科學家的故事_科學家小故事(2)
德萊斯原是一個看林人,每天都要從一片林子走到另一片林子,多年走路的辛苦,激起了他想發明一種交通工具的欲望。他想:如果人能坐在輪子上,那不就走得更快了嗎!就這樣,德萊斯開始設計和制造自行車。他用兩個木輪、一個鞍座、一個安在前輪上起控制作用的車把,制成了一輛輪車。人坐在車上,用雙腳蹬地驅動木輪運動。就這樣,世界上第一輛自行車問世了。
1817年,德萊斯第一次騎自行車旅游,一路上受盡人閃的譏笑,……他決心用事實來回答這種譏笑。一次比賽,他騎車4小時通過的距離,馬拉車卻用了15個小時。盡管如此,仍然沒有一家廠商愿意生產、出售這種自行車。
1839年,蘇各蘭人馬克米廉發明了腳蹬,裝在自行車前輪上,使自行車技術大大提高了一步。此后幾十年中,涌現出了各種各樣的自行車,如風帆自行車、水上踏車、冰上自行車、五輪自行車,自行車逐漸成為大眾化的交通工具。以后隨著充氣輪胎、鏈條等的出現,自行車的結構越來越完善。
德萊斯還發明了絞肉機、打字機等,都能減輕勞動強度。現在鐵路工人在鐵軌上利用人力推進的小車,也是德萊斯發明的,所以稱它為“德萊斯”。
科學家的故事 世界上第一架實用直升機的發明者:西科斯基
伊戈爾·伊萬諾維奇·西科斯基,世界著名飛機設計師及航空制造創始人之一,他一生為世界航空作出了相當多的功績,而其中最著名的則是設計制造了世界上第一架四發大型轟炸機和世界上第一架實用直升機。
西科斯基于1889年5月25日生于俄國基輔,1903年—1906年曾就讀于彼德堡海軍學校和基輔工業學院。他從小就沉迷于航空,尤其對達芬奇所畫的直升機原理和從中國傳來的竹蜻蜓特別感興趣,12歲那年,小西科斯基就制作了一架橡筋動力的直升機模型,顯示了富于創造的天賦。
真正堅定了他投身航空的決定性事件是萊特兄弟發明了世界上第一架載人動力飛機,1908年,威爾伯·萊特駕機來到巴黎做飛機表演,西科斯基有幸目睹到了前輩們的英姿后,便決定要自己動手制造這種“會飛的機器”。1909年,他開始研制直升機,但在當時的發動機和飛行理論水平下,直升機根本不可能成功。經過多次失敗后,西科斯基不得已停下來,轉而研制固定翼飛機,這一放,就是三十年。
從1910年到1912年,西科斯基設計并制造了S-1至S-6型飛機,從一開始的僅僅可以地面滑行,到已經可以飛到1500英尺高,并且完全可操縱,西科斯基也象當時的大多數飛行家一樣,一邊飛行一邊摸索,在挫折和失敗中增長才干。1913年,他設計成功了S-11,它后來成為一戰中著名的戰斗機。
當時,由于技術所限,發動機的單臺功率較小,而且過重的單臺發動機也給當時薄弱的結構設計帶來困難,因此當時的飛機也難以做得很大。鑒于此,西科斯基決定研制多發飛機,盡管在此之前一些航空人士曾經斷言:多發動機大型飛機在技術上是行不通的。1913年5月26日,西科斯基親自駕駛著名為“俄羅斯勇士”的四發大型飛機飛上藍天,飛行高度122米,時速104公里,這架飛機也是第一架擁有封閉駕駛艙和客艙的飛機。
在“俄羅斯勇士”的基礎上,1913年底,西科斯基制成了“伊里亞·穆羅梅茨”重型轟炸機,這種飛機能載炸彈400公斤,這在當時是最大的載彈量了。機上還有8挺機槍,機組成員4~8人。第一次世界大戰爆發時,俄軍中共有4架這樣的飛機正式投入作戰使用,至1918年共生產了73架。1915年2月15日,一架“伊里亞·穆羅梅茨”飛機首次襲擊了德國本土,投擲了272公斤炸彈。至1917年10月革命,俄國退出大戰為止,使用這種飛機共執行過422次作戰任務投彈2000余枚。
