人類的飛天夢(mèng) 嫦娥飛入廣寒宮,牛郎織女鵲橋相會(huì)……關(guān)于飛天的神話故事不勝枚舉,這些神話和傳說,都表達(dá)了人們對(duì)飛天美好的向往。 敦煌飛天仕女圖 自古以來,人類都向往飛行,古代人認(rèn)為長(zhǎng)了翅膀的東西就能飛。于是早在兩千多年前,中國(guó)人便發(fā)明了一種叫“鳶”的飛行器,用作戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)的通信和偵察手段。歷經(jīng)幾個(gè)朝代的發(fā)展,“鳶”逐步成為老百姓喜聞樂見的娛樂活動(dòng),并擁有了一個(gè)新的稱呼——“風(fēng)箏”。 直到今天,風(fēng)箏仍活躍在我們的日常生活中,在公園里,在草地上,在鄉(xiāng)間池塘邊……小小的風(fēng)箏,承載著每一個(gè)人美好的童年回憶。與此同時(shí),作為人類最早的飛行器之一,風(fēng)箏也影響著航空業(yè)的發(fā)展,許多航空科學(xué)家都曾經(jīng)利用風(fēng)箏做過大量的飛行試驗(yàn)研究。 最初的飛行探索 近代以來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類對(duì)飛行的探索熱情愈發(fā)高漲,嘗試發(fā)明了各種各樣的飛行器: 1809年,英國(guó)人喬治·凱利試制的一架滑翔機(jī),成功將他帶到了幾米之外的地方;1871年,法國(guó)人佩諾發(fā)明的“飄動(dòng)者”號(hào)飛機(jī)模型,在11秒之內(nèi)穩(wěn)定飛行了40米;1890年,法國(guó)人阿代爾研制出安裝了蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)的蝙蝠形動(dòng)力飛機(jī),完全依靠自身動(dòng)力水平起飛成功…… 阿代爾蝙蝠形動(dòng)力飛機(jī) 前人的實(shí)踐激勵(lì)著一批批懷揣飛天夢(mèng)的人開啟了逐夢(mèng)之路,萊特兄弟便是其中的佼佼者。萊特兄弟從理論研究開始,以飛行理論為基礎(chǔ),經(jīng)過數(shù)以百次的試驗(yàn),最終在1903年12月17日操縱“飛行者1號(hào)”成功起飛,完成了人類首次載人動(dòng)力飛行,開創(chuàng)了人類自由飛翔于天空的飛行時(shí)代。 距離世界第一架飛機(jī)問世不到6年,馮如完成了中國(guó)人自己設(shè)計(jì)、自己制造的第一架飛機(jī)“馮如1號(hào)”,并于1909年9月21日試飛成功。 馮如設(shè)計(jì)的飛機(jī) 從模仿鳥類飛行特征、研制簡(jiǎn)易飛行器,到利用加熱空氣產(chǎn)生浮力制造熱氣球、研究帶發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力飛機(jī)……在浩如煙海的歷史長(zhǎng)河中,人類經(jīng)過一次次探索與實(shí)踐,終將飛天夢(mèng)逐步照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。 百年逐鹿空天 “飛行者1號(hào)”的成功,為之后一百多年的飛機(jī)發(fā)展進(jìn)程悄然拉開了序幕。 戰(zhàn)爭(zhēng)歷來都是新型武器的試驗(yàn)場(chǎng)。飛機(jī)出現(xiàn)之后不久,便被正式投入戰(zhàn)場(chǎng),而在經(jīng)歷了一戰(zhàn)、二戰(zhàn)的洗禮之后,飛機(jī)更是得到了空前的發(fā)展。 在第一次世界大戰(zhàn)初期,飛機(jī)非常簡(jiǎn)陋,機(jī)身主要用木料和金屬線制造,機(jī)翼和機(jī)身用涂上膠的布覆蓋,動(dòng)力的不足限制了飛行速度,為了增加升力,許多飛機(jī)都被設(shè)計(jì)成擁有雙層或三層機(jī)翼外形,更有甚者還設(shè)計(jì)成了四層機(jī)翼,可以稱得上是千姿百態(tài)。 一戰(zhàn)初期的三層機(jī)翼飛機(jī) 這一時(shí)期的飛機(jī)主要承擔(dān)著戰(zhàn)區(qū)偵察的任務(wù),不同陣營(yíng)的飛行員在空中見面甚至還會(huì)揮手致意,十分友好。但隨著戰(zhàn)火的升級(jí),戰(zhàn)爭(zhēng)雙方飛行員間不友好的零星交火逐漸開始頻繁起來:很多激奮的飛行員用隨身攜帶的手槍,去射擊在空中相遇的敵機(jī)飛行員,隨后又索性搬上磚頭,用機(jī)上的磚頭去砸敵機(jī)螺旋槳使其墜機(jī)。 駕駛員使用手槍進(jìn)行攻擊 一來二去,人們萌發(fā)了利用飛機(jī)對(duì)敵人進(jìn)行武力打擊的想法。法國(guó)人開始嘗試給飛機(jī)加裝機(jī)槍,并成功干掉了一架德軍飛機(jī)。“還能這么玩?”