A. 飞机是如何发明的
早期的人类总认为要飞上天,就得像鸟儿那样靠体力——“筋骨之力”,扑动双翅。因此他们用鸟翎编成了一对大翅膀,绑在两臂和两肋之间,但不管这对翅膀编织得多么精细,多么逼真,试验都以失败而告终。
只有到了15世纪欧洲文艺复兴时期,人类才开始意识到这上天的力量存在于知识之中、智慧之中。莱特兄弟(美国)的研究成功地说明了这一点。
莱特兄弟从小就喜欢小制作。有一次,父亲买回了一个竹蜻蜓,这个玩具引起了他们浓厚的兴趣:为什么竹蜻蜓一转便能飞上天呢?他们照着做了一个大的,但就是飞不起来,对于当时还不满十岁的莱特兄弟,这是必然的结果。一是因为他们的力气远远不足,而更主要的是,他们还不知道:要使两倍重量的竹蜻蜓飞起来,得花8倍的力气。竹蜻蜓固然没飞起来,但他们幼小的心灵中,从此萌生了翱翔天空的理想。
随着年龄的增长,理想化成了脚踏实地的实际行动。他们时常盯着天空中的飞鸟,观察它们的起飞、降落,盘旋时又是如何控制平衡、速度和高度;他们还从飘飞的风筝那儿得到启发。除了勇于实践外,他们还努力学习数学、物理、机械等专业知识,阅读所有可能收集到的飞行著作和资料,汲取前人的成败的经验和教训。这一切都奠定了他们成功的基础。
据说1899年的一天,哥哥威尔伯正在修理自行车轮胎,他从一只盒子里拿出新内胎,正要随手把盒子扔掉,忽然,闪过一个念头,他又看了看这盒子,这时在他的脑子里,这只盒子已化作了机翼的模型。
在这以后的四年里,他们给飞机安上了发动机、螺旋浆,改进了机翼。为了得到一个理想的机翼,他们曾经在五个星期内试验了150种机翼模型。一遍遍的试验,一次次的失败,但也一步步地接近成功。1903年12月17日,他们的飞机试飞成功,人类历史上第一架动力飞机终于诞生了。见证人是五位观众,其中一位还是小孩呢!
人类从此有了一对矫健的“翅膀”,可以像飞鸟一样穿云破雾,腾空万里了,这是多么令人欣喜的呀!也许正是这个原因,早期的飞机大多以飞鸟命名。如“海鸥”式、“隼”式滑翔机,第一次世界大战中的“信天翁”式战斗机等。莱特兄弟在1905年也曾制造过一架“飞鸟3型”动力飞机。但是,你是否想过人类的飞行与鸟类的飞行的区别呢?一位航空学者给了我们一个回答:“人类靠智慧之力飞行,而不是靠筋骨之力飞行。”
B. 飞机是如何发明的
早期的人类总认为要飞上天,就得像鸟儿那样靠体力——"筋骨之力",扑动双翅?因此他们用鸟翎编成了一对大翅膀,绑在两臂和两肋之间,但不管这对翅膀编织得多么精细,多么逼真,试验都以失败而告终?
只有到了15世纪欧洲文艺复兴时期,人类才开始意识到这上天的力量存在于知识之中?智慧之中?莱特兄弟(美国)的研究成功地说明了这一点?
莱特兄弟从小就喜欢小制作?有一次,父亲买回了一个竹蜻蜒,这个玩具引起了他们浓厚的兴趣:为什么竹蜻蜓一转便能飞上天呢他们照着做了一个大的,但就是飞不起来,对于当时还不满十岁的莱特兄弟,这是必然的结果?一是因为他们的力气远远不足,而更主要的是,他们还不知道:要使两倍重量的竹蜻蜓飞起来,得花8倍的力气?竹蜻蜓固然没飞起来,但他们幼小的心灵中,从此萌生了翱翔天空的理想?
随着年龄的增长,理想化成了脚踏实地的实际行动?他们时常盯着天空中的飞鸟,观察它们的起飞?降落,盘旋时又是如何控制平衡?速度和高度;他们还从飘飞的风筝那儿得到启发?除了勇于实践外,他们还努力学习数学?物理?机械等专业知识,阅读所有可能收集到的飞行著作和资料,汲取前人的成败的经验和教训?这一切都奠定了他们成功的基础?
据说1899年的一天,哥哥威尔伯正在修理自行车轮胎,他从一只盒子里拿出新内胎,正要随手把盒子扔掉,忽然,闪过一个念头,他又看了看这盒子,这时在他的脑子里,这只盒子已化作了机翼的模型?
在这以后的四年里,他们给飞机安上了发动机?螺旋浆,改进了机翼?为了得到一个理想的机翼,他们曾经在五个星期内试验了150种机翼模型?一遍遍的试验,一次次的失败,但也一步步地接近成功?1903年12月17日,他们的飞机试飞成功,人类历史上第一架动力飞机终于诞生了?见证人是五位观众,其中一位还是小孩呢?
人类从此有了一对矫健的"翅膀",可以像飞鸟一样穿云破雾,腾空万里了,这是多么令人欣喜的呀?也许正是这个原因,早期的飞机大多以飞鸟命名?如"海鸥"式?"隼"式滑翔机,第一次世界大战中的"信天翁"式战斗机等?莱特兄弟在1905年也曾制造过一架"飞鸟3型"动力飞机?但是,你是否想过人类的飞行与鸟类的飞行的区别呢?一位航空学者给了我们一个回答:"人类靠智慧之力飞行,而不是靠筋骨之力飞行?"
