A. 人们是如何发明出飞机的
人类有史以来就向往着能够自由飞行。古老的神话故事诉说着人类早年的飞行梦,而梦想的飞行方式都是原地腾空而起,像现代直升机那样既能自由飞翔又,能悬停于空中,并且随意实现定点着陆。例如哪阿拉伯人的飞毯,希腊神的战车,都是垂直起落飞行器。然而它们毕竞只存在于神话故事中,那个时代的科学技术水平太低,不可能创造出载人的飞行器,可以说,那是人类飞行的幻想时期。即使在幻想时期,仍然产生了直升机的基本思想,昭示了现代直升机的原理。最有价值、最具代表性的是中国古代的玩具“竹蜻蜒”和意大利人达?芬奇的画。
竹蜻蜒有据可查的历史记载于晋朝(公元265—420‘年).葛洪所著的《抱朴子》一书中。它利用螺旋桨的空气动力实现垂直升空,演示了现代直升机旋翼的基本工作原理。《简明不列颠网络全书》第9卷写道:“直升机是人类最早的飞行设想之一,多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达?芬奇,但现在都知道,中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。” 这种玩具于14世纪传到欧洲,带去了中国人的创造。 欧洲人将它作为航空器来研究和发展。“
英国航空之父”乔治?凯利(1773一1857年)曾制造过几个竹蜻蜓,用钟表发条作为动力来驱动旋转,飞行高度曾达27m。随着生产力的发展和人类文明的进步,直升机的发展史由幻想时期进入了探索时期。欧洲产业革命之后,机械工业迅速倔起,尤其是本世纪初汽车和轮船的发展,为飞行器准备了发动机和可供借鉴的螺旋桨。经过航空先驱者们勇敢而艰苦的创造和试验,1903年莱特(Wright)兄弟创造的固定翼飞机滑跑起飞成功。在此期间,尽管在发展直升机方面他付出了很多的艰辛和努力,但由于直升机技术的复杂性和发动机性能不佳,它的成功飞行比飞机迟了30多年。
20世纪初为直升机发展的探索期,多种试验性机型相继问世。试验机方案的多样性表明了探索阶段的技术不成熟性。经过多年实践,这些方案中只有纵列式和共轴双旋翼式保留了下来,至今仍在应用。双桨横列式方案未在直升机家族中延续,但在倾转旋翼/机翼式垂直起落飞行器中得到了继承和发展。
俄国人尤利耶夫另辟捷径,提出了利用尾桨来配平旋翼反扭矩的设计方案并于1912年制造出了试验机。这种单旋翼带尾桨式直升机成为至今最流行的形式,占到世界直升机总数的95%以上。
经过20世纪初的努力探索,为直升机发展积累了可贵的经验并取得显著进展,有多架试验机实现了短暂的垂直升空和短距飞行,但离实用还有很大距离。
飞机工业的发展,使航空发动机的性能迅速提高,为直升机的成功提供了重要条件。旋翼技术的第一次突破,归功于西班牙人Ciervao他为了创造“不失速”的飞机以解决固定翼飞机的安全问题,采用自转旋翼代替机翼,发明了旋翼机。旋翼技术在旋翼机上的成功应用和发展,为直升机的诞生提供了另一个重要条件。
1907年8月,法国人保罗?科尔尼研制出一架全尺寸载人直升机,并在同年11月13日试飞成功。这架直升机被称为“人类第一架直升机”。 1938年,年轻的德国人汉纳赖奇驾驶一架双旋翼直升机在柏林体育场进行了一次完美的飞行表演。这架直升机被直升机界认为是世界上第一种试飞成功的直升机。 1936年,德国福克公司在对早期直升机进行多方面改进之后,公开展示了自己制造的FW-61直升机,1年后该机创造了多项世界纪录。
1939年春,美国的伊戈尔?西科斯基完成了VS-300直升机的全部设计工作,同年夏天制造出一架原型机。这种单旋翼带尾桨直升机构型成为现在最常见的直升机构型。
20世纪40年代,美国沃特-西科斯基公司研制的一种2座轻型直升机R-4,它是世界上第1种投入批量生产的直升机,也是美国陆军航空兵、海军、海岸警卫队和英国空军、海军使用的第一种军用直升机。该机的公司编号为VS-316,VS-316A。美国陆军航空兵的编号为R-4,美国海军和海岸警卫队的编号为HNS-1,英国空军将其命名为“食蚜虻”1(Hoverfly1),英国海军将其命名为“牛虻”(Gadfly)。
