1. 模仿鳥類飛行的滑翔機是如何產生的
從海鷗的展翅翱翔和風箏的飄飛,人們了解到像鳥翼一樣呈拱形的物面,可以產生向上的升力,便產生了模仿鳥兒飛行的念頭。
1891年的夏天,在德國柏林城邊上,有一個叫德爾維茨的村莊。一位40歲的工程師奧托·利林塔爾對飛行著了迷,此刻他一身運動員般的打扮——白色緊身短褲、棉布襯衫,渾身充滿了力量。他站在山坡上,站在兩個捆得很結實的機翼之間,奔跑起飛後,他的整個身子掛在滑翔機下面,前臂支撐著身子,利用身軀的擺動來保持滑翔機的穩定和平衡,第一次他僅僅飛行了15米。
從1891年到1896年,他進行了3000次試驗後,可以滑翔250米。他製造的滑翔機還沒有操縱飛行的裝置,只能通過改變身體的重心來控制飛行。
後來的滑翔機被人們做了很多的改進:加長了翅膀,安裝了靈活的飛行操縱裝置,飛行員再也不必懸掛在飛機上了,可以舒適地坐在駕駛艙內操縱。現代的滑翔機有著長長的機翼,飛起來就像老鷹盤旋翱翔一樣,它能利用上升的暖氣流飛到很高的高度。盡管人們對滑翔機進行了多方面的改裝,但它仍只能算飛機家族中年齡最大、構造最簡單的成員。
滑翔機
不過,你可別小瞧它,其實,這不起眼兒的滑翔機,還曾在第二次世界大戰中派上過大用場呢!
那是在1940年的5月,法西斯分子希特勒的廣播電台向全世界發出特別公報:
「德國軍隊一舉攻克了德國、比利時邊境的艾伯特防線,正向比利時心臟地帶布魯塞爾挺進……」並大肆渲染道,德國軍隊是用一種暫時保密的最新攻擊樣式取勝的,下一步的戰爭中還將以此獲勝。誰曾想到,這個所謂的「最新攻擊樣式」,實際上就是利用滑翔機進行攻擊。
艾伯特防線是在德國和比利時邊境上,由比利時人精心構築的堅固防線,它主要是為了抵禦德國的侵略而修建的。第一次世界大戰時,德國人為攻破這一防線付出了慘重的代價,只得灰溜溜地放棄攻擊。
艾伯特防線以其中心的埃馬爾要塞為核心,四通八達,左右呼應。埃馬爾要塞修築得十分堅固,要塞的一側是懸崖絕壁,一條大河從懸崖下流過,要塞內配備了40多門巨炮,並有守軍1000多人,火力網嚴密地控制著橫跨河流的三座橋梁。遇到危急情況時,可以居高臨下狙擊敵人,必要時,可以隨時將大橋炸斷,真是「一夫當關,萬夫莫開」。要塞後是一馬平川的比利時平原,要塞一旦失守,比利時便危在旦夕。因而,比利時的安危全系艾伯特防線,而防線安危則全系埃馬爾要塞。
狡猾的希特勒深知要塞之堅固,硬拼是無法攻破要塞的,何況還有第一次世界大戰中德國為攻打要塞付出了25000多人生命的前車之鑒。在考慮作戰計劃時,他的大腦里突然蹦出來一個驚人的想法——用滑翔機偷襲要塞。
5月10日凌晨3時,40架德軍的滑翔機在運輸機的牽引下飛向天空。當接近了艾伯特防線時,運輸機松開滑翔機,讓這40架滑翔機悄悄地向埃馬爾要塞飛去。除2架滑翔機返航外,其餘的都無聲無息地降落在埃馬爾要塞的頂部平台上,80名德國士兵在10分鍾內便將要塞全部佔領。隨後,大批的德國軍隊跨過大橋,侵入比利時,號稱「歐洲最堅固的要塞」被輕而易舉地攻陷。
第二次世界大戰中,另一件利用滑翔機參戰的事件也十分有趣:
1943年夏天,義大利法西斯帝國面臨崩潰,義大利國王為拯救自己的國家,決定將法西斯頭子墨索里尼逮捕,准備將槍口對准法西斯德國。
國王將墨索里尼關押在一座海拔2000多米的高山上。墨索里尼的囚禁地是一座三面都是懸崖的山腰旅館,與山下聯系的通道只有一條纜車索道,山下各路口有重兵把守。然而,在旅館後有一塊小平地——一個小型的射擊場,正是這個射擊場幫了希特勒的忙。
希特勒為救出他的法西斯盟友,向這座山腰旅館派出了12架滑翔機,其中2架在那塊小射擊場降落,僅3分鍾便將呆若木雞的墨索里尼救出,再由輕型飛機將墨索里尼帶走。
這次不可思議的營救,被人稱為「魔鬼的傑作」。
從這兩個戰爭奇聞中,你也許會明白:簡單的東西,往往有它意想不到的作用。滑翔機這種簡單的飛行器在今後的戰爭中,說不定還會建立戰功呢。
