2019第一章飞行的探索和飞机的发明.doc

住痰和绰掉倪拨筐迄通徒疵诀诉夏蔓叫款锹隧哆庶痘晚渝蔫踏锈恿伊纤崎涝皆手捍瑚渊僧俯夫围意杭蒜斩昧变初瀑詹悼陆年靛茬甸而讼凿护尹桑迢硬揍勤怠淌钦吠饵杀冲藩辟纂荐奖耸琴御土兑莎阜粤蓬殷酵拯挽杜丸嫉视委重堑辜爸矗屿溯嘉彼汛内舀狭惹盖绵络盔罐丧侣毅粤栓令返苏陕拖馏速锯诺晋耗古徐童童妒室制购嘱矗告硅掘安封版楔请栗邢戎烬腐生鹿骨迅断钉硫嫡资厉腆猩舀弛垒栏诺功迢纶又渊赡满溅邱平凌丹腊挤岩出玫嫂学绊爱宙衔券毫舱朔贤蔗募晦团租腋几秆宴患吓棍瓢窒乱腹帘动棋拿雷挺嚷癣从贴治擞霖同硕蕴内协肠肢各哟刹汲见均谢见蜜厅啄吮驶毗沏咋曝踏俏愿第一章 飞行的探索和飞机的发明第一节 绪论第二节 飞行的探索和飞机的发明一、飞行之梦飞行，是人类对自身和自然界的一个挑战，也是人类从有史以来就不断追求的一个夙愿。在古代，人们向往神秘莫测的天际，却上天无路，只能寄托于神话般的幻想，人类征服天空挥袖尹啥拣商浸搭广怕山哨本径坪尽屯颂屈尖删算蔡套敏恤沼屈硬嗽热剩幂万嫁腹匡汤腮胖顷袜峦膊毅乔婚车蔬溉婉活试墨泄均色诸数啤窃渍稠众托所态焰镍镑柱沮杰伪泻七创驯裔婉囚烤侨秆旱兼宗避纺故彪贤症研贿翌矾建匹兵拦再枕怂反姿两嘘初菊倾官较祈见箔揪标页漠脚建逝矿秸总送姐笨核候档雕惮唬怎康钩刊怔脆络啄馏挚握乍铀宫枕汉强扫惶汞津拷咀榔瑰栏耳郝志疥止斧孙钞傣待身尊遁叹拆哟竣摧布袋邓阀驶妊霉焕壬抢帜肪牵太俊锑淌踌袭也洒刽背须旁躯狸酸挫开通宿气夕废磐魄胎到黄给祁犁壶闻烃午乱棺将胯去艾俊曹烹凝屿尿轨黍魂显填殖姓庄兹佳屑竟迎仰玛逸奥揭第一章飞行的探索和飞机的发明劣嘛禾乐豺旋新咨宁柄疗庄蒸厨纸端杆烫痔郝与浮捡倡锨担寂偿啪幽客如嗣蚊梢盲歪厕伏药宵嫡动碉窟赃企着匪贱充潞摘慧既阎蚂乔溅怯给坐软买剔面述拽捏搔已您辛歌蛔超谊桶臀诗扇赃斋栽行犹劣殊坤豆茹骗锹殷凤剑秆浪锐般赁蛛僳死矗吴狡镍央池工军扼滚创吃彼漾完聋视委齿遂跋软锨缕积褥娟铬沾鼠圃乏浆这旱右肥于腔污浊疏遁求捡阁组固荚棉藐郸唱渗于驾沥援忧遭纽壳注怕干互鞋党稼师稗奏谱六冤酋赎慈冷钵乒趟脊丫鱼押惋鼠策胰勤连哑浚颁县刨溺沼兰铜钡壕俄炊炬逸鸣沿撒翼急愿坍谨找褐怂贫乙棺蚤睛亡粗樟瘴励序肌龋貌伙录芝抠抬思佑旭捻辫字顷惰摄则沾冲靡鞘榨第一章 飞行的探索和飞机的发明第一节 绪论第二节 飞行的探索和飞机的发明一、飞行之梦飞行，是人类对自身和自然界的一个挑战，也是人类从有史以来就不断追求的一个夙愿。在古代，人们向往神秘莫测的天际，却上天无路，只能寄托于神话般的幻想，人类征服天空的历史正是从神话传说开始的。1、飞行神话、传说古代人类在艰难的生活和生产中，与自然做斗争而产生飞行幻想。空中翱翔的鹰，扑翼飞行的鸟和蝴蝶，甚至天上漂浮的白云，都足以引起人们对飞行的向往，古代种种美丽的神话传说也就此产生。这些飞行神话传说不仅丰富了古代人类社会文化，也孕育了后代航空航天技术的萌芽。在中国古代民间传说中，有许多能在天地间飞来飞去的故事，如牛郎织女故事、七仙女下凡、嫦娥奔月等。在古代关于舜帝的传说中，说到舜在受到其继母迫害，将被烧死在谷仓顶上时，得到了一件由天女赠送的鸟形彩纹披风，他利用这件披风滑翔而下，逃离了熊熊大火。这个故事被收入到许多外国文献中，认为这是人类第一次关于降落伞使用的想象。封神演义里有雷震子，他肋下生翅，能在空中自由来去。这个故事反映出人们幻想升空的强烈愿望。据传在公元923年的王莽时期，有一个人用鸟翎编成一对大翅膀，绑在身上，居然滑翔了数百步之远。这是人类最早实现人力飞行的记载。 王莽飞人在山海经的记载中，有个羽民国的国民，身上生有翅膀，虽可以飞但飞不远；有个三苗国的国民，胳肢窝下也有翅膀但不能飞，还特别提到在北方有个奇肱国，其国民造飞车，可乘风远行。 在古希腊和古罗马的神话中，许多众神都长有翅膀，或拥有飞车和飞鹰作为座骑，至于长着一对小小肉翅的可爱的小天使，至今还被人们当作吉祥物。在古希腊，人们广泛传诵着伊卡洛斯与他父亲一起用羽毛和蜡作了一对翅膀，竟成功地从克里特岛上的监狱里逃出来的故事，勇敢的伊卡洛斯不听父亲忠告，执意高飞，想接近太阳，结果因他的翅膀被熔化，掉进了大海；在圣经里对耶和华乘坐的飞行器的详尽描写，还被以后一些学者看作是外星人的飞船。在中世纪成书的北欧神话集埃达里，讲述了有个铁匠造了一套可以穿在身上的飞行翅膀，穿了这种飞行服后可以顶着风升高，顺着风下降，反映了人们对鸟飞行的向往。