到30年代末期,在法国、德国、美国和苏联都有直升机试飞成功,并迅速改进达到了能够实用的程度。第二次世界大战的军事需要,加速了这一进程,促使直升机发展由探索期进入实用期,直升机开始投入生产线生产。到二战结束时,德国工厂已生产了30多架直升机,美国交付的 R5、 R6直升机已达400多架。
20世纪的后半期直升机进入航空实用期,直升机的应用领域不断扩展,数量迅速增加。至今已有几万架直升十机服务于国民经济的各个部门和军事领域。直到今天,经过人类100多年的不懈努力,直升机技术技术不断突破,使其应用效能和飞行性能不断改善,从而更适合于使用的拓展,技术上也逐步趋于成熟。
20世纪90年代,直升机发展进入全新的阶段,出现了目视、声学、红外及雷达综合隐身设计的武装侦察直升机。典型机种有:美国的RAH-66和S-92,国际合作的“虎”、NH90和EH101等,这些新型的直升机又被人们称为第四代直升机。这一时期的直升机,采用了先进的发动机全权数字控制系统及自动监控系统,并与机载计算机管理系统集成在一起。其重要特性是采用了先进的增稳增控装置,用电传、光传操纵取代了常规的操纵系统,采用高度集成化的电子设备。计算机技术、信息技术及智能技术。同时,直升机电子设备朝着高度集成化方向发展。先进的捷联惯导、卫星导航设备及组合导航技术,先进的通讯、识别及信息传输设备,先进的目标识别、瞄准、武器发射等火控设备及先进的电子对抗设备,采用了总线信息传输与数据融合技术,并正向传感器融合方向发展。机上的电子、火控及飞行控制系统等通过多余度数字数据总线交连,实现了信息共享。采用了多功能集成显示技术,用少量多功能显示器代替大量的单个仪表,通过键盘控制显示直升机的飞行信息,利用中央计算机对通讯、导航、飞行控制、敌我识别、电子对抗、系统监视、武器火控的信息进行集成处理从而进行集成控制。采用这类先进的集成电子设备,大大简化了直升机座舱布局和仪表板布置,系统部件得到简化,重量大大减轻。更主要的是极大地减轻了飞行员工作负担,改善了直升机的飞机品质和使用性能。
分类
单旋翼尾桨直升机
最常见的直升机类型,一个水平旋翼负责提供飞机升力,尾部一个小型垂直螺旋桨负责抵消旋翼的反作用力。代表型号:苏联米里设计局研制的米-26运输直升机以及美国麦道公司研制的AH-64武装直升机。
单旋翼无尾桨直升机
一个水平旋翼负责提供飞机升力,并从尾部吹出空气,用附壁效应产生的推力抵消旋翼的反作用力。代表型号:美国麦道公司生产的MH-6直升机。
双旋翼直升机
纵列式
两个旋翼前后纵向排列,旋转方向相反,多见于大型运输直升机。代表型号:美国波音公司制造的CH-47“支努干”运输直升机。
共轴式
两个旋翼上下排列在同一个轴上,并且没有尾桨,优点是稳定性好,但技术复杂,因而较为少见。代表型号:苏联卡莫夫设计局研制的卡-50武装直升机。
侧旋翼直升机
又称为倾斜旋翼直升机,结合了固定翼飞机和直升机两者特点的混合技术直升机。起飞时采用水平并置的双旋翼,飞行中将旋翼向前旋转90度变成两个真正的螺旋桨,按照普通固定翼飞机的模式飞行。这样做的好处是可以减小飞行阻力,提高飞行速度,最高可以超过600公里/小时,同时省油,提高航程,缺点是结构复杂,故障率高,因而极为少见。代表型号:美国贝尔公司和波音公司联合制造的V-22运输直升机。
(一)直升机的发展简史
中国的竹蜻蜓
中国的竹蜻蜓和意大利人达?芬奇的直升机草图,为现代直升机的发明提供了启示,指出了正确的思维方向,它们被公认是直升机发展史的起点。
竹蜻蜓又叫飞螺旋和“中国陀螺”,这是我们祖先的奇特发明。有人认为,中国在公元前400年就有了竹蜻蜓,另一种比较保守的估计是在明代(公元1400年左右)。这种叫竹蜻蜓的民间玩具,一直流传到现在。
现代直升机尽管比竹蜻蜓复杂千万倍,但其飞行原理却与竹蜻蜓有相似之处。现代直升机的旋翼就好象竹蜻蜓的叶片,旋翼轴就像竹蜻蜓的那根细竹棍儿,带动旋翼的发动机就好像我们用力搓竹棍儿的双手。竹蜻蜓的叶片前面圆钝,后面尖锐,上表面比较圆拱,下表面比较平直。当气流经过圆拱的上表面时,其流速快而压力小;当气流经过平直的下表面时,其流速慢而压力大。于是上下表面之间形成了一个压力差,便产生了向上的升力。当升力大于它本身的重量时,竹蜻蜓就会腾空而起。直升机旋翼产生升力的道理与竹蜻蜓是相同的。
