人类飞行的从0到1
像鸟类一样飞行是人类很早就有的梦想，从中国古代的风筝到古希腊人制造的机械沟。
但是没有科学基础的尝试，是难以成功的，因此搞清楚飞行的原理是人类实现飞行的第一个预先要求。
达芬奇—飞行奠基
人类对飞行认识的第一个阶段是仿生模仿鸟类，而对鸟类飞行系统性的研究是在文艺复兴时期。
因为那个时候解剖学得到了很大的发展，人们才能够理性的研究飞行。因此，你可以认为，解剖学的发展是实现飞行更早的预先要求。
最早详细论述鸟类飞行原理的人是文艺复兴的巨匠达芬奇。
他系统的研究了鸟类的飞行之后，写了《论鸟的飞行》一文，这被看成是航空科学的开山之作。
达芬奇还仿造鸟设计了一种飞行器，今天一些人说达芬奇是最早设计飞机模型的人，其实这种说法是为了神话达芬奇。他的那个振动翅膀根本就不可能飞上天和今天的飞机没有什么关系。
事实上要让比重远远大于空气的飞行器，在天上持续飞行难度远比人们想象的大。
飞行的三大难题
假如现在让你来设计飞行器，你要解决的是哪几个问题？
你可能会想：材料要轻、动力要强、还得能够操纵方向。
其实归结起来就是要解决这三大难题：升力的来源，动力的来源和可操纵性。
这三大飞行难题就是满足人类飞行的预先要求。
而这三个难题并不是哪个发明家一次就能解决的，而是经过了三代发明家共同努力才逐渐解决的。
第一代飞行家
第一代发明家解决了升力的问题，代表人物就是被誉为空气动力学之父的英国人乔治凯利爵士。
他曾经试图模仿鸟类设计飞机，也就是让机翼像鸟的翅膀一样上下煽动。但是他很快就意识到，那完全不可能。于是他回到了原点。
重新审视鸟类、翅膀的功能，发现鸟类的翅膀不只是提供动力，还提供升力，这个发现很重要。
更重要的是，凯利发现了空气在不同形状的翼面流过的时候，产生的压力是不一样的。
提出了通过固定机翼提供飞行升力的想法，就是说，他意识到，模仿鸟儿扑腾翅膀制造机翼，不如让机翼自带升力。
凯莉不仅是一个理论家，更是一位实践者。
1849年，凯利制造了一架3翼滑翔机，让一名10岁的小孩坐着，他从山顶滑下实现了人类历史上第一次载人滑翔飞行。
4年之后，也就是1853年，凯利又制造了可以操控的滑翔机，这一次，他成功的让一位成年人，也就是他的马车夫实现了飞行。
这次飞行可能过程有一点凶险，以至于这位马车夫，随后就辞职不干了，凯利把这架滑翔机的设计和飞行记录写成了论文。
一百多年之后，人们根据凯利的记录仿制了一架滑翔机，能够滑翔飞行，再次证实了凯利的理论和设计。
凯利为飞行奠定的这个科学基础，叫做空气动力学。直到今天，他提出的飞行理论依然是行之有效的。
但是，凯利的运气不怎么好，因为那个时代能够提供动力的，只有蒸汽机，他显然太重了，质量比较轻的内燃机，那个时候还没有被发明出来，此外，当时也没有能量密度很高的燃料，也就是燃油，因此，凯利当时是没有办法实现自带动力的飞行梦想的。
所幸的是，凯利对自己的研究工作都有详细的记录，特别是留下了《论空中航行艺术》。
在这本书中，凯利明确指出，升力的机理与推力机里应该分开，人类飞行器不应该单纯模仿鸟类的飞行动作进行飞行，而应该用不同装置分别实现升力和动力。
这位飞机的发明指出了正确的道路，并给了后来的莱特兄弟理论指导。
第二代发明家
在凯利之后第二代飞行器发明家以德国的奥托李林塔尔为代表，相比凯利而言，李林塔尔更像是冒险家，而不是飞行理论家。
它是世界上最早实现自带动力滑翔飞行的人，也是最早实现重复成功的进行滑翔试验的人。
我们前面讲过，能否重复实验结果是区分科学与非科学的重要标志。
也就是说，李林塔尔研究和实验的方法是科学的。但是李林塔尔过于重视升力，而忽视了飞行的控制问题。他当时一直模仿鸟类，通过自己平衡身体来控制，这条路其实是走不通的。
李林塔尔更大的不幸是在工作方法上。他的理论研究和地面上的准备工作总是做的不充分，过分依赖飞行试验。
1893年到1896年，他进行了2000多次的滑翔飞行试验，最终李林塔尔在一次试验中不幸丧生了。
