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恩/文的“第三个问题”有双重含义。莱特兄弟为什么获得了世界上第一次动力和载人可控飞行的成功？为什么本该乘势而上的莱特兄弟，后半辈子却鲜有建树？回顾莱特兄弟的成就，分析他们成功的原因；解释什么是技术，为什么它如此神奇。在莱特兄弟的余生中
恩/文
“第三个问题”有双重含义。莱特兄弟为什么能成功进行世界上第一次动力和载人控制飞行？为什么本该乘势而上的莱特兄弟，后半辈子却鲜有建树？
回顾莱特兄弟的成就，分析他们成功的原因；解释什么是技术，为什么它如此神奇。莱特兄弟的后半生，与另一位航空天才、副翼发明者柯蒂斯的长期斗争耗尽了他们的才华。柯蒂斯逆势而上，立下汗马功劳。揭示了技术需要不断创新发展，专利具有双重性，从莱特兄弟身上折射出的人性局限令人扼腕叹息。
莱特兄弟的成功
让我们回顾一下1903年12月17日，美国北卡罗来纳州的小鹰滩。在寒冷的晨风中，炎热的，改变历史的惊人飞行成功了！莱特兄弟制造的“飞行者1号”作为第一架有人驾驶、有动力、可控的飞机，光荣地载入了史册。人类就这样开启了立体活动的空间和飞行文明的新时代。
莱特兄弟的成功绝非偶然。他们的成功有人文精神因素，是科技的胜利。莱特兄弟的成功可以总结为：兴趣与野心，学习与传承，勤奋与实践。
“兴趣”是一切创造和创新的动力。当兴趣转化为明确自觉的志向，你愿意一辈子坚持下去，这就是成功的精神力量。
1909年，当美国政府最终将最高荣誉授予莱特兄弟时，时任总统塔夫脱是这样说的：“许多伟大的发现都是偶然诞生的。人们在某个领域的工作有时确实会自发地演变成伟大的发现，但你们两个证明了另一种方式，一种更值得称赞的方法。首先，你计划你想要实现什么，然后努力工作，直到你最终实现它”。这清楚地证明了他们对航空事业的雄心和奉献精神。
他们家并不富裕。他们没有接受过高等教育，甚至没有拿到高中文凭，但他们渴望在维持自行车店生意和养家糊口的同时学习航空知识。他们熟悉乔治凯利吗？s在英国的作品，对凯利和他的科学论述有深刻的理解和高度的评价，说凯利的作品句句都是真理。他们仔细研究了李林达尔在德国的著述和滑翔笔记，在人格上以李林达尔为榜样，为他的成功而高兴，更为他在1896年的英勇献身而悲伤。但他们没有选择退缩，而是得到了先行者们的大力鼓励和教育，坚定了他们传承和奉献的志向。
他们不仅用自己的实验纠正了李林达尔的一些错误数据，更重要的是，在研究了李林达尔失败的原因后，他们坚定地认识到，和李林达尔一样，依靠人体的卷曲和拉伸以及重心的调整来抵抗飞行中的不利气流，从而保持飞机的稳定(李林达尔因此而死)是一条死路。因此，他们精心研究设计了用机械装置控制飞行的新方法和新系统，完成了自己独创的控制系统，这是他们对人类航空的创新性技术贡献，也是未来可控飞行成功的主要原因。
以勤奋和DIY为基础的实践能力是莱特兄弟的突出特点。从小他们就拆解父亲给的“飞旋”，探究其科学原理。他们分析了李林达尔和他们同时代的航空科学家塞缪尔兰利的经历和挫折，研制出了自己的无眠或睡眠飞机。在那个生产力还不发达的年代，两兄弟付出的巨大投入和难以想象的工作量，超出了普通人的承受能力。
