航空器的历史发展

【航空器的历史发展】古代欧洲人模仿鸟类翅膀制作的飞翼
1895年的航空器设计图
孔明灯
人类很早就有像鸟类一样在空中飞行的梦想 , 甚至包括古人用的石头和矛、到古希腊人阿尔希塔斯所制造的机械鸽、远至澳大利亚的飞去来器等 。虽然在美洲土著千多年前的文物 , 和埃及文物及神庙浮雕中 , 分别发现飞机及直升机形像 , 而印度两大史诗“摩诃婆罗多”及“罗摩衍那”亦有大量的飞行记载 , 但这一切仍是未解之谜 。中国古代也有人在文学著作中描述了飞天梦试图实现这种脱离大地束缚的梦想 , 中国发明的风筝和孔明灯 。在西方 , 达·芬奇也曾设计过航空器 。
在18世纪开始的工业革命后 , 1783年法国的孟格菲兄弟使用热气球 , 以及杰克斯查理(Jacques Charles)的氢气球成功升空后 , 标志着人类巨大的科技进步 。重于空气的航空器飞行原理基本是由19世纪初的英国人凯莱爵士(Sir George Cayley)发现的 。而19世纪的90年代 , 德国人奥托·李林塔尔是第一位研制和成功飞行滑翔机的人 。1903年12月17日 , 美国莱特兄弟利用自行建造的飞机 , 实现人类第一次持续性的、有动力可操控的飞行 , 诞生了现代航空器 。两次世界大战期间 , 战争不断激励着航空的发展 , 军用飞机的能力快速提升 , 使得战争彻底转变为立体纵深化的 , 而民用航空事业也伴随着发展起来 。二战之后 , 随着喷气式飞机的诞生 , 使得飞机冲破音障 , 成为重大突破 。而高性能的超音速军用飞机又进一步对现代军事产生重大影响 。经济、安全和舒适的喷气式客机也成为航空运输的主力 , 也改变着现代交通运输行业 。新型的材料技术和电子科技发展也使得航空器有了重大的革新 。
其主要由以下几个时期:
飞机探索时期 , 20世纪以前:气球飞行成功;飞艇的兴盛与衰退;飞机的探索 。
活塞发动机飞机 , 20世纪40年代前:有飞机首次试飞成功 , 最初的发展;第一次世界大战中飞机的使用;民用航空的建立;第二次世界大战中的军用飞机 。
喷气飞机时代 , 20世纪40年代至今:有首架喷气式飞机诞生 , 突破音障;喷气军用飞机的成熟;喷气民用飞机的出现;其他航空器的发展;航空科技的革新 。人类梦想的飞行方式是原地腾空而起 , 既能自由飞翔又能悬停于空中 , 并且随意实现定点着陆 。例如阿拉伯人的飞毯 , 希腊神的战车 , 都是垂直起落飞行器 。其中最有价值、最具代表性的是中国古代玩具竹蜻蜓和意大利人达·芬奇关于垂直起降航空器的画作 。
李约瑟误以为中国晋朝葛洪所著的《抱朴子》有纪录类似竹蜻蜓最早的动力机械 , 但实际上文章说的是服丹修练成仙成功时 , 人可以飞行 。
《简明不列颠百科全书》第9卷写道:“直升机是人类最早的飞行设想之一 , 多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达·芬奇 , 但现在都知道 , 中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具 。”这种玩具于14世纪传到欧洲 。“英国航空之父”乔治·凯利(1773年-1857年)曾制造过几个竹蜻蜓 , 用钟表发条作为动力来驱动旋转 , 飞行高度曾达27米 。
随着生产力的发展和人类文明的进步 , 直升机的发展史由幻想时期进入了探索时期 。欧洲产业革命之后 , 机械工业迅速倔起 , 尤其是本世纪初汽车和轮船的发展 , 为飞行器准备了发动机和可供借鉴的螺旋桨 。经过航空先驱者们勇敢而艰苦的创造和试验 , 1903年莱特兄弟(Wright brothers)制造的固定翼飞机飞行成功 。在此期间 , 尽管在发展直升机方面 , 航空先驱们付出了相当的艰辛和努力 , 但由于直升机技术的复杂性和发动机性能不佳 , 它的成功飞行比飞机迟了30多年 。
20世纪初为直升机发展的探索期 , 多种试验性机型相继问世 。试验机方案的多样性表明了探索阶段的技术不成熟性 。经过多年实践 , 这些方案中只有纵列式和共轴双旋翼式保留了下来 , 至今仍在应用 。双桨横列式方案未在直升机家族中延续 , 但在倾转旋翼飞机中得到了继承和发展 。

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