【簡介:】 飛機是人類在20世紀所取得的最重大的科學技術(shù)成就之一,有人將它與電視和電腦并列為20世紀對人類影響最大的三大發(fā)明,關(guān)于世界上最早的飛機到底是由誰發(fā)明,各家有不同說法:法國
飛機是人類在20世紀所取得的最重大的科學技術(shù)成就之一,有人將它與電視和電腦并列為20世紀對人類影響最大的三大發(fā)明,關(guān)于世界上最早的飛機到底是由誰發(fā)明,各家有不同說法:法國人認為世界最早的飛機是由法國人克雷芒?阿德爾(Clément Ader)發(fā)明,于1890年10月9日在法國試飛成功,部分人認為他發(fā)明了歷史上第一架飛機。美國人認為飛機的發(fā)明者是美國人萊特兄弟(Wilbur Wright和Orville Wright),于1903年12月17日上午10點35分在美國試飛成功。巴西人認為是巴西人阿爾貝托?桑托斯?杜蒙特(Alberto Santos-Dumont)發(fā)明了飛機,1906年10月12日桑托斯-杜蒙特的“14 bis”飛機成功地飛至60米高空是世界上第一次成功的動力飛行,之前的飛行并沒有達到真正意義上“飛”的標準。一般普遍認為是由美國人萊特兄弟發(fā)明了飛機,而有部分人認為是由克雷芒?阿德爾或阿爾貝托?桑托斯?杜蒙特所發(fā)明。 1903年美國萊特兄弟設計制造的飛機進行了成功的飛行,這是世界上首次實現(xiàn)重于空氣的航空器的有動力、可操縱的飛行。第一次世界大戰(zhàn)中,飛機已用于作戰(zhàn),當時飛機的速度已達180~220千米/時,升限6000~7000米,航程400~450千米,轟炸機載彈量1000~2000千克。在第二次世界大戰(zhàn)中,飛機的速度達到750千米/時,轟炸機載彈量可達10噸左右。20世紀40年代中期以后,發(fā)動機由活塞式發(fā)展到噴氣式,飛機的飛行性能顯著提高;80年代飛機的升限已超過30000米,最大速度超過3倍音速,航程超過20000千米,最大載重量超過100噸。德國飛機制造業(yè)先驅(qū)古斯塔夫-韋斯科普夫于1901年成功試飛“禿鷲”飛行器,可以離開地面飛行2.5公里,如果該報道是真實的,古斯塔夫?qū)⒈热R特兄弟研制飛機的時間早兩年。1903年萊特兄弟研制世界第一架飛機成功試飛,因此聞名于世,然而最新一項研究表明,萊特兄弟并非發(fā)明飛機第一人,早在萊特兄弟公開其發(fā)明兩年前,一位德國發(fā)明家就研制一種飛行器,距離地面15米飛行2.5公里距離 ?!逗喪鲜澜顼w機》報道稱,德國飛機制造業(yè)先驅(qū)古斯塔夫?韋斯科普夫(Gustav Weisskopf)于1901年成功建造并試飛“禿鷲飛機”。據(jù)稱,古斯塔夫移居至美國,并改名為萊特海德,他可能是世界上第一位成功建造飛機的發(fā)明家。在航空專家約翰?布朗(John Brown)的幫助下,成功研制了一款叫做“禿鷲”的飛行器,他于19世紀90年代從德國巴伐利亞州移居到美國,他設計一款“路面行駛飛行器”,體積很小完全可以停放在車庫中。古斯塔夫設想這款飛行機能夠驅(qū)動汽車在原野上行駛,或者折疊側(cè)翼,將汽車變成一架飛機。之后他建造的“禿鷹飛行器”(也被稱為“21號”),其設計基于之前的飛行汽車模型。這款飛行器可裝配兩個發(fā)動器,一個20馬力發(fā)動機可用于汽車飛行,另一個10馬力發(fā)動機用于驅(qū)動汽車路面行駛。