《大英网络全书》记载道:这种称为“中国陀螺”的“直升机玩具”在15世纪中叶,也就是在达?芬奇绘制带螺丝旋翼的直升机设计图之前,就已经传入了欧洲。
《简明不列颠网络全书》第9卷写道:“直升机是人类最早的飞行设想之一,多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达?芬奇,但现在都知道,中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。”
意大利达芬奇的画
意大利人达芬奇在1483年提出了直升机的设想并绘制了草图。
19世纪末,在意大利的米兰图书馆发现了达芬奇在1475年画的一张关于直升机的想象图。这是一个用上浆亚麻布制成的巨大螺旋体,看上去好象一个巨大的螺丝钉。它以弹簧为动力旋转,当达到一定转速时,就会把机体带到空中。驾驶员站在底盘上,拉动钢丝绳,以改变飞行方向。西方人都说,这是最早的直升机设计蓝图。
人类第一架直升机
1907年8月,法国人保罗?科尔尼研制出一架全尺寸载人直升机,并在同年11月13日试飞成功。这架直升机被称为“人类第一架直升机”。这架名为“飞行自行车”的直升机不仅靠自身动力离开地面0.3米,完成了垂直升空,而且还连续飞行了20秒钟,实现了自由飞行。
保罗?科尔尼研制的直升机带两副旋翼,主结构为一根V形钢管,机身由V形钢管和6个钢管构成的星形件组成,并采用钢索加强,以增加框架结构的刚度。V形框架中部安装一台24马力的 Antainette 发动机和操作员座椅。机身总长6.20米,重260千克。V形框架两端各装一副直径为6米的旋翼,每副旋翼有2片桨叶。
世界上第一种试飞成功的直升机
1938年,年轻的德国姑娘汉纳赖奇驾驶一架双旋翼直升机在柏林体育场进行了一次完美的飞行表演。这架直升机被直升机界认为是世界上第一种试飞成功的直升机。
1936年,德国福克公司在对早期直升机进行多方面改进之后,公开展示了自己制造的FW-61直升机,1年后该机创造了多项世界纪录。这是一架机身类似固定翼飞机,但没有固定机翼的大型双旋翼横列式直升机,它的两副旋翼用两组粗大的金属架分别向右上方和左上方支起,两副旋翼水平安装在支架顶部。桨叶平面形状是尖削的,用挥舞铰和摆振铰连接到桨毂上。用自动倾斜器使旋翼旋转平面倾斜进行纵向操纵,通过两副旋翼朝不同方向倾斜实现偏航操纵。旋翼桨叶总距是固定不变的,通过改变旋翼转速来改变旋翼拉力。利用方向舵和水平尾翼来增加稳定性。FW61旋翼毂上装有周期变距装置,在旋翼旋转过程中可改变桨叶桨距。还有一根可变动桨距的操纵杆来改变旋翼面的倾斜度,以实现飞行方向控制。FW61就是靠这套周期变距装置和操纵杆保证了它的机动飞行。该机旋翼直径7米。动力装置是一台功率140马力的活塞发动机。这是世界上第一架具有正常操纵性的直升机。该机时速100~120公里,航程200公里,起飞重量953千克。
第一架实用直升机
1939年春,美国的伊戈尔?西科斯基完成了VS-300直升机的全部设计工作,同年夏天制造出一架原型机。这是一架单旋翼带尾桨式直升机,装有三片桨叶的旋翼,旋翼直径8.5米,尾部装有两片桨叶的尾桨。其机身为钢管焊接结构,由V型皮带和齿轮组成传动装置。起落架为后三点式,驾驶员座舱为全开放式。动力装置是一台四气缸、75马力的气冷式发动机。这种单旋翼带尾桨直升机构型成为现在最常见的直升机构型。
自首次系留飞行以来,西科斯基不断对VS-300进行改进,逐步加大发动机的功率。1940年5月13日,VS-300进行了首次自由飞行,当时安装了90马力的富兰克林发动机。
世界上第一种投入批生产的直升机
R-4是美国沃特-西科斯基公司20世纪40年代研制的一种2座轻型直升机,是世界上第1种投入批量生产的直升机,也是美国陆军航空兵、海军、海岸警卫队和英国空军、海军使用的第一种军用直升机。
该机的公司编号为VS-316,VS-316A。美国陆军航空兵的编号为R-4,美国海军和海岸警卫队的编号为HNS-1,英国空军将其命名为“食蚜虻”1(Hoverfly1),英国海军将其命名为“牛虻”(Gadfly)。