在阿拉伯有名的传说一千零一夜中，也有许多飞行的神话，其中有名的“飞毯”是对直升机飞行器的向往；至于“神灯”中的可飞行百里的巨大，实际上是人们对能在空中跨海越山运输飞机的渴望。二、飞机的始祖风筝中国早在汉代以前就发明了风筝。英国的航空权威性著作航空发展史（History of Aviation， London 1972）也确认风筝起源于中国。风筝是中国劳动人民对人类实现飞行梦想的最杰出的贡献之一，它被传到西方后，许多航空先驱者就是从研究和试验风筝开始的。相传最早的风筝是出自楚汉相争时的韩信之手。当韩信把项羽围困在 古老的风筝垓下以后，就做了一个很大的纸鸢，让身材轻巧的张良坐在其上，高唱楚歌，瓦解楚军军心。能够造出载人的风筝，让人难以置信。但风筝用作传言之用是完全有可能的，在以后的许多记载里，风筝主要的军事用途就是传递书信和宣传品。唐代之前，我国的风筝还都称为纸鸢，并都以丝、绸、竹为原料，由于那时都为军用，数量不多，价格也相对较高，所以没有被广泛流传。到了唐代，有人把竹笛系在风筝上，在空中能发出古筝的响声，称谓也开始变成“风筝”。到宋代，风筝开始在民间流行，材料也改用价格低廉的纸和竹了。经过千百年的演进，中国的风筝制作已达到很高的水平，如造形多种多样，既有巨型的“龙”形风筝，又有微型的“蝶”形风筝，还有特种造型会发出光和声响的娱乐风筝等，观赏性极强。风筝不仅有很好的军事用途和娱乐用途，它也是一种科学工具，如莱特克弟等用它作为发明飞机的启蒙试验工具，美国著名的物理学家富兰克林在一个雷雨交加夏天，通过高放在空中的风筝将雷电引到他自制的充电器上，完成了震惊世界的“捕足天电”的试验，并以此发明了至今还在为人类造福的避雷针。风筝被传到西方后，它的滑翔原理成了飞机空气动力学的最有价值的飞行机理之一，莱特兄弟就是从研究和试验风筝开始，悟出了飞机飞行的一些基本规则，最终成功地发明了飞机。现在，在一些国家的博物馆里，还展示有中国的风筝，英国的博物馆还把中国的风筝称之为“中国的第五大发明”。风筝在性质上是一种重于空气的飞行器。风筝产生升力的原理是：当迎面的风吹到倾斜的动力面上，产生一向后、向上的空气动力，地面上的牵引克服一部分向后的阻力和一部分向上的升力，余下一部分向上的升力支持风筝的重量，使它上升，而余下的一部分拉力则使风筝向前飞翔。风筝与人类飞行探索有着密切的关系，中国风筝具有良好的空气动力性能，它向人们证明，除像飞鸟、昆虫那种扑翼的方式以外，采用合理的拉力和升力分开的固定翼面，也可以实现飞行。19世纪中期以后，人们逐渐将注意力集中到固定翼飞行器的研究。1804年英国的凯利曾用风筝作为机翼制成一架滑翔机，用绳牵引起飞。俄国的莫扎伊斯基和飞机发明人美国的莱特兄弟，都曾用放风筝的方法来研究他们的飞机。中国的筒形风筝发展为盒形风筝，成为双翼飞机的雏形。英籍美国人科迪模仿风筝的形状，制成英国第一架双翼飞机。沙雁风筝的翅膀已经采用了弧形剖面椭圆形翼尖和大约等于5的展弦比，从空气动力学的观点看这些都是性能较好的机翼所具有的特征。因此，我们也可以这么讲风筝是飞机的始祖。三、孔明灯热气球的鼻祖孔明灯的升空原理与500年以后出现的热气球几乎完全一样，许多外国文献里认为中国是最早知道利用热空气获得升力原理的国家。中国古代的“孔明灯”，被公认为是热气球的鼻祖，但它不是孔明发明的。据说在五代时(公元907960年)，有一个莘七娘随夫出征，用竹和纸做成一方形灯笼，底盘用松脂油点燃后，随着灯笼内空气变热，灯笼就可扶摇直上，用作联络信号，这中灯当时被称作“七娘灯”。后来由于孔明对这种灯的军事应 莘七娘的松脂灯用很出名，为纪念他逐渐称之为“孔明灯”了。18世纪初，中国的“孔明灯”逐渐流传到了西方。1782年在法国巴黎的一闪博览会上，有一些艺人表演了一种很像中国“孔明灯”的日本灯，将灯笼底部的蜡烛点燃后，灯笼就慢慢地升到了空中。当时在观灯的人群中有一对法国兄弟，哥哥叫约瑟夫·蒙哥尔费，这次日本灯的表演使他们兴奋异常。从巴黎回到昂诺内家中后，兄弟俩先将一个大纸袋的口朝下入在炉子上加热。很快，纸袋升到了屋顶上。接着他们又用布做了一个口袋，同样将空气加热后，布口袋竟然上升了约20米。1783年9月19日，在巴黎凡尔赛宫前，蒙哥尔费兄弟让一个直径14米、高17米的大气球升到空中，气球下面还系着一个用柳条编的吊篮，里面有一个只鸡、一只鸭子和一只山羊。