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世界航空简史

2020-03-08 01:07航天世界 人已围观

简介世界民航史世界航空简史 航空是20世纪发展最迅速、 对人类社会影响巨大的科学技术领 域之一。对人类社会影响巨大的科学技术领域之一。人类经过长期的 探索和实践,终于实现了自古以来就...

  世界航空简史 航空是20世纪发展最迅速、 对人类社会影响巨大的科学技术领 域之一。对人类社会影响巨大的科学技术领域之一。人类经过长期的 探索和实践,终于实现了自古以来就有的翱翔兰天的理想。航空发展 的历史是一部以自己的聪明才智征服天空的历史。 航空又是现代科学 技术和现代工业的结晶,它的发展充分体现了科学技术的强大威力。 回顾世界航空发展的历程,大致可以分为三个历史时期:即20世 纪以前的飞行探索及气球和飞艇时期, 20世纪初至40年代中期的 活塞发动机飞机时期和40年代中期以来的喷气发动机飞机时期。 (一)飞行探索及气球和飞艇时期(20世纪以前) 自古人类就有飞行的理想,但在生产力不发达的古代,只能在神话 和传说中寄托自己的渴望。从中世纪以来,不断有人对飞行作过勇敢 的试验,他们用羽毛作成翅膀,从高处跳下,试图模仿鸟的飞行, 但都未能成功。17世纪后期意大利的G.A.博雷利探讨了人类肌 肉与飞行的关系后,证明:“人类靠自己的体力作灵巧的飞行是绝对 不可能的。”只有在发明了气球和飞艇后,才开始逐步实现空中飞行 的理想。 在18世纪产业革命的推动下,法国蒙哥尔费兄弟于1783年6 月4日首次进行了热气球放飞表演,轰动一时,标志着人类航空史上 的第一次重大突破。 同年11月21日法国人F. P. 罗齐埃和M. 达 尔朗德乘热气球升到约1000米的高度, 用25分钟飞行了约12 公里。这是人类乘航空器的第一次空中航行。 气球的出现激起了人们乘气球飞行的热情。 1785年1月7日法国 著名飞行员布朗夏尔和布雷利奥乘氢气球从英国多佛尔顺风飞越英 吉利海峡到达法国加莱,这是人类乘航空器首次飞越这个海峡, 实现了最初的国际航空飞行(1909年,也是这两位飞行员驾驶飞 机首先从法国加莱逆风越过英吉利海峡到达英国多佛尔, 实现了人类 第一次重于空气的航空器的国际飞行) 。18世纪末到19世纪初, 气球主要用于军事、体育运动和科学试验。 气球随风飘流,不能控制前进方向。人们就开始研究在气球下面的 吊蓝中安装动力装置和方向舵,于是飞艇诞生了。最早的飞艇是法国 H.吉法尔于1852年制成的蒸气气球,其气囊形如雪茄,下悬吊 舱,装有蒸气机,带动三叶螺旋浆,并有方向舵。9月24日,吉 法尔驾驶这艘飞艇由巴黎飞到特拉普斯,航程约28公里,速度约每 小时10公里。在飞艇方面,德国的F.齐柏林伯爵获得最大成就。 1894年他完成硬式飞艇的设计, 1900年制成LZ-1号飞艇, 长128米,容积约11300立方米。1909年,齐柏林创建 了德国航空运输有限公司,用飞艇载客在法兰克福、巴登和杜塞多夫 之间作定期飞行。这是最早的空中定期航线。第一次世界大战前后是 飞艇发展的鼎盛时期,德国建立了齐柏林飞艇队,用于海上巡逻、 远程轰炸和空运等军事活动。第一次世界大战后,齐柏林公司又造了 两艘巨型飞艇“齐柏林伯爵”号和“兴登堡”号,在欧洲到南美和美国的 商业航线上飞行。“兴登堡”号是当时最大的飞艇,长245米,容积 达200000立方米,内部设备豪华,可载75名旅客,速度13 0公里每小时。1937年5月6日从德国飞往美国时,起火烧毁, 36人遇难,从此结束了飞艇的商业飞行。 (二)活塞发动机飞机时期(20世纪初至40年代中期) 人类在利用轻于空气的航空器气球和飞艇进行飞行成功的同时, 许多航空先驱者对于重于空气的航空器也在进行探索和试验。 19世 纪初英国的G. 凯利首先提出了利用固定翼产生升力和利用不同的翼 面控制和推进飞机的设计概念,是飞机走向成功的第一步。他于18 49制成一架滑翔机并将一个10岁的小孩带到几米的上空。 由于当 时没有一种动力装置具有足够大的推力重量比, 所以不能实现动力飞 行。 这一时期, 还有许多人先后进行了飞机的研究, 但都未获得成功。 美国莱特兄弟继承了前人的研究成果,他们制造了滑翔机,进行了 飞行操纵试验,又自行设计和制造了风洞,进行了大量气动力试验, 在试验的基础上又制造新的滑翔机,进行了近千次飞行,获得完全成 功。1903年,莱特兄弟设计和制造了带活塞发动机的“飞行者” 1号飞机,并于12月17日成功地进行了4次动力飞行。其中第四 次飞得最远,约260米,留空59秒。实现了人类首次持续的、有 动力的、可操纵的飞行,开创了现代航空的新纪元。后来,莱特兄弟 又制造了“飞行者”2号和3号,后者是第一架实用的飞机。190 6年莱特飞机获得专利, 1908年与美国陆军签订了制造军用飞机 的合同。在20世纪初,欧洲其它国家如法国、俄国等也相继研制成 功飞机。 飞机在军事上的最早应用是在1011~1912年意大利侵 略土耳其之战。 