飞机

C. 飞机是根据什么发明的
飞机是根据鸟类的飞行发明的。
飞机发明者莱特兄弟不仅努力掌握前人的研究成果,而且十分注意直接向活生生的飞行物——鸟类学习。莱特兄弟常常仰面朝天躺在地上,一连几个小时仔细观察鹰在空中的飞行,研究和思索它们起飞、升降和盘旋的机理。当年莱特兄弟提出的许多新颖想法,都在以后的航空工业中得到了应用。
1900年10月的一个傍晚,威尔伯·莱特趴在易碎的滑翔机骨架上,迎着海风飘了起来,他成功了。虽然这只是几秒钟的飞行,只有1米多高,但莱特兄弟的成就超过了试图靠移动身体重量操纵飞行的李林达尔。
第二年,兄弟俩在上次制作的基础上,经过多次改进,又制成了一架滑翔机。这年秋天,他们又来到基蒂霍克海边,一试验,飞行高度一下子达到180米之高。
奇迹发生在1903年12月17日,威尔伯在30千米的风速下,用59秒飞了260米。人们梦寐以求的载人空中持续动力飞行终于成功了!不幸的是,几分钟后,一阵突然刮来的狂风把“飞行者”1号掀翻了,飞机严重损坏,但它已经完成了历史使命。人类动力航空史就此拉开了帷幕。

(3)机翼的发明扩展阅读:
飞机飞行原理:
飞机的机翼横截面一般前端圆钝、后端尖锐,上表面拱起、下表面较平。当等质量空气同时通过机翼上表面和下表面时,会在机翼上下方形成不同流速。空气通过机翼上表面时流速大,压强较小。
通过下表面时流速较小,压强大,因而此时飞机会有一个向上的合力,即向上的升力,由于升力的存在,使得飞机可以离开地面,在空中飞行。飞机飞行速度越快、机翼面积越大,所产生的升力就越大。
重力的方向与升力相反,它是受到地球引力影响而产生的一个向下的力,重力大小受飞机自身重量以及携带油料数量影响。拉力促使飞机在空中向前飞行,发动机功率大小决定拉力大小。
发动机输出功率越大,所产生的推力就越大,飞机飞行的速度就越快。飞机在空中飞行时会受到空气中大气分子阻碍,这个阻碍就形成了和拉力方向相反的阻力,限制飞机的飞行速度。
D. 飞机的发明过程
1903年12月17日,由美国奥维尔·莱特驾驶一架由兄弟俩自制的名叫“飞鸟”的飞机试飞成功,开辟了人类航空事业的新纪元.首次试飞离开地面飞行120英尺(36.58米),持续飞行12秒,实现了人类第一次持续的、有动力的、可操纵的载人飞行.莱特兄弟也因此成为得到世界各国承认的飞机发明人.但是莱特兄弟并非是第一个操纵重于空气的装置、有把握地飞离地面的人. 早在1857-1858年间,一位名叫费利克斯·迪唐普尔·德克鲁瓦的法国海军军官制造了一架精巧的单翼模型机,它可用本身的动力起飞.最初用发条推动,而后则用蒸气,可飞一段短距离,并能圆满着陆.十多年后,迪唐普尔又制成一架相似的全尺寸飞机,它装有上反角机翼、水平尾翼和方向舵,并装有一台热气发动机.大约在1874年,由一名年轻的法国水手驾驶,经过一段下坡滑跑后起飞,在空中飞过一段短的距离.这是有史料记载的第一次有动力载人飞机作这样的飞行. 早于莱特兄弟成功前21年,俄国海军军官莫查伊斯基,经过20年对飞鸟和风筝的潜心钻研,造成了一架飞机,装有两台英国制造的发动机.于1882年夏天由机械师高鲁别夫驾驶该机试飞成功.俄国人自称这是世界上第一架能飞的飞机.但世界各国不予以承认,说俄国人的飞机并不是依靠自己的动力飞起来的.也有的说俄国的飞机是借助山坡下滑的力量,才完成了短暂的跳跃飞行. 在整个飞行史上,法国的克莱芒·阿代尔是一位最有争议的人物.人们普遍承认,阿代尔是第一个驾驶有动力的飞机离开平地的人.但至今对阿代尔仍存在争议的焦点是,关于真正持续飞行和“连续跳跃飞行”两者之间的区别. 1890年10月9日,阿代尔驾驶一架叫“神风”的飞机,在靠近格雷茨的阿美因小山村进行了秘密试飞,由于属于军事保密的缘故,试飞的结果当时没有透露.据史料记载:阿代尔制造的飞机像一只蝙蝠,机翼可以折叠,翼展14米,翼面积28平方米,机长6.5米,装有一台14.7千瓦的蒸汽机,带动一幅4叶螺旋桨,发动机总重296千克.这架飞机最引人注目的特点是其发动机,后来的计算表明,发动机的重量/功率比仅为1:13,远远优于同时代的水平.法国政府在六七十年代还宣称阿代尔是首次完成飞机研制和试飞成功的人.但这架飞机是蒸汽动力的,因此也不能成为真正的飞机. 莱特兄弟仍然是世界公认的第一飞机发明人1909年,冯如在美国制成了中国人的第一架飞机.1912年,在日本学习的刘佐成回国后制成了中国本土上的第一架飞机.并利用南苑驻军操场修建了中国第一个机场.
E. 飞机的机翼是根据什么发明的
蜻蜓的翅膀
F. 飞机发明的故事
圣诞节这天,爸爸从外地赶回来,给小莱特兄弟带回一份圣诞礼物。兄弟俩迫不及待地把礼盒打开,看到一个怪怪的玩具。他们拿在手上摆弄着,不知道怎么玩。 这时爸爸过来给他们做展示,他把上面的橡皮筋扭紧,一松手,只见前面像风车一样的东西转了起来,随着那个玩具就飞到了空中。
“啊,真是太有趣了,它能像鸟一样在空中飞!” 从那以后,莱特兄弟就对飞行产生了兴趣,并且一直在想:如果人能飞上天就好了! 长大后,他们开了一家自行车商店,一边经营自行车一边研究飞行的事。几年下来,他们掌握了大量的有关航空方面的知识。然后就开始动手制作他们的飞机了。
他们先是伏在山坳里观察老鹰是怎么飞的,然后把它一步一步画下来。按照老鹰飞翔的样子,兄弟俩在1900年10月,终于制成了他们的第一架飞机。他们在飞机上系上一根绳子,然后带着这架飞机来到野外没有树木没有房屋的空地上,像放风筝那样放飞飞机。他们的飞机真的飞起来了,虽然只有一米多高,但是莱特兄弟很受鼓舞。接下来,莱特兄弟对飞机进行多次改进,慢慢地,他们的飞机能飞到离地100多米的高空中了。 但是这种飞机有个缺点,就是只有风天才能起飞,如果没有风,它就飞不起来。而且它在空中飞时,只能像老鹰那样滑翔,所以人们给这种飞机起了个名字叫滑翔机。
有一天,一辆汽车停在他们的自行车店前。司机说车的发动机坏了,向他们借工具用一下。看到汽车上的发动机,莱特兄弟一下来了灵感:如果把发动机装在滑翔机上,是不是就不怕没有风了呢?可是,滑翔机最多承受90公斤的重量,要是人太胖了都飞不起来,怎么把190公斤重的发动机装上去呢? 莱特兄弟又想出用了一个好办法。他们找人帮忙,订做了一个只有70公斤重的轻型发动机装在飞机上,然后在飞机前装了一个像风车一样的螺旋桨。因为只有发动机带动螺旋桨转动,飞机才能飞起来。他们带着这架飞机到海边试飞,可是,不是发动机有毛病,就是螺旋奖有毛病,要不就是驾驶技术有问题。一直都不能成功。
三年过去了,飞机的事一点进展也没有。 这天,莱特兄弟忽然在报纸上看到一条消息,说有个叫兰莱的发明家,也发明了一架飞机,在试飞的时候坠入大海了。莱特兄弟立刻去进行调查,并仔细研究兰莱飞机的部件,从中获得了很多宝贵的经验。他们又开始了自己新的试验,这次他们在地面上安置两根固定的木头轨道,把飞机放在上面,弟弟维尔伯坐上去,发动飞机。飞机在轨道上滑行后,就嗖地一下升上天空了。
“啊,终于飞上天了,终于成功啦!”哥哥奥维尔对着天空挥手,大叫。话音还没落,飞机突然坠落下来。 “到底什么原因呢?”兄弟俩又开始思考起来。他们试着把轨道从斜坡上拿下来,放在平地上,再次试飞。这回飞机一下子飞到三米多高,而且能水平向前飞。飞机飞行了30米左右后,稳稳地落到地上。莱特兄弟别提有多高兴了。
“我们成功了!我们成功了!”他们抱在一起,笑得眼泪都出来了。 莱特兄弟从收到爸爸的怪礼物到研制飞机成功总共用了26年,失败了无数次,试飞的时候,莱特兄弟也多次摔伤。看来,任何事情都不是轻而易举成功的呀。
当时, 连他们自己也没有想到, 人类的千年梦幻, 将会在他们手中变为现实.
