《世界航空簡史》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《世界航空簡史(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、世界航空簡史
航空是2 0世紀發(fā)展最迅速、對人類社會影響巨大的科學技術領 域之一。對人類社會影響巨大的科學技術領域之一。 人類經(jīng)過長期的 探索和實踐, 終于實現(xiàn)了自古以來就有的翱翔蘭天的理想。 航空發(fā)展 的歷史是一部以自己的聰明才智征服天空的歷史。 航空又是現(xiàn)代科學 技術和現(xiàn)代工業(yè)的結晶,它的發(fā)展充分體現(xiàn)了科學技術的強大威力。 ? 回顧世界航空發(fā)展的歷程, 大致可以分為三個歷史時期: 即20 世紀以前的飛行探索及氣球和飛艇時期,20世紀初至40年代中期 的活塞發(fā)動機飛機時期和4 0年代中期以來的噴氣發(fā)動機飛機時期。 ? (一)飛行探索及氣球和飛艇時期(20世紀以前)
?自古人類就有飛行的理
2、想, 但在生產(chǎn)力不發(fā)達的古代, 只能在神 話和傳說中寄托自己的渴望。 從中世紀以來, 不斷有人對飛行作過勇 敢的試驗,他們用羽毛作成翅膀,從高處跳下,試圖模仿鳥的飛行, 但都未能成功。17世紀后期意大利的G.A .博雷利探討了人類肌 肉與飛行的關系后,證明: “人類靠自己的體力作靈巧的飛行是絕對 不可能的。 ”只有在發(fā)明了氣球和飛艇后,才開始逐步實現(xiàn)空中飛行 的理想。
?在18世紀產(chǎn)業(yè)革命的推動下,法國蒙哥爾費兄弟于17 8 3年 6月4日首次進行了熱氣球放飛表演, 轟動一時,標志著人類航空史 上的第一次重大突破。同年11月2 1日法國人F.P.羅齊埃和 M.達爾朗德乘熱氣球升到約1000米
3、的高度, 用25分鐘飛行了 約12公里。這是人類乘航空器的第一次空中航行。
氣球的出現(xiàn)激起了人們乘氣球飛行的熱情。178 5年1月7日法
國著名飛行員布朗夏爾和布雷利奧乘氫氣球從英國多佛爾順風飛越 英吉利海峽到達法國加萊,這是人類乘航空器首次飛越這個海峽, 實現(xiàn)了最初的國際航空飛行(1909年,也是這兩位飛行員駕駛飛 機首先從法國加萊逆風越過英吉利海峽到達英國多佛爾, 實現(xiàn)了人類 第一次重于空氣的航空器的國際飛行) 。18世紀末到19世紀初, 氣球主要用于軍事、體育運動和科學試驗。
? ? 氣球隨風飄流,不能控制前進方向。人們就開始研究在氣球下 面的吊藍中安裝動力裝置和方向舵, 于是飛艇
4、誕生了。 最早的飛艇是 法國H.吉法爾于18 5 2年制成的蒸氣氣球,其氣囊形如雪茄,下 懸吊艙,裝有蒸氣機,帶動三葉螺旋漿,并有方向舵。9月2 4日, 吉
法爾駕駛這艘飛艇由巴黎飛到特拉普斯, 航程約28公里, 速度約每 小時10公里。在飛艇方面,德國的F.齊柏林伯爵獲得最大成就。
1 8 9 4年他完成硬式飛艇的設計,1 9 0 0年制成LZ— 1號飛艇, 長12 8米,容積約1 1 3 0 0立方米。1 9 0 9年,齊柏林創(chuàng)建 了德國航空運輸有限公司, 用飛艇載客在法蘭克福、 巴登和杜塞多夫 之間作定期飛行。 這是最早的空中定期航線。 第一次世界大戰(zhàn)前后是 飛艇發(fā)展的鼎盛時期,德國
5、建立了齊柏林飛艇隊,用于海上巡邏、 遠程轟炸和空運等軍事活動。 第一次世界大戰(zhàn)后, 齊柏林公司又造了 兩艘巨型飛艇 “齊柏林伯爵 ”號和“興登堡 ”號,在歐洲到南美和美國的 商業(yè)航線上飛行。 “興登堡 ”號是當時最大的飛艇,長245米,容積 達2 0 0 0 0 0立方米,內(nèi)部設備豪華,可載7 5名旅客,速度13
0公里每小時。1 9 3 7年5月6日從德國飛往美國時,起火燒毀,