之后飛行員可以在發(fā)動機之間進行選擇,當飛行發(fā)動機開啟時,將為飛行器兩個螺旋槳提供動力。據(jù)《布里奇波特先驅(qū)報》報道,古斯塔夫于1901年8月駕駛“禿鷲”飛行器在美國康涅狄格州郊外進行了測試,能夠展開翅膀,實現(xiàn)兩次演示飛行。在第二次飛行中,“禿鷲”距離地面15米,持續(xù)飛行了2.5公里。之后古斯塔夫再次更新了飛行器設計,并命名為“22號”,于1902年1月22日進行了一次演示飛行,當時有17位目擊者。如果報道是真實的,那么古斯塔夫當之無愧地成為“世界第一位飛機制造者”,比萊特兄弟制造飛機早兩年時間。 二十世紀最重大的發(fā)明之一,是飛機的誕生。人類自古以來就夢想著能像鳥一樣在太空中飛翔。而2000多年前中國人發(fā)明的風箏,雖然不能把人帶上天空,但它確實可以稱為飛機的鼻祖。20世紀初在美國有一對兄弟他們在世界的飛機發(fā)展史上做出了重大的貢獻,就是萊特兄弟。在當時大多數(shù)人認為飛機依靠自身動力的飛行完全不可能,而萊特兄弟確不相信這種結(jié)論,從1900年至1902年他們兄弟進行1000多次滑翔試飛,終于在1903年制造出了第一架依靠自身動力進行載人飛行的飛機“飛行者”1號,并且獲得試飛成功。他們因此于1909年獲得美國國會榮譽獎。同年,他們創(chuàng)辦了“萊特飛機公司”。這是人類在飛機發(fā)展史上取得的巨大進步。1927年至1932年中,座艙儀表和領(lǐng)航設備的研制取得進展,陀螺技術(shù)應用到飛行儀表上。這個裝在萬向支架上的旋轉(zhuǎn)飛輪能夠在空間保持定向,于是成為引導駕駛員能在黑暗中、雨雪天中飛行的各種導航儀表的基礎。這時飛機中就出現(xiàn)了人工地平儀,它能向飛行員指示飛機所處的飛行高度;陀螺磁羅盤指示器,在羅盤上刻有度數(shù);地磁感應羅盤,它不受飛機上常常帶有的大量鐵質(zhì)東西的影響,也不受振動和地球磁場的影響。這些儀表以靈敏度高、能測出離地30多米的高度表和顯示飛機轉(zhuǎn)彎角速度的轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀,此外還有指示空中航線的無線電波束,都是用來引導駕駛員通過模糊不清的大氣層時的手段。飛行仿真器又稱飛行模擬器,它是一種可以在地面模仿飛機的飛行狀態(tài)。1930年,美國人埃德溫?林克發(fā)明了第一個飛行仿真器,并且以自己名字命名為“林克練習器”,盡管它存在著技術(shù)上的缺陷,但是,它已經(jīng)體現(xiàn)了不使用真實飛機就能安全、經(jīng)濟地反復進行緊急狀態(tài)動作訓練的優(yōu)點。如今飛機模擬器已經(jīng)由計算機、模擬駕駛艙、運動系統(tǒng)、操縱負載系統(tǒng)和視景系統(tǒng)等組成。是現(xiàn)代航空科研、教學、試驗等不能缺少的技術(shù)設備。1910年12月10日,在法國巴黎展覽會上,有一架飛機在表演時墜毀。駕駛員被拋出燃燒的機艙。但這架飛機卻引起人們很大關(guān)注。因為它使用的一臺新型發(fā)動機。設計者就是飛機駕駛員本人,他是羅馬尼亞人,名叫亨利?科達,畢業(yè)于法國高等技術(shù)學校。他設計的發(fā)動機是用一臺50馬力的發(fā)動機使風扇向后推動空氣,同時增設一個加力燃燒室,以此來增大反推力。