天下名人世界上卓越的20位发明家-第7章
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特别是远距离传输有着特殊的意义。
在大学里，特斯拉对电学仪器特别爱好，对电话有极浓厚的兴趣。大学毕业后，他到布达佩斯的一个电话实验室工作，负责在布拉格和布达佩斯之间建立了一条电话线，实现了两地之间的第一次通话。1882年特斯拉进入设在巴黎的欧洲大陆爱迪生公司工作。两年后前往美国，在爱迪生手下工作，因为怀才不遇，于1888年到美国发明家威斯廷豪斯门下进行电气研究，发明许多，取得不少专利。不久和威斯廷豪斯一起开设特斯拉电气公司，专门研究交流电。1889年特斯拉加入美国国籍，在科罗拉多定居。
19世纪末期，在爱迪生的主持下，直流电已经有了相当广泛的应用。不过在实用中，直流电有很大的缺点，不仅耗费大量的铜线，而且不能作远距离输电，每平方英里地区需要配备一个独立的发电机来供电，很不经济。特斯拉考虑采用交流电系统来代替直流电。交流电系统使用高电压、小电流供电，然后再用变压器调节电流、电压，来适合用户需要。它的突出优点是可以用细导线实现远距离电力输送。
然而，这种既经济又科学的方案一提出，立即遭到爱迪生的强烈反对。出于竞争的需要，爱迪生声称，采用交流电比采用直流电危险得多。
为了打破爱迪生的技术垄断，特斯拉特地制作了一个“特斯拉线圈”，它由一个感应圈、两个大电容器和一个初级线圈仅几圈的互感器组成。这种装置可以产生频率很高的高压电流，不过这种高压电的电流极小，对人体不会产生显著的生理效应。特斯拉在一次记者招待会上，用这种装置使电流通过自己的身体，点亮了电灯，甚至还熔化了电线，使在场的记者一个个惊讶得目瞪口呆，取得了极大的宣传效果。
特斯拉的胜利，加速了交流电的推广使用。此外，特斯拉制成了第一台感应电动机，发明了弧光灯、高频电热疗法、电话“增音机”等。
其实，特斯拉在爱迪生门下工作的时候，曾经提出不少合理化建议，产生很大的经济效果。特斯拉热爱事业，不畏权贵，努力工作，一生总共取得112项专利，并且把卖专利得来的资金用来研究新技术，表现了一个科学家的良好品格。特斯拉晚年经济上经常处于困境，生活艰难。
1943年1月7日，他孤独地在科罗拉多的一家旅馆里去世，终年87岁。1956年是特斯拉诞辰100周年，国际电气技术协会决定，把国际单位制中磁感应强度的单位命名为特斯拉，简称“特”。
——传世佳言——
在所有的摩擦阻力中，对人类的前进阻碍作用最明显的就是无知。
第14章 狄塞尔
姓名：鲁道夫·狄塞尔
出生地：法国巴黎
生卒年：1858…1913年
历史评价
狄塞尔发明了世界上第一台柴油发动机，后来被广泛应用于汽车、火车、轮船和工程机械等行业。他因此被誉为“柴油机之父”。
鲁道夫·狄塞尔，1858年3月出生在法国巴黎。父母是在法国打工的德国工人。法、德交战后，狄塞尔一家被驱逐回德国。家庭的生活也随之困难起来。但狄塞尔学习勤奋，中学毕业时以最高分数获得了奖学金，进入慕尼黑工业大学学习。
1879年，年仅21岁的狄塞尔大学毕业。当上了一名冷藏专业工程师。在工作中狄塞尔深感当时的蒸汽机效率极低，萌发了设计新型发动机的念头。在积蓄了一些资金后，狄塞尔辞去了制冷工程师的职务，自己开办了一家发动机实验室。
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柴油发动机
柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。柴油发动机的优点是功率大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。不同之处主要是，柴油发动机气缸中的混合气是压燃的，而不是点燃的。柴油发动机工作时进入气缸的是空气，气缸中的空气压缩到终点时，温度在500℃～700℃，压力40～50个大气压。活塞接近上止点时，发动机上的高压泵以高压向气缸中喷射柴油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，柴油混合气自行燃烧，猛烈膨胀，产生爆发力，推动活塞下行做功。此时的温度可达1900℃～2000℃，压力可达60～100个大气压，功率很大，所以，柴油发动机广泛地应用于大型柴油汽车上。
针对蒸汽机效率低的弱点，狄塞尔专注于开发高效率的内燃机。当时尼古拉斯·奥托发明的点火式内燃机已较成熟，但那时奥托发动机的燃料是煤气，储存、携带均不方便，效率也受到影响。19世纪末，石油产品在欧洲极为罕见，于是狄塞尔决定选用植物油来解决机器的燃料问题（他用于实验的是花生油）。因为植物油点火性能不佳，无法套用奥托内燃机的结构。狄塞尔决定另起炉灶，提高内燃机的压缩比，利用压缩产生的高温高压点燃油料。后来，这种压燃式发动机循环便被称为狄塞尔循环。
像所有伟大的发明家一样，狄塞尔的前进道路上困难重重。实验证明，植物油燃烧不稳定，成本也太高，难以承担狄塞尔的“重任”。好在当时石油制品在欧洲逐渐普及，狄塞尔选择了本来用于取暖的重馏分燃油——柴油作为机器的燃料。压燃式发动机的结构强度始终是个难题。一次实验中，汽缸上的零件像炮弹碎片一样四处飞散，差点儿造成人员伤亡。实验不顺利，狄塞尔的资金也渐渐耗尽。他不得不回到制冷机工厂谋生。但狄塞尔没有向困难屈服，他利用业余时间继续实验，一步步完善自己的机器。
1892年，狄塞尔终于能够向全世界展示自己的成果——一台实用的柴油动力压燃式发动机。这种发动机功率大，油耗低，可使用劣质燃油，显示出辉煌的发展前景。狄塞尔随即投入到柴油机生产的商业冒险中。不幸的是，作为优秀的工程师，狄塞尔缺乏商业头脑。他在经济上渐渐陷入困境。1913年狄塞尔已处于破产的边缘。这一年夏天，狄塞尔在乘坐英吉利海峡的渡轮时，突然失踪，据说是投海自杀。
——传世佳言——
今天看来，使用植物油作为发动机燃料似乎没什么价值，但是随着时间推移，这类油料可能变得与当今的石油、煤焦油产品一样重要。
第15章 莱特兄弟
姓名：莱特兄弟
出生地：美国俄亥俄州
生卒年：1867…1912年（兄）
1871…1948年（弟）
历史评价
莱特兄弟是人类历史上第一架动力飞机的设计师，他们为开创现代航空事业作出了不巧的贡献。他们的故事在全世界广为传颂。
哥哥威尔伯·莱特出生于1867年4月，四年后，弟弟奥维尔·莱特出世。年幼时，这对兄弟俩就已经显出对机械设计、维修的特殊能力。他们善于思考，富于幻想，每当他们闲暇时，兄弟俩要么讨论某一个机械的结构，要么就去看工匠们修理机器。他们手艺精巧，还经常做出很多有创新意义的小玩具，比如会自由转弯的雪橇等等。
一天，出差回来的父亲给莱特兄弟带来一件礼物：一个会飞的蝴蝶。父亲轻轻地给玩具上了上劲，小东西便在空中飞舞起来。兄弟俩高兴的不得了，但是他们觉得它飞的不够远，于是仿造玩具的样子又做了几个更大一些的。这些仿制品有的能够飞越树梢，有的飞了几十米远，但最大的仿制品却遭到了失败。但这没有让他们难过，反而激起了兄弟俩制造飞机的念头。
1894年，莱特兄弟在代顿市开了一家自行车铺。由于他俩工作认真，手艺好，再加上价格公道，店铺的生意兴隆。富于创新精神的莱特兄弟当然不会满足于这些，他们不愿终生与这些自行车零件打交道，于是，他们决定开始去实现童年时的梦想。
莱特兄弟造飞机的想法得到了斯密森学会的赞赏。副会长写了一封热情洋溢的信件，并寄来了好多参考书籍。兄弟俩大受鼓舞，一有时间，他们就钻入书堆内如饥似渴地饱读着航空基础知识。很快，他们有了造飞机的能力。
1900年10月，他们的第一架滑翔机试飞了，但是，试飞的结果不尽如人意，飞机只能勉强升空而且很不稳定，问题出在哪儿呢？经过认真的分析才知道，原来他们所沿用的前人数据有理论上的错误。于是，他们制造了一个风洞，以便通过实验修正数据，设计飞机。