G. 飞机是怎么发明出来的
一、飞机发明者争议:
飞机是人类在20世纪所取得的最重大的科学技术成就之一,有人将它与电视和电脑并列为20世纪对人类影响最大的三大发明。
关于世界上最早的飞机到底是由谁发明各国尚存在争议,但较为普遍的观点是由美国人莱特兄弟发明。
美国人认为飞机的发明者是美国人莱特兄弟(Wilbur Wright和Orville Wright),于1903年12月17日上午10点35分在美国试飞成功。
法国人认为世界最早的飞机是由法国人克雷芒·阿德尔(Clément Ader)发明,于1890年10月9日在法国试飞成功,部分人认为他发明了历史上第一架飞机。
巴西人认为是巴西人阿尔贝托·桑托斯·杜蒙特(Alberto Santos-Dumont)发明了飞机,1906年10月12日桑托斯-杜蒙特的“14 bis”飞机成功地飞至60米高空是世界上第一次成功的动力飞行,之前的飞行并没有达到真正意义上“飞”的标准。
据未经证实的报道,德国飞机制造业先驱古斯塔夫-韦斯科普夫于1901年成功试飞“秃鹫”飞行器,可以离开地面飞行2.5公里,古斯塔夫将比莱特兄弟研制飞机的时间早两年。
二、飞机的诞生:
二十世纪最重大的发明之一,是飞机的诞生。人类自古以来就梦想着能像鸟一样在太空中飞翔。而2000多年前中国人发明的风筝,虽然不能把人带上天空,但它确实可以称为飞机的鼻祖。
20世纪初在美国有一对兄弟他们在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献,就是莱特兄弟。在当时大多数人认为飞机依靠自身动力的飞行完全不可能,而莱特兄弟确不相信这种结论,从1900年至1902年他们兄弟进行1000多次滑翔试飞,终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号,并且获得试飞成功。他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。同年,他们创办了“莱特飞机公司”。这是人类在飞机发展史上取得的巨大进步。
三、莱特兄弟与飞行者一号:
从1899年开始,莱特兄弟先后研制了三架滑翔机。头两架滑翔机满意地解决了飞机的稳定和操纵问题。但由于完全使用了过去留下的机翼升力和阻力数据,因此这两架滑翔机的飞行性能不高。于是他们决定自己进行实验,以获得尽可能准确的数据,用以指导飞机设计。这些实验是利用自行车轮加装实验件旋转进行的。尔后他们又自制了风洞进行精确实验。1901年9月~1902年8月间,他们共进行了几千次试验,开展了大量有关机翼升力、阻力、翼型的试验研究。
莱特兄弟认为,困扰航空先驱们的飞行难题有三点:机翼、发动机,以及如何控制飞机。而且如何解决控制飞机的问题尤为困难和重要。他们通过观察,认为鸟类是通过改变翅膀后端羽毛角度来控制飞行方向变化的,但如何能达到上述效果两兄弟却全然不得要领。直至威尔伯在自行车店里玩包装纸盒时突发奇想的想出了“翘曲机翼”技术。

1904年1月~5月,莱特兄弟制造了新的飞机,性能有了很大提高。1905年又制造了“飞行者三号”。它在试验中留空时间多次超过20分钟,距离超过30千米。10月5日的试飞取得的最好成绩是:飞行时间38分钟飞行距离38.6千米。“飞行者三号”共飞行了50次,全面考察了飞机具有重复起降能力、倾斜飞行能力、转弯和完全圆周飞行能力、8字飞行能力。能进行这些难度较大的机动飞行和有效操纵表明,这架飞机已具备实用性,因此被看作是第一架实用飞机。
四、影响:
自从飞机发明以后,飞机日益成为现代文明不可缺少的运载工具。它深刻的改变和影响着人们的生活。由于发明了飞机,人类环球旅行的时间大大缩短了。世界上第一次环球旅行是16世纪完成的。当时,葡萄牙人麦哲伦率领一支船队从西班牙出发,足足用了3年时间,才穿越大西洋、太平洋,环绕地球一周,回到西班牙。
19世纪末,一个法国人乘火车环球旅行一周,也花费了43天的时间。飞机发明以后,人们在1949年又进行了一次环球旅行。一架B—50型轰炸机,经过4次漂亮的空中加油,仅仅用了94个小时,便绕地球一周,飞行37700公里。强中更有强中手。超音速飞机问世以后,人们飞得更高更快。1979年,英国人普斯贝特只用14个小时零6分钟,就飞行36900公里,环绕地球一周。在不到一天的时间里,就可以飞到地球的各个角落,这对于生活在20世纪以前的人类来说,可以说得上是一个奇迹。
错综复杂的空中航线把世界各国连接起来,为人们提供了既方便又迅速的客运。早在本世纪20年代,航空运输就开设了定期航班,运送旅客和邮件。如今,空中航线更是四通八达,人们随时都会看见银色的飞机,如同一只大鸟,在蔚蓝的天空中一掠而过。对于现代人来说,早晨还在北京,下午已毫无倦意地出现在千里之外的另一座城市,这已经是十分平常的事了。一只只银燕把不同地区的不同种族,不同肤色的人们紧密地联系起来。通过不断地交流,人们播种友谊,传达信息,达到相互沟通,相互理解和相互促进,共同推进人类的文明。
飞机的发明也使航空运输业得到了空前发展,许多为工业发展所需的种种原料拥有了新的来源和渠道,大大减轻了人们对当地自然资源的依赖程度。那些不宜长时间运输的牲畜和难以长期保存的美味食品,也可以乘坐飞机而跨越五湖四海,给世界各地的人们共赏共享。当年连贵妃娘娘都不易品尝的岭南荔枝,如今也出现在寻常百姓的家中了。
在人类向地球深处进军时,飞机也被广泛应用于地质勘探。人们使用装备了照相机或者一种称为肖兰系统的电子设备的飞机,可以迅速而准确地对广大地区,包括险峻而难以到达的地方进行测绘。把空中拍摄的照片一张张拼接起来,就可以绘制极好的地形图。这比古老的测绘方式要简便易行得多。就连冰天雪地、人迹罕至,一度只是探险人员涉足的北极和南极,乘坐飞机也可以毫不困难地到达。