当他们把影响动力飞行的三个障碍一一排除，做了一个面积足够大的升力翼，获得了驱动飞机飞行的适用动力，找到了飞机起飞后的平衡和控制方法，这一切积累的实践转化为石破天惊的突破，最终取得了他们非凡的成功，也就不足为奇了。
说到这里，我必须再次谈谈科学与技术的关系。科学揭示了规律，指明了方向，但科学不会自发产生技术。技术必须依靠像莱特兄弟这样懂科学的聪明人去实践、发明、创造、积累。适用技术鲜明的指向性决定了技术是解决实际问题的途径，这就是技术的魔力。
1903年12月17日早晨，不仅海风料峭，莱特兄弟的实验世界也冷如冰霜。现场只有三个目击者。与莱特兄弟成功后欣喜若狂形成鲜明对比的是媒体的冷漠。他们拒绝相信和报道。难怪，就在9天前，世界见证了一次官方载人飞行的失败(莱特兄弟的当代科学家塞缪尔兰利主持了载人动力飞机的研制项目，该项目由美国政府资助5万美元，史密森学会资助2万美元)。
1903年12月8日，经过精心准备，兰利的另一次飞行试验(上一次失败的试验是在10月)开始了。不幸的是，从测试平台起飞的飞机，只飞了十几米，就抛锚了，再次出现故障。故障原因可以归纳为三点：发动机功率小，机身主材强度不足，弹射起飞姿态不利。但不管确切原因是什么，这次失败成了几天后莱特兄弟成功的背景。
兰利被媒体嘲讽。当时，他已经69岁了。两年零两个月后，他带着无尽的遗憾离开了这个世界。1914年，美国著名的飞机设计者和创新者格伦哈蒙德寇蒂斯(1878 ~ 1930)将他的飞机打捞起来，经过改造，安装了功率略高的发动机，试飞一举成功。(本文后半段，柯蒂斯有足够的分量。这里，他出现了。)
莱特兄弟的成功，或者说他们比兰利更优秀，在于他们杰出的技术创造能力，包括广泛的实践能力。他们在恰当的时机突破或发明了最关键、决定性的实用技术，研制出控制装置、合适的发动机、机翼和螺旋桨等。最后做出了“飞人一号”，名扬天下。
第一，飞行姿态控制技术。通过观察鸟类的飞行并进行风筝和滑翔机实验，他们开发出了一种原始的“扭曲翼”。原理是一侧的机翼会通过操纵机构翘曲扭曲，此时会获得更大的升力。当这一侧的机翼升起时，机身会转向机翼的下侧。同时利用机翼翘曲控制滚转，利用前升降舵控制俯仰，利用尾舵控制偏航，使飞行姿态的三轴控制初步形成。这是一项伟大的技术发明，位列莱特兄弟成功的技术要素之首。使飞机可控，避免了李林达尔和许多献出生命的先驱者的悲剧，并使这一勇敢的科学探索得以延续和传承，直至形成完整的技术体系，这是莱特兄弟对人类航空最显著的进步和最重要的贡献。
第二，适用的发动机技术。在没有找到合适的发动机的情况下，莱特兄弟利用他们丰富的机械技能，与他们店里的机械师查理泰勒一起重组了发动机。为了减轻自重，他们采用了铸铝缸体。用于飞行试验的四缸内燃机功率为8.8千瓦(12马力)，自重77.3千克，“飞行者1号”的整体重量为274千克，加上驾驶员约为360千克。
第三，高效的机翼和螺旋桨技术。为了得到一个好的翼型，他们在首次试飞成功之前的两年多时间里，进行了数千次滑翔飞行试验，制作了200多种不同的机翼，并进行了数千次风洞实验，最终选出了能够获得更高升力的翼型。为了提高螺旋桨的效率，他们做了大量的试制、测试和分析，掌握了一些规律性的知识。最后，将三层杉木切片压制成双叶螺旋桨。两对这样的螺旋桨布置在驱动装置的两侧，由一个发动机链驱动。根据现代风洞试验，它们的螺旋桨效率可以达到75%。
