航空器的发展史

航空器的发展史
从古代开始,⼈类就通过⾃⾝的努⼒和开拓,制造也风筝和热⽓球等飞⾏⼯具,来追求伟⼤的以待梦想,这些简单的⼿⼯造制作便成就了飞器的雏形。在往后的⼏百年⾥,⽆数的飞⾏先驱者不断努⼒尝试飞⾏,终于于1903年12⽉17⽇,莱特兄弟综研制的“飞⾏者1号”飞机⾸先试飞成功。此后⼏⼗年的光阴⾥,飞机从实验室⾛向了战场,正因在战场上的应⽤⽽使得其飞速发展;并⽽在后来中应⽤到民航中,⽽使其作⽤发扬光⼤。展望未来,航空器将会向实⽤型和智能型⽅向继续发展。
航空器的基本概念
航空器(aircraft)是指在⼤⽓层中飞⾏的飞⾏器。包括飞机、飞艇、⽓球及其他任何藉空⽓之反作⽤⼒,得以飞航于⼤⽓中之器物。由动⼒装置产⽣前进推⼒,由固定机翼产⽣升⼒,在⼤⽓层中飞⾏的重于空⽓的航空器。⽆动⼒装置的滑翔机﹑以旋翼作为主要升⼒⾯的直升机以及在⼤⽓层外飞⾏的航天飞机都不属飞机的范围。但在⽇常⽣活中,有⼈习惯地将⽓球﹑飞艇以外的航空器泛称飞机。飞⾏效率在所有航空器中,飞机具有速度快﹑载重⼤和飞⾏效率⾼的优点。在燃料﹑发动机和推进装置⼀定的条件下﹐运载⼯具的效率可⽤载重量和飞⾏距离来衡量。
早期探索
17世纪~18世纪,欧洲航空发展处在⼀个特殊的扑翼机探索和设计阶段。由于没有出现航空学理论研究的事件和成果。模仿鸟类进⾏冒险飞⾏的⼈明显减少。在热⽓球飞⾏成功之前,扑翼机设计成了这个时期的主题。
代表⼈物达芬奇、意⼤利学者波莱⾥(G.A.Borelli,1608-1679)、以及英国博物学家雷(W.J.Ray,1628-1705)
1783年9⽉19⽇,蒙哥尔费兄弟制成了世界上第⼀个热⽓球,⽓球下⾯系着⼀只⽤柳条编织的吊篮,将第⼀批“乘客”⼀只⼭⽺、⼀只鸭和⼀只公鸡升到了520m⾼空,在飞⾏了8min、3.2km后,安全着陆。
1852年,法国⼈吉法尔在⽓球上安装⼀台3马⼒(约2205W)蒸汽机带动螺旋桨的推进装置,制成了世界上第⼀个可操纵飞艇。 19世纪末,德国的齐柏林制成了⽤汽油发动机作为动⼒,性能⽐其他的飞艇好,转载量也⼤的硬式飞艇,。在军事和交通运输上得到了应⽤。
由于飞艇在载运能⼒和使⽤成本上具有明显优势先进的空⽓动⼒学设计、新动⼒、新材料、新⼯艺、新机载电⼦设备和氦⽓的应⽤,到20世纪70年代后,飞艇事业⼜有了复苏的迹象。如1996年荷兰研制出的“千禧导航”号飞艇,我国在1985—1986年间研制成功了“天⾈”号载⼈热⽓飞艇。
1843年,亨森是把凯利理论进⼀步具体化的航空先驱,他在设计成“空中蒸汽车”并取得专利,这⼀设计的外形已与现在飞机⼗分相近,有主翼、有平尾、有垂尾、有动⼒(蒸汽机)。
在1884年,俄国航空先驱莫扎伊斯基制造过⼀架单翼机,在彼得堡附近的红村作过试飞,但没有操纵系统。
⽽后来,德国⼈李林达尔是第⼀个通过亲⾃滑翔试飞探索飞⾏操纵的⼈,曾先后进⾏过2000次飞⾏,他的试飞成功,为后来的飞机研究者提供了宝贵的经验,特别是莱特兄弟从他的经验中获得许多教益,李林达尔为飞机发明成功做出了重要贡献!
到了兰利的时个候,他是莱特兄弟成功前的最后⼀位航空先驱,1896年他制造的蒸汽机模型试飞距离达1280⽶,但在全尺⼨飞机的试飞中却未能成功,尽管如此,他的许多发现给后来的飞机研制者提供了有益的启⽰。
1903年,奥维尔·莱特进⾏了⼈类历史上第⼀次有动⼒、持续的、可操纵的飞⾏。法国于1908年⾸先给他们的成就以正确的评价,从此掀起了席卷世界的航空热潮。其他早期的飞⾏探索:
1909年,美国华侨冯如驾驶⾃⼰设计的飞机在美国旧⾦⼭奥克兰试飞成功。 1910年3⽉28⽇,法国⼈试飞成功世界上第⼀架⽔上飞机 1913年,俄国⼈研制了四发⼤型客机成功
到1913年,飞⾏速度已达200km/h,航续时间超过13⼩时,飞⾏⾼度达到6500m。
理论的建⽴和实践
虽然古代中国有众多的有关飞⾏的成就,⽐如在春秋战国的⽊鸢、西汉的风筝、王莾时代有⼈造翅膀学习鸟类飞⾏,到
虽然古代中国有众多的有关飞⾏的成就,⽐如在春秋战国的⽊鸢、西汉的风筝、王莾时代有⼈造翅膀学习鸟类飞⾏,到唐代有⽕药,由此⽕箭的原形神⽕飞鸦被发明,之后还出现了⾛马灯、孔明灯、⽵蜻蜓等,到明朝更有⼈利⽤⽕箭与风筝制造载⼈飞⾏器,但是只是停留在玩具的阶段,没建⽴⼀定的理论基础。⽽西⽅在⽂艺复兴时期就有达芬奇的《论鸟的飞⾏》⼀书,提及了两个旋翼绕垂直轴转动⽀承的思想,但是由于发现年代较远,起到的作⽤⽐较⼩。但是⼯业⾰命积累的科学知识和经验组成了现代航空器学理论。
最早的载⼈航空器是热⽓球,1783年11⽉21⽇,法国⼈法兰特和德•罗尔在巴黎上空完成⾸次载⼈飞⾏。1852年,法国⼈吉法尔将⽓球装上螺旋桨,⽤
2.2kW蒸汽机驱动,在巴黎上空以2.68m/s的速度作了⾸次飞⾏,这就是在动⼒、可操纵⽓球——飞艇的诞⽣。到20世纪70年代,由于其节能环保,结合现技术开发出以安全⽓体氦替代氢的新⼀代飞艇,继续发挥它的作⽤。值得⼀题的是从飞艇在第⼀次世界⼤战发挥不可忽视的作⽤。由于19世纪的科技与⽣产⼒⽔平的提⾼,并经过前⼈不断的尝试,最后在19世纪末由德国的O.李林达尔完整地完成了滑翔飞⾏试验,此后他还做了许多次成功的试验,最后在1896年的⼀次滑翔试验中丧⽣,致使他在滑翔机上安装蒸汽发动机的愿望未能实现,但他多年的研究给后⼈很⼤的教益,也就是后来飞机的出现。
航空器的发展——飞机的发展
(⼀)军⽤
战争促进了航空科学技术和航空⼯业的发展,特别是第⼀次世界⼤战,之所以在第⼀次世界⼤战结束到第⼆次世界⼤战爆发间的20年,称为航空黄⾦年代,是由于在那段时间出现了⼀系列的新技术:如硬壳式轻型合⾦结构、悬臂单翼、可收放式起落架、密封座舱、发动机增压器以及包括⾃动驾驶仪在内的⼀系列供飞⾏和导航使⽤的设备等。在⼆战中开始使⽤活塞式发动机作为动⼒的螺旋桨飞机,其中还出现的⽐较有名的战机有P-51等,在⼆战后期,最⼤速度达到
780km/h的速度极限(由于“⾳障”)。
(⼆)民⽤
1956年苏联的图-104、1958年美国的波⾳707和DC-8进⼊航线,标志着民⽤喷⽓航空时代的开始。波⾳707的速度为900~1000km/h,航程可达12000km,乘客158⼈。
1969年出现宽体式⼤型客机(波⾳-747),标志着航空客运已经⾛向⼤众化。此时,民航飞机的航程⼤增,座位增加了许多,运营成本也⼤⼤降低。
在2000—2005年间,出现A380⼤型双层客机。同时,各国还在不断地预研制新型的⾼速、远航程、低油耗的未来客机。
在⼈类的历史⾥,飞机的历史已有百年,给⼈类带来的既有战争的痛苦,也有⽣活的便捷。随着航空科技的发展,航空器将会向着速度更快、能耗更低、航程更远、操纵性更好、可靠性更⾼、应⽤更⼴的⽅向发展,继续为⼈类服务,让⼈类⾛得更远。

本文发布于:2024-09-20 18:30:29,感谢您对本站的认可!

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