早期的活塞式发动机和木质桨叶直升机
在20世纪40年代至50年代中期是实用型直升机发展的第一阶段,这一时期的典型机种有:美国的S-51、S-55/H-19、贝尔47;苏联的米-4、卡-18;英国的布里斯托尔-171;捷克的HC-2等。这一时期的直升机可称为第一代直升机。
贝尔47是美国贝尔直升机公司研制的单发轻型直升机,研制工作开始于1941年,试验机贝尔30于1943年开始飞行,1945年改名为贝尔47,1946年3月8日获得美国民用航空署(CAA)的适航证,这是世界上第一架取得适航证的民用直升机。该机是单旋翼带尾桨式布局、两叶桨叶的跷跷板式旋翼。旋翼下面有稳定杆,与桨叶呈直角。普通的自动倾斜器可进行总距和周期变距操纵。尾梁后部有两个桨叶的全金属尾桨。
卡-18是苏联卡莫夫设计局设计的单发双旋翼共轴式轻型多用途直升机,于1957年年中首次飞行,此后不久投入批生产。采用两副旋转方向相反的3桨叶共轴式旋翼,桨叶为木质结构。装1台275马力的九缸星形活塞式发动机。机身为钢管焊接结构,具有轻金属蒙皮和硬壳式尾梁。座舱内可容纳1名驾驶员和3名旅客。采用四轮式起落架,前起落架机轮可以自由转向。
这个阶段的直升机具有以下特点:动力源采用活塞式发动机,这种发动机功率小,比功率低(约为1.3千瓦/千克),比容积低(约247.5千克/米3)。采用木质或钢木混合结构的旋翼桨叶,寿命短,约为600飞行小时。桨叶翼型为对称翼型,桨尖为矩形,气动效率低,旋翼升阻比为6.8左右,旋翼效率通常为0.6。机体结构采用全金属构架式,空重与总重之比较大,约为0.65。没有必要的导航设备,只有功能单一的目视飞行仪表,通信设备为电子管设备。动力学性能不佳,最大飞行速度低(约为200千米/小时),振动水平在0.25g左右,噪声水平约为110分贝,乘坐舒适性差。
涡轴发动机和金属桨叶直升机
20世纪50年代中期至60年代末是实用型直升机发展的第二阶段。这个阶段的典型机种有:美国的S-61、贝尔209/AH-1、贝尔204/UH-1,苏联的米-6、米-8、米-24,法国的SA321“超黄蜂”等。这个时期开始出现专用武装直升机,如AH-1和米-24。这些直升机称为称为第二代直升机。
这个阶段的直升机具有以下特点:动力源开始采用第一代涡轮轴发动机。涡轮轴发动机产生的功率比活塞式发动机大得多,使直升机性能得到很大提高。第一代涡轮轴发动机的比功率约为3.62千瓦/千克,比容积为294.9千瓦/米3左右。直升机旋翼桨叶由木质和钢木混合结构发展成全金属桨叶,寿命达到1200飞行小时。桨叶翼型为非对称的,桨尖简单尖削与后掠,气动效率有所提高,旋翼升阻比达到7.3,旋翼效率提高到0.6。机体结构为全金属薄壁结构,空重与总重之比降低到0.5附近。已采用减振的吸能起落架和座椅。机体外形开始考虑流线化,以减小气动阻力。直升机座舱开始采用纵列式布置,使机身变窄。性能明显改善,最大飞行速度达到200~250千米/小时,振动水平降低到0.15g左右,噪声水平为100分贝,乘坐舒适性有所改善。
第三代直升机
20世纪70年代至80年代是直升机发展的第三阶段,典型机种有:美国的S-70/UH-60“黑鹰”、S-76、AH-64“阿帕奇”,苏联的卡-50、米-28,法国的SA365“海豚”,意大利的A129“猫鼬”等。
在这一阶段,出现了专门的民用直升机。为了深入研究直升机的气动力学和其它问题,这时也设计制造了专用的直升机研究机(如S-72和贝尔533)。各国竞相研制专用武装直升机,促进了直升机技术的发展。