他留给世人的最后一句话是；“总得有人为此牺牲”。他的事迹也激励着莱特兄弟这两位美国年轻人的工作。
第三代—莱特兄弟
我们一直提到的莱特兄弟就是第三代发明家。与凯利和李林塔尔相比，他们就要幸运得多了。
他们出生的足够晚，以至于凯利的理论和奥拓的内燃机都已经为他们准备好了、他们出生的有足够早，以至于飞机还没有被发明出来。
当然光靠运气是造不出第一架飞机了。
莱特兄弟在理论积累上和工作方法上，不仅全面超越了他们的前辈，也超越了同时代的人。
首先，莱特兄弟非常注重飞机设计，在理论上的正确性。
他们两个人虽然是自学成才，但是系统学习了空气动力学，有着扎实的理论基础，而且做事情非常严谨。
这兄弟二人后来发现，李林塔尔在计算升力的时候有误差，多算了60%的升力，然后他们就进行了修正之后又通过实验进行了验证。
这里要说一句题外话，一直有很多励志的读物宣传，很多自学成才的发明家和科学家，但是这种比例是非常低的。而且那些极少数成功的人，其实是通过更多的努力，系统性的补足了过去知识的缺陷，而不是只靠经验做事情。从瓦特、富兰克林到爱迪生、再到莱特兄弟都是如此，更重要的是，这些人无一不是遵循科学方法做事情。
在飞机的设计上，莱特兄弟最大的贡献是发明了控制飞机机翼的操纵杆，从根本上解决了飞行的最后一个难题——飞机控制的问题。
莱特兄弟的幸运之处，在于升力的问题被凯利解决了，动力的问题被奥托的内燃机解决了，他们就把主要的精力用于解决控制问题。更重要的是，莱特兄弟还超越了与他们同时代的其他发明家。
一是因为他们很清楚的，知道飞行的三个预先要求，关键还在于他们能成功，可以说是他们的工作方法，比同时代的人要高明。
莱特兄弟为了试验飞机的升力和控制系统，专门打造了一个风洞，在里面进行了大量的实验。莱特兄弟为了改进机翼，就尝试了200多种不同的异型进行了上千次的测试。他们用滑轮将砝码和飞机的机翼连接起来，准确的计算各种条件下的升力。
因此当他们设计的第一架飞机升空的时候，就已经有把握这个飞机一定能飞起来，而且很好地找到了保持横测稳定的方法。
莱特兄弟生性谨慎，他们不做足试验是不肯试飞的。而且，即使试飞，也要先进行无人驾驶的试飞。
为了试验飞机的转向控制，莱特兄弟在1902年进行了700到1000次的滑翔试验，他们制作的滑翔机在安装后进行了上百次表现良好的结果，可重复的实验。
这一年的10月8号，莱特兄弟算是彻底实现了真正的飞行转向控制，这是飞行史上的一个重要的里程碑。
在这一切都完成了之后，他们才将精力集中到制作自带动力的飞机上。
又经过了一年多的努力，1903年12月17日，莱特兄弟在美国西海岸小鹰镇成功试飞了自行研制的飞行者一号。
从此，人类进入了飞机的时代。
小结
从凯利提出空气动力学理论到莱特兄弟实现他的遗愿，自带动力的载人飞行经历了将近一个世纪的时间。
这是从理论到发明经常需要的时间。
在莱特兄弟发明飞机的前后，世界各国的发明家们都在加速研制飞机，但是成功的人并不多。很多发明家，甚至在莱特兄弟的飞机上天之后，依然付出了生命的代价，其主要原因就是工作方法落后于这兄弟二人。
实现飞行需要三个预先要求。
空气动力学理论，特别是关于升力的理论。
轻质量、大功率的发动机和高能量密度的燃料
控制系统。
凯利、奥拓还有莱特兄弟分别解决了这三个问题。
科学的工作方法
我们今天不需要设计飞机，但是需要学习莱特兄弟的工作方法。
所谓鸟飞派就是只从经验出发，让计算机模仿人的思维方式，试图获得智能的做法这个做法证明是行不通的。
所谓空气动力学派，就是只搞清楚智能问题的本质。
让计算机通过数据和数学模型解决智能问题。今天人工智能全部的进步，都是走后一条道路的结果。
做事情要规范化、科学化，要有理论依据，不要过分信赖自己有限的经验和直觉。
严谨性与戏剧性哪个成功的机会大？我想，每个人心中都会有一个答案。
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