当然,飞机在现代战争中的作用更为惊人。不仅可以用于侦察、轰炸,而且在预警、反潜、扫雷等方面也极为出色。在20世纪90年代初爆发的海湾战争中,飞机的巨大威力有目共睹。当然,飞机在军事上的应用给人类也带来了惨重灾难,对人类文明产生了毁灭性破坏。但是和平利用飞机,才是人类发明飞机的初衷。
H. 飞机发明过程简介
莱特兄弟是美国俄亥俄州人,父亲是一个牧羊人,母亲是一位音乐教师。还在幼年时代,威尔伯·莱特和奥维尔·莱特就受到托斯顿·维布 伦所说的“劳动天性”的影响。父亲米尔顿·莱特常在这方面鼓励他们, 而从不指责他们把身上仅有的一点儿零用钱花在买工具、材料上的癖好。他还敦促孩子们尽量多挣钱来弥补他们创造性劳动所需要的开销。 他常对孩子说:“人们需要钱,是为了让他不成为别人的负担,有了这 些钱那就足够了。”
莱特兄弟
莱特兄弟几乎在懂事的时候就对机械产生了浓厚的兴趣。成年后的 奥维尔每当向别人回忆自己童年生活时,讲的几乎都是与机械设计有关 的故事。他常常津津乐道地回忆起在他 5 岁生日那天,在一大堆生日礼 物中,他首先看中了一只回旋陀螺,尽管它支撑在刀形支承的刃口上, 但仍能够保持自身的旋转和平衡。
1896年,两兄弟听闻了德国航空先驱奥托·李林达尔(又译奥托·李林塔尔)在一次滑翔飞行中不幸遇难的消息。按说,这条消息对那些梦想飞行的人是一个打击,但熟悉机械装置的莱特兄弟却从中认定,人类进行动力飞行的基础实际上已足够成熟,李林达尔的问题在于他还没有来得及发现操纵飞机的诀窍。对李林达尔的失败进行了一番总结后,莱特兄弟满怀激情地投入了对动力飞行的钻研。
莱特兄弟不仅努力掌握前人的研究成果,而且十分注意直接向活生生的飞行物——鸟类学习。他们常常仰面朝天躺在地上,一连几个小时仔细观察鹰在空中的飞行,研究和思索它们起飞、升降和盘旋的机理。当年他们提出的许多新颖想法,都在以后的航空工业中得到了应用。
在吸取前人经验教训的基础上,莱特兄弟开始了飞行器的研制。在无法得到别人资助的情况下,他们用自行车生意赚来的钱进行飞机的研制。兄弟俩的配合是完美无缺的。哥哥威尔伯勤勤恳恳,扎扎实实,拥有工程师的细致和谨慎;弟弟奥维尔则富有艺术家的想象力,敢于不断创新。两颗智慧的大脑密切配合,相得益彰,正如威尔伯所说:“奥维尔和我一起生活,共同工作,而且简直是共同思维,就和一个人一样。两兄弟认为飞机能不能顺利飞行,关键就在于如何设计和控制它在飞行过程中各种受力间的平衡。维尔伯·莱特用一张水平放置的纸演示了这个问题:如果让它自由落下,在理想的平静空气当中,我们可以想象它一定是平稳落下,但理想条件是很罕见的,任何一点气流都会使得纸张翻转和飘荡。对于飞机来说,完全理想的空气条件下,要实现上天并不难,但是天空中总是存在风,这就使得实现飞机飞行的关键,在于如何调节飞机前后左右各个方向的受力平衡,特别是飞机的重心和升力受力点之间的关系。 早期由于担心机翼过大,会使得飞机难于操纵,因此一般机翼面积都不是太大。例如李廉萨尔的机翼面积
维尔伯·莱特
为151平方英尺,皮歇尔的为165平方英尺,查卢特的为143平方英尺。这就使得飞机所能够获得的升力并不充裕,相比之下,驾驶员的重量就占了升力的很大部分,那么在这种受力情况下,驾驶员自身的位置变化将严重地影响飞机的重心,而当时一般的设计思路就是顺势利用这点,由驾驶员改变身体位置来控制飞机的飞行姿态。然而正是这样一种思路严重制约了飞机操纵性能的提升,因此莱特兄弟决定改变这个技术思路。 他们首先仔细研究了前人的试验数据,再通过大量风筝、滑翔机以及风洞试验做验证,设计出了最佳的机翼剖面形状和角度,以便获得最大的升力;然后决定把一般大小的机翼增大一倍,达到308平方英尺。最重要的是,他们设计了通过直接控制机翼来操纵飞机飞行姿态的机构,同时,在飞机整体的升力增加后,飞机对于驾驶员自身位置的变化也不那么敏感了,这就使得飞机尽管机翼面积大大增加,但可操纵性能并没有比小机翼飞机降低! 兄弟俩认为要建造一架飞行机器,有三个主要的障碍:(1)如何制造升力机翼;(2)如何获得驱动飞机飞行的动力;(3)在飞机升空之后,如何平衡以及操纵飞机。前两个问题在某种程度上已经获得解决。
最初兄弟俩努力制造全尺寸的滑翔机,接连四个夏天,他们前往北卡罗来纳州旅行,目的地是个与世隔离的岬角。气象部门向他们建议,岬角风力大,是有利的练习场。之后不久,他们制作了第一架无人驾驶双翼滑翔机,把它象风筝一样放上了天。他们又在飞机的前面安装了升降舵,也就是一种摆动舵,可以用来操纵横轴。
1900年10月的一个傍晚,威尔伯·莱特趴在易碎的滑翔机骨架上,迎着海风飘了起来,他成功了。虽然这只是几秒钟的飞行,只有1米多高,但莱特兄弟的成就超过了试图靠移动身体重量操纵飞行的李林达尔。第二年,兄弟俩在上次制作的基础上,经过多次改进,又制成了一架滑翔机。这年秋天,他们又来到基蒂霍克海边,一试验,飞行高度一下子达到180米之高。
1900—1903年,他们制造了3架滑翔机并进行了1000多次滑翔飞行,还自制了200多个不同的机翼进行了上千次风洞实验,修正了李林达尔的一些错误的飞行数据,设计出了较大升力的机翼截面形状。在此期间,他们的滑翔机多次滑翔距离超过1000米。在当时看来,这可是不小的成就。经过不断钻研,不断改进,莱特兄弟不仅迅速掌握了当时的飞行器制造技术,而且在许多方面取得了重大突破。从1903年夏季开始,莱特兄弟着手制造这架著名的“飞行者一号”双翼机。动力飞行首先需要一台发动机,但当时市面上根本没有飞机的发动机出售,也没有一家公司愿意冒险制造航空发动机。但是兄弟俩并没有气馁,他们请了机械师查尔斯?泰勒(Charles?Taylor)来帮他们制造了一台大约12马力、重77.2千克的活塞式发动机。有了发动机,威尔伯和奥利弗只盼着多风的秋季能早日到来。10月中旬,“飞行者号”组装完毕,奥维尔对新飞行器非常满意,“这是我们迄今为止造得最好的一架飞机。‘她’非常听话。” 奥维尔的感情不难理解,“飞行者一号”的每一根“肋条”都是他们亲手制作而成。
奇迹发生在1903年12月17日!!!