3 6人遇難,從此結束了飛艇的商業(yè)飛行。
(二)活塞發(fā)動機飛機時期(20世紀初至40年代中期)
? 人類在利用輕于空氣的航空器氣球和飛艇進行飛行成功的同時, 許多航空先驅(qū)者對于重于空氣的航空器也在進行探索和試
6、驗。 19世 紀初英國的G.凱利首先提出了利用固定翼產(chǎn)生升力和利用不同的翼 面控制和推進飛機的設計概念,是飛機走向成功的第一步。他于18 49制成一架滑翔機并將一個10歲的小孩帶到幾米的上空。 由于當 時沒有一種動力裝置具有足夠大的推力重量比, 所以不能實現(xiàn)動力飛 行。這一時期,還有許多人先后進行了飛機的研究, 但都未獲得成功。
? 美國萊特兄弟繼承了前人的研究成果, 他們制造了滑翔機, 進行 了飛行操縱試驗, 又自行設計和制造了風洞, 進行了大量氣動力試驗, 在試驗的基礎上又制造新的滑翔機, 進行了近千次飛行, 獲得完全成 功。1903年,萊特兄弟設計和制造了帶活塞發(fā)動機的 “飛行者 ”
7、1號飛機, 并于12月17日成功地進行了4次動力飛行。 其中第四 次飛得最遠,約260米,留空59秒。實現(xiàn)了人類首次持續(xù)的、有 動力的、可操縱的飛行,開創(chuàng)了現(xiàn)代航空的新紀元。后來,萊特兄弟 又制造了 “飛行者 ”2號和3號,后者是第一架實用的飛機。190 6年萊特飛機獲得專利, 1908年與美國陸軍簽訂了制造軍用飛機 的合同。在20世紀初,歐洲其它國家如法國、俄國等也相繼研制成 功飛機。
飛機在軍事上的最早應用是在10 11?19 12年意大利侵 略土耳其之戰(zhàn)。在第一次世界大戰(zhàn)中, 飛機開始大規(guī)模用于軍事目的, 并出現(xiàn)了偵察機、轟炸機、驅(qū)逐機、強擊機、教練機等不同機種。 飛機性能也有了很大提
8、高。 到第一次世界大戰(zhàn)結束時, 飛機時速已由 8 0?115公里提高到18 0?2 2 0公里,升限由3 0 0 0?5 0 0 0米提高到8 0 0 0米,航程增大到4 4 0公里。飛機的研究、 設計、制造有了明確分工, 航空已由個人的活動發(fā)展到有組織的集體 活動。許多國家建立了專門的航空研究機構和航空工業(yè), 世界上已有 200多個飛機制造廠和80多個發(fā)動機制造廠,共生產(chǎn)了近18. 4萬架飛機和24萬臺發(fā)動機。
?從1911年起, 就有人嘗試用飛機進行運輸和郵遞服務。 第 一次世界大戰(zhàn)后, 剩余軍用飛機和大量退役飛行員也被轉為民用運輸。 1919年2月,德國建立國內(nèi)航線,同年8月,英法建立
9、國際定期 航線。與此同時, 開始研制專門運輸旅客的飛機。1919年德國容 克斯公司設計制造出全金屬下單翼旅客機F -13, 可載乘客4人和 空勤人員2人。后來,越來越先進的旅客機也相繼問世。30年代為 提高飛行速度, 旅客機開始采用流線型的空氣動力外形, 改善了座艙 內(nèi)的舒適性。首先體現(xiàn)這些特點的是波音7 2 7旅客機。
?從20世紀初到第二次世界大戰(zhàn)前這段時期,航空科學技術研 究在改善飛機空氣動力學外形、 降低飛機阻力和提高發(fā)動機功率等方 面都取得了重大進展, 其成果很快反映到飛機設計上。 20年代后期, 雙翼機逐漸向單翼機過渡,1933年以后,雙翼機逐漸被淘汰。1
930年前后,飛機的
10、起落架由固定式改為收放式; 座艙由開敞式改 為封閉式;發(fā)動機加整流罩,散熱器改放到特殊風道內(nèi);飛機采用氣 密結構; 機翼上采用襟翼。 飛機結構材料也由第一次世界大戰(zhàn)時的木 材、層板、亞麻布或棉布, 改進為鋁合金應力蒙皮, 從而提高了強度、 降低了阻力。
??直升機和旋翼機研究在這一時期也獲得很大進展。1 9 3 6年, 德國人H.??嗽囷w成功第一架得到公認的直升機。此后,直升機在 軍用和民用方面都逐步得到廣泛應用。