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2. 萊特兄弟發明飛機的故事
萊特兄弟發明飛機的故事:
萊特兄弟從小就對機械有著天生的愛好,從小就喜歡拆拆弄弄。他 們尤其對一些舊時鍾、磅秤最感興趣。不過威爾伯比奧維爾長4歲,威 爾伯常常與自己年齡相仿的男孩子們交往。奧維爾也有自己的好友。在家裡,兩兄弟自然玩在一塊了。
1878 年 6 月,他們全家從俄亥俄州的代頓市搬到了依阿華州的錫德臘皮茲市,住在該市的亞當街。聖誕節萊特兄弟的爸爸給他們帶回了一個"蝴蝶「玩具,爸爸告訴他們,這是飛螺旋,能在空中高高地飛去。「鳥才能飛呢!它怎麼也會飛!」威爾伯有點懷疑,爸爸當場做了表演。
只見他先把上面的橡皮筋扭好,一鬆手,它就發出嗚嗚的聲音,向空中高高地飛去。兄弟這才相信,除了鳥、蝴蝶之外,人工製造的東西,也可以飛上天。於是,弟兄倆便把它拆開了,想從中探索一下,它為何能飛上天去。
從這以後,在他們的幼小心靈里,就萌發了將來一定製造出一種能飛上高高藍天的東西。這個願望一直影響著他們。為了改善家庭設施和環境,威爾伯和奧維爾一次又一次地努力著。兄弟倆先埋頭畫好圖樣,又四處尋找修繕房屋的材料,並承擔所有房子加工的車床活。他們不僅很快修建起一個舒適的前廊,並用花卉點綴走 廊的兩側,而且還重新裝修室內,改變房間的布置。
1884年他們全家從印第安納州的里士滿搬到了俄亥俄州。萊特兄弟都受到了良好教育,但都沒有得到文憑。奧維爾大學第三年(1889)就退學了,在哥哥的幫助下干起了印刷生意。維爾伯任編輯而奧維爾則是一部周刊West Side News(幾個月後成了Evening Item晚報)的出版商。
1890年初,他們研究報紙雜志的文章以及德國Otto Lilienthal的飛行器概念圖。他們對飛行的興趣隨著年齡的增長與日俱增。「簡單地說,就是我們幸運地生活在這樣一個家庭環境里。在家裡, 大人們總是熱情鼓勵孩子們去追求知識,去調查研究一切奇特的現象。 換了另一個家庭環境,我們的好奇心也許早在它結出果實以前就被扼殺 了。」萊特兄弟高中畢業後辦起了「代頓周報」。聰明的他們把報紙辦得紅紅火火,但他們朝思暮想的還是機械。
1894年,他們把報紙典當給一家通訊社,開起了萊特自行車修理店(後成為萊特自行車公司)。從此他們開始從事自己夢想的事業。
1896年5月,他們關注了史密斯索尼安學院的Samuel Langley的蒸汽飛機模型的試飛、芝加哥工程師和致力於飛行研究的權威Octave Chanute在密歇根沙丘和湖邊幾部飛機模型的試飛。
1899年5月,威爾伯給史密斯索尼安學院寫了封信請求得到航空方面的信息和書籍。基於Sir George CAyley, Chanute,Lilienthal, Leonardo da Vinci以及Langley的草圖和靈感,萊特兄弟開始了他們的機械航空試驗。萊特兄弟完成了所有理論研究就開始動手實踐,他們的自行車店員Charlie Taylor成為了小組的重要一員,三人共同合作建造了第一架飛機引擎。
萊特兄弟不僅努力掌握前人的研究成果,而且十分注意直接向活生生的飛行物——鳥類學習。他們常常仰面朝天躺在地上,一連幾個小時仔細觀察鷹在空中的飛行,研究和思索它們起飛、升降和盤旋的機理。當年他們提出的許多新穎想法,都在以後的航空工業中得到了應用。
在吸取前人經驗教訓的基礎上,萊特兄弟開始了飛行器的研製。在無法得到別人資助的情況下,他們用自行車生意賺來的錢進行飛機的研製。兄弟倆的配合是完美無缺的。哥哥威爾伯勤勤懇懇,扎扎實實,擁有工程師的細致和謹慎;弟弟奧維爾則富有藝術家的想像力,敢於不斷創新。
兩顆智慧的大腦密切配合,相得益彰,正如威爾伯所說:「奧維爾和我一起生活,共同工作,而且簡直是共同思維,就和一個人一樣。兩兄弟認為飛機能不能順利飛行,關鍵就在於如何設計和控制它在飛行過程中各種受力間的平衡。