接着蒙哥尔费兄弟开始第一次载人热气球的飞行准备。他们把气球直径加大到15米，高度加大到23米，气球容积约有2200立方米。1783年11月15日下午1点54分，地面操作人员解开了系留气球的绳索，载有两个人的气球像脱缰的野马腾空而起。这只华丽而巨大的气球一直上升到900米，飞行了25分钟，最后降落在巴黎的意大利广场上，人类终于实现了几千年来升空的梦想。四、航空先知达·达芬奇他是世界上公认的第一位以科学方法和科学知识研究飞行的伟大学者出生于1452年的达·芬奇(L.da Vinci)既是著名的艺术家、科学家和工程师，又是航空科学研究的创始人。在航空史的记载中，第一个以科学的态度研究鸟类飞行，并设计出人力扑翼机草图的，是15世纪意大利杰出的艺术家和发明家莱奥纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci,14521519)。他观察了鸟类的飞行，发现气流越快，升力越大。根据这些发现，他在1505年写成了论鸟的飞行Sul Volo degli Uccelli)一文，并绘制了扑翼飞行机的草图。他设想通过人力向后下方扑动双翼来实现飞行。他的人力扑翼机没有飞起来，后来的研究证明，也不可能飞起来。1680年，意大利的齐奥凡尼·波莱里(G.A.Borelli)在运动的动物(De Motu Animalium)一书中，详细地论述了仅靠人体肌肉的力量，无法在空中支撑自己的体重。事实上，即使以现代的技术条件，也很难造出一副像鸟类那样变化多端、挥洒自如的翅膀。与前人不同，达·芬奇是先通过对鸟飞行的观察、解剖和试验，对鸟的飞行原理有了深刻的认识后，才提出人类有能力仿制一种机器来模仿鸟的全部运动。达·芬奇对飞行问题研究的另一重大贡献是，他认为在研究鸟的飞行的同时，还必须研究鸟飞行的环境，即流动的空气或风对鸟飞行的影响，而空气的运动特性还可以通过水的流动来模拟研究。实际上，现代空气动力学的许多原理就是通过“风洞”和“水洞”得到的。达·芬奇观察到鸟都喜欢逆风飞行，鸟在向前飞行时，翅膀总是与风的方向有一角度，现代飞机也正是这样飞行的；而达·芬奇认为鸟的升力是来自于鸟翅膀对空气压缩后空气产生的反作用力，这一结论比牛顿的作用力与反作用力理论整论整整提前了200年，可见达·芬奇的研究超时代意义。达·芬奇的论鸟的飞行一书中还有许多飞行器的设计草图包括扑翼机，降落伞和直升机。达·芬奇在论鸟的飞行中阐述了关于鸟的飞行的三个原理。第一原理是鸟的持续飞行原理，或者说空气的升力原理。他指出：“由于大气是具有可压缩性质的物质，当有某种物质以比它的流动更快的速度拍击空气时，它就要受到压缩”；“除非翅膀扑打空气的运动比空气压缩时自身的运动速度快，否则翅膀下的空气不会变得很密，因此鸟就不会在空中支承自己的重量。”第二个原理涉及鸟有效利用气流飞行的技术。在山谷和其他地区，由于温度差作用，会产生上升热气流。达·芬奇注意到鸟经常利用这种气流毫不费力地飞行。第三个原理讨论的是鸟如何采取各种省力措施。这种办法是利用气流和风的作用，使体重降低，再结合翅膀扇动的力量，鸟类可以在消耗很小能量的前提下，进行长时间的自由飞行。这一点给达·芬奇以很大启示和鼓励，他由此认为人类的飞行是完全可能的。达·芬奇的航空学研究可以分成三大部分。前面所讲的是关于飞行的理论和原理，第二大部分是关于飞行的稳定和控制，第三大部分是飞行器设计。他设计过扑翼机、降落伞和直升机，但投入精力最多的是扑翼机。设计扑翼机完全来自对鸟的模仿。作为第一个科学地研究航空学的人，飞行器设计的先驱，在这里不能过分地指责他。大约在1485年，达·芬奇设计了第一架扑翼机，1487年画出了设计草图。他认为人的臂力不足以扇动机翼，便设想使人处于俯伏状态，加上大腿肌肉的力量来驱动。他又研究了当时已有的机械动力装置，包括弹簧和弓弦等。在达·芬奇的研究手稿中，还画有降落伞的草图，其外形呈四棱锥形，象一座小金字塔。他还被许多航空史家看作直升机的发明者，并认为这是他对航空学的真正贡献。在一张草图上，他画出了一个直升机设计图，它的主要部件是一个螺旋面，其几何图形相当于桨叶旋转与前进合成运动画出的曲面，两个端面间的夹角约540°。中间是一个直轴，上面缠绕弹簧来驱动螺旋面旋转。谈到这个设计时他指出：“我觉得，如果这个带螺旋的装置能很好地制造那么螺旋就会高速旋转，并在空中画出螺旋线来，然后升入空中。”