1903年人类飞上天空
这天清晨,美国北卡罗莱纳州的基蒂霍克还在沉睡,天气寒冷,刮着大风,空旷的沙滩上静静地停放着一个带着巨大双翼的怪家伙,这就是人类历史上第一架飞机——“飞行者一号”。空旷的场地上冷冷清清,到现场观看的只有5个人。10时35分,一切准备就绪。为了能够率先登机试飞,兄弟俩决定以掷硬币的方式确定谁先登机机,结果弟弟奥维尔赢了。
奥维尔爬上“飞行者一号”的下机翼,俯卧于操纵杆后面的位置上,手中紧紧握着木制操纵杆,威尔伯则开动发动机并推动它滑行。飞机在发动机的作用下先是剧烈震动,几秒钟后便在自身动力的推动下从“斩魔丘”上缓缓滑下,在飞机达到一定速度后,威尔伯松开手,飞机象小鸟一样离地飞上了天空。虽然“飞行者一号”飞得很不平稳,甚至有点跌跌撞撞,但是它毕竟在空中飞行了12秒共36.5米,才落在沙滩上。接着,他们又轮换着进行了3次飞行。在当天的最后一次飞行中,威尔伯在30千米的风速下,用59秒飞了260米。人们梦寐以求的载人空中持续动力飞行终于成功了!不幸的是,几分钟后,一阵突然刮来的狂风把“飞行者”1号掀翻了,飞机严重损坏,但它已经完成了历史使命。人类动力航空史就此拉开了帷幕。
http://ke..com/subview/5401/12099864.htm
I. 飞机的发明
简史
1903年美国莱特兄弟设计制造的飞机进行了成功的飞行,这是世界上首次实现重于空气航空器的有动力、可操纵飞行。第一次世界大战中,飞机已用于作战,当时飞机的速度已达180~220千米/时,升限6000~7000米,航程400~450千米,轰炸机载弹量1000~2000千克。在第二次世界大战中,飞机的速度达到750千米/时,轰炸机载弹量可达10吨左右。
20世纪40年代中期以后,发动机由活塞式发展到喷气式,飞机的飞行性能显著提高。80年代飞机的升限已超过30000米,最大速度超过3倍音速,航程超过20000千米,最大载重量超过100吨。
发展趋势
进一步提高飞机速度(有的国家正考虑研制高超音速喷气式飞机)和超音速飞行性能,提高飞机的使用性能和安全性,改善维护保障性能和提高经济性(特别是降低全寿命费用)是未来的发展方向。跨大气层飞行器的研制也是一个值得注意的动向。
飞机的发明者莱特兄弟
1877年冬天,一场大雪降在美国的代顿地区,城郊的山冈上到处是白茫茫一片。一群孩子来到堆着厚厚白雪的山坡上,乘着自制的爬犁飞快地向下滑去。山坡上顿时响起阵阵笑声。
在他们旁边,有两个男孩静静地站着,眼睁睁地看着欢快的爬犁从上而下划过。大一点的男孩叹道:“嗨!要是我们也有一架爬犁该多好啊!”
另一个孩子撅着嘴说道:“谁叫我们爸爸总不在家呢!”他灵机一动,又接着说道:“哥哥,我们自己动手做吧!”被称做哥哥的男孩一听,顿时笑了起来,愉快地说道:
“对呀!我们自己也可以做。走,奥维尔,我们回去!”于是,两个孩子一蹦一跳地跑下山坡,向家里飞快地跑去。
这弟兄两个就是莱特兄弟,大的叫威尔伯,小的便是奥维尔。他们从小就喜欢摆弄一些玩意,经常在一起做各种各样的游戏。他们的爷爷是个制作车轮的工匠,屋里有各种各样的工具,弟兄两个把那里当作他们的乐园,经常跑去看爷爷干活。时间一长,他们就模仿着制作一些小玩具。因此,弟兄两个决定,这次要做架爬犁,拉到山坡上与同伴们比赛。当天晚上,弟兄俩就把这种想法告诉了妈妈。妈妈一听,非常高兴地说道:“好,咱们共同来做吧!”
于是,弟兄俩个跑到爷爷的工作房里,找到很多木条和工具,不假思索就干了起来。
“不行”妈妈阻止他们说,“干什么事情得有个计划,我们首先得画一个图样,然后才做!”
弟兄俩个明白了这个道理,就同妈妈一起设计图样。妈妈首先量了兄弟俩身体的尺寸,然后画出一个很矮的爬犁。“妈妈,别人家的爬犁很高,为啥你画的爬犁这么矮?这能行吗?”弟弟奥维尔不解他问。
“孩子,要想叫爬犁跑得快,就得制成矮矮的,这样可以减少风的阻力,速度也就会快多了。”妈妈温和地解释道。弟兄俩个这才明白,干任何事情都不应莽撞,应首先弄懂道理。
过了一天,莱特兄弟的矮爬犁做成了。弟兄俩把它推到小山冈上,刚放在山坡上,就跑来了一个男孩。
“快来看呀,莱特兄弟扛了一个怪物!”这个男孩大惊小怪地叫道。
不一会儿,孩子们都围了上来,指手划脚地议论着这个怪模怪样的东西。莱特兄弟不以为然,勇敢地说道:“谁和我们比赛!”
先前跑过来的男孩连忙叫道:“我来!我来与他们比赛!”说完,就把自己爬犁拉了过来。
比赛结果,当然是莱特兄弟获胜,孩子们再也不嘲弄这个爬犁,反而围起来左瞧右看,似乎想从中找到什么。
莱特兄弟非常高兴,带着胜利的喜悦回家去了。
圣诞节到了,爸爸也从外地回来。圣诞节早晨,爸爸把礼物送给了他们,兄弟俩急不可耐地打开一看,是一个不知名的玩具,样子好怪好怪的。
爸爸告诉他们,这是飞螺旋,能在空中高高地飞去。“鸟才能飞呢!它怎么也会飞!”威尔伯有点怀疑。
爸爸笑了一笑,当场做了表演。只见他先把上面的橡皮筋扭好,一松手,它就发出呜呜的声音,向空中高高地飞去。兄弟这才相信,除了鸟、蝴蝶之外,人工制造的东西,也可以飞上天。于是,弟兄俩便把它拆开了,想从中探索一下,它为何能飞上天去。
从这以后,在他们的幼小心灵里,就萌发了将来一定制造出一种能飞上高高蓝天的东西。这个愿望一直影响着他们。1896年,莱特兄弟在报纸看到一条消息:德国的李林塔尔因驾驶滑翔机失事身亡。这个消息对他们震动很大,弟兄俩决定研究空中飞行。
这时候,莱特兄弟开着一家自行车商店。他们一边干活挣钱,一边研究飞行的资料。三年后,他们掌握了大量有关航空方面的知识决定仿制一架滑翔机。
他们首先观察老鹰在空中飞行的动作,然后一张又一张地画下来,之后才着手设计滑翔机。1900年10月,莱特兄弟终于制成了他们第一架滑翔机,并把它带到离代顿很远的吉蒂霍克海边,这里十分偏僻,周围既没有树木也没有民房,而且这里风力很大,非常适宜放飞滑翔机。
兄弟俩用了一个星期的时间,把滑翔机装好,先把它系上绳索,像风筝那样放飞,结果成功了。然后由威尔伯坐上去进行试验,虽然飞了起来,但只有1米多高。
第二年,兄弟俩在上次制作的基础上,经过多次改进,又制成了一架滑翔机。这年秋天,他们又来到吉蒂霍克海边,一试验,飞行高度一下子达到180米之高。
弟兄俩非常高兴,但并不满足。他们想能否制造一种不用风力也能飞行的机器?
