航空作为一种较新型的交通方式,应该说是在本世纪初才出现的。飞机的首次试飞成功是一个重要标志。但人类像鸟一样翱翔于天空的梦想,却萌发于相当久远的时代,先人们为此还作了大量的试验。据说,四千多年前的大舜曾手持两个斗笠,从着了火的谷仓顶上跳下,幸免于死,这大概可算是最早的“空降”试验。春秋时期鲁国的巧匠公输班曾研制出能飞的木鸟,“盘旋九日而不下”,是研究航空模型的最早尝试。西汉王莽年间,有人“取大鸟翮为两翼,头与身皆着毛,通环引纽,飞行百步堕”,这是最早的人力飞行试验。
在模仿鸟的动作上天尝试屡遭失败后,人们便从仿鸟转向仿烟雾的升空方法。《淮南万毕术》载:“艾火令鸡子飞。注:取鸡子去其汁,燃艾火内空卵中,疾风因举之飞”。这是热气球升空原理的最早叙述。五代时,莘七娘入闽作战,以松脂灯升空为军事信号,这可以说是热气球在实际生活中的最早应用。
1783年6月,法国的蒙特戈菲尔兄弟从炊烟升腾中得到启示,用布和纸制造了一个直径11米的大球,内中装烟气,然后将其封闭,大气球竟升到了1800米的高空,可说是最早创造的上天飞行器。同年8月,夏尔在巴黎试飞一只直径为四米的氢气球。10月,法国人路德泽尔乘蒙特戈菲尔的热气球升空,持续四分钟之久,这是人类第一次飞上天空。不久,人们开始乘坐装满氢气的大气囊上天。1785年1月,布朗夏尔同美国人杰弗利斯博士同乘一只氢气球,从英国起飞,利用天空中的气流,横渡英吉利海峡到达法国。然而这时的气球全凭风力摆布,人类还不能按照自己的意志决定活动的方向。想降落时,减少囊中的氢气是唯一的选择。
1852年,法国人亨利制造了一条长44米的飞艇,艇上安装有三马力的蒸汽机,带动螺旋桨推进器推动飞艇前进,飞艇在试飞中获得成功,时速为10公里。从飞艇括动开始,飞行受人的意志控制,是人类航空试验的一个大进步。
1900年,德国人齐伯林用轻金属为骨架,制造了一架长130米的大型硬式飞艇LZ—1,仍以氢气为升空浮力,于7月2日试飞成功。除驾驶员外,飞艇还携带了五名乘客。
气球和飞艇体积庞大,不仅行动笨拙,受气候影响大,而且,充满囊中的氢气,极容易引起爆炸。这些危险的缺点,使人类开始寻找一种更为安全、实用的上天方法。
1903年12月17日,美国俄亥俄州的威尔伯·莱特和奥维尔·莱特兄弟俩研制的、以12马力功率内燃机为动力的双翼机“飞行者号”,在大西洋边的比卡罗里纳州基蒂霍的沙丘上作试飞,这是人类在可操纵的重于空气的、有动力的活塞飞机上所作的第一次持续成功的飞行。尽管升空飞行仅持续了59秒,但却宣告了一个新时代的到来。在喷气式飞机出现之前,“飞行者号”的飞行原理一直被沿用,其双机翼的造型成了20世纪前30年飞机的典型特征。
第一次世界大战是飞机成长的一个重要时期。飞机第一次在战场上投入使用,飞机的性能也在战争中得到很大发展。战争初期,飞机时速一般约60公里,到战争结束时,战斗机的时速已达240公里。
随着飞机航速的不断变快,双翼机使得空气对机体的阻力剧增,双翼反成为一大缺点。于是以铝合金制成的单翼逐渐开始替代以木头和金属骨架覆以布和合成板构成的双翼,这是飞机制造史上的一大变化。(www.xing528.com)
一战的结束,使大量的军用飞机和飞行员转入民用航行,飞机逐渐被广泛地用作交通工具。从某种意义上说,航空作为一种普遍意义上的交通方式,应该是从这时才开始的。
20世纪30年代,是飞机实现现代化的重要时期。在这段时期里,单翼机对双翼机的替代取得了决定性的胜利;莱特兄弟螺旋桨式飞机臻于完善;一系列先进的技术,如可收藏式起落架、增加升降时机翼升力的襟翼和缝翼装置等开始采用;20世纪30年代末40年代初,喷气式飞机和直升飞机开始出现..世界各国特别是主要航空国家的航空技术水平也迅速发展。
世界上第一架喷气式飞机诞生于1939年8月二战前夕的德国。1941年,英国一架格洛斯特E28/39型喷气式飞机也飞行成功。这种飞机的发动机是弗兰克·惠特制造的,他至今被人尊称为“喷气发动机之父”。喷气式飞机的出现是飞机制造史上的一次重大革新与进步。一方面,喷气式飞机克服了螺旋桨式飞机所无法克服的“音障”问题,使飞机的超音速航行成为可能,极大地提高了飞机的飞行速度与效率;另一方面,喷气式飞机减少了螺旋桨式飞机的许多负荷,轻而有力,由此产生了过去不可想象的巨型飞机,飞机的运输能力大大提高。喷气式飞机的这些明显的优势引起了世界各国的关注。第二次世界大战以后,世界各国的飞机制造都纷纷采用喷气式技术,出现了一场航空领域的“喷气式革命”。以此为契机,世界航空运输业迅速地发展起来。
英国人德·哈维兰在二战期间设计的“彗星”号飞机是世界上最早的喷气式客机。这种飞机于1952年开始投入实际运营,后因连续发生两次爆炸而停止使用。1954年夏天,美国波音公司制造的707型客机,运载一百多名乘客在大西洋上作不着陆飞行,横越太平洋时,中间也只着陆一次。1958年10月,波音707飞机正式投入到横越大西洋的航线上使用,受到人们的欢迎。波音公司从此登上了世界客机制造业的王座,至今它仍是世界上技术最先进的飞机制造企业之一。其最新研制的波音777型飞机以其独特的设计、先进的性能被认为是为21世纪制造的未来型飞机。
在世界航空技术突飞猛进的时候,处于半殖民地半封建社会的中国的飞机研制工作却进展缓慢。1910年,旅美华侨冯如在美国制造的一架双翼机是中国人制造的第一架飞机。1918年,北洋政府海军部在福州马尾海军船政局设立的海军飞机工程处(后改为海军制造飞机处)是我国历史上第一个正规的飞机制造厂,前后20年共设计制造水陆飞机17架,仿制16架。1929年,“中国航空公司”成立,标志着中国航空运输业的开始。
建国四十多年来,我国飞机制造从小到大,从修到造,从仿制到自制不断地发展起来。我国自行研制的多功能、超轻型“蜜蜂”、“蜻蜓”型飞机已开始出口他国。为了加强国内、外联系和交往,我国还不断开辟新航线、延伸旧航线,增加航行班次,加大航行运输量,航空运输发展得极快。目前,我国已开通国内国际航线二百多条,与世界各大洲及主要国家都有航空联系,四通八达的航空运输网络初步形成。
飞机的发明与应用,使人类摆脱了水陆交通的局限。实现了遨游天空的梦想。发展至今,已成为构成人类水陆空立体交通的重要工具。特别是在小宗、急件、快速、长距离的客、货运输中,航空运输可谓风流占尽。21世纪飞机的发展,主要在于电子控制技术的普及、紧急情况的自动化处理及地面指挥、导航技术等方面的突破。至于航天飞机、太空飞船等新的交通形式,无疑是未来发展的必然趋向。
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