于是各國(guó)紛紛開始跟風(fēng)和效仿,各種機(jī)槍被大量裝上了飛機(jī)。后來根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)局勢(shì)的需要以及空中戰(zhàn)場(chǎng)的開辟,參戰(zhàn)各國(guó)都研發(fā)了專業(yè)的重型轟炸機(jī),用于執(zhí)行對(duì)地轟炸任務(wù)。 戰(zhàn)斗機(jī)上加裝機(jī)槍 第一次世界大戰(zhàn)后,雖然戰(zhàn)爭(zhēng)暫時(shí)結(jié)束了,但是航空設(shè)計(jì)師和工程師們并沒有休息,他們都在努力設(shè)計(jì)各種新式的飛機(jī)、研制更加強(qiáng)勁有力的發(fā)動(dòng)機(jī),軍用飛機(jī)的發(fā)展開啟井噴模式。 在第二次世界大戰(zhàn)過程中,飛機(jī)完成了三次跨越。 首先改變的就是飛機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)。因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)需要,航空發(fā)動(dòng)機(jī)得到了極大發(fā)展,功率和推力都有顯著提升,飛機(jī)從雙翼機(jī)、三翼機(jī)變成了單翼,靈活性、速度、升限得到了很大提升。 其次改變的是飛機(jī)的制造材料。從萊特兄弟發(fā)明第一款飛機(jī)開始,飛機(jī)的主要制造材料一直都是木頭,隨著二次世界大戰(zhàn)期間空戰(zhàn)越來越激烈,飛機(jī)制造開始使用結(jié)實(shí)且輕質(zhì)的金屬材料,鋁合金成為了飛機(jī)制造的主要材料。因?yàn)椴牧系母淖儯w機(jī)就能飛的更高更快,便出現(xiàn)了全封閉玻璃座艙。 封閉玻璃座艙 航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展和制造材料的革新,讓飛機(jī)能夠更好地適應(yīng)復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,開辟了空中戰(zhàn)場(chǎng)的新模式。歷經(jīng)兩場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的洗禮,人們逐漸重視飛機(jī)在軍事上的強(qiáng)有力作用,飛行器進(jìn)入技術(shù)變革的攻堅(jiān)期和井噴期。 現(xiàn)如今,戰(zhàn)斗機(jī)不僅飛行速度快、飛機(jī)性能機(jī)動(dòng)靈活、電子設(shè)備功能強(qiáng)大、攜帶武器數(shù)量更多,而且在機(jī)型設(shè)計(jì)上也有許多的發(fā)展和創(chuàng)新,翼身融合體、邊條翼、前掠式機(jī)翼等各種新設(shè)計(jì)先后涌現(xiàn)并被應(yīng)用到飛機(jī)上。 民用飛機(jī)的欣欣向榮 在軍用飛機(jī)蓬勃發(fā)展的同時(shí),民用飛機(jī)也在迅速地進(jìn)步。最早的民用飛機(jī)由一戰(zhàn)后過剩的軍用轟炸機(jī)改裝而來,最開始用于運(yùn)貨,后來發(fā)展到載客,并在德國(guó)、法國(guó)和英國(guó)等國(guó)家逐漸出現(xiàn)了固定的國(guó)內(nèi)、國(guó)際航線和航班。 噴氣推進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn),同樣也成為民用飛機(jī)發(fā)展的新動(dòng)力。1949年,英國(guó)研制成功一種中程噴氣式客機(jī)——“彗星”,將民航客機(jī)的飛行速度一下子由400千米/時(shí)提高到800千米/時(shí),這也是人類航空史的第一種噴氣式民航客機(jī)。隨后,美國(guó)、法國(guó)和蘇聯(lián)也都成功研制噴氣式民航飛機(jī),民用航空迎來了快速發(fā)展的輝煌時(shí)期。 中程噴氣式客機(jī)——“彗星1號(hào)” 在追尋自主研制民航客機(jī)的道路上,中國(guó)人也未曾缺席。從“新舟”系列到ARJ21支線客機(jī),從運(yùn)10到C919大型客機(jī),一代代中國(guó)航空人薪火相傳,攻堅(jiān)克難。如今,ARJ21已經(jīng)批量投入運(yùn)營(yíng)并得到了市場(chǎng)的認(rèn)可,而經(jīng)過9年攻關(guān),我國(guó)自主研制的新一代噴氣式大型客機(jī)C919已于2017年5月首飛。在不久的將來,我們即將坐上國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)實(shí)現(xiàn)空中出行。 我國(guó)自主研制的新一代噴氣式大型客機(jī)C919 |