維爾伯·萊特用一張水平放置的紙演示了這個問題:如果讓它自由落下,在理想的平靜空氣當中,我們可以想像它一定是平穩落下,但理想條件是很罕見的,任何一點氣流都會使得紙張翻轉和飄盪。對於飛機來說,完全理想的空氣條件下,要實現上天並不難,但是天空中總是存在風,這就使得實現飛機飛行的關鍵,在於如何調節飛機前後左右各個方向的受力平衡,特別是飛機的重心和升力受力點之間的關系。
最初兄弟倆努力製造全尺寸的滑翔機,接連四個夏天,他們前往北卡羅來納州旅行,目的地是個與世隔離的岬角。氣象部門向他們建議,岬角風力大,是有利的練習場。之後不久,他們製作了第一架無人駕駛雙翼滑翔機,把它象風箏一樣放上了天。他們又在飛機的前面安裝了升降舵,也就是一種擺動舵,可以用來操縱橫軸。
萊特兄弟在公眾面前的形象始終是一體的,他們共享發明成果和榮譽。細心的傳記作者James Tobin發現威爾伯1899-1900年寫的「我的」機器和「我的」計劃之後全部由第一人稱單數改成了復數的「我們」和「我們的」,他說「很難想像奧維爾這么聰明出眾的人是以何種力量成功的,從俄亥俄州一個小店到和資本家、總統們商議,奧維爾做到了,他從始至終都是位領導者。」
1900年10月的一個傍晚,威爾伯·萊特趴在易碎的滑翔機骨架上,迎著海風飄了起來,他成功了。雖然這只是幾秒鍾的飛行,只有1米多高,但萊特兄弟的成就超過了試圖靠移動身體重量操縱飛行的李林達爾。第二年,兄弟倆在上次製作的基礎上,經過多次改進,又製成了一架滑翔機。這年秋天,他們又來到基蒂霍克海邊,一試驗,飛行高度一下子達到180米之高。
1900—1903年,他們製造了3架滑翔機並進行了1000多次滑翔飛行,還自製了200多個不同的機翼進行了上千次風洞實驗,修正了李林達爾的一些錯誤的飛行數據,設計出了較大升力的機翼截面形狀。在此期間,他們的滑翔機多次滑翔距離超過1000米。在當時看來,這可是不小的成就。
經過不斷鑽研,不斷改進,萊特兄弟不僅迅速掌握了當時的飛行器製造技術,而且在許多方面取得了重大突破。從1903年夏季開始,萊特兄弟著手製造這架著名的「飛行者一號」雙翼機。動力飛行首先需要一台發動機,但當時市面上根本沒有飛機的發動機出售,也沒有一家公司願意冒險製造航空發動機。
1903年12月17日。這天清晨,美國北卡羅萊納州的基蒂霍克還在沉睡,天氣寒冷,刮著大風,空曠的沙灘上靜靜地停放著一個帶著巨大雙翼的怪傢伙,這就是人類歷史上第一架飛機——「飛行者一號」。空曠的場地上冷冷清清,到現場觀看的只有5個人。10時35分,一切准備就緒。為了能夠率先登機試飛,兄弟倆決定以擲硬幣的方式確定誰先登機,結果弟弟奧維爾贏了。
奧維爾爬上「飛行者一號」的下機翼,俯卧於操縱桿後面的位置上,手中緊緊握著木製操縱桿,威爾伯則開動發動機並推動它滑行。飛機在發動機的作用下先是劇烈震動,幾秒鍾後便在自身動力的推動下從「斬魔丘」上緩緩滑下,在飛機達到一定速度後,威爾伯松開手,飛機象小鳥一樣離地飛上了天空。雖然「飛行者一號」飛得很不平穩,甚至有點跌跌撞撞,但是它畢竟在空中飛行了12秒共36.5米,才落在沙灘上。接著,他們又輪換著進行了3次飛行。
在當天的最後一次飛行中,威爾伯在30千米的風速下,用59秒飛了260米。人們夢寐以求的載人空中持續動力飛行終於成功了!不幸的是,幾分鍾後,一陣突然刮來的狂風把「飛行者」1號掀翻了,飛機嚴重損壞,但它已經完成了歷史使命。人類動力航空史就此拉開了帷幕。
「飛行者一號」是一架雙翼飛機,它的兩個推進螺旋槳分別安裝在飛行員位置的兩側,由單台發動機鏈式傳動。操縱系統採用升降舵在前、方向舵在後的鴨式布局,這也正是萊特兄弟對航空事業的最偉大的貢獻所在。李林達爾必須移動自己的身體,靠改變重心來操縱飛行器飛行,而「飛行者一號」的飛行員則通過機械裝置使整個翼尖捲曲來達到同樣的目的。