兄弟俩反复思考,把有关飞行的资料集中起来,反复研究,始终想不到用什么动力,把宠大的滑翔机和人运到空中。有一天,车行门前停了一辆汽车,司机向他们借一把工具用用。来修理一下汽车的发动机。弟兄俩灵机一动,能不能用汽车的发动机来推动飞行。
从这以后,弟兄俩围绕发动机动开了脑筋。他们首先测出滑翔机的最大运载能力是90公斤,于是,他们向工厂订制一个不超过90公斤的发动机。但当时最轻的发动机是190公斤,工厂无法制出这么轻的发动机。
后来,一名制造发动机的工程师知道了这件事情,答应帮助莱特兄弟。过了一段时间,这位工程师果然造出一部12马力、重量只有70公斤的汽油发动机。
弟兄俩非常高兴,很快便着手研究怎样利用发动机来推动滑翔机飞行。经过无数次的试验,他们终于把发动机安装在滑翔机上,不过是在滑翔机上安上螺旋桨,由发动机来推动螺旋桨旋转,带动滑翔机飞行。
1903年9月,莱特兄弟带着他们装有发动机的飞行再次来到吉蒂霍克海边试飞。虽然这次试飞失败了,但他们从中吸取了很多经验。过后不久,他们又连续试飞多次,不是因为螺旋桨的故障,就是发动机出了毛病,或是驾驶技术的问题。
莱特兄弟毫不气馁,仍然坚持试飞。就在这时,一位名叫兰莱的发明家,受美国政府的委托,制造了一架带有汽油发动机的飞机,在试飞中坠入大海。
莱特兄弟得知这个消息,便前去调查,并从兰莱的失败中吸取了教训,获得了很多经验,他们对飞机的每一部件作了严格的检查,制定了严格的操作规定,于1903年12月14日,又来到吉蒂霍克,进行试飞试验。
这天下午,兄弟俩先在地面上安置两根固定在木头上的铁轨,并有一定的斜度,好让飞机方便地滑行。接着,就把他们制造的飞机,放在铁轨上面。
最后是由谁先飞的问题,兄弟俩争执不下,只好用抛硬币的方法,由威尔伯先飞。
威尔伯上机后,伏卧在飞机正中,一会儿便发动飞机,发动机传出轰鸣的声音,螺旋桨也慢慢地转了起来。
飞机在斜坡上刚滑行3米,就挣脱了结在后面的铁丝,呼啸着升到空中。
“飞起来啦!”奥维尔兴奋地叫道。
话音未落,飞机突然减慢速度,很快掉落在地上。整个飞行时间不到4分钟。
奥维尔赶忙跑上前去。威伯尔已从堕落的飞机里跳了出来,兄弟俩赶紧观察飞机,飞机也未受损。
“是什么问题呢?”兄弟俩左思右想,逐一检查。发动机没毛病,螺旋桨转动很好,技术操作也完全正确。……“哥哥,我知道原因了!”奥维尔满面笑容地说道:“咱们是利用斜坡滑行的,距离只有3米飞机就起飞了。而这时螺旋桨的转动还没有达到高速,所以一会儿就栽了下来。”“对呀!”威尔伯点头称是,接着说道:“咱们不能利用斜坡滑行起飞,而要靠螺旋桨的力量飞上去。这样吧,把铁轨装在平整的地方再试验一下。”
他们连续工作了三天,把铁轨又重新安置在一片平坦的地面上。
1903年12月17日上午10点钟,天空低云密布,寒风刺骨。被兄弟俩邀来观看飞行的农民冻得直打寒颤,一再催促兄弟俩快点飞行。
这次由奥维尔试飞,只见他爬上飞机,伏卧在驾驶位上。一会儿,发动机开始轰鸣,螺旋桨也开始转动。
突然,飞机滑动起来,一下子升到3米多高,随即水平地向前飞去。
“飞起来啦!飞起来啦!”几个农民高兴地呼唤起来,并且随着威尔伯,在飞机后面追赶着。
飞机飞行了30米后,稳稳地着陆了。威尔伯冲上前去,激动地扑到刚从飞机里爬出来的弟弟身上,热泪盈眶地喊道:“我们成功了!我们成功了!”
45分钟后,威尔伯又飞了一次,飞行距离达到52米,又过了一段时间,奥维尔又一次飞行,这次飞行了59秒,距离达到255米。
这是人类历史上第一次驾驶飞机飞行成功,莱特兄弟把这个消息告诉报社,可报社不相信有这种事,拒不发布消息。莱特兄弟并不在乎。继续改进他们的飞机。不久,兄弟俩又制造出能乘坐两个人的飞机,并且,在空中飞了一个多小时。
消息传开后,人们奔走相告,美国政府非常重视,决定让莱特做一次试飞表演。
1908年9月10日这天,天气异常晴朗,飞机飞行的场地上围满了观看的人们。人家兴致勃勃,等待着莱特兄弟的飞行。
10点左右,弟弟奥维尔驾驶着他们的飞机,在一片欢呼声中,自由自在地飞向天空,两支长长的机翼从空中划过,恰似一只展翅飞翔的雄鹰。
人们再也抑制不住他们的激动心情,昂首天空,呼唤着莱特兄弟的名字,多少人的梦想终于变为现实。
飞机在76米的高度飞行了1小时14分,并且运载了一名勇敢的乘客。当它着陆之后,人们从四面八方围了起来。过后不久,莱特兄弟在政府的支持下,创办了一家飞行公司,同时开办了飞行学校,从这以后,飞机成了人们又一项先进的运输工具。
飞机
飞机
有动力装置和固定机翼的重于空气的航空器。动力装置用于产生推(拉)力或动力升力,机翼用于在大气中运动时产生升力。也有人把气球、飞艇以外的航空器泛称为飞机。
分类
按用途分为军用飞机和民用飞机。军用飞机包括:战斗机、强击机、轰炸机、战斗轰炸机、反潜机、侦察机、预警机、电子对抗飞机、空中加油机、军用运输机、军用教练机等。民用飞机包括:运输机(客机、客货机、货机)、体育运动飞机、公务飞机、农业飞机、试验研究机和其他专门用途飞机等。
飞机还可按组成部件的外形、数目和相对位置进行分类。按机翼的数目,可分为单翼机、双翼机和多翼机。按机翼相对于机身的位置,可分为下单翼、中单翼和上单翼飞机。按机翼平面形状,可分为平直翼飞机、后掠翼飞机、 前掠翼飞机和三角翼飞机。按水平尾翼的位置和有无水平尾翼,可分为正常布局飞机(水平尾翼在机翼之后)、鸭式飞机(前机身装有小翼面)和无尾飞机(没有水平尾翼);正常布局飞机有单垂尾、双垂尾、多垂尾和V型尾翼等型式。按推进装置的类型,可分为螺旋桨飞机和喷气式飞机;按发动机的类型,可分为活塞式飞机、涡轮螺旋桨式飞机和喷气式飞机;按发动机的数目,可分为单发飞机、双发飞机和多发飞机。按起落装置的型式,可分为陆上飞机、水上飞机和水陆两用飞机。还可按飞机的飞行性能进行分类:按飞机的飞行速度,可分为亚音速飞机、超音速飞机和高超音速飞机。按飞机的航程,可分为近程飞机、中程飞机和远程飞机。
组成
飞机的主要组成部分有机体、起落装置、动力装置、飞行控制系统、机载设备,以及其它系统。作战飞机还有机载武器系统。
机体包括机翼、机身和尾翼。
机翼的功用是在大气中运动时产生升力,还装有副翼和扰流片;没有尾翼的飞机,机翼上装有纵向操纵装置(升降副翼),此外,机翼上还装有增升装置。
机身用于安置人员,装载设备、货物、武器、动力装置和燃料等。机翼、尾翼都固定在机身上,有的飞机的起落架支柱也固定在机身上。
尾翼分为水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼一般由水平安定面和升降舵组成,垂直尾翼由垂直安定面和方向舵组成。有的飞机将水平尾翼做成一个整体,可以操纵偏转,称为全动平尾。有些飞机没有水平尾翼,在机翼前面装有水平小翼面,称为前翼或鸭翼。水平尾翼保证飞机的俯仰稳定性、操纵性和平衡。垂直尾翼保证飞机的方向稳定性和操纵性,并与机翼、副翼或扰流片或差动平尾共同保障飞机的横向稳定性和操纵性。