“伊里亞·穆羅梅茨”是世界上公認的第一架重型轟炸機。
1919年,西科爾斯基移居美國,1923年組建了西科斯基航空工程公司,但并不成功,公司很不景氣。1928年他加入了美國國籍,并于次年組建了西科斯基飛機公司,開始研制水上飛機,先后交付了S-38,S-40,S-42和S44等型號,其中S-44曾創下了飛越大西洋的最快記錄──14小時17分鐘。
在積累了無數教訓和經驗,創造了多次輝煌后,西科斯基仍沒有忘記兒時的夢想,又回到了直升機的研制中。不到3年功夫,他解決了直升機最大的難題──直升機在空中打轉兒的毛病。他巧妙地在機尾裝了一副垂直旋轉的抗反作用力的小型旋翼──尾槳,終于使直共機能飛上了天空。
1939年9月14日,西科爾斯基身穿黑色西服,頭戴鴨舌帽,爬進座艙,輕松地把一架直升機升到空中,高約二三米,平穩地懸停了10秒鐘之久,然后輕巧地降落回地面。這在航空史上是嶄新的一章,他成功地讓世界上第一架真正的貝升機──VS—300升空了。經反復試飛,VS—300具有良好的操縱性能,具備了現代直升機的基本特點。1940年底,美田陸軍決定大量購買VS—300的改進型VS—316,軍隊編號為R一4。
R-4為雙座機,主族翼直徑11.58米,最大重量1152公斤,使用一臺185馬力活塞發動機,巡航速度為109公里/小時,航程為320公里,升限為1524米。它能垂直起降、懸停、前飛、后飛、側飛以及無動力自轉下降等,完全具備了現代直升機的飛行特點。第一架R—4于1942年5月交付美國陸軍使用,以后,西科爾斯基在R—4的基礎上,又發展了R—5和R—6型直升機,使性能更為完善,西科斯基飛機公司因而賺了大錢。
1972年10月26日西科斯基在美國康涅狄格州伊頓市逝世,終年84歲,他傳奇般的一生正如他所說過的一句話:“人類征服天空發明飛行器是最令人引為自豪的偉大成就,而這成就起源于人類的一個夢想。這個夢想讓人想象,最后通過人得以實現。”這是一個不同凡響的夢想,但伊戈爾·西科斯基終于讓它實現了。
科學家的故事 證明真空的帕斯卡
一般人初次到青藏高原,感到呼吸困難,心臟病患者則病情加重,初生兒死亡率升高。這是為什么呢?一位名叫帕斯卡(1623—1662)的法國人最早發現其中的奧秘。原來,隨著海拔高度的增加,空氣變得稀薄,大氣壓減小,一般人不能適應。
帕斯卡從小智力過人,他12歲愛上了數學,16歲參加巴黎數學家和物理學家小組(法國科學院前身),17歲提出了數學定理,2O歲設計制造了歷史上第一架機械計算機器。他雖然沒有活到40周歲,但對科學作出了重要貢獻。
帕斯卡對物理學的貢獻最大。22歲時,他致力于真空與流體靜力學問題的研究,獲得巨大的成就,成為當時轟動巴黎的重大事件。他的實驗證明:真空確實存在,空氣確有重量,大氣壓力是普遍存在的。
帕斯卡還在不同地區、不同的高度,多次做液體壓強的實驗,證明大氣壓強隨著高度升高而減小。這一發現在地學研究乃至今天的航空技術中都得到廣泛的應用。帕斯卡還通過上述實驗,發明了注射器,改進了托里拆利的水銀氣壓計。
帕斯卡寫過一篇論文《液體平衡的論述》,詳細討論了液體壓強的傳遞問題。這篇論文直到他死后才公諸于世,這就是著名的帕斯卡定律。帕斯卡還指出,由于液體的重量,盛有液體的容器的器壁所受到的壓強,僅僅跟液體的深度有關系。為了紀念他,人們把壓強的單位定做“帕斯卡”,簡稱“帕”。
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