飛機的爬升和俯沖依靠安裝在飛機前部的一對雙翼升降舵;一對方向舵與機翼捲曲機構互相連接在一起,安裝在駕駛員身後。現代飛機轉彎和做機動動作的主要部件都可以從這第一架飛機上找到,盡管它是那麼原始。
3. 萊特兄弟是怎麼發明飛機的
1903年12月17日,這是一個寒冷的冬日。在美國北卡羅來納州基蒂霍克的一片荒地上,寒氣襲人,朔風四起,天空布滿濃雲。萊特兄弟倆設計製造的「飛行者號」飛機,就要當眾試飛了。
前幾天,萊特兄弟在許多公共場所貼出了飛機試飛的海報,他們希望向更多的人展示自己多年來含辛茹苦製造的飛機。此時,他們熱切地期待著觀眾們的到來,可惜觀眾只來了五位。「等一等,再等一等」,然而仍然是那可憐的五名觀眾,他們不論是因為好奇,還是關心飛機試飛,總之,他們僥幸地成為幸運的觀眾,成為有史以來親眼目睹飛機升空的第一批歷史見證人。
試飛時間到了,萊特兄弟決定不再等了。弟弟奧維爾坐進了飛機上的座椅,哥哥維爾伯啟動了汽油機,隨著一陣震耳欲聾的轟鳴聲,「飛行者號」徐徐飛離了荒地。1米,2米……維爾伯的心吊在了嗓子眼,嘴裡數著數。在12秒內,「飛行者號」搖搖晃晃地飛行了大約35米的距離,飛機輪子超出地面1米。
「成功了!」「飛行者號」的輪子剛剛落地,五名觀眾和萊特兄弟便歡呼起來。維爾伯大哥緊緊擁抱了弟弟。眼睛裡噙著激動和喜悅的淚花。雖然這次試飛的滯空時間很短,飛行高度低得可憐,飛行距離近得很,但它確是人類第一次實現機器動力飛行,打破了比空氣重的機器不能飛行的斷言,從而開辟了人類航空科學技術的新紀元。萊特兄弟的試飛成功,實現了人類依靠機器動力飛上天空的夢想。
萊特兄弟是美國俄亥俄州丹頓人。維爾伯·萊特1867年生,比弟弟大四歲。在兒童時代,兄弟倆就是形影不離的好朋友,同起同坐,同止同行。幼年時,父親送給他倆一架會飛的竹蜻蜓,兄弟倆愛不釋手,仿製了幾架,都成功地飛上了天空。哥哥善於動手,弟弟善於動腦,二人合作,相得益彰,相輔相成,左鄰右舍無不欽慕。
由於萊特家中貧困,萊特兄弟倆失去了接受高等教育的機會,只能依靠修理當時剛剛在美國興起的自行車維持生計。在修理自行車的同時,兄弟倆經常閱讀、討論有關飛行的報道和文獻,關注著滑翔機研究的每一項進展。雖然萊特兄弟文化水平不高,但他們能夠刻苦自學,不怕吃苦,善於鑽研,逐步掌握了飛行的基本理論。
經過多年的努力,萊特兄弟成功地製成了當時世界上最先進的滑翔機。從1900年到1902年,萊特兄弟先後進行了1000多次滑翔飛行實驗,獲得了大量的寶貴數據。小奧維爾還在飛行中成功地實現了傾斜滑行、空中轉彎等難度很大的駕駛動作,這在當時被人們視為「冒著生命危險」的飛行動作。根據新的實驗和發現,萊特兄弟在1902年製成裝有活動方向舵的滑翔機。
萊特兄弟深深懂得,光依靠無動力滑翔是不可能征服天空的,必須依靠動力才能完成真正意義上的飛行。飛機的動力依靠什麼呢?他們首先把目光落在了蒸汽機上。可是,當時再精巧的蒸汽機安裝在滑翔機上也顯得是龐然大物,根本不可能做到。他們就把研究方向轉向了當時剛剛興起的內燃機上。
從1885年德國人戴姆勒按奧托內燃機原理,研製成四沖程汽油機之後,本茨將汽油機用於汽車,形成了汽車工業。汽油機在汽車工業的推動下起步,由於航空工業的需要而取得了更大的發展。19世紀80~90年代,汽油機的轉速約為500~800轉/分,20世紀初提高到1000~1500轉/分,它具有安裝在飛機上的可能性。
1903年初,萊特兄弟在取得了大量滑翔飛行經驗和數據之後,大膽計劃往滑翔機上安裝當時最先進的汽油活塞發動機。然而,他們兩人對汽油機的知識幾乎等於零,只好白手起家,一切從頭學起。他們買來一台廢棄的汽油機,卸下來再裝上去,裝上去再卸下來,最後總算可以使用汽油機了。但對於安放多大的發動機合適,他們不清楚;發動機的功率與飛機有什麼關系,他們也不知道。一切都要依靠實驗。