这个阶段的直升机具有以下特点:涡轮轴发动机发展到第二代,改用了自由涡轴结构,因此具有较好的转速控制特征,改善了起动性能,但加速性能没有定轴结构的好。发动机的重量和体积有所减小,寿命和可靠性均有提高。典型的发动机耗油率为0.36千克/千瓦小时,与活塞式发动机差不多。旋翼桨叶采用复合材料,其寿命比金属桨叶有大幅度提高,达到3600小时左右。翼型不再借用固定翼飞机的翼型,而是为直升机专门研制的翼型,即二维曲线变化翼型。桨尖呈抛物线后掠。桨毂广泛使用弹性轴承,有的成无铰式。尾桨已开始采用效率高又安全的涵道尾桨。旋翼升阻比达8.5左右,旋翼效率提高到0.7左右。机体次结构也采用复合材料制造,复合材料占机体总重的比例通常为10%左右,直升机的空重/总重比一般为0.5。对于军用直升机,特别是武装直升机来说,提出了抗弹击和耐坠毁要求。美军方提出了军用直升机耐毁标准MIL-STD-1290,已成为军用直升机的设计标准。为满足这些标准,军用直升机采用了乘员装甲保护,专门设计了耐坠毁起落架、座椅和燃油系统。电子系统已发展到半集成型。直升机采用大规模集成电路通讯设备、集成的自主导航设备、集成仪表、电子式与机械式混合操纵机构等。机上的电子设备之间靠一条双向数字数据总线交连,通过这条总线可进行信息发射和接收。直升机采用混合布置的局部集成驾驶舱。第一代夜视系统的使用使直升机具备了夜间飞行能力。这种较为先进的半集成电子设备使直升机通讯距离显著增大,导航距离与精度明显提高,仪表数量有所减少,飞行员工作负荷得到减轻,也使直升机具备了机动/贴地飞行以及在不利气象/夜间条件下的飞行能力,从而提高了直升机的整体性能。动力学性能明显提高。直升机的升阻比达到5.4,全机振动水平约为0.1g,噪声水平低于95分贝,最大飞行速度达到300千米/小时。
现代直升机
20世纪90年代是直升机发展的第四阶段,出现了目视、声学、红外及雷达综合隐身设计的武装侦察直升机。典型机种有:美国的RAH-66和S-92,国际合作的“虎”、NH90和EH101等,称为第四代直升机。
这个阶段的直升机具有以下特点:采用第3代涡轴发动机,这种发动机虽然仍采用自由涡轴结构,但采用了先进的发动机全权数字控制系统及自动监控系统,并与机载计算机管理系统集成在一起,有了显著的技术进步和综合特性。第3代涡轴发动机的耗油率仅为0.28千克/千瓦小时,低于活塞式发动机的耗油率。其代表性的发动机有T800、RTM322和RTM390。桨叶采用碳纤维、凯芙拉等高级复合材料制成,桨叶寿命达到无限。新型桨尖形状繁多,较突出的有抛物线后掠形和先前掠再后掠的BERP桨尖。这些新桨尖的共同特点是可以减弱桨尖的压缩性效应,改善桨叶的气动载荷分布,降低旋翼的振动和噪声,提高旋翼的气动效率。球柔性和无轴承桨毂获得了广泛应用,桨毂壳体及桨叶的连接件采用复合材料,使结构更为紧凑,重量大为降低,阻力大大减小。旋翼升阻比达到10.5,旋翼效率为0.8。这个阶段应用了无尾桨反扭矩系统,其优点是具有良好的操纵响应特性、振动小、噪声低,不需要尾传动轴和尾减速,使零部件数量大大减小,因而提高了可维护性。复合材料在直升机上获得了前所未有的广泛应用。直升机开始采用复合材料主结构,复合材料的应用比例大幅度上升,通常占机体结构重量的30~50%。这一时期的民用型直升机的空重/总重比约为0.37。高度集成化的电子设备。计算机技术、信息技术及智能技术在直升机上获得应用,直升机电子设备朝着高度集成化方向发展。这一时期的直升机,采用了先进的增稳增控装置,用电传、光传操纵取代了常规的操纵系统,采用先进的捷联惯导、卫星导航设备及组合导航技术,先进的通讯、识别及信息传输设备,先进的目标识别、瞄准、武器发射等火控设备及先进的电子对抗设备,采用了总线信息传输与数据融合技术,并正向传感器融合方向发展。机上的电子、火控及飞行控制系统等通过多余度数字数据总线交连,实现了信息共享。采用了多功能集成显示技术,用少量多功能显示器代替大量的单个仪表,通过键盘控制显示直升机的飞行信息,利用中央计算机对通讯、导航、飞行控制、敌我识别、电子对抗、系统监视、武器火控的信息进行集成处理从而进行集成控制。采用这类先进的集成电子设备,大大简化了直升机座舱布局和仪表板布置,系统部件得到简化,重量大大减轻。更主要的是极大地减轻了飞行员工作负担,改善了直升机的飞机品质和使用性能。直升机的全机升阻比达到6.6,振动水平降到0.05g,噪声水平小于90分贝,最大速度可达到350千米/小时。
(二)
直升机的飞行原理
直升机的头上有个大螺旋桨,尾部也有一个小螺旋桨,小螺旋桨为了抵消大螺旋桨产生的反作用力。直升机发动机驱动旋翼提供升力,把直升机举托在空中,旋翼还能驱动直升机倾斜来改变方向。螺旋桨转速影响直升机的升力,直升机因此实现了垂直起飞及降落。