這就是最早的噴氣發(fā)動機。20世紀30年代后期,活塞驅(qū)動的螺旋槳飛機的最大平飛時速已達到700公里,俯沖時已接近音速。音障的問題日益突出。前蘇、英、美、德、意等國大力開展了噴氣發(fā)動機的研究工作。德國設計師,奧安在新型發(fā)動機研制上最早取得成功。1934年奧安獲得離心型渦輪噴氣發(fā)動機專利。1939年8月27日奧安使用他的發(fā)動機制成He-178噴氣式飛機。1942年7月,德國23歲的奧海因經(jīng)過千辛萬苦的努力,制造出了第一架噴氣式飛機,Me-262,同年7月18日試飛。因噴氣式飛機比螺旋槳式飛機要快160km/h,得到德國政府的同意開始投入空戰(zhàn),1944年8月德軍用37架噴氣式飛機擊落了18架美國的螺旋槳飛機,在同盟軍中引起了震驚。噴氣發(fā)動機研制出之后,科學家們就進一步讓飛機進行突破音障的飛行,經(jīng)過10多年之后這項工作終于被美國人完成了。1947年10月14日在美國加利福尼亞州的桑格菲爾地區(qū),貝爾公司試飛能沖破音障的飛機。上午10時一架巨大的B-29轟炸機,在機艙下懸掛著一駕造型奇特的小飛機起飛了。這架小飛機命名為X-1火箭飛機。X-1飛機裝有4臺火箭發(fā)動機,總推力2700公斤,使用的燃料是危險的液氫和酒精。當B-29轟炸機把它從空中放下的時候,它的4臺火箭發(fā)動機相繼點火。當飛機發(fā)動機啟動1分28秒后,馬赫數(shù)達到1,飛機達到了音速。這時X-1飛機的燃料幾乎用盡,速度變得更快,達到馬赫數(shù)1?06,這時的高度是13000米。盡管試飛成功,但由于X-1飛機不是靠自身的動力起飛升空,這個紀錄沒有被承認。 飛機的發(fā)明,使人們在普遍受益的情況下又產(chǎn)生了新的不滿足。飛機起飛需要滑跑,需要修建相應的跑道和機場。這就帶來了諸多不便,于是有人開始探索可以進行垂直起落的飛行器,通稱直升機。1939年9月14日世界上第一架實用型直升機誕生,它是美國工程師西科斯基研制成功的VS-300直升機。西科斯基原籍俄國,1930年移居美國,他制造的VS-300直升機,有1副主旋翼和3副尾槳,后來經(jīng)過多次試飛,將3副尾槳變成1副,這架實用型直升機從而成為現(xiàn)代直升機的鼻祖。VS-300直升機誕生之后,影響巨大,尤其是從本世紀50年代開始,直升機的制造技術(shù)發(fā)展迅猛。50年代中期以前,直升機的動力裝置處在活塞式發(fā)動機時期,此后就進入了噴氣渦輪軸時期。旋翼材料結(jié)構(gòu)技術(shù)也經(jīng)歷了幾個階段;40年代至50年代為金屬木翼混合結(jié)構(gòu),50年代中期至60年代中期為金屬結(jié)構(gòu),60年代中期至70年代中期為玻璃纖維結(jié)構(gòu),70年代中期以后發(fā)展成為新型復合材料結(jié)構(gòu)。本世紀20年代飛機開始載運乘客,第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束初期美國開始把大量的運輸機改裝成為客機。60年代以來,世界上出現(xiàn)了一些大型運輸機和超音速運輸機,逐漸推廣使用渦輪風扇發(fā)動機。著名的有前蘇聯(lián)生產(chǎn)的安-22、伊爾-76;美國生產(chǎn)的C-141、C-5A、波音-747;法國的空中客車等。