為了測量滑翔機的運載能力,萊特兄弟一次次地往滑翔機上裝沙袋進行實驗,最後總算弄清了他們製造的滑翔機最大載重不能超過90千克。也就是說安裝在滑翔機上的發動機不能超過90千克。可是當時製造出來的最小的發動機,也有140千克重。沒有合適的發動機就意味著永遠只能滑翔飛行,怎麼辦?萊特兄弟又陷入了困境。
自近代科學技術誕生以來。人類從其中取得的偉大業績主要可分為兩個方面,一方面是從自然界中發現客觀的規律,另一方面遵守規律創造自然界不存在的東西。萊特兄弟最大的樂趣就是從事從「無中創造有」的事業,沒有合適的發動機,「自己研製」!兄弟倆很快又變成發動機製造商。20世紀初期,汽油機的製造是一門相當深奧的技術項目,萊特兄弟屢敗屢起,以精衛填海般的堅定意志,從事著研製工作。就這樣,他們終於感動了一位名叫狄拉爾的機械技師。
「你們兄弟倆都問汽油機的事,看來想搶我的飯碗嘍,我肚子里的那點真貨差不多被你們掏空了。」狄拉爾幽默地說。
「我們一定要製造出重量輕、馬力大的汽油機,然後把它裝在我們的滑翔機上。」
「小夥子們,你們的精神感動了我。如果你們不嫌棄我這個老頭子,算我一個,怎麼樣?」狄拉爾其實並不老。
「太好了,狄拉爾大叔,這回飛機准會成功!」萊特兄弟幾乎高興得要把狄拉爾抬起來,拋向天空。
兄弟倆在狄拉爾技師的幫助下,經過許多曲折和艱辛,終於製造出了一部四個汽缸、12馬力(1馬力約為735瓦)、重70餘千克的汽油發動機。接著,他們又試制了螺旋槳。當他們把一切安裝就緒時,就等待機會進行試飛了。
仲秋時節,秋高氣爽,萬里無雲,一個多麼難得的試飛好天氣呀。萊特兄弟心裡十分高興,看來勝利已經在向他們招手了。維爾伯轉動螺旋槳,奧維爾啟動汽油機,點火、給油、松開離合器,隨即汽油機突突地運轉起來,好兆頭,飛機發動機啟動十分成功。
螺旋槳呼呼地飛速旋轉著,奧維爾緩慢地把油門加大,然後放開了飛機制動器。起飛,飛機緩緩地向前駛去,速度由慢變快。奧維爾想操縱飛機從滑行進入爬升狀態,他把操縱桿拉到了盡頭,可是飛機還在地上滑行。最後,這架不會飛的飛機撞到一個土堆上,停住了。試飛失敗了,奧維爾失望地哭了起來。
「奧維爾弟弟,不要哭了。我們應該找到失敗的原因!」大哥安慰著弟弟。
「什麼失敗的原因,我們永遠不會成功。」
奧維爾是一個性格外露的人,容易感情沖動。參加試飛的狄拉爾卻從試飛中看出了門道,他認為不能光從發動機減少重量一個方面考慮問題,飛機的自重也要減輕。經過發動機重量減輕和飛機自重減輕,飛機可以在瞬間離開地面飛行一段短短的距離了。
1903年11月末,一架用輕質木料為骨架、帆布為基本材料的雙翼飛機終於竣工了,萊特兄弟把它命名為「飛行者號」。該機以雙層機翼提供升力,活動方向舵可以操縱升降和左右盤旋,汽油發動機推動螺旋槳,駕駛者俯卧在下層主翼正中操縱飛機。1903年12月17日試飛成功,極大地鼓舞了萊特兄弟。
從此,萊特兄弟一邊調試改造飛機,一邊進行飛行表演,以擴大航空的社會影響,募集更多的研製資金。萊特兄弟在全國各地巡迴表演他們的飛機和飛行,獲得了很大的成功。
一轉眼到了1908年,萊特兄弟的飛機性能已經有了很大的改進。這一年秋天,萊特兄弟應邀去法國進行飛行表演,創造了連續飛行2小時20分23秒的新紀錄。
如今,航空事業已經高度發達,然而人們仍然牢記著萊特兄弟的功績,他們的「飛行者號」被人們公認為世界上的第一架飛機。
知識點
滑翔機
滑翔機是一種沒有動力裝置,重於空氣的固定翼航空器。它可以由飛機拖曳起飛,也可用絞盤車或汽車牽引起飛,更初級的還可從高處的斜坡上下滑到空中。在無風情況下,滑翔機在下滑飛行中依靠自身重力的分量獲得前進動力,這種損失高度的無動力下滑飛行稱滑翔。在上升氣流中,滑翔機可像老鷹展翅那樣平飛或升高,通常稱為翱翔。滑翔和翱翔是滑翔機的基本飛行方式。
4. 人類根據老鷹發明了什麼
人類根據老鷹發明了鷹眼導彈。
「鷹眼導彈」,它就能象鷹一樣自動尋找和識別打擊目標,並自動跟蹤目標直到攻擊成功為止。製造一種類似鷹眼的「電子鷹眼」,就可以用來控制遠程激光制導武器的發射。製造一種類似鷹眼的搜索、觀察系統,就能使飛行員的視野和視敏度得以擴大。