在第一次世界大战中, 飞机开始大规模用于军事目的, 并出现了侦察机、轰炸机、驱逐机、强击机、教练机等不同机种。 飞机性能也有了很大提高。到第一次世界大战结束时,飞机时速已由 80~115公里提高到180~220公里, 升限由3000~5 000米提高到8000米,航程增大到440公里。飞机的研究、 设计、制造有了明确分工,航空已由个人的活动发展到有组织的集体 活动。许多国家建立了专门的航空研究机构和航空工业,世界上已有 200多个飞机制造厂和80多个发动机制造厂,共生产了近18. 4万架飞机和24万台发动机。 从1911年起,就有人尝试用飞机进行运输和邮递服务。第一次 世界大战后,剩余军用飞机和大量退役飞行员也被转为民用运输。 1919年2月,德国建立国内航线月,英法建立国际定期 航线。与此同时,开始研制专门运输旅客的飞机。1919年德国容 克斯公司设计制造出全金属下单翼旅客机F-13, 可载乘客4人和 空勤人员2人。后来,越来越先进的旅客机也相继问世。30年代为 提高飞行速度,旅客机开始采用流线型的空气动力外形,改善了座舱 内的舒适性。首先体现这些特点的是波音727旅客机。 从20世纪初到第二次世界大战前这段时期,航空科学技术研究在 改善飞机空气动力学外形、 降低飞机阻力和提高发动机功率等方面都 取得了重大进展,其成果很快反映到飞机设计上。20年代后期,双 翼机逐渐向单翼机过渡,1933年以后,双翼机逐渐被淘汰。1 930年前后,飞机的起落架由固定式改为收放式;座舱由开敞式改 为封闭式;发动机加整流罩,散热器改放到特殊风道内;飞机采用气 密结构;机翼上采用襟翼。飞机结构材料也由第一次世界大战时的木 材、 层板、 亚麻布或棉布, 改进为铝合金应力蒙皮, 从而提高了强度、 降低了阻力。 直升机和旋翼机研究在这一时期也获得很大进展。1936年, 德国人H.福克试飞成功第一架得到公认的直升机。此后,直升机在 军用和民用方面都逐步得到广泛应用。 第二次世界大战期间的作战需要,又大大刺激了飞机的研制和发展, 飞机性能迅速提高, 参战飞机数量大、 种类多, 空军成为重要的军种。 飞机的产量到达高峰。美、英等盟国生产了约40万架,全世界共生 产了约100万架飞机。 (三)喷气式飞机时期(40年代中期以来) 30年代后期,活塞发动机螺旋浆飞机的最大飞行速度已接近音速。 在这种情况下,飞机开始出现剧烈抖振、操纵不稳定甚至发生破坏。 当时人们把它称为“音障”,涡轮喷气发动机的出现和喷气飞机的诞生, 为突破音障开辟了道路。 1937年德国研制成功轴流式喷气发动机,1939年第一架装 有此种发动机的喷气飞机试飞成功。喷气飞机的诞生和突破音障, 是航空发展史上第三次重大突破,从此飞机进入超音速飞行的领域。 第二次世界大战后,歼击机、轰炸机和其它军用飞机都先后喷气 化。 中国人民志愿军在抗美援朝中曾用米格15与美国F-86飞机 作战,是喷气战斗机最早应用于空战。 50年代,喷气战斗机的速度提高到音速的两倍,60年代发展 了3倍音速的军用飞机, 同时出现了两项航空新技术--变后掠机翼 和垂直起落技术,它们在飞机上的成功应用,为提高飞机的综合性能 开辟了新途径。 第二次世界大战时大型机场遍布世界各地, 为战后民航运输的迅 速发展提供了良好的条件。民航机的喷气化比军用机稍晚,经过了一 个大型活塞发动机民航局的过渡阶段,?但在喷气民航机问世后不久 就被淘汰了。? ?最初使用的喷气民航机是英国的“子爵号”,此后, 又出现了前苏联的图104,美国的波音707等。它们被称为第一 代喷气民航机。1956年以后,喷气民航机数量剧增,逐渐称为民 航运输的主力。 60年代,由于喷气发动机技术的改进,出现了第二代喷气民航 机。它的特点是耗油率低和噪音小,使喷气民航机变得更加经济和舒 适。这一类飞机包括美国的波音727,波音737,DC-9,法 国的“快帆”,英国的“三叉戟”和前苏联的伊尔62等。 70年代开始投入使用的宽体客机称为第三代喷气民航机。如美国 的波音747、DC-10,欧洲的A300B,前苏联的伊尔86 等。 其主要特点是采用高涵道比大推力涡扇发动机和双过道宽体机身, 载客量可达300~500人,通过降低耗油量和加大载客量降 低直接成本,主要用于中远程国际航线和客流密集的国内航线,缓解 客流拥挤问题。 80年代, 针对70年代出现的石油危及研制的第四代喷气民航机, 更多地采用了航空新技术、新材料,进一步降低直接成本,提高运营 效益。这一代飞机有波音757、?波音767、欧洲的A310、 前苏联的图-204等为代表的一批200座级的客货运输机。 90年代,以美国波音777、欧洲A320/A340及俄罗 斯的图-96为代表的第五代喷气民航机陆续投入航线使用。 除增加 载客量外, 集中采用了现代空气动力学、 航空材料和电子控制新技术。 喷气民航机的发展改变了交通运输的结构, 飞机已成为与国民经 济和人民生活息息相关的重要交通工具。航空运输规模迅速扩大,形 成了遍及全世界的航线网。

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