直升机的发明
1939年,美国人西科尔斯发明了第一架直升机,机身外形和现在的没多大区别,仍被设计者采用。
直升机的用途
直升机因为有许多其他飞行器难以办到或不可能办到的优势,受到广泛应用,直升机由于可以垂直起飞降落不用大面积机场主要用于观光旅游、火灾救援、海上急救、缉私缉毒、消防、商务运输、医疗救助、通信以及喷洒农药杀虫剂消灭害虫、探测资源,等国民经济的各个部门。世界直升机的队伍逐渐壮大。
B. 飞机是怎样发明的
【飞机发明的历程】20世纪初,滑翔机和动力机械已经成熟,许多飞行家开始将动力机械装到滑翔机上,研究动力飞行。 1882年,俄国的莫查伊斯基制造过一架机翼像平板似的蒸汽飞机。1886年到1890年,法国阿代尔先后造过4架蒸汽飞机。1893年,英国马克西姆也造过一架大型蒸汽飞机。1896年,美国兰利则造过蒸汽飞机模型。但是,这些飞机都因动力不佳或其他原因而未能飞行成功。
尽管俄国、法国和英国声称它们造过最早的飞机,但并未被公认。 真正的飞机发明者是美国的莱特兄弟。这哥俩从小对飞行十分感兴趣,他们研究过鸟的飞行,曾用绳子拉着滑翔机,像放风筝那样试飞过。他们自己造出了内燃发动机和螺旋桨,并且将自己制造的带螺旋桨和发动机的飞机模型,放到自制的“风洞”中去模拟飞行。为了试飞飞机,他们还亲自写信给气象局,寻找理想的试飞场地。 1903年9月,他们将自己制造的“飞行者1号”飞机拉到东海岸的基蒂·霍克海滩,进行了充分的试飞准备。12月17日,这是一个不寻常的日子,弟弟奥维尔·莱特和哥哥威尔伯·莱特分别驾驶着“飞行者1号”飞机,成功地飞行了四次,总共飞了97秒钟,飞了441米远。虽然只有短短时间和距离,但这却是人类第一次真正地乘动力飞机飞行。当最后一次飞行结束时,威尔伯·莱特曾激动地说过一句话:“飞行时代终于来临了。”这的确是一次划时代的飞行。
值得一提的是,关于飞机的发明权,还是一段插曲。1901年,美国政府曾出资5万美元,叫兰利研究飞机。1903年,莱特兄弟成功飞行的前70天,兰利研制的“航空站号”飞机也试飞过,可惜失败了。莱特兄弟成功后,美国另一位飞行家寇蒂斯曾对“航空站号”进行改装,并重新试飞成功。于是,他宣称,第一架飞机的发明者不是莱特,而是兰利。由于兰利是当时美国地位显赫的斯密逊研究院院长,所以当时的斯密逊研究院竟滥用职权,宣布“航空站号”飞机是最早成功的飞机。直到1942年,新任斯密逊研究院院长才纠正了过去的错误声明,为莱特兄弟平了反。同时决定,将莱特的“飞行者1号”陈列在美国博物馆的最佳位置。
当然,像任何一项发明都是在前人积累的经验基础上诞生的一样,飞机的发明也不是凭空出现的。莱特兄弟成功的原因在于总结了飞行前辈的经验。在“飞行者1号”成功之前的许多飞行家的经验,也将在航空史上留下光辉的一页。
C. 莱特兄弟发明飞机的过程
网上有相关动画,视频等。可以搜搜看,描述只能是他们俩不畏艰辛千万次尝试终于成功了。。
D. 国家允许个人造飞机吗 怎么cctv10我爱发明里还有人做飞机啊
做是能做、可是不让你飞行啊
E. 飞机如何发明的
像鸟一样在空中飞翔,是人类的梦想。1903年美国莱特兄弟制造了第一架飞机,它在12秒里飞行了36米。当时,驾驶员只能俯卧在飞机上飞行。后来人类陆续发明了多种类型的飞机。最初的飞机使用的是活塞式汽油发动机,后来有了涡轮螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机,使飞机飞得更高更快。而第一架没有发动机用人力蹬脚踏飞行的飞机是高瑟莫艾勃乔斯造。
F. 自己制造直升飞机, 我在网上看到那些牛人自己制造直升飞机成功升天的视频!我很感兴趣,我也想自己制造
你好
那个需要绝对的平衡,四个可能不够,盘行飞行器网上也有,你可以看看,有20多个引擎,都是小的,但是很不好操控。
G. 自己发明飞机可不可以,在外面飞
发明可以,但是还要看你发明的飞机达到什么水平,如果达到一定的飞行高度,或者用了什么高科技无线电电波,飞行距离,用途等等就会受限制,要向有关部门报告的,否则会有责任追究。而且最好相关部门的批示。因此要慎飞,安全最主要。祝您成功。忘采纳