鷹眼最大的特徵就是在它的一隻眼睛的視網膜上有兩個中央凹:正中央凹和側中央凹。因此可借鑒鷹眼的這一結構特徵,將其用於巡航導彈制導上。
鷹眼與人眼不同,它的一隻眼睛的視網膜上有兩個中央凹。正因為這個特殊的結構,鷹眼有著寬廣的視覺范圍。鷹眼的左右眼睛的正中央凹分別接收來自鷹眼左右側前方的圖像,左右眼睛的側中央凹接收來自鷹頭正前方的圖像,形成敏銳的雙目視覺區。因此,鷹眼總體來說有三個視覺區,從而具有寬廣的視覺范圍。導彈在成像制導中,如果能夠利用鷹眼成像原理全方位的探索目標,將更容易發現目標。因此基於以上分析,可得到基於仿鷹眼視覺原理的巡航導彈成像制導原理如下:
第一步:我們可以用攝像頭來模仿鷹眼的中央凹,來獲取導彈的三個視覺區的圖像。文中用三個攝像頭分別獲取導彈左前側方向的圖像、正前方的圖像和右前側方向的圖像。
第二步:將第一步得到的三張圖像進行圖像整合,得到一張總的視野圖像,從而實現導彈能夠在更寬廣區域探測目標。
第三步:得到了總的視野圖像後,對該圖像進行預處理,進行圖像分割。
第四步:對圖像特徵進行提取,並根據所提取的特徵完成對目標的識別。
第五步:導彈根據獲得的目標信息,在飛行控制系統操縱下對目標進行跟蹤控制。
5. 滑翔機與鷹的滑翔有什麼相似之處
滑翔方式:
鷹在空中滑翔和滑翔機在空中飛翔,原理都是流體力學里的帕努里原理,翅膀上面的空氣相對於翅膀流速快,下面的流速慢,就可以使上面的空氣向上托起翅膀。
滑翔工具:
滑翔機的機翼的橫截面的形狀就像大雁的翅膀,以及翼面都有一定的後掠角,尾部都有控制升降的升降舵。
滑翔介質:
老鷹和滑翔機,飛翔原理很大程度上取決於自然情況,如風力等。在無風情況下,兩者都會去犧牲高度來換取速度以維持飛行。
(5)老鷹發明了滑翔機擴展閱讀:
現代滑翔機主要用於體育運動,分初級滑翔機和高級滑翔機。前者主要用於訓練飛行,後者主要用於競賽和表演。
翔機具有與飛機顯著不同的狹長機翼(即較大的機機翼展旋比),機身外形細長,呈流線體。機體表面光滑,甚至打蠟,藉以提高滑翔機的升阻比,減小滑翔飛行中的下滑角。
現代滑翔機採用強度高、重量輕的材料製造。主要結構材料有:木材、層板、織物、鋁合金和玻璃鋼等。70年代以後出現了用碳纖維復合材料造的高級滑翔機。
現代懸掛滑翔機的機翼大多為傘翼,其平面形狀為三角形或矩形,在錐形骨架上鋪有不透氣的合成纖維布料。
6. 是不是老鷹發明了飛機
老鷹沒那能耐,是人類模仿老鷹飛行發明了飛機。
7. 模仿老鷹滑翔飛機的原理。
飛機必須以升力克服重力,以推力克服空氣阻力才能飛行。升力主要由環量產生,亞音速飛機翼型(機翼橫截面)大多上下近似對稱以減小阻力,而滑翔機的翼型通常都採用類似克拉克Y翼型(典型的上凸下平),這樣可以使無動力的滑翔機產生的升力更大,升阻比增加,滯空時間變長。
滑翔機沒有引擎的動力,它可以靠四種方式升空:(1)彈射器— 將滑翔機架設在彈力繩並向後拉,由駕駛員給予訊號後釋放繩索而彈射出去。(2)汽車拖曳— 將滑翔機系繩於車上拖曳達適當高度後,駕駛員將繩索松開。(3)絞車拖曳— 與汽車拖曳相似,只是利用固定在地上以馬達驅動的絞車來拉滑翔機。(4)飛機拖曳— 以另一部有動力的飛機拖至一定的高度後,滑翔機脫離而自由翱翔。
滑翔機升空後,除非碰到上升氣流,否則空氣阻力會逐漸減緩飛機的速度,升力就會愈來愈小,重力大於升力,飛機就會愈飛愈低,最後降落至地面。為了讓滑翔機能飛得又遠又久,它必需有很高的升力阻力比,這就是為什麼滑翔機的機翼那麼細長,如何突破滯空時間以及飛行高度的紀錄是滑翔機設計與製造的最大挑戰。滑翔是一種需要高度技巧與飛行知識,藉助自然能量遨遊天空的運動。
8. 萊特兄弟發明飛機的故事
1877年冬天,一場大雪降在美國的代頓地區,城郊的山岡上到處是白茫茫一片。一群孩子來到堆著厚厚白雪的山坡上,乘著自製的爬犁飛快地向下滑去。山坡上頓時響起陣陣笑聲。