从凯利的科学指导到莱特兄弟的实践和成功，生动地阐释了科学与技术的关系，充分揭示了技术在产品开发和工程成功中不可替代的作用。
技术的作用和专利的衍生
技术的本义是指技能和手技。熟能生巧，技术就是技术。技术也被称为“艺术的科学”或“工艺的科学”。技术远比科学古老。技术的历史和人类的历史一样长。技术的狭义定义是技术是人类劳动工具的延伸和扩展，或者说技术是一种特殊的劳动工具。广义的技术是指人类为实现社会需求(生产产品、提供服务或完成特定目标)而创造和发展的手段、方法和技能的集合。
技术具有鲜明的目的性、社会性、多样性和可教性。根据功能的不同，技术可以分为生产性技术和非生产性技术。按表现形式可分为软件技术和硬件技术，其中软件技术是指无形的技术知识。按传统技术领域可分为电子信息、仪器仪表、新材料、生物医药合同、加工工程、机械运输、消费品、土木工程等领域。
根据技术的法律地位，有公共技术、工业产权技术和专有技术。公共技术是可以向全社会公开，可以不受限制地自由传播和应用的技术。工业产权技术，也称半公共技术，是指申请被批准后受法律保护的，具有法定专有权的专利技术和商标。工业产权技术的内容虽然是公开的，但所有者在一定期限内享有专有权，任何机构和个人都可以不经许可任意使用。专有技术也称秘密技术，是指未经法定程序批准，不受法律保护，但受发明人秘密手段保护的技术。
按照我们现在对技术和专利的理解，当年莱特兄弟的一系列发明构成了以“飞行器系列”为载体的技术群，属于机械装置的工业产权技术。莱特兄弟申请“飞行器”技术专利并获得批准后，莱特兄弟在其覆盖范围内享有专有权，任何组织或个人未经许可均可任意使用。这是对莱特兄弟成功的褒奖和保护，但也是他们日后半条命悲剧的祸根。
活在当下，从莱特兄弟的成功，首先应该从正面深刻认识技术的地位和作用。我们大部分工科生未来的终身使命将是用技术解决实际问题，造福社会和人类。我们要学习莱特兄弟执着于研究和攻关的精神，学习他们解决问题的正确方法论和技术途径。精神和方法，两者缺一不可。
柯蒂斯的崛起
柯蒂斯出生于1878年5月。年轻时从事自行车、摩托车的设计制造。他比莱特兄弟小一点，但经历却很相似。他也热爱航空，在未来的飞机创新中，他也将自己在机械和动力方面的专长发挥到了极致。可惜他们没能携手，反而成了终生的对手。
请看柯蒂斯一些个性很强的航空成就：1904年，他设计了“加州之箭”飞艇，并制造了发动机。1908年，他驾驶自己设计的“金甲虫”飞机，获得“科学美国人”奖杯。1909年，在法国兰斯举行的飞行比赛上，他凭借1号双翼飞机获得了飞行速度冠军，双翼飞机的发动机是他自己设计的。1910年在法国巴黎举行的航空展览会上，柯蒂斯结识了法国航空的先驱法布尔斯，并得到了法布尔斯慷慨捐赠的关于水上飞机的资料。1911年，柯蒂斯成功研制出世界上第一架实用水上飞机；并实现舰上首次起降。1913年，水上飞机的革命性改进完成，浮筒加大，形成船形机身。赫尔水上飞机诞生，成为主流机型。
柯蒂斯善于向当代航空先驱学习，并在此基础上大胆创新和超越。他仔细研究了莱特兄弟飞机上使用的扭曲机翼，以及利用扭曲翼尖控制横向旋转的方法。1907年，柯蒂斯加入了由航空爱好者、电话之父亚历山大格雷厄姆贝尔发起的航空实验协会(AEA)。经过深入的研究和实验，他提出了著名的设计3354副翼和副翼控制，抛弃了翘曲的机翼，在机翼上设置铰链挡板，上下摆动以保持飞机的稳定性。这一设计极大地克服了“翘曲”控制能力的限制，是一项能载入史册、沿用至今的伟大发明。