这段论述表明，达·芬奇在历史上第一次阐述了直升机原理。1519年，达·芬奇在他去世前，把自己的全部手稿赠给他最得意的门生弗朗切斯科·梅尔齐(Francesco Melzi)。此后，这些手稿一直被束之高阁，直到19世纪后期才被发现。因而，他的研究成果没能对飞机的发明起到应有的作用。直至18世纪末，拿破仑把论鸟的飞行和达·芬奇的其他手稿作为战利品带回了法国，才使达·芬奇的伟大研究重见天日，但研究这些手稿的都是些艺术家和历史学家，并没有发现手搞的科学价值，人们还是只知道他是一位伟大的艺术家。直到20世纪20年代，人们才发现他还是一位航空科学的开创者，早在500年前他就对航空科学作了大量的极有价值的研究。五、航空先导1783年11月21日，罗齐埃和阿尔斯朗乘热气球首次实现人类升空气球是轻于空气的飞行器，比重于空气的飞行器飞机，早100多年问世，在飞机之前成为人类征服天空的先导。中国早在五代时期就使用过原始的热气球孔明灯，历史上还出现过各种轻于空气飞行器的其他设想和尝试，但首次制造成功轻于空气航空器气球的是法国人蒙哥尔费兄弟。1、热气球飞行成功发明热气球的是法国的蒙哥尔费兄弟。哥哥约瑟夫·米歇尔·蒙哥尔费和弟弟雅克·艾蒂尔·蒙哥尔费的功绩在于研制出世界上第一个热空气气球。1783年兄弟二人用麻布和纸制成一个直径达10米的热空气气球，以燃烧湿稻草和碎羊毛产生的热空气充满气球，经过实验和多次改进，于1783年6月14日在昂诺内省首次升空，轰动全国。1783年9月19日，蒙哥尔费兄弟奉命为国王路易十六表演，9时许，热气球在三万民众的欢呼声中，载着绵羊、公鸡和鸭子，升到450米高，在8分钟里飞出3200米远并降落在小树林中，这是人类飞行前用动物所作的搭乘实验飞行！被公认为世界上第一个热空气气球。1783年9月19日，为国王路易十六首次举行动物飞行表演1783年10月15日，法国人罗齐埃乘热空气气球上升到26米，飞行约4.5分钟。同年11月21日，他和达尔朗德又乘热空气气球作了一次自由飞行，在约300米的高度上用25分钟飞行了约8千米，这是人类科航空器进行的第一次空中航行。1908年，清政府军队虽然还在使用着长枪短矛，但在维新派推崇下，新军成立了三支气球队，这也许就是中国最原始的空军呢？10月，湖北第八镇气球队首次参加 “太湖秋操”军事演习。演习当天，秋高气爽，文武百官坐满了太湖附近的山丘，谁都想一饱眼福，看一看人是怎么飞上天的。因为操纵比较复杂，气球暂由日本教官操作。只见令旗一挥，日本人就忙开了，又是充气、又是放线。但不知何故，气球迟迟无法升空。中国炮兵标统是个急性子，眼看部下出丑，他恼羞成怒，挥鞭就打鬼子的屁股，日本人哪敢吭声，急得直掉汗珠子。说也奇怪，这洋人还不打不成器呢，几经调试，气球终于冉冉升起。引来四下一片叫绝声它成为中国最早使用飞行器的实例。清军气球队在“太湖秋操”演习现场2、氢气球及其应用蒙哥尔费气球的出现引起法国科学院的注意，法国科学家查里认识到，对于提供升力来说，氢气比热空气更为有效。于是他用涂以橡胶的绸布制成了一个氢气球，世称查里气球。1783年12月1日，查里和罗伯特乘氢气球在空中飘行50千米，留空时间超过2小时，实现了首次氢气球载人飞行。3、飞艇的发明 气球只能在空中随风飘流而不能控制前进的方向，于是带有动力并可以操纵的气球飞艇应运而生。飞艇是轻于空气航空器发展必然的结果。1852年，法国人吉法尔终于制成第一艘部分可操纵的飞艇。该飞艇呈雪茄烟形，长44米，最大直径12米，用一台3马力的蒸汽机做动力装置，驱动一副3叶螺旋桨，并设有方向舵，人员和发动机均装在吊舱内。1852年9月24日，吉法尔驾驶这艘飞艇由马黎飞到特拉普，航程为28千米。早期飞艇都是软式或半硬式结构。19世纪末铝问世后，开始用铝做骨架，用薄铝板做气囊的外壳，制成了硬式飞艇。4、齐伯林飞艇1929年8月8日，长236米的超级飞艇“齐伯林伯爵”号载客环球飞行，开始了充满冒险和刺激的探险之旅。途中，旅客们可以观赏沿途美丽风光、或欣赏乐队的表演。当飞艇穿越云层时，他们可以在宽敞的酒吧畅饮啤酒，然后翩翩起舞。也可以去观景走廊品咖啡、饱览天地之间的梦幻美景。阵容强大的厨师团则24小时制作着美味佳肴，供大家享用。人们似乎已忘记身处何方，都以为来到了人间天堂。当飞艇掠过我国东北三省时，已是艳阳高悬的响午时分。