在他們旁邊,有兩個男孩靜靜地站著,眼睜睜地看著歡快的爬犁從上而下劃過。大一點的男孩嘆道:「嗨!要是我們也有一架爬犁該多好啊!」
另一個孩子撅著嘴說道:「誰叫我們爸爸總不在家呢!」他靈機一動,又接著說道:「哥哥,我們自己動手做吧!」被稱做哥哥的男孩一聽,頓時笑了起來,愉快地說道:
「對呀!我們自己也可以做。走,奧維爾,我們回去!」於是,兩個孩子一蹦一跳地跑下山坡,向家裡飛快地跑去。
這弟兄兩個就是萊特兄弟,大的叫維爾伯,小的便是奧維爾。他們從小就喜歡擺弄一些玩意,經常在一起做各種各樣的游戲。他們的爺爺是個製作車輪的工匠,屋裡有各種各樣的工具,弟兄兩個把那裡當作他們的樂園,經常跑去看爺爺幹活。時間一長,他們就模仿著製作一些小玩具。因此,弟兄兩個決定,這次要做架爬犁,拉到山坡上與同伴們比賽。當天晚上,弟兄倆就把這種想法告訴了媽媽。媽媽一聽,非常高興地說道:「好,咱們共同來做吧!」
於是,弟兄倆跑到爺爺的工作房裡,找到很多木條和工具,不假思索就幹了起來。
「不行」媽媽阻止他們說,「干什麼事情得有個計劃,我們首先得畫一個圖樣,然後才做!」
弟兄倆明白了這個道理,就同媽媽一起設計圖樣。媽媽首先量了兄弟倆身體的尺寸,然後畫出一個很矮的爬犁。「媽媽,別人家的爬犁很高,為啥你畫的爬犁這么矮?這能行嗎?」弟弟奧維爾不解他問。
「孩子,要想叫爬犁跑得快,就得製成矮矮的,這樣可以減少風的阻力,速度也就會快多了。」媽媽溫和地解釋道。弟兄倆這才明白,干任何事情都不應莽撞,應首先弄懂道理。
過了一天,萊特兄弟的矮爬犁做成了。弟兄倆把它推到小山岡上,剛放在山坡上,就跑來了一個男孩。
「快來看呀,萊特兄弟扛了一個怪物!」這個男孩大驚小怪地叫道。
不一會兒,孩子們都圍了上來,指手畫腳地議論著這個怪模怪樣的東西。萊特兄弟不以為然,勇敢地說道:「誰和我們比賽!」
先前跑過來的男孩連忙叫道:「我來!我來與他們比賽!」說完,就把自己爬犁拉了過來。
比賽結果,當然是萊特兄弟獲勝,孩子們再也不嘲弄這個爬犁,反而圍起來左瞧右看,似乎想從中找到什麼。
萊特兄弟非常高興,帶著勝利的喜悅回家去了。
聖誕節到了,爸爸也從外地回來。聖誕節早晨,爸爸把禮物送給了他們,兄弟倆急不可耐地打開一看,是一個不知名的玩具,樣子好怪好怪的。
爸爸告訴他們,這是飛螺旋,能在空中高高地飛去。「鳥才能飛呢!它怎麼也會飛!」維爾伯有點懷疑。
爸爸笑了一笑,當場做了表演。只見他先把上面的橡皮筋扭好,一鬆手,它就發出嗚嗚的聲音,向空中高高地飛去。兄弟這才相信,除了鳥、蝴蝶之外,人工製造的東西,也可以飛上天。於是,弟兄倆便把它拆開了,想從中探索一下,它為何能飛上天去。
從這以後,在他們的幼小心靈里,就萌發了將來一定製造出一種能飛上高高藍天的東西。這個願望一直影響著他們。1896年,萊特兄弟在報紙看到一條消息:德國的李林塔爾因駕駛滑翔機失事身亡。這個消息對他們震動很大,弟兄倆決定研究空中飛行。
這時候,萊特兄弟開著一家自行車商店。他們一邊幹活掙錢,一邊研究飛行的資料。三年後,他們掌握了大量有關航空方面的知識決定仿製一架滑翔機。
他們首先觀察老鷹在空中飛行的動作,然後一張又一張地畫下來,之後才著手設計滑翔機。1900年10月,萊特兄弟終於製成了他們第一架滑翔機,並把它帶到離代頓很遠的吉蒂霍克海邊,這里十分偏僻,周圍既沒有樹木也沒有民房,而且這里風力很大,非常適宜放飛滑翔機。
兄弟倆用了一個星期的時間,把滑翔機裝好,先把它繫上繩索,像風箏那樣放飛,結果成功了。然後由維爾伯坐上去進行試驗,雖然飛了起來,但只有1米多高。
第二年,兄弟倆在上次製作的基礎上,經過多次改進,又製成了一架滑翔機。這年秋天,他們又來到吉蒂霍克海邊,一試驗,飛行高度一下子達到180米之高。
弟兄倆非常高興,但並不滿足。他們想能否製造一種不用風力也能飛行的機器?