H. 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.
I. 莱特兄弟是怎么发明飞机的
1903年12月17日,这是一个寒冷的冬日。在美国北卡罗来纳州基蒂霍克的一片荒地上,寒气袭人,朔风四起,天空布满浓云。莱特兄弟俩设计制造的“飞行者号”飞机,就要当众试飞了。
前几天,莱特兄弟在许多公共场所贴出了飞机试飞的海报,他们希望向更多的人展示自己多年来含辛茹苦制造的飞机。此时,他们热切地期待着观众们的到来,可惜观众只来了五位。“等一等,再等一等”,然而仍然是那可怜的五名观众,他们不论是因为好奇,还是关心飞机试飞,总之,他们侥幸地成为幸运的观众,成为有史以来亲眼目睹飞机升空的第一批历史见证人。
试飞时间到了,莱特兄弟决定不再等了。弟弟奥维尔坐进了飞机上的座椅,哥哥维尔伯启动了汽油机,随着一阵震耳欲聋的轰鸣声,“飞行者号”徐徐飞离了荒地。1米,2米……维尔伯的心吊在了嗓子眼,嘴里数着数。在12秒内,“飞行者号”摇摇晃晃地飞行了大约35米的距离,飞机轮子超出地面1米。
“成功了!”“飞行者号”的轮子刚刚落地,五名观众和莱特兄弟便欢呼起来。维尔伯大哥紧紧拥抱了弟弟。眼睛里噙着激动和喜悦的泪花。虽然这次试飞的滞空时间很短,飞行高度低得可怜,飞行距离近得很,但它确是人类第一次实现机器动力飞行,打破了比空气重的机器不能飞行的断言,从而开辟了人类航空科学技术的新纪元。莱特兄弟的试飞成功,实现了人类依靠机器动力飞上天空的梦想。
莱特兄弟是美国俄亥俄州丹顿人。维尔伯·莱特1867年生,比弟弟大四岁。在儿童时代,兄弟俩就是形影不离的好朋友,同起同坐,同止同行。幼年时,父亲送给他俩一架会飞的竹蜻蜓,兄弟俩爱不释手,仿制了几架,都成功地飞上了天空。哥哥善于动手,弟弟善于动脑,二人合作,相得益彰,相辅相成,左邻右舍无不钦慕。
由于莱特家中贫困,莱特兄弟俩失去了接受高等教育的机会,只能依靠修理当时刚刚在美国兴起的自行车维持生计。在修理自行车的同时,兄弟俩经常阅读、讨论有关飞行的报道和文献,关注着滑翔机研究的每一项进展。虽然莱特兄弟文化水平不高,但他们能够刻苦自学,不怕吃苦,善于钻研,逐步掌握了飞行的基本理论。
经过多年的努力,莱特兄弟成功地制成了当时世界上最先进的滑翔机。从1900年到1902年,莱特兄弟先后进行了1000多次滑翔飞行实验,获得了大量的宝贵数据。小奥维尔还在飞行中成功地实现了倾斜滑行、空中转弯等难度很大的驾驶动作,这在当时被人们视为“冒着生命危险”的飞行动作。根据新的实验和发现,莱特兄弟在1902年制成装有活动方向舵的滑翔机。
莱特兄弟深深懂得,光依靠无动力滑翔是不可能征服天空的,必须依靠动力才能完成真正意义上的飞行。飞机的动力依靠什么呢?他们首先把目光落在了蒸汽机上。可是,当时再精巧的蒸汽机安装在滑翔机上也显得是庞然大物,根本不可能做到。他们就把研究方向转向了当时刚刚兴起的内燃机上。
从1885年德国人戴姆勒按奥托内燃机原理,研制成四冲程汽油机之后,本茨将汽油机用于汽车,形成了汽车工业。汽油机在汽车工业的推动下起步,由于航空工业的需要而取得了更大的发展。19世纪80~90年代,汽油机的转速约为500~800转/分,20世纪初提高到1000~1500转/分,它具有安装在飞机上的可能性。
1903年初,莱特兄弟在取得了大量滑翔飞行经验和数据之后,大胆计划往滑翔机上安装当时最先进的汽油活塞发动机。然而,他们两人对汽油机的知识几乎等于零,只好白手起家,一切从头学起。他们买来一台废弃的汽油机,卸下来再装上去,装上去再卸下来,最后总算可以使用汽油机了。但对于安放多大的发动机合适,他们不清楚;发动机的功率与飞机有什么关系,他们也不知道。一切都要依靠实验。