1910年，柯蒂斯成立了一家以自己名字命名的公司。而前年，莱特兄弟也成立了自己的公司。有趣的是，1929年，两家竞争对手合并成立了柯蒂斯-莱特公司，其产品包括二战中的P-40鹰式战斗机和P-46突击队运输机。作为一家航空先驱公司，“柯蒂斯-莱特”至今犹存，早已登上“全球航空航天100强”榜单，但名声大不如前。
中国航空博物馆山洞里保存的两架柯蒂斯飞机复制品(上图为P40，下图为抗日战士高志航驾驶的鹰隼3)
“三杰”反目成仇
1903年，莱特兄弟首次成功飞行。1906年，他们在美国成功申请了一项名为“飞行器”的专利，该专利涵盖了飞机的大部分设计和制造。与莱特兄弟同时代、比他们稍晚的“速度狂人”柯蒂斯，也在航空领域从事着卓有成效的创新工作。他发明的副翼技术越来越成熟，在发动机方面的造诣特别高，飞行成绩有口皆碑。
但是莱特兄弟认为柯蒂斯的研发侵犯了他们的专利。因为他们的专利不仅垄断了翘曲机翼，而且不允许修改机翼边缘。1908年7月，一场著名的“飞行员杯”飞行比赛在纽约的石溪农场举行。莱特兄弟拒绝参赛，称不会与参赛的“专利侵权者”交往。我弟弟威尔伯说，“如果它们飞起来，就会侵犯我们的专利”。在这次比赛中，柯蒂斯的带有三角形翼尖副翼和新设计机翼的June Bug飞机获得了巨大成功，它在2分钟内实现了1英里的连续飞行，远远超过了“飞行者”。飞机的稳定性和机动性也相当不错。
柯蒂斯正在试飞June Bug(翼尖是三角形副翼)。
同年9月，莱特兄弟在弗吉尼亚州迈尔斯堡举行了一次演示飞行，目的是赢得美军的订单合同。柯蒂斯最好的朋友之一、AEA成员托马斯塞尔福里奇(Thomas Selfridge)受邀出席并登上飞机。在飞行过程中，螺旋桨损坏，导致飞机坠毁。塞尔弗里奇不幸去世，奥维尔赖特身受重伤。塞尔弗里奇被认为是第一个在公开飞行事故中丧生的人。柯蒂斯对挚友的死感到悲痛，认为莱特的飞机没有任何进展，是他们的飞机害死了塞弗吉斯。
1909年6月，在万众瞩目的纽约航展上，柯蒂斯驾驶另一架自制飞机“金甲虫”再次获得成功。8月，莱特兄弟正式对柯蒂斯提起飞机侵权诉讼。20世纪初，美航三巨头彻底反目。
传说中的汽车大王亨利福特(Henry Ford)主动帮助柯蒂斯，并告诉柯蒂斯，可行的应对策略是根据自己8年的汽车诉讼经验“不断修改设计”并最终胜诉。
自封的莱特兄弟，虽然相继推出了“飞行者”系列的A、B、C型号，但在飞机的基本外形上并没有太大的改变，也没有新的技术进步；再加上不断的专利诉讼，作为创新创意灵魂的哥哥威尔伯甚至拒绝进入工厂和实验室。他身体上和精神上都有问题。1912年4月，他死于伤寒。45岁的时候。
弟弟奥维尔为弟弟的早逝伤心欲绝，继续等待专利诉讼的判决。1914年1月，美国法院做出了划时代的判决，裁定莱特兄弟胜诉，称美国生产的每一架飞机都要向专利持有人奥维尔支付20%的专利费。奥维尔因为哥哥的死对柯蒂斯很生气，拒绝柯蒂斯使用专利，即使他支付专利费。结果，柯蒂斯无法将自己日益成熟的产品推向市场，而这些产品明显优于莱特的产品，于是破产了。但与此同时，由于飞机性能落后，莱特公司从1915年开始就没有卖出过任何飞机。
