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1、世界航空簡史 航空是2 0世紀(jì)發(fā)展最迅速、對人類社會影響巨大的科學(xué)技術(shù)領(lǐng) 域之一。對人類社會影響巨大的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一。 人類經(jīng)過長期的 探索和實(shí)踐， 終于實(shí)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(xué) 技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的結(jié)晶，它的發(fā)展充分體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)的強(qiáng)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(jì)以前的飛行探索及氣球和飛艇時期，20世紀(jì)初至40年代中期 的活塞發(fā)動機(jī)飛機(jī)時期和4 0年代中期以來的噴氣發(fā)動機(jī)飛機(jī)時期。 ? （一）飛行探索及氣球和飛艇時期（20世紀(jì)以前） ?自古人類就有飛行的理

2、想， 但在生產(chǎn)力不發(fā)達(dá)的古代， 只能在神 話和傳說中寄托自己的渴望。 從中世紀(jì)以來， 不斷有人對飛行作過勇 敢的試驗(yàn)，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(jì)后期意大利的G.A .博雷利探討了人類肌 肉與飛行的關(guān)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(shí)現(xiàn)空中飛行 的理想。 ?在18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命的推動下，法國蒙哥爾費(fèi)兄弟于17 8 3年 6月4日首次進(jìn)行了熱氣球放飛表演， 轟動一時，標(biāo)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(dá)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(fēng)飛越 英吉利海峽到達(dá)法國加萊，這是人類乘航空器首次飛越這個海峽， 實(shí)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(jī)首先從法國加萊逆風(fēng)越過英吉利海峽到達(dá)英國多佛爾， 實(shí)現(xiàn)了人類 第一次重于空氣的航空器的國際飛行） 。18世紀(jì)末到19世紀(jì)初， 氣球主要用于軍事、體育運(yùn)動和科學(xué)試驗(yàn)。 ? ? 氣球隨風(fēng)飄流，不能控制前進(jìn)方向。人們就開始研究在氣球下 面的吊藍(lán)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(jī)，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(shè)計(jì)，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(yùn)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(duì)，用于海上巡邏、 遠(yuǎn)程轟炸和空運(yùn)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(dāng)時最大的飛艇，長245米，容積 達(dá)2 0 0 0 0 0立方米，內(nèi)部設(shè)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(jié)束了飛艇的商業(yè)飛行。 （二）活塞發(fā)動機(jī)飛機(jī)時期（20世紀(jì)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(jìn)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(jìn)行探索和試

6、驗(yàn)。 19世 紀(jì)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(jìn)飛機(jī)的設(shè)計(jì)概念，是飛機(jī)走向成功的第一步。他于18 49制成一架滑翔機(jī)并將一個10歲的小孩帶到幾米的上空。 由于當(dāng) 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(shí)現(xiàn)動力飛 行。這一時期，還有許多人先后進(jìn)行了飛機(jī)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(jī)， 進(jìn)行 了飛行操縱試驗(yàn)， 又自行設(shè)計(jì)和制造了風(fēng)洞， 進(jìn)行了大量氣動力試驗(yàn)， 在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上又制造新的滑翔機(jī)， 進(jìn)行了近千次飛行， 獲得完全成 功。1903年，萊特兄弟設(shè)計(jì)和制造了帶活塞發(fā)動機(jī)的 “飛行者 ”

7、1號飛機(jī)， 并于12月17日成功地進(jìn)行了4次動力飛行。 其中第四 次飛得最遠(yuǎn)，約260米，留空59秒。實(shí)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(jì)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(shí)用的飛機(jī)。190 6年萊特飛機(jī)獲得專利， 1908年與美國陸軍簽訂了制造軍用飛機(jī) 的合同。在20世紀(jì)初，歐洲其它國家如法國、俄國等也相繼研制成 功飛機(jī)。 飛機(jī)在軍事上的最早應(yīng)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(jī)開始大規(guī)模用于軍事目的， 并出現(xiàn)了偵察機(jī)、轟炸機(jī)、驅(qū)逐機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)、教練機(jī)等不同機(jī)種。 飛機(jī)性能也有了很大提