超音速運輸機有英法聯(lián)合研制的“協(xié)和”式和原蘇聯(lián)的圖-144。然而,超音速客機的發(fā)展并不樂觀。“協(xié)和”式飛機售價過高,且噪音污染大,影響效益,因而已于80年代停止生產(chǎn)。前蘇聯(lián)的圖-144也因為同樣的原因也在80年代停航。 自從飛機發(fā)明以后,飛機日益成為現(xiàn)代文明不可缺少的運載工具。它深刻的改變和影響著人們的生活。由于發(fā)明了飛機,人類環(huán)球旅行的時間大大縮短了。世界上第一次環(huán)球旅行是16世紀完成的。當時,葡萄牙人麥哲倫率領(lǐng)一支船隊從西班牙出發(fā),足足用了3年時間,才穿越大西洋、太平洋,環(huán)繞地球一周,回到西班牙。19世紀末,一個法國人乘火車環(huán)球旅行一周,也花費了43天的時間。飛機發(fā)明以后,人們在1949年又進行了一次環(huán)球旅行。一架B―50型轟炸機,經(jīng)過4次漂亮的空中加油,僅僅用了94個小時,便繞地球一周,飛行37700公里。強中更有強中手。超音速飛機問世以后,人們飛得更高更快。1979年,英國人普斯貝特只用14個小時零6分鐘,就飛行36900公里,環(huán)繞地球一周。在不到一天的時間里,就可以飛到地球的各個角落,這對于生活在20世紀以前的人類來說,難道不是一個人間奇跡嗎?錯綜復雜的空中航線把世界各國連接起來,為人們提供了既方便又迅速的客運。早在本世紀20年代,航空運輸就開設了定期航班,運送旅客和郵件。如今,空中航線更是四通八達,人們隨時都會看見銀色的飛機,如同一只大鳥,在蔚藍的天空中一掠而過。對于現(xiàn)代人來說,早晨還在北京,下午已毫無倦意地出現(xiàn)在千里之外的另一座城市,這已經(jīng)是十分平常的事了。一只只銀燕把不同地區(qū)的不同種族,不同膚色的人們緊密地聯(lián)系起來。通過不斷地交流,人們播種友誼,傳達信息,達到相互溝通,相互理解和相互促進,共同推進人類的文明。飛機的發(fā)明也使航空運輸業(yè)得到了空前發(fā)展,許多為工業(yè)發(fā)展所需的種種原料擁有了新的來源和渠道,大大減輕了人們對當?shù)刈匀毁Y源的依賴程度。那些不宜長時間運輸?shù)纳蠛碗y以長期保存的美味食品,也可以乘坐飛機而跨越五湖四海,給世界各地的人們共賞共享。當年連貴妃娘娘都不易品嘗的嶺南荔枝,如今也出現(xiàn)在尋常百姓的家中了。在人類向地球深處進軍時,飛機也被廣泛應用于地質(zhì)勘探。人們使用裝備了照相機或者一種稱為肖蘭系統(tǒng)的電子設備的飛機,可以迅速而準確地對廣大地區(qū),包括險峻而難以到達的地方進行測繪。把空中拍攝的照片一張張拼接起來,就可以繪制極好的地形圖。這比古老的測繪方式要簡便易行得多。就連冰天雪地、人跡罕至,一度只是探險人員涉足的北極和南極,乘坐飛機也可以毫不困難地到達。當然,飛機在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的作用更為驚人。不僅可以用于偵察、轟炸,而且在預警、反潛、掃雷等方面也極為出色。在20世紀90年代初爆發(fā)的海灣戰(zhàn)爭中,飛機的巨大威力有目共睹。當然,飛機在軍事上的應用給人類也帶來了慘重災難,對人類文明產(chǎn)生了毀滅性破壞。但是和平利用飛機,才是人類發(fā)明飛機的初衷。
1903年是飛機誕生的日期