为了测量滑翔机的运载能力,莱特兄弟一次次地往滑翔机上装沙袋进行实验,最后总算弄清了他们制造的滑翔机最大载重不能超过90千克。也就是说安装在滑翔机上的发动机不能超过90千克。可是当时制造出来的最小的发动机,也有140千克重。没有合适的发动机就意味着永远只能滑翔飞行,怎么办?莱特兄弟又陷入了困境。
自近代科学技术诞生以来。人类从其中取得的伟大业绩主要可分为两个方面,一方面是从自然界中发现客观的规律,另一方面遵守规律创造自然界不存在的东西。莱特兄弟最大的乐趣就是从事从“无中创造有”的事业,没有合适的发动机,“自己研制”!兄弟俩很快又变成发动机制造商。20世纪初期,汽油机的制造是一门相当深奥的技术项目,莱特兄弟屡败屡起,以精卫填海般的坚定意志,从事着研制工作。就这样,他们终于感动了一位名叫狄拉尔的机械技师。
“你们兄弟俩都问汽油机的事,看来想抢我的饭碗喽,我肚子里的那点真货差不多被你们掏空了。”狄拉尔幽默地说。
“我们一定要制造出重量轻、马力大的汽油机,然后把它装在我们的滑翔机上。”
“小伙子们,你们的精神感动了我。如果你们不嫌弃我这个老头子,算我一个,怎么样?”狄拉尔其实并不老。
“太好了,狄拉尔大叔,这回飞机准会成功!”莱特兄弟几乎高兴得要把狄拉尔抬起来,抛向天空。
兄弟俩在狄拉尔技师的帮助下,经过许多曲折和艰辛,终于制造出了一部四个汽缸、12马力(1马力约为735瓦)、重70余千克的汽油发动机。接着,他们又试制了螺旋桨。当他们把一切安装就绪时,就等待机会进行试飞了。
仲秋时节,秋高气爽,万里无云,一个多么难得的试飞好天气呀。莱特兄弟心里十分高兴,看来胜利已经在向他们招手了。维尔伯转动螺旋桨,奥维尔启动汽油机,点火、给油、松开离合器,随即汽油机突突地运转起来,好兆头,飞机发动机启动十分成功。
螺旋桨呼呼地飞速旋转着,奥维尔缓慢地把油门加大,然后放开了飞机制动器。起飞,飞机缓缓地向前驶去,速度由慢变快。奥维尔想操纵飞机从滑行进入爬升状态,他把操纵杆拉到了尽头,可是飞机还在地上滑行。最后,这架不会飞的飞机撞到一个土堆上,停住了。试飞失败了,奥维尔失望地哭了起来。
“奥维尔弟弟,不要哭了。我们应该找到失败的原因!”大哥安慰着弟弟。
“什么失败的原因,我们永远不会成功。”
奥维尔是一个性格外露的人,容易感情冲动。参加试飞的狄拉尔却从试飞中看出了门道,他认为不能光从发动机减少重量一个方面考虑问题,飞机的自重也要减轻。经过发动机重量减轻和飞机自重减轻,飞机可以在瞬间离开地面飞行一段短短的距离了。
1903年11月末,一架用轻质木料为骨架、帆布为基本材料的双翼飞机终于竣工了,莱特兄弟把它命名为“飞行者号”。该机以双层机翼提供升力,活动方向舵可以操纵升降和左右盘旋,汽油发动机推动螺旋桨,驾驶者俯卧在下层主翼正中操纵飞机。1903年12月17日试飞成功,极大地鼓舞了莱特兄弟。
从此,莱特兄弟一边调试改造飞机,一边进行飞行表演,以扩大航空的社会影响,募集更多的研制资金。莱特兄弟在全国各地巡回表演他们的飞机和飞行,获得了很大的成功。
一转眼到了1908年,莱特兄弟的飞机性能已经有了很大的改进。这一年秋天,莱特兄弟应邀去法国进行飞行表演,创造了连续飞行2小时20分23秒的新纪录。
如今,航空事业已经高度发达,然而人们仍然牢记着莱特兄弟的功绩,他们的“飞行者号”被人们公认为世界上的第一架飞机。
知识点
滑翔机
滑翔机是一种没有动力装置,重于空气的固定翼航空器。它可以由飞机拖曳起飞,也可用绞盘车或汽车牵引起飞,更初级的还可从高处的斜坡上下滑到空中。在无风情况下,滑翔机在下滑飞行中依靠自身重力的分量获得前进动力,这种损失高度的无动力下滑飞行称滑翔。在上升气流中,滑翔机可像老鹰展翅那样平飞或升高,通常称为翱翔。滑翔和翱翔是滑翔机的基本飞行方式。
J. 求一些关于飞机制造或者飞行原理方面的视频
你的问题太广,如果要全面回答你这个问题,.那得回答好几天,
而且很多网友都是玩过模拟飞行,包括我,.其实懂的也是基本的..要等专业飞行员来回答你才行..