1914年7月，第一次世界大战爆发，一切都变了。从1914年到1918年，德国共生产了5万架飞机，航空技术和工业突飞猛进。而在美国，由于高昂的专利费，技术停滞，产业发展缓慢。1917年美国参战后，为了改变这种局面，政府介入，成立了国内航空发明专利许可联盟，强行将专利费从20%降到1%(换句话说，每架飞机支付200美元的专利费)，并强制向柯蒂斯公司开放专利使用。柯蒂斯成为了最后的赢家，本来势头就不错的柯蒂斯公司获得了发展的良机。战后成为当时世界上最大的飞机制造商。
第一次世界大战后，奥维尔莱特身心俱疲，于是退出了航空业。莱特公司也在1929年与柯蒂斯公司合并。1930年，柯蒂斯-赖特公司成立后的第二年，柯蒂斯去世，享年52岁。奥维尔一直活到1948年，享年77岁。珍惜！在他的后半生，他未能对人类航空做出任何新的贡献。
专利的双重性
说到技术，一定要重视专利。作为一种专利知识产权，它是随着社会文明的发展而保护和促进技术进步的重要措施。专利是指受有效期内的专利保护的技术。毫无疑问，专利技术需要保护。莱特兄弟积累了多年的心血，突破了许多难关，取得了卓越的成就，申请并享有专利技术权，这似乎无可指责。
虽然这项专利确实是一项史无前例的发明，但名为“飞行器”的技术专利过于宽泛，使得莱特兄弟利用这项专利，事实上从法律上阻止了该领域的任何竞争，窒息了美国航空的正常发展。这种专利保护走向了反面，激起了包括柯蒂斯在内的其他创新者和发明者的愤慨，最终导致国家利益受损，使得政府无法直接干预。
对于莱特兄弟来说，虽然获得了专利，打赢了官司，却失去了人心和创作激情，直到哥哥英年早逝，失去了生命，弟弟抑郁退出航空。写到这里，我突然想起了阿尔贝托桑托斯杜蒙(Alberto Santos Dumont，1873-1932)，巴西人民尊敬的民族英雄，航空先驱。
杜梦之为航空事业做出了卓越的贡献，献身于航空事业。他先后设计制造了14艘飞艇，为飞艇的实际应用做出了划时代的贡献。1899年，他成功研制出一种带有前翼的箱形双翼风筝，这是欧洲第一架动力飞机(2016年里约奥运会开幕式体育场上空飞过的飞机就是这一杰作的再现)。1906年9月至11月，完成多次飞行，创造了21.2秒、飞行距离220米的纪录，在欧洲引起轰动。之后，杜蒙转向超轻型飞机的研制，成为现代超轻型飞机的“鼻祖”。
在取得如此巨大的成就后，这位在法国生活了大半辈子的巴西人于1928年回到祖国，继续发明创造。这位和平主义者在目睹了战争中使用的飞机并表现出巨大的杀伤力后，决定不再从事飞机设计，并因深受刺激于1932年7月23日自杀。一位伟大的先驱以这种方式奉献了一生，令人尴尬。
更值得我们关注的是，杜蒙从来不把自己在航空方面的成就当成个人秘密和致富手段。他所有的飞行测试和技术细节都向世界公开；并正式宣布他的设计不申请专利，可以免费提供给大家。我没有指责莱特兄弟的意思，但是和杜蒙的境界比起来，我有很高的评价。
所谓“正”:成功也是莱特，失败也是莱特。苦涩如柯蒂斯，高贵如杜蒙。我们应该从这个世界吸取的教训是，神奇的技术带给我们荣耀和福祉，技术需要不断的创新和发展。天才也是人，伟人也有局限性。专利技术的保护具有双重性，有福也有祸，都取决于程度。
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