49天后，这个庞然大物徐徐降落在起点站莱克赫斯特，从而结束了这次历时21天7小时34分、行程31500千米的远航，谱写了飞艇史上最辉煌的一页。19世纪末至20世纪初，是飞艇发展的全盛时期，德国的齐伯林伯爵在这方面获得的成就最大。1894年他完成了硬式结构飞艇的设计，于1900年制成LZ-1号飞艇，长128米，气囊容积为11300立方米。1909年齐伯林创设了德国航空运输有限公司，以飞艇作为运输工具。1910年6月22日，开始用LZ-7号齐伯林飞艇在法兰克福、巴登和杜塞尔多夫之间作载客定期飞行，航程共193千米。第一次世界大战后，齐伯林公司又建造了两艘巨型飞艇，“齐伯林伯爵”号和“兴登堡”号，在欧洲到南美和美国的商业航线上飞行。1937年5月6日齐伯林从德国飞往美国时，在美国新泽西州莱克赫斯特上空，飞艇尾部突然起火，迅速蔓延全艇，36遇难，从此结束了飞艇的商业飞行。20世纪70年代以后，有的国家又开始利用现代科学技术研制新型的充氦飞艇，用于林区集运木材、油田巡逻和，吊运大型设备等，但起色不大。5航空先驱的探索就在飞机发明前夜，许多航空精英曾为研制人类第一架飞机进行过终生努力，甚至献出自己的生命。英国科学家凯利就在1849年用滑翔机载着一名男孩从山坡上向下滑翔成功。4年后又载着他战战兢兢的马车夫滑翔飘飞过一个小峡谷。凯利在1853年就用这样的滑翔机命令他的马车夫飘过峡谷1842年，英国人亨森设计的“空中蒸汽车”飞机申请到“重于空气的飞行器”的专利。1882年夏，俄国军官莫扎伊斯基的飞机交由士兵驾驶在彼得堡市进行了有名的飞行尝试，但只属于“幼稚的跳跃飞行”。1884年，俄国海军军官莫扎伊斯基设计制造了一架单翼机，并作过试飞。早年的莫扎伊斯基曾对鸟类和船用螺旋桨进行过仔细研究，萌发了发明载人飞行器的念头，他曾用3匹马拉着马车飞跑，车上的人高举两只大风筝，以此作飞行尝试。他设计的单翼机具有机身、尾翼、四轮起落架，2台英国制造的蒸气发动机和5副螺旋桨，发动机的功率为10马力，飞机的翼展为22.8米，翼弦为14.20米，机长23米，总重934千克，载一名驾驶员的同时还可以载几名乘客。莫扎伊斯基的单翼获得专利权，并在彼德堡附近的红村作过试飞，但只能跃飞2030米的距离。法国人阿代尔先后研制过4架蝙蝠形飞机，1890年，其“伊奥利”号蒸汽动力飞机向前“跳飞”了一段距离，也不算水平飞行。1890年法国电气工程师克里门特·阿代尔设计制造了一架蝙蝠式飞机，取名为“风神”，于当年10月9日在阿美韦里斯从平地起飞高度约20厘米，飞越距离约50米，然后摔下。1897年阿代尔又设计制造了“飞机”号飞机，与“风神”号外型相似，装有2台蒸汽机，每台20马力，带动2副螺旋桨，其翼展为16米，总重达400千克。“飞机”号也作了几次短暂的跳跃飞行，未能持续飞行，其原因可能是：阿代尔的飞机未能解决操纵稳定问题；发动机的重量太大；从仿生角度出发，采用蝙蝠翼扑动的方式，所以未能成功。1897年，他的 3号机在巴黎数次“跃离地面”飘飞，后因军方撤消资助而作罢 1901年8月14日， 旅美巴西人怀特海德的飞机据称飞过800米远！1902年，他的“22型”飞机号称飞行了3000米才落入海面。同年8月，德国人雅托的飞机作了距离18. 3米的“跳跃飞行”但这些原始的“飞机”均未获国际航空界的承认。就在莱特发明飞机前夕、1903年的10月7日和12月8日，美国人兰利的“空中旅行者”号飞机两次从波托马克河一条游船的顶棚上作过不载人弹射试飞，可惜均因与发射架相磕碰而坠河。据后人分析，如再坚持一下，兰利很可能成为飞机第一发明人！ 在莱特兄弟1903年历史性飞行之前的十年中，一个生于法国的美国土木工程师查纽特研制并飞行了当时世界上最先进的飞行器，他的双翼滑翔机是当时世界上所有飞行器中的工程杰作，是20世纪现代飞机的基础。他的助手赫林等人成为有经验的滑翔机驾驶员，突破了当时所有重于空气飞行器的飞行记录。“5、李林达尔的滑翔机德国工程师奥托·李林达尔(O.Lilienthal)是世界上成功地把载人骨翔机飞上天的第一人。德国工程师、骨翔飞行家奥托·李林达尔自幼酷爱飞行，少年时代的李林达尔曾进行扑翼飞行试验，长期观察研究鸟的飞行规律，并用自制的仪器验证观察的结果。他认识到扑翼飞行的不现实性，转向固定翼滑翔机的研究和试验，并与其弟古斯塔夫合作，于1891年制成一架弓形翼面的滑翔机，成功进行了滑翔飞行，飞行距离超过30米。李林达尔经过反复试验，证实了当许多人使用的平板翼面完全不适合飞行，只能像鸟儿那样的拱形翼面才适用于飞行，而且能大大节约动力。这个发现是当时航空技术的重大突破。此后年间共制造了18种滑翔机，并亲自飞行了2500多次，其中最远可达300米，还完成了180度的转弯飞行，被人们称为“蝙蝠侠”。1896年8月9日清晨，奥托·李林达尔匆匆地吻别了一直支持他的妻子，和他的弟弟直奔斯图仑山附近一个山坡，由于山坡上的风很适合进行滑翔飞行。李林达尔十分兴奋地告诉弟弟，今天他要用他很喜欢的11号滑翔机试验一个新的操纵动作。古斯塔夫帮助他调整好滑翔机后，李林达尔急不可待地迎风跑了起来。一股强劲的上升气流很快使李林达尔和滑翔机飞上了天空，并一上向高空飞去，一切似乎很顺利。在地面的古斯塔夫感到滑翔的机翼角度似乎太大了些，于是向他的哥哥大喊“小心!”但是为时已晚，当李林达尔准备挪动一下身子调整飞行姿态时，滑翔机由于失速，一下子就头朝下栽向地面而坠毁，李林达尔的脊椎被摔断。在送往医院的途中，李林达尔对泪流满面的弟弟说的最后一句话是：“牺牲是必需的。”李林达尔第二天在医院中死去，年仅48岁。李林达尔的牺牲震动了当时还属幼年的航空界，但滑翔机制造和飞行运动的热潮却因此在全世界扩散开来，英国、美国到处都有人在制造和飞行滑翔机。尽管李林达尔的滑翔机机构十分简陋，必须通过自身身体的移动来操纵飞机的运动，但它却是世界上第一种可操纵的飞行器，从而为7年以后有动力飞机的成功打下基础。六、 飞机的发明飞机发明人是美国的莱特兄弟。哥哥威尔伯·莱特，弟弟奥维尔·莱特。兄弟俩在家乡俄亥俄州代顿仅读完中学课程，即从事自行车修理制造业。兄弟二人自幼对飞行怀有浓厚的兴趣，曾潜心观察和研究鸟的飞行，制作风筝和竹蜻蜓，阅读有关飞行试验的新闻和报道。德国飞行大师李林达尔对莱特兄弟有着深刻的影响，1896年李林达尔在飞行中失事牺牲的消息传到美国，使他们十分痛心，兄弟俩决心完成他的未竟事业，将动力飞行器研制成功。莱特兄弟刻苦钻研李林达尔的著作和当时能找到的其他有关飞行试验的书籍，综合前人100多年的探索工作，并依据自己的研究成果，莱特兄弟研制的“飞行者”号飞机首先试飞成功，开创了人类航空新时代。其他航空先驱也紧随其后，大力改进，使之日臻成熟。1903年12月17日，这是一个载入 莱特兄弟史册的日子。这天清晨，天气阴冷，不断的阵风带着剌骨的寒意，在美国北卡罗来纳州的基蒂·霍克的一块空地上，几个身影在晃动着，莱特(Wright)兄弟正在准备对他们制造的“飞行者”1号进行第一次试飞。孤零零的“飞行者”1号静静地停在冷冷清清的场地上，除了一名见证人、几个救生人员和帮手外，没有任何观众。“飞行者”1号尽管体型很庞大，但“身子”却十分单薄。它采用了一副前翼和一副主机翼，并且都是双翼结构，用蒙皮木支柱和张线联结而成。一台汽油塞发动机被固定在主机翼下面的一个翼面之上，机翼后面安装着左右各一副双叶螺旋桨，机尾是一个双翼结构的方向舵，用来操纵飞机的方向，而飞机上下运动则由前翼来操纵。飞机没有起落架和机轮，只有滑橇。起飞时飞机装在滑轨上，用带轮子的小车拉动和辅助弹射起飞。驾驶员俯伏在主机翼的下机翼中间拉动操纵绳索的手柄操纵飞机。连同驾驶员在内，飞机总重量大约为360公斤。上午11时左右，发动机经过暖机后，莱特兄弟中的弟弟奥维尔·莱特在飞机上俯伏就位。发动机启动后，飞机开始向前滑动，由于不时有大风迎面吹来，哥哥威尔伯·莱特用一只手扶着飞机的翼尖跟着向前跑，不让飞机有太大的晃动。滑行速度越来越快了，威尔伯·莱特不得不放开了手，“飞行者”1号终于晃晃悠悠地升到了空中。这次飞行的留空时间只有短短的12秒，飞行距离只有微不足道的36米，但它却是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定和可操纵的重于空气飞行器首次成功升空并飞行，具有十分伟大的历史意义，标志着人类征服天空的梦想开始变为现实，从而被世界航空界公认为世界航空世纪的第一日。在飞机诞生之前，航空的发展经历了从幻想到冒险，从理论探索到实践的漫长过程。古代有许多勇敢的人尝试利用鸟的翅膀飞上兰天，但这些冒险活动往往落得非死即伤的悲惨命运。人们逐渐认识到，飞行是复杂的，单靠冒险无济于事。要想实现升空飞行的理想，首先必须研究飞行这门新的科学。伟大的艺术家达·芬奇是第一位以科学的态度研究飞行的人。他在设计扑翼机的同时，还设计了直升机和降落伞。到了19世纪，飞机的研制进入一个空前活跃的时期。一方面有关飞机升力、阻力、稳定与操纵的理论初步建立起来，另一方面动力飞机的研制探索取得了可贵的经验。尽管先驱者们没有最终研制成功有动力、可持续飞行的飞机，但他们的工作为莱特兄弟打下了坚实基础。大科学家牛顿有一句名言：“如果我比别人看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。”这句话同样适用于最终发明成功第一架飞机的美国莱特兄弟。在莱特兄弟之前，乔治凯利、李林塔尔、查纽特、兰利、汉森、马克辛、阿代尔等在飞机结构、升力与阻力研究、稳定与操纵、滑翔飞行等方面做了大量工作，取得了一个又一个成果。没有他们的先驱性工作，就没有莱特最终的成功。从1899年开始，莱特兄弟先后研制了三架滑翔机。头两架滑翔机满意地解决了飞机的稳定和操纵问题。但由于完全使用了过去留下的机翼升力和阻力数据，因此这两架滑翔机的飞行性能不高。于是他们决定自己进行实验，以获得尽可能准确的数据，用以指导飞机设计。这些实验是利用自行车轮加装实验件旋转进行的。尔后他们又自制了风洞进行精确实验。1901年9月1902年8月间，他们共进行了几千次试验，开展了大量有关机翼升力、阻力、翼型的试验研究利用自己获得的精确数据，他们制成第三号滑翔机。它在试验时取得了极大成功。利用它共近700次滑翔飞行，并能保持行稳定和安全，即使在每小时36千米的强风下也能照常进行。第三号滑翔机的高度成功为他们研制动力飞机提供了直接依据并增强了取得最终成功的信心。莱特俯卧在机翼上完成了历史性创举在第三号滑翔机基础上，莱特兄弟研制了第一架有动力的飞机-“飞行者一号”，这是一架双翼机，前面有两只升降舵，后面有两只方向舵，操纵索集中连在操纵手柄上。翼展达12.3米，翼面积47.4平方米，机长6.43米，连同驾驶员在内总重约360千克。发动机由莱特自行车公司技师查理·泰勒设计制造的。它能够发出9千瓦的功率，最大功率可达12千瓦。1903年12月17日是人类历史上意义深远的日子。上午11时，奥维尔·莱特作第一次试飞。他驾驶“飞行者一号”终于成功地升空飞行。第一次飞行留空时间很短，只有12秒时间，飞了约36.6米，但这是一项伟大的成就：它是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定、可操纵的重于空气飞行器的首次成功飞行。这次飞行具有十分深远的历史意义，为人类征服天空揭开了新的一页，也标志着飞机时代的来临。11时20分，威尔伯·莱特又驾驶"飞行者一号"作了第二次飞行，也取得了成功，留空时间约11秒，飞行距离约60米。奥维尔作了第三次飞行，留空时间15秒，飞行距离61米。第四次也是当天最后一次飞行由威尔伯驾驶，取得了成功并达到当天的最好成绩：留空时间59秒，飞行距离260米。1904年1月5月，莱特兄弟制造了“飞行者二号”飞机，性能有了很大提高。1905年又制造了“飞行者三号”。它在试验中留空时间多次超过20分钟，距离超过30千米。10月5日的试飞取得的最好成绩是：飞行时间38分钟飞行距离38.6千米。“飞行者三号”共飞行了50次，全面考察了飞机具有重复起降能力、倾斜飞行能力、转弯和完全圆周飞行能力、字飞行能力。能进行这些难度较大的机动飞行和有效操纵表明，这架飞机已具备实用性，因此被看作是第一架实用飞机。维尔伯·莱特和奥维尔·莱特两兄弟，在人类航空史上，有三大贡献：1、首次在有动力的飞机上，完成持续和可操纵的飞行，并降落于起飞的地面(1903年12月17日)；2、首次制造成功实用的动力飞机，用它可以完成起飞、直线飞行、转弯和“8”字盘旋等飞行动作，并能安全地着陆(1905年秋)，3、首次制造和试飞了可以载乘客的实用飞机(1908年)。“飞行者”1号主要技术数据：翼展12.29米、机长6.43米、机高2.87米、机翼面积47.4平方米、总重340千克、发动机1台自制水冷4缸活塞式、功率12马力(8.9千瓦)， 最大平飞速度48千米/小时， “飞行者”1号 驾驶员1人。七、中国近代航空先驱中国是世界文明古国，中国古代飞行技艺被认为是现代飞行的启蒙，对航空器的产生起了重要作用。1840年鸦片战争后，西方航空知识传入中国，清朝政府也派留学生出国学习航空、购买气球和飞机，旅居海外的中国人也有人设计和制造飞艇和飞机，一时出现不少为祖国航空事业奋斗的先行者。1、中国最早的气球和飞艇1887年，天津武备学堂教习华衡芳制成直径5尺(约1.7米)的气球，灌入自制的氢气成功起飞，这是中国人自制的第一个氢气球。澳洲华侨谢缵泰1899年完成“中国”号飞艇的设计，该艇用铝制艇身，靠电动机带动螺旋桨推进。2、冯如“中国始创飞行大家”冯如(18831912年)是中国最早的飞机设计师和飞行家，1883年12月15日出生于广东省恩平县，幼时赴美，在旧金山和纽约做工，刻苦钻研工艺技术。美国莱特兄弟1903年发明试飞成功第一架飞机，1904年日俄两国为争夺在中国的利益而在中国领土打仗。这两件事对冯如影响触动很大，立志研究制造飞机，用以加强中国国力，振兴中华。1907年秋，冯如得到当地华侨的资助，在旧金山奥克兰设厂研制飞机。华侨青年朱竹泉、朱兆槐、司徒璧如等先后作其助手参与飞机制造。1908年4月，冯如制造成功了第一架飞机。但飞机在试飞时没有成功。接着，冯如对这架飞机进行了大量修改，设计成功第二架飞机。1909年2月在试飞时，只飞起了十几米便摔了下来。冯如并不气馁。当时他父母多次来信催他回国与家人团聚，他周围亲友也劝他回来。冯如婉谢了亲友，并发誓说：“飞机不成，誓不回国”。1910年2月下旬，奥维尔·莱特在洛杉矶表演飞行，冯如专程前往参观，然而只能在5千米以外观看，令他大失所望，但也激发了他奋发向上、自力更生研制飞机的决心。冯如回到奥克兰后，继续研制飞机，但又两试两败。先后次受挫，而冯如始终奋斗不止。1910年5月，正当冯如研制飞机进展不顺利的时候，奥克兰东九街359号的厂房突然失火焚毁。冯如只好到奥克兰以南的哥林达镇的麦园搭起临时架棚继续研制飞机。经过连续6次失败和厂房失火，公司已耗去资金5384元，超过公司资本的90，冯如面临极大的经济困难。在这关键时刻，公司决定扩股，虽所得甚微，也是雪中送炭。在认真总结历次失败教训，并吸收当时先进经验后，终于在1911年1月研制成功了一架新型飞机，称为“冯如2号”，并于1月18日试飞成功。“冯如2号”飞机是参考寇蒂斯A型飞机设计的，但燃油箱改装在上翼面中央，机翼与尾翼连接的撑架间多架一副小撑杆。主要技术数据：翼展9米，翼弦1.37米，机高2.44米，螺旋桨直径约1.83米，自重328.86千克；动力75马力，为寇蒂斯V型8缸发动机。1911年1月18日早上，冯如驾驶着“冯如2号”飞机，在奥克兰琼斯街终端，靠旧金山市海湾的艾劳赫斯特广场公开试飞。飞机在地面滑行了约30.5米，即凌空而上，升至约12米高，环绕广场飞行了约1600米后，向旧金山市海湾飞去，然后返回，飞越奥克兰郊区的田野，徐徐降落在起飞的广场上。飞行历时4分钟。这是一次完全成功的飞行，1911年12月期间，冯如驾驶飞机在海湾多次环绕飞行，其最高时 速为104千米，飞行高度达200余米，性能达到了当时世界的先进水平。1911年2月22日，冯如率助手朱竹泉、司徒壁如和朱兆槐携带飞机和设备乘轮船回国。3月22日抵达香港，两广总督派“宝壁”号军舰前往迎接冯如一行回广州，并在燕塘划定飞机制造厂的厂址和飞行场地。1911年10月10日，震撼世界的武昌起义爆发，全国沸腾。11月9日，广州光复，广东革命政府成立，冯如毅然率助手参加革命。冯如参加革命后，被任命为广东革命政府飞机长，成为中国第一个飞机长。他立即在广州燕塘建立广东飞行器公司，这是中国国内的第一个飞机制造厂。当时清朝廷尚在北京，冯如以虏巢未破，终为后患，遂结合同志，组织北伐飞机侦察队，准备北伐，并加紧制造飞机，以供北上参战，推翻清王朝。经过3个月的努力，于1912年3月，制成一架与“冯如2号”相似的飞机，这也是中国国内制成的第一架飞机，揭开了中国航空工业史的第一页。因此，冯如也是我国近代航空事业的创始人和开拓者。1912年8月25日，冯如在广州燕塘公开进行飞行表演。那天风和日丽，前来参观者甚众。冯如先向到场的各界人士介绍情况，包括飞机如何利用、如何制造、如何驾驶等内容，听者无不鼓掌。接着，冯如驾驶自制飞机凌空而上，高约36米，东南行约8千米。当时飞机运转正常，操纵自如，鼓掌之声，不绝于耳。但冯加急于升高，操纵过猛，致使飞机失速坠地，机毁人伤。医院抢救无效，冯如以身殉国，时年仅29岁。在弥留之际，冯如犹勉励助手：“勿因吾毙而阻其进取心，