起落装置
用于保障飞机起飞、着陆、在地面(水面)上停放和滑行中支持飞机。它包括起落架、机翼增升装置、起飞加速装置和着陆减速装置,有的飞机还有拦阻钩等。
起落架在飞机飞行时一般可收起,一些老式飞机和低速飞机的起落架不能收起。起落架有轮式、浮筒、船身、滑橇等型式。
动力装置
航空发动机及保障发动机工作的各种装置和系统的总称。包括推进系统、起动系统、操纵系统、燃油系统、滑油系统以及发动机固定装置、推力方向控制系统和灭火设备等。
现代飞机最常用的发动机是燃气涡轮发动机,包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和螺旋桨风扇发动机。活塞式发动机只用于轻型飞机,火箭发动机用于试验飞机和加速装置上。
飞行控制系统
用以传递操纵指令、驱动舵面和其他机构以控制飞行姿态,有主操纵系统和辅助操纵系统之分。前者用于操纵飞行轨迹,包括驾驶杆(盘)、脚蹬、方向舵、连接升降舵(或全动平尾)和副翼的传动装置以及其它专门装置。后者包括调整片、襟翼、 减速板、可调安定面和机翼变后掠角的操纵机构。按控制指令的来源不同,飞机飞行控制系统又可分为飞机人工飞行操纵系统和飞机自动飞行控制系统。
机载设备
包括驾驶导航仪表、发动机仪表、无线电通信设备、雷达、电气设备、环境控制和生命保障设备。军用飞机还装有电子对抗等特种设备。
作战飞机的武器系统包括武器和弹药、火力控制系统、武器装挂和发射装置等。
J. 飞机的发明历史
飞机是人类在20世纪所取得的最重大的科学技术成就之一,有人将它与电视和电脑并列为20世纪对人类影响最大的三大发明,关于世界上最早的飞机到底是由谁发明,各家有不同说法:
法国人认为世界最早的飞机是由法国人克雷芒·阿德尔(Clément Ader)发明,于1890年10月9日在法国试飞成功,部分人认为他发明了历史上第一架飞机。
美国人认为飞机的发明者是美国人莱特兄弟(Wilbur Wright和Orville Wright),于1903年12月17日上午10点35分在美国试飞成功。
巴西人认为是巴西人阿尔贝托·桑托斯·杜蒙特(Alberto Santos-Dumont)发明了飞机,1906年10月12日桑托斯-杜蒙特的“14 bis”飞机成功地飞至60米高空是世界上第一次成功的动力飞行,之前的飞行并没有达到真正意义上“飞”的标准。
一般普遍认为是由美国人莱特兄弟发明了飞机,而有部分人认为是由克雷芒·阿德尔或阿尔贝托·桑托斯·杜蒙特所发明。 1903年美国莱特兄弟设计制造的飞机进行了成功的飞行,这是世界上首次实现重于空气的航空器的有动力、可操纵的飞行。第一次世界大战中,飞机已用于作战,当时飞机的速度已达180~220千米/时,升限6000~7000米,航程400~450千米,轰炸机载弹量1000~2000千克。在第二次世界大战中,飞机的速度达到750千米/时,轰炸机载弹量可达10吨左右。20世纪40年代中期以后,发动机由活塞式发展到喷气式,飞机的飞行性能显著提高;80年代飞机的升限已超过30000米,最大速度超过3倍音速,航程超过20000千米,最大载重量超过100吨。
德国飞机制造业先驱古斯塔夫-韦斯科普夫于1901年成功试飞“秃鹫”飞行器,可以离开地面飞行2.5公里,如果该报道是真实的,古斯塔夫将比莱特兄弟研制飞机的时间早两年。
1903年莱特兄弟研制世界第一架飞机成功试飞,因此闻名于世,然而最新一项研究表明,莱特兄弟并非发明飞机第一人,早在莱特兄弟公开其发明两年前,一位德国发明家就研制一种飞行器,距离地面15米飞行2.5公里距离 。
《简氏世界飞机》报道称,德国飞机制造业先驱古斯塔夫·韦斯科普夫(Gustav Weisskopf)于1901年成功建造并试飞“秃鹫飞机”。据称,古斯塔夫移居至美国,并改名为莱特海德,他可能是世界上第一位成功建造飞机的发明家。
在航空专家约翰·布朗(John Brown)的帮助下,成功研制了一款叫做“秃鹫”的飞行器,他于19世纪90年代从德国巴伐利亚州移居到美国,他设计一款“路面行驶飞行器”,体积很小完全可以停放在车库中。古斯塔夫设想这款飞行机能够驱动汽车在原野上行驶,或者折叠侧翼,将汽车变成一架飞机。
之后他建造的“秃鹰飞行器”(也被称为“21号”),其设计基于之前的飞行汽车模型。这款飞行器可装配两个发动器,一个20马力发动机可用于汽车飞行,另一个10马力发动机用于驱动汽车路面行驶。
之后飞行员可以在发动机之间进行选择,当飞行发动机开启时,将为飞行器两个螺旋桨提供动力。据《布里奇波特先驱报》报道,古斯塔夫于1901年8月驾驶“秃鹫”飞行器在美国康涅狄格州郊外进行了测试,能够展开翅膀,实现两次演示飞行。在第二次飞行中,“秃鹫”距离地面15米,持续飞行了2.5公里。之后古斯塔夫再次更新了飞行器设计,并命名为“22号”,于1902年1月22日进行了一次演示飞行,当时有17位目击者。如果报道是真实的,那么古斯塔夫当之无愧地成为“世界第一位飞机制造者”,比莱特兄弟制造飞机早两年时间。 二十世纪最重大的发明之一,是飞机的诞生。人类自古以来就梦想着能像鸟一样在太空中飞翔。而2000多年前中国人发明的风筝,虽然不能把人带上天空,但它确实可以称为飞机的鼻祖。
20世纪初在美国有一对兄弟他们在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献,就是莱特兄弟。在当时大多数人认为飞机依靠自身动力的飞行完全不可能,而莱特兄弟确不相信这种结论,从1900年至1902年他们兄弟进行1000多次滑翔试飞,终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号,并且获得试飞成功。他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。同年,他们创办了“莱特飞机公司”。这是人类在飞机发展史上取得的巨大进步。
1927年至1932年中,座舱仪表和领航设备的研制取得进展,陀螺技术应用到飞行仪表上。这个装在万向支架上的旋转飞轮能够在空间保持定向,于是成为引导驾驶员能在黑暗中、雨雪天中飞行的各种导航仪表的基础。这时飞机中就出现了人工地平仪,它能向飞行员指示飞机所处的飞行高度;陀螺磁罗盘指示器,在罗盘上刻有度数;地磁感应罗盘,它不受飞机上常常带有的大量铁质东西的影响,也不受振动和地球磁场的影响。这些仪表以灵敏度高、能测出离地30多米的高度表和显示飞机转弯角速度的转弯侧滑仪,此外还有指示空中航线的无线电波束,都是用来引导驾驶员通过模糊不清的大气层时的手段。