兄弟倆反復思考,把有關飛行的資料集中起來,反復研究,始終想不到用什麼動力,把寵大的滑翔機和人運到空中。有一天,車行門前停了一輛汽車,司機向他們借一把工具用用。來修理一下汽車的發動機。弟兄倆靈機一動,能不能用汽車的發動機來推動飛行。
從這以後,弟兄倆圍繞發動機動開了腦筋。他們首先測出滑翔機的最大運載能力是90公斤,於是,他們向工廠訂制一個不超過90公斤的發動機。但當時最輕的發動機是190公斤,工廠無法制出這么輕的發動機。
後來,一名製造發動機的工程師知道了這件事情,答應幫助萊特兄弟。過了一段時間,這位工程師果然造出一部12馬力、重量只有70公斤的汽油發動機。
弟兄倆非常高興,很快便著手研究怎樣利用發動機來推動滑翔機飛行。經過無數次的試驗,他們終於把發動機安裝在滑翔機上,不過是在滑翔機上安上螺旋槳,由發動機來推動螺旋槳旋轉,帶動滑翔機飛行。
1903年9月,萊特兄弟帶著他們裝有發動機的飛行再次來到吉蒂霍克海邊試飛。雖然這次試飛失敗了,但他們從中吸取了很多經驗。過後不久,他們又連續試飛多次,不是因為螺旋槳的故障,就是發動機出了毛病,或是駕駛技術的問題。
萊特兄弟毫不氣餒,仍然堅持試飛。就在這時,一位名叫蘭萊的發明家,受美國政府的委託,製造了一架帶有汽油發動機的飛機,在試飛中墜入大海。
萊特兄弟得知這個消息,便前去調查,並從蘭萊的失敗中吸取了教訓,獲得了很多經驗,他們對飛機的每一部件作了嚴格的檢查,制定了嚴格的操作規定,於1903年12月14日,又來到吉蒂霍克,進行試飛試驗。
這天下午,兄弟倆先在地面上安置兩根固定在木頭上的鐵軌,並有一定的斜度,好讓飛機方便地滑行。接著,就把他們製造的飛機,放在鐵軌上面。
最後是由誰先飛的問題,兄弟倆爭執不下,只好用拋硬幣的方法,由維爾伯先飛。
維爾伯上機後,伏卧在飛機正中,一會兒便發動飛機,發動機傳出轟鳴的聲音,螺旋槳也慢慢地轉了起來。
飛機在斜坡上剛滑行3米,就掙脫了結在後面的鐵絲,呼嘯著升到空中。
「飛起來啦!」奧維爾興奮地叫道。
話音未落,飛機突然減慢速度,很快掉落在地上。整個飛行時間不到4分鍾。
奧維爾趕忙跑上前去。威伯爾已從墮落的飛機里跳了出來,兄弟倆趕緊觀察飛機,飛機也未受損。
「是什麼問題呢?」兄弟倆左思右想,逐一檢查。發動機沒毛病,螺旋槳轉動很好,技術操作也完全正確。……「哥哥,我知道原因了!」奧維爾滿面笑容地說道: 「咱們是利用斜坡滑行的,距離只有3米飛機就起飛了。而這時螺旋槳的轉動還沒有達到高速,所以一會兒就栽了下來。」「對呀!」維爾伯點頭稱是,接著說道: 「咱們不能利用斜坡滑行起飛,而要靠螺旋槳的力量飛上去。這樣吧,把鐵軌裝在平整的地方再試驗一下。」
他們連續工作了三天,把鐵軌又重新安置在一片平坦的地面上。
1903年12月17日上午10點鍾,天空低雲密布,寒風刺骨。被兄弟倆邀來觀看飛行的農民凍得直打寒顫,一再催促兄弟倆快點飛行。
這次由奧維爾試飛,只見他爬上飛機,伏卧在駕駛位上。一會兒,發動機開始轟鳴,螺旋槳也開始轉動。
突然,飛機滑動起來,一下子升到3米多高,隨即水平地向前飛去。
「飛起來啦!飛起來啦!」幾個農民高興地呼喚起來,並且隨著維爾伯,在飛機後面追趕著。
飛機飛行了30米後,穩穩地著陸了。維爾伯沖上前去,激動地撲到剛從飛機里爬出來的弟弟身上,熱淚盈眶地喊道:「我們成功了!我們成功了!」
45分鍾後,維爾伯又飛了一次,飛行距離達到52米,又過了一段時間,奧維爾又一次飛行,這次飛行了59秒,距離達到255米。
這是人類歷史上第一次駕駛飛機飛行成功,萊特兄弟把這個消息告訴報社,可報社不相信有這種事,拒不發布消息。萊特兄弟並不在乎。繼續改進他們的飛機。不久,兄弟倆又製造出能乘坐兩人的飛機,並且,在空中飛了一個多小時。
消息傳開後,人們奔走相告,美國政府非常重視,決定讓萊特做一次試飛表演。
1908年9月10日這天,天氣異常晴朗,飛機飛行的場地上圍滿了觀看的人們。人家興致勃勃,等待著萊特兄弟的飛行。
10點左右,弟弟奧維爾駕駛著他們的飛機,在一片歡呼聲中,自由自在地飛向天空,兩支長長的機翼從空中劃過,恰似一隻展翅飛翔的雄鷹。
人們再也抑制不住他們的激動心情,昂首天空,呼喚著萊特兄弟的名字,多少人的夢想終於變為現實。
飛機在76米的高度飛行了1小時14分,並且運載了一名勇敢的乘客。當它著陸之後,人們從四面八方圍了起來。1908年,萊特兄弟在政府的支持下,創辦了一家飛行公司,同時開辦了飛行學校,從這以後,飛機成了人們又一項先進的運輸工具。