? 第二次世界大戰(zhàn)期間的作戰(zhàn)需要, 又大大刺激了飛機的研制和發(fā) 展,飛機性能迅速提高,參戰(zhàn)飛機數(shù)量大、種類多,空軍成為重要的 軍種。飛機的產(chǎn)量到達高峰。美、英等盟國生產(chǎn)了約4
11、0萬架,全世 界共生產(chǎn)了約100萬架飛機。
? (三)噴氣式飛機時期(40年代中期以來)
30年代后期, 活塞發(fā)動機螺旋漿飛機的最大飛行速度已接近音 速。在這種情況下,飛機開始出現(xiàn)劇烈抖振、操縱不穩(wěn)定甚至發(fā)生破 壞。當時人們把它稱為 “音障”,渦輪噴氣發(fā)動機的出現(xiàn)和噴氣飛機的 誕生,為突破音障開辟了道路。
? 1937年德國研制成功軸流式噴氣發(fā)動機,1939年第一
架裝有此種發(fā)動機的噴氣飛機試飛成功。 噴氣飛機的誕生和突破音障, 是航空發(fā)展史上第三次重大突破,從此飛機進入超音速飛行的領域。
第二次世界大戰(zhàn)后, 殲擊機、 轟炸機和其它軍用飛機都先后噴氣 化。中國人民志愿軍在抗美援朝中曾
12、用米格15與美國F — 86飛機
作戰(zhàn),是噴氣戰(zhàn)斗機最早應用于空戰(zhàn)
5 0年代,噴氣戰(zhàn)斗機的速度提高到音速的兩倍,6 0年代發(fā)展 了3倍音速的軍用飛機, 同時出現(xiàn)了兩項航空新技術--變后掠機
翼和垂直起落技術, 它們在飛機上的成功應用, 為提高飛機的綜合性 能開辟了新途徑。
第二次世界大戰(zhàn)時大型機場遍布世界各地, 為戰(zhàn)后民航運輸?shù)难?速發(fā)展提供了良好的條件。 民航機的噴氣化比軍用機稍晚, 經(jīng)過了一 個大型活塞發(fā)動機民航局的過渡階段, ?但在噴氣民航機問世后不久
就被淘汰了。 ???最初使用的噴氣民航機是英國的 “子爵號”,此后, 又出現(xiàn)了前蘇聯(lián)的圖1 0 4,美國的波音7 0 7等。
13、它們被稱為第一 代噴氣民航機。1 9 5 6年以后,噴氣民航機數(shù)量劇增,逐漸稱為民 航運輸?shù)闹髁Α?
60年代, 由于噴氣發(fā)動機技術的改進, 出現(xiàn)了第二代噴氣民航 機。它的特點是耗油率低和噪音小, 使噴氣民航機變得更加經(jīng)濟和舒 適。這一類飛機包括美國的波音7 2 7,波音7 3 7,DC—9,法 國的快帆”英國的 三叉戟”和前蘇聯(lián)的伊爾6 2等。
? 70年代開始投入使用的寬體客機稱為第三代噴氣民航機。如美 國的波音7 4 7、DC—1 0,歐洲的A 3 0 0 B,前蘇聯(lián)的伊爾8 6等。其主要特點是采用高涵道比大推力渦扇發(fā)動機和雙過道寬體機 身,載客量可達3 0 0?5 0 0人,通過降低
14、耗油量和加大載客量降 低直接成本, 主要用于中遠程國際航線和客流密集的國內(nèi)航線, 緩解 客流擁擠問題。
8 0年代,針對7 0年代出現(xiàn)的石油危及研制的第四代噴氣民航機, 更多地采用了航空新技術、新材料,進一步降低直接成本,提高運營 效益。這一代飛機有波音7 5 7、 ?波音7 6 7、歐洲的A310、
前蘇聯(lián)的圖—204等為代表的一批200座級的客貨運輸機。
9 0年代,以美國波音7 7 7、歐洲A 3 2 0 /A 3 4 0及俄羅 斯的圖-96為代表的第五代噴氣民航機陸續(xù)投入航線使用。 除增加 載客量外,集中采用了現(xiàn)代空氣動力學、 航空材料和電子控制新技術。
噴氣民航機的發(fā)展改變了交通運輸?shù)慕Y構, 飛機已成為與國民經(jīng) 濟和人民生活息息相關的重要交通工具。 航空運輸規(guī)模迅速擴大, 形 成了遍及全世界的航線網(wǎng)。