飞行仿真器又称飞行模拟器,它是一种可以在地面模仿飞机的飞行状态。1930年,美国人埃德温·林克发明了第一个飞行仿真器,并且以自己名字命名为“林克练习器”,尽管它存在着技术上的缺陷,但是,它已经体现了不使用真实飞机就能安全、经济地反复进行紧急状态动作训练的优点。如今飞机模拟器已经由计算机、模拟驾驶舱、运动系统、操纵负载系统和视景系统等组成。是现代航空科研、教学、试验等不能缺少的技术设备。
1910年12月10日,在法国巴黎展览会上,有一架飞机在表演时坠毁。驾驶员被抛出燃烧的机舱。但这架飞机却引起人们很大关注。因为它使用的一台新型发动机。设计者就是飞机驾驶员本人,他是罗马尼亚人,名叫亨利·科达,毕业于法国高等技术学校。他设计的发动机是用一台50马力的发动机使风扇向后推动空气,同时增设一个加力燃烧室,以此来增大反推力。这就是最早的喷气发动机。
20世纪30年代后期,活塞驱动的螺旋桨飞机的最大平飞时速已达到700公里,俯冲时已接近音速。音障的问题日益突出。前苏、英、美、德、意等国大力开展了喷气发动机的研究工作。德国设计师,奥安在新型发动机研制上最早取得成功。1934年奥安获得离心型涡轮喷气发动机专利。1939年8月27日奥安使用他的发动机制成He-178喷气式飞机。
1942年7月,德国23岁的奥海因经过千辛万苦的努力,制造出了第一架喷气式飞机,Me-262,同年7月18日试飞。因喷气式飞机比螺旋桨式飞机要快160km/h,得到德国政府的同意开始投入空战,1944年8月德军用37架喷气式飞机击落了18架美国的螺旋桨飞机,在同盟军中引起了震惊。
喷气发动机研制出之后,科学家们就进一步让飞机进行突破音障的飞行,经过10多年之后这项工作终于被美国人完成了。
1947年10月14日在美国加利福尼亚州的桑格菲尔地区,贝尔公司试飞能冲破音障的飞机。上午10时一架巨大的B-29轰炸机,在机舱下悬挂着一驾造型奇特的小飞机起飞了。这架小飞机命名为X-1火箭飞机。X-1飞机装有4台火箭发动机,总推力2700公斤,使用的燃料是危险的液氢和酒精。当B-29轰炸机把它从空中放下的时候,它的4台火箭发动机相继点火。当飞机发动机启动1分28秒后,马赫数达到1,飞机达到了音速。这时X-1飞机的燃料几乎用尽,速度变得更快,达到马赫数1?06,这时的高度是13000米。尽管试飞成功,但由于X-1飞机不是靠自身的动力起飞升空,这个纪录没有被承认。 飞机的发明,使人们在普遍受益的情况下又产生了新的不满足。飞机起飞需要滑跑,需要修建相应的跑道和机场。这就带来了诸多不便,于是有人开始探索可以进行垂直起落的飞行器,通称直升机。
1939年9月14日世界上第一架实用型直升机诞生,它是美国工程师西科斯基研制成功的VS-300直升机。西科斯基原籍俄国,1930年移居美国,他制造的VS-300直升机,有1副主旋翼和3副尾桨,后来经过多次试飞,将3副尾桨变成1副,这架实用型直升机从而成为现代直升机的鼻祖。
VS-300直升机诞生之后,影响巨大,尤其是从本世纪50年代开始,直升机的制造技术发展迅猛。50年代中期以前,直升机的动力装置处在活塞式发动机时期,此后就进入了喷气涡轮轴时期。旋翼材料结构技术也经历了几个阶段;40年代至50年代为金属木翼混合结构,50年代中期至60年代中期为金属结构,60年代中期至70年代中期为玻璃纤维结构,70年代中期以后发展成为新型复合材料结构。
本世纪20年代飞机开始载运乘客,第二次世界大战结束初期美国开始把大量的运输机改装成为客机。60年代以来,世界上出现了一些大型运输机和超音速运输机,逐渐推广使用涡轮风扇发动机。著名的有前苏联生产的安-22、伊尔-76;美国生产的C-141、C-5A、波音-747;法国的空中客车等。超音速运输机有英法联合研制的“协和”式和原苏联的图-144。然而,超音速客机的发展并不乐观。“协和”式飞机售价过高,且噪音污染大,影响效益,因而已于80年代停止生产。前苏联的图-144也因为同样的原因也在80年代停航。 自从飞机发明以后,飞机日益成为现代文明不可缺少的运载工具。它深刻的改变和影响着人们的生活。由于发明了飞机,人类环球旅行的时间大大缩短了。世界上第一次环球旅行是16世纪完成的。当时,葡萄牙人麦哲伦率领一支船队从西班牙出发,足足用了3年时间,才穿越大西洋、太平洋,环绕地球一周,回到西班牙。19世纪末,一个法国人乘火车环球旅行一周,也花费了43天的时间。飞机发明以后,人们在1949年又进行了一次环球旅行。一架B—50型轰炸机,经过4次漂亮的空中加油,仅仅用了94个小时,便绕地球一周,飞行37700公里。强中更有强中手。超音速飞机问世以后,人们飞得更高更快。1979年,英国人普斯贝特只用14个小时零6分钟,就飞行36900公里,环绕地球一周。在不到一天的时间里,就可以飞到地球的各个角落,这对于生活在20世纪以前的人类来说,难道不是一个人间奇迹吗?
错综复杂的空中航线把世界各国连接起来,为人们提供了既方便又迅速的客运。早在本世纪20年代,航空运输就开设了定期航班,运送旅客和邮件。如今,空中航线更是四通八达,人们随时都会看见银色的飞机,如同一只大鸟,在蔚蓝的天空中一掠而过。对于现代人来说,早晨还在北京,下午已毫无倦意地出现在千里之外的另一座城市,这已经是十分平常的事了。一只只银燕把不同地区的不同种族,不同肤色的人们紧密地联系起来。通过不断地交流,人们播种友谊,传达信息,达到相互沟通,相互理解和相互促进,共同推进人类的文明。
飞机的发明也使航空运输业得到了空前发展,许多为工业发展所需的种种原料拥有了新的来源和渠道,大大减轻了人们对当地自然资源的依赖程度。那些不宜长时间运输的牲畜和难以长期保存的美味食品,也可以乘坐飞机而跨越五湖四海,给世界各地的人们共赏共享。当年连贵妃娘娘都不易品尝的岭南荔枝,如今也出现在寻常百姓的家中了。
在人类向地球深处进军时,飞机也被广泛应用于地质勘探。人们使用装备了照相机或者一种称为肖兰系统的电子设备的飞机,可以迅速而准确地对广大地区,包括险峻而难以到达的地方进行测绘。把空中拍摄的照片一张张拼接起来,就可以绘制极好的地形图。这比古老的测绘方式要简便易行得多。就连冰天雪地、人迹罕至,一度只是探险人员涉足的北极和南极,乘坐飞机也可以毫不困难地到达。
当然,飞机在现代战争中的作用更为惊人。不仅可以用于侦察、轰炸,而且在预警、反潜、扫雷等方面也极为出色。在20世纪90年代初爆发的海湾战争中,飞机的巨大威力有目共睹。当然,飞机在军事上的应用给人类也带来了惨重灾难,对人类文明产生了毁灭性破坏。但是和平利用飞机,才是人类发明飞机的初衷。