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莱特兄弟奖章
莱特兄弟奖章是为了纪念莱特兄弟，由美国自动工程师协会航空工程分会于1924年设立。
这一奖章用来奖励航空工程领域最佳论文的作者，授奖范围包括空气动力学、结构理论、飞机或航天器的研究、制造及驾驶等方面。参选论文必须是上一年间在航空工程分会或下属机构的会议上提交的论文，如果切合上述授奖主题的参选论文都不符合评选条件，这一奖章也可授予航空航天其他主题范围的最佳论文，评选论文的主要标准是它在学术上的创新性。所有在航空工程分会会议召开之前提交的论文都作为参选论文进行评选，获奖者获得一次奖之后要经过三年才有资格重新获奖。
这个风洞仅仅是一个6尺长，每边12寸宽的木箱，箱子的一端，鼓风机以一定的速度向里吹气。与现代的高速风洞相比，它真是简陋至极，然而就是这个小小的辅助工具却帮了兄弟俩的大忙，他们通过它得出了许多新的结论。根据它，兄弟俩设计出的第三架滑翔机获得了成功，无论是在强风还是微风的情况下，它都可以安全而平稳地飞行。
滑翔机的留空时间毕竟有限，但假如给飞机加装动力并带上足够的燃料，那么它就可以自由地飞翔、起降。于是，兄弟俩又开始了动力飞机的研制。
莱特兄弟废寝忘食地工作着，不久，他们便设计出一种性能优良的发动机和高效率的螺旋桨，然后成功地把各个部件组装成了世界上第一架动力飞机。
1903年12月17日，美国基蒂霍克海滨。
第一次试飞
这一天，天气阴沉，正值隆冬季节，强劲的寒风吹到空旷的海滩上，让人瑟瑟发抖。或许是出于不信任的原因，前来观看试飞的人寥寥无几，尽管如此，莱特兄弟依旧决定今日试飞。
远方的沙滩上，停着一个外形古怪的大机器——这就是莱特兄弟的“雏鹰”号。此时，兄弟俩正在进行试飞前的最后的准备工作，他们仔细地检查飞机的每一个部件，直至确认没有任何问题。然后，弟弟奥维尔·莱特率先登上飞机。
引擎发动，螺旋桨飞快地旋转起来。奥维尔打开刹车，强大的拉力开始带动飞机滑动。十、二十、三十，速度计的指针在不停变化，飞机越跑越快。突然，奥维尔感到一股强力使得机头抬起，而后，整个飞机完全脱离了地面。一切都像预料中那样，飞机飞行稳定，操纵性良好。12秒钟后，燃料用尽，飞机平隐地降落在沙地上。兴奋的哥哥没等飞机停稳便挥动双臂，欢呼着向弟弟跑去。莱特兄弟紧紧地拥抱在一起。
在没有任何技术、任何外来资金援助的情况下，他们完全是靠自己的头脑和双手，设计并制造出了大量精密而又复杂的零件，如今，他们付出无数血汗造出的动力飞机终于成功地完成了试飞，他们怎能不高兴呢？也许他们没有想到，正是他们的创举改变了整个世界。现在，飞机被广泛地应用到人们生活的各个角落中，每天都有大量的飞机满载着物资、乘客，在空中走廊穿梭往来。
这之后，他们又进行了三次试飞，累计飞行59秒，要不是强风把飞机吹翻，他们可能还要不停地飞下去。
然而，新闻界对此反应冷淡。因为，在莱特兄弟以前也有一个人尝试过动力飞行，这就是斯密森协会主席兰利博士。当时，他不仅得到了政府的资助，而且还有大批一流人才在他手下工作。但是，他的两次试飞均以失败告终。社会对他们失去了信心，不久之后兰利便郁郁而终。一个大名鼎鼎的科学家都没能使动力飞机上天，更何况是一对毫无地位、声望的修车匠兄弟呢？莱特兄弟不仅没有得到应有的荣誉，反而受到了尖刻的讽刺和嘲笑。而且，更令人啼笑皆非的是，在莱特兄弟数次成功之后，仍有报纸刊登一些权威科学家的话：靠比空气重的飞行器飞行是不可能实现的。
莱特兄弟毫不介意这些，因为有许多航空事业支持者不断鼓励着他们。他们的飞机有了很大的发展。到1908年时，莱特兄弟的飞机已可以持续飞行1小时以上，飞行距离可以超过100公里。此时，他们认为飞行器的时代已经到了，于是不断地向各国政府宣传他们的飞机，然而得到的答复都令人失�
