力荐名人也在看的《认识航空：飞机·直升机知识与鉴赏》，一生必读！

　　今日推荐：《认识航空：飞机·直升机知识与鉴赏》 作者：万志强;朱斯岩。搜索书名开始观看吧～

　　

　　-----精选段落-----

　　1　航空器的发展与分类

　　（2）竹蜻蜓

　　竹蜻蜓是我们平常生活中非常普通而有意思的一种玩具，如图1-15所示。公元前500年，中国就已经制成了会飞的竹蜻蜓。玩竹蜻蜓时，只要轻轻用手搓动竹柄并松手就可以让它飞上蓝天。正是这非常不起眼的竹蜻蜓揭示了直升机旋翼产生升力的基本原理：旋转的“翅膀”——旋翼可以产生足够的升力使得旋翼航空器飞上蓝天。因此，直升机（图1-16）的诞生启发于竹蜻蜓。

　　世界上第一架飞机的发明人——莱特兄弟在介绍他们发明飞机的经历时，经常提到：小的时候，父亲给他们买了一个能飞的竹蜻蜓，兄弟俩十分喜欢，并开始仿制不同尺寸的竹蜻蜓，从此便一生与飞行结下了不解之缘。

　　（3）孔明灯

　　孔明灯（图1-17）相传是由三国时的诸葛亮发明的。孔明灯揭示了热气球（图1-18）的飞行原理，即通过加热使其内部空气密度变小，从而产生一定的浮力。热气球也是最早投入使用的航空器。

　　（4）火箭

　　火箭是一种靠燃气所产生的反推作用而工作的飞行器，这种反推作用的基本原理则是最早由古代中国人所揭示和实践的。中国在秦汉时期就发明了火药，早在唐末宋初，中国就出现了最早的实用火箭。古代的火箭（图1-19）使用固体火药来产生高速向后喷射的燃气，用以推动火箭向反方向运动。现代的火箭（图1-20）的理论基础也是反推效应，只不过可以选择使用固体燃料或液体燃料而已。

　　（5）走马灯

　　走马灯（图1-21）是中国传统玩具之一。早在公元1000年左右，中国就发明了走马灯。走马灯内点上蜡烛，使空气加热并向上流动，气流吹动走马灯里面的叶轮旋转从而带动轮轴转动。轮轴上有剪纸，烛光将剪纸的影像投射在屏上，使得图像不断走动。因多在灯的各个面上绘制古代武将骑马的图画，而灯转动时看起来好像几个人你追我赶一样，故名走马灯。而正是这种再平常不过的玩具，却揭示了现代燃气涡轮的工作原理（图1-22）。

　　1.1.2伟大的飞行

　　人类的首次有动力飞行距今已经有100多年了。这100多年来，人们进行过数以万计的飞行。可以说飞行已经成为人类社会的一项不可或缺的活动。在这些飞行中，有一些是具有开拓性的历史意义的，其成功肯定了人类的努力，也极大地促进了科技的进步。在众多的飞行中，航空史学家们归纳了十次具有历史性意义的伟大飞行，每一次伟大的飞行都具有一定的代表性，是航空发展的重要里程碑。

　　1.1.2.1人类首次有动力飞行（1903年）

　　第一次伟大的飞行自然是莱特兄弟于1903年完成的人类首次有动力、载人、持续、稳定、可操纵的成功飞行。

　　翱翔蓝天是人类一直追求的梦想，在莱特兄弟的成功壮举之前，很多先驱者付出了多年坚持不懈的努力，甚至是自己的生命，但是基本上都以失败告终。在1903年12月17日，莱特兄弟发明的世界上第一架带动力载人飞机飞上了蓝天。

　　莱特兄弟的伟大成就得益于他们从小就着迷于机械和飞行，从1896年开始，他们就一直热心于飞行研究。通过多次研究和实验，积累了许多翼型数据并设计出性能优良的螺旋桨。通过不懈的努力，终于在1903年制造出了“飞行者”1号。该飞机翼展为13.2米，通过链条传动驱动两副两叶推进螺旋桨，采用滑橇式起落架，装有一台四缸发动机。这架名留航空史的飞机，现在陈列在美国华盛顿航空航天博物馆内（图1-23）。

　　莱特兄弟的第一次飞行，虽然飞行时间只有几十秒，飞行距离只有几百米，离地高度也只有几米，但他们的探索精神却永远值得人们学习，其成功一直激励着后人对航空航天的持续探索。莱特兄弟的壮举，让人类开始漫步于天空，继而遨游于天宇。

　　1.1.2.2第一架全金属客机首飞（1915年）

　　莱特兄弟发明飞机以后直到20世纪20年代，飞机大多数构件采用木质结构。但由于木材力学性能的局限，飞机很难做得更大、飞得更快。铝合金具有较高的力学性能，适于制造飞机的构件。铝合金的出现引起了飞机结构设计的革命性变化。

　　德国著名飞机设计师容克斯敏锐地看到金属材料的使用前景，1915年12月12日，他设计的世界第一架无支柱悬臂式全金属单座飞机J1首次试飞，该机装有一台120马力的发动机，但是没有投入批量生产。

　　第一次世界大战后，容克斯从事民用运输机的研制，制成了世界第一架全金属封闭式客机——Junkers F-13（图1-24），于1919年6月25日首飞成功。该机可载客4人，驾驶员2人，巡航速度每小时140千米，可飞行5个小时。该机共生产322架，广泛使用到20世纪30年代初。

　　1932年，容克斯在F-13飞机的基础上又推出了大型三发客机Ju-52（图1-25），该机共生产4000架，在世界各国广泛使用。容克斯宣告了飞机从木质结构跨进了全金属时代。

　　1.1.2.3林白单人飞越大西洋（1927年）

　　20世纪20年代，飞机虽然取得了很多的进步，但长距离和长时间的跨大洋飞行对于航空工程师来说依旧是很大的挑战。1927年5月，世界航空史上发生了一件盛事，美国飞行员林白单人驾驶飞机成功地从纽约飞抵巴黎，轰动世界。

　　林白驾驶的“圣路易斯精神”号（图1-26）飞机由瑞安公司的M-Z型邮政飞机改装而成。为了最大限度地减轻重量，飞行员孤注一掷地拆除了很多必要的设备，包括发报机、夜航设备、食品柜甚至降落伞等设备；仅携带5个三明治和3瓶水用来维系生命。经过33小时30分29.8秒的空中飞行，飞越5810千米，跨越大西洋，终于从美国东海岸纽约单人不着陆直飞法国巴黎，创造了当时很多人认为不可能完成的奇迹，为日后的跨洋旅行，乃至环球旅行开辟了先河，也唤起了公众对航空的极大热情。

　　1.1.2.4第一架实用直升机首飞（1939年）

　　世界上公认的第一架载人直升机FW-61（图1-27）是德国直升机设计师福克于1936年发明的。但是，第一架实用直升机则是由西科斯基完成的（图1-28）。1939年9月14日，西科斯基这位被称为现代直升机之父的著名飞机设计师驾驶自己设计的VS-300直升机进行了首飞，首次飞行离地只有二三米，悬停也不过10秒，但是获得了成功。

　　1940年，美国陆军决定大量订购VS-300直升机的改进型VS-316，从此直升机进入军队服役。1940年5月6日，51岁的西科斯基还驾驶VS-300直升机创造了续航时间1小时32分26秒的世界纪录。

　　1.1.2.5第一架喷气式飞机首飞（1939年）

　　提高飞行速度往往是研制新飞机所追逐的目标。到了20世纪30年代，飞机的最大速度仅徘徊在700千米/小时左右，这几乎是采用活塞式发动机/螺旋桨系统的飞机的速度极限。

　　得益于德国奥海姆和英国惠特尔分别独立发明的喷气式发动机，飞机采用喷气式发动机替代之前通常使用的活塞式发动机/螺旋桨系统成为可能。

　　1937年9月，26岁的奥海姆成功研制了第一台喷气式发动机。1939年8月27日，世界上第一架喷气式飞机——德国的He-178（图1-29）成功首飞。He-178采用一台奥海姆设计的涡轮喷气发动机HeS3B（图1-30）作为动力，当时的飞行速度达到每小时700千米。

　　二战结束后，喷气式发动机迅速发展，飞行速度越来越快，航空技术发生了质的飞跃，不仅军用飞机面貌一新，在民用飞机领域也诞生了喷气式客机，使现代民航运输业发生重大转折，喷气时代真正到来。

　　1.1.2.6耶格尔突破音障（1947年）

　　喷气式飞机的诞生使得飞机的飞行速度大大提高，但飞行速度要超过声速（音速）依旧是巨大的挑战。直到1947年10月14日，美国飞行员耶格尔上尉驾驶X-1火箭研究机进行第9次动力飞行，成功突破音障。

　　当时，一架B-29轰炸机携带X-1火箭研究机升至6000米高空后投下X-1飞机（图1-31），耶格尔按程序点着了4个燃烧室，飞机飞行速度达到0.88倍声速，飞机开始大幅度振动，耶格尔随即关掉2个燃烧室，下降到2800米高空时，耶格尔使飞机平飞，又打开第3个燃烧室，飞机又加速，此时飞行速度表显示飞机的速度已经超过声速。这时空中传来了像打雷一样的巨响，这就是音爆。人类终于成功突破音障。

　　飞机速度接近声速时，空气阻力会急剧增大，这种阻力是实现超声速飞行的重大障碍。飞机发明以来44年间，人类还未能突破这一重大障碍，耶格尔的这次壮举为人类进入超声速时代铺平了道路。他因这次突破音障而被载入史册：获得了杜鲁门总统颁发的美国科技成就最高奖——科利尔奖；获得了国际航空联合会颁发的纯金奖章。

　　1.1.2.7喷气客机首航伦敦至罗马（1952年）

　　1952年5月2日，英国飞机设计师德·哈维兰设计的“彗星”号客机（图1-32）从伦敦起飞，两小时后抵达罗马，正式投入商业航线首航，引起巨大轰动，在军用飞机跨进喷气时代之后，“彗星”号开创了人类民航喷气客运的新时代。

　　此前，民航客机都安装活塞式发动机，最大飞行速度约为每小时700千米，而“彗星”号客机的巡航速度（长时间飞行的速度）达到了每小时788千米，明显缩短了飞行时间。“彗星”号采用了密封座舱，在云上飞行，不仅可以鸟瞰美丽的景色，其平稳舒适也是前所未有的。

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