8、高。 到第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束時， 飛機(jī)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(jī)的研究、 設(shè)計(jì)、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(jī)構(gòu)和航空工業(yè)， 世界上已有 200多個飛機(jī)制造廠和80多個發(fā)動機(jī)制造廠，共生產(chǎn)了近18． 4萬架飛機(jī)和24萬臺發(fā)動機(jī)。 ?從1911年起， 就有人嘗試用飛機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸和郵遞服務(wù)。 第 一次世界大戰(zhàn)后， 剩余軍用飛機(jī)和大量退役飛行員也被轉(zhuǎn)為民用運(yùn)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(yùn)輸旅客的飛機(jī)。1919年德國容 克斯公司設(shè)計(jì)制造出全金屬下單翼旅客機(jī)F -13, 可載乘客4人和 空勤人員2人。后來，越來越先進(jìn)的旅客機(jī)也相繼問世。30年代為 提高飛行速度, 旅客機(jī)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(diǎn)的是波音7 2 7旅客機(jī)。 ?從20世紀(jì)初到第二次世界大戰(zhàn)前這段時期,航空科學(xué)技術(shù)研 究在改善飛機(jī)空氣動力學(xué)外形、 降低飛機(jī)阻力和提高發(fā)動機(jī)功率等方 面都取得了重大進(jìn)展, 其成果很快反映到飛機(jī)設(shè)計(jì)上。 20年代后期, 雙翼機(jī)逐漸向單翼機(jī)過渡,1933年以后,雙翼機(jī)逐漸被淘汰。1 930年前后，飛機(jī)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(jī)加整流罩，散熱器改放到特殊風(fēng)道內(nèi)；飛機(jī)采用氣 密結(jié)構(gòu)； 機(jī)翼上采用襟翼。 飛機(jī)結(jié)構(gòu)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(jìn)為鋁合金應(yīng)力蒙皮， 從而提高了強(qiáng)度、 降低了阻力。 ??直升機(jī)和旋翼機(jī)研究在這一時期也獲得很大進(jìn)展。1 9 3 6年， 德國人H.福克試飛成功第一架得到公認(rèn)的直升機(jī)。此后，直升機(jī)在 軍用和民用方面都逐步得到廣泛應(yīng)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(jī)的研制和發(fā) 展，飛機(jī)性能迅速提高，參戰(zhàn)飛機(jī)數(shù)量大、種類多，空軍成為重要的 軍種。飛機(jī)的產(chǎn)量到達(dá)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(jī)。 ? （三）噴氣式飛機(jī)時期（40年代中期以來） 30年代后期， 活塞發(fā)動機(jī)螺旋漿飛機(jī)的最大飛行速度已接近音 速。在這種情況下，飛機(jī)開始出現(xiàn)劇烈抖振、操縱不穩(wěn)定甚至發(fā)生破 壞。當(dāng)時人們把它稱為 “音障”，渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的出現(xiàn)和噴氣飛機(jī)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(jī)，1939年第一 架裝有此種發(fā)動機(jī)的噴氣飛機(jī)試飛成功。 噴氣飛機(jī)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(jī)進(jìn)入超音速飛行的領(lǐng)域。 第二次世界大戰(zhàn)后， 殲擊機(jī)、 轟炸機(jī)和其它軍用飛機(jī)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(jī) 作戰(zhàn)，是噴氣戰(zhàn)斗機(jī)最早應(yīng)用于空戰(zhàn) 5 0年代，噴氣戰(zhàn)斗機(jī)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(jī)， 同時出現(xiàn)了兩項(xiàng)航空新技術(shù)--變后掠機(jī) 翼和垂直起落技術(shù)， 它們在飛機(jī)上的成功應(yīng)用， 為提高飛機(jī)的綜合性 能開辟了新途徑。 第二次世界大戰(zhàn)時大型機(jī)場遍布世界各地， 為戰(zhàn)后民航運(yùn)輸?shù)难?速發(fā)展提供了良好的條件。 民航機(jī)的噴氣化比軍用機(jī)稍晚， 經(jīng)過了一 個大型活塞發(fā)動機(jī)民航局的過渡階段， ?但在噴氣民航機(jī)問世后不久 就被淘汰了。 ???最初使用的噴氣民航機(jī)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(jī)。1 9 5 6年以后，噴氣民航機(jī)數(shù)量劇增，逐漸稱為民 航運(yùn)輸?shù)闹髁Α? 60年代, 由于噴氣發(fā)動機(jī)技術(shù)的改進(jìn), 出現(xiàn)了第二代噴氣民航 機(jī)。它的特點(diǎn)是耗油率低和噪音小, 使噴氣民航機(jī)變得更加經(jīng)濟(jì)和舒 適。這一類飛機(jī)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(jī)稱為第三代噴氣民航機(jī)。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(diǎn)是采用高涵道比大推力渦扇發(fā)動機(jī)和雙過道寬體機(jī) 身，載客量可達(dá)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(yuǎn)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(jī)， 更多地采用了航空新技術(shù)、新材料，進(jìn)一步降低直接成本，提高運(yùn)營 效益。這一代飛機(jī)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(yùn)輸機(jī)。 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(jī)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(xué)、 航空材料和電子控制新技術(shù)。 噴氣民航機(jī)的發(fā)展改變了交通運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)， 飛機(jī)已成為與國民經(jīng) 濟(jì)和人民生活息息相關(guān)的重要交通工具。 航空運(yùn)輸規(guī)模迅速擴(kuò)大， 形 成了遍及全世界的航線網(wǎng)。