【簡介:】飛機的發(fā)展史 自從萊特兄弟1903年第一次進行了有動力的飛行后,時間僅之過了70多年人類就突破了平流層,進入到了外層空間。時至今日,世界上沒有哪個表面能躲過衛(wèi)星的窺視。
飛機的發(fā)展史 自從萊特兄弟1903年第一次進行了有動力的飛行后,時間僅之過了70多年人類就突破了平流層,進入到了外層空間。時至今日,世界上沒有哪個表面能躲過衛(wèi)星的窺視。達芬奇的夢境和設(shè)想成為了現(xiàn)實。 人類是一種好戰(zhàn)的生物,從實現(xiàn)空中自由飛翔的美麗夢想到讓死神上天僅僅用了八年。而首次真正的空戰(zhàn)則只是三年后的事。 隨著科學(xué)技術(shù)的進步,蒸汽機、電動機、內(nèi)燃機等動力裝置相繼問世,氣球的動力來源得到了解決。于是,人們?nèi)嬲归_了對能飛的氣球——飛艇的研究。1852年,法國工程師吉法德進行了研究。同年9月,吉法德進行了首次試飛并獲得成功。 其后的多次試驗發(fā)現(xiàn)軟式飛艇存在不少問題,飛艇的氣囊不僅難以保持外形的恒定,而且容易破損。于是,有人想法在氣囊內(nèi)固定了一個環(huán)形龍骨并獲得成功。這就是半硬式飛艇。后來,德國一名飛行愛好者用木質(zhì)材料為飛艇氣囊制作了一個外部支架,將氣囊固定在支架內(nèi)保持外形,從而制成了硬式飛艇。這個改進不但徹底解決了保持氣囊外形的難題,而且也利于飛艇的搬運。這種結(jié)構(gòu)逐漸成為以后的標(biāo)準飛艇樣式。 1885年底,德國工程師本茨與戴姆勒聯(lián)合發(fā)明了實用的汽油發(fā)動機,使人類擁有了推力更大的動力裝置。從此以后,飛行器的發(fā)展越來越快。 1898年,德國的齊柏林首次設(shè)計和制造出了硬式飛艇。這種飛艇使用結(jié)構(gòu)完整的骨架保持氣囊的外形,采用活塞式發(fā)動機作動力,因而飛行性能好,裝載量大。1900年,齊柏林駕駛他那龐大的硬式飛艇成功飛越了康斯坦茨湖,引起轟動。1903年,法國的勒博迪兄弟制造出了世界上第一艘真正實用的飛艇。這艘飛艇在同年11月12日一次飛行了61公里。 此后,氣球與飛艇的發(fā)展進入了極盛時期,在軍事和交通運輸領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在軍事方面,德、法、俄、英等國相繼組建了飛艇部隊,把飛艇引入了戰(zhàn)場。例如在1911年的意大利—土耳其戰(zhàn)爭中,意大利首次使用了3艘飛艇對土耳其進行偵察和轟炸;1914年8月5日,德國使用品柏林飛艇大規(guī)模轟炸法國要塞城市列日;一年以后,德國又出動5艘LZ-38型齊柏林飛艇橫跨英吉利海峽轟炸倫敦;炸死7人,炸傷30多人,在英國人中造成了齊柏林大恐慌。在運輸方面,德國于1910年6月28日在法蘭克福與杜塞爾多夫之間建立了一條定期飛艇空中航線。在這條航線上飛行的是LZ-7型齊柏林飛艇,它可載24名旅客和12名空勤人員,飛行速度高達每小時70多公里。1912年,一艘齊柏林飛艇還用20天的時間實現(xiàn)了人類首次環(huán)球飛行。 1903年12月17日,萊特兄弟進行了人類歷史上的首次有動力、可操縱持續(xù)飛行試驗。試驗中,飛機成功地飛行了約260米距離。新聞界對萊特兄弟的突破進行了廣泛的報道。但這一成功并未引起美國政府及公眾的重視和承認。歐洲國家對此則干脆表示難以置信。在萊特兄弟飛行成功9天以后,蘭利研制的一架飛機在試飛中失事,這一事件更加影響了飛機的推廣。美國人普遍對研制飛機的行為進行了攻擊,認為這太浪費納稅人的金錢。萊特兄弟對幾年努力的心血得不到承認備感失望,甚至一度想與飛機告別。經(jīng)過一段時間的冷靜思考后,萊特兄弟決心把研制工作繼續(xù)下去。他們堅信,遲早有一天他們的成果會得到公正的評價。為了不至于引起公眾的批評,萊特兄弟將研制工作轉(zhuǎn)為秘密進行。1905年,他們制造出了一架能夠在空中停留半個多小時的飛機。萊特兄弟打算把飛機贈送給美國政府,但當(dāng)局仍然對他們的成就不加理睬。心灰意冷的萊特兄弟在萬般無奈中只好暫時中止了對飛機的研究。 在萊特兄弟的成就促進下,歐洲特別是法國的飛行事業(yè)在1909年取得了重大的進展。這一年的8月,法國蘭斯主辦了一次盛大的飛行集會,歐洲的飛行員們相繼創(chuàng)造了多種飛行記錄。然而,給世界帶來強烈震撼的還要數(shù)法國飛行員路易·布萊里奧。他駕駛一架飛機成功飛越英吉利海峽,降落到了大不列顛國土上。這個事件不僅給世界公眾留下了十分深刻的印象,而且也使英國人大為吃驚:他們意識到了某種突如其來的危險。飛機的發(fā)展使他們預(yù)感到單純憑借海上防御力量今后已不可能保證自己國家的安全了。 航空事業(yè)的不斷發(fā)展使各國軍事當(dāng)局認識到了航空氣在軍事領(lǐng)域里的發(fā)展前景,歐洲的各個強國開始搜羅各種各樣的飛機以供陸軍使用。不過,這時的飛機還主要用于偵察,飛機的研制工作大多也由私人進行,因而進展相當(dāng)緩慢。在德國,人們的興趣還主要集中在體積龐大的齊柏林飛艇上,因為此前公眾的捐款使齊柏林得以繼續(xù)以飛艇先驅(qū)者的身份從事研制工作,并最終向德國人證明了這種飛艇的實用價值。在另外兩個航空大國法國和英國,飛機開始受到更多的關(guān)注。 但是,軍人們已經(jīng)急不可待地要把這件新式武器用于戰(zhàn)爭了。盡管飛機此時還存在許多問題,甚至還經(jīng)常帶來一些災(zāi)難性的后果,但職業(yè)本身就充滿危險的軍人卻顧及不了那么多。于是,飛機在意土戰(zhàn)爭中首次露面了。 意土戰(zhàn)爭中,意大利航空隊在的黎波里的成功初步顯示了飛機的威力,預(yù)示了現(xiàn)代戰(zhàn)爭的戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)將發(fā)生革命性變化,從而引起世界各國軍方的矚目和效仿,并極大地促進了軍事航空業(yè)的發(fā)展。至1913年初,航空大國真正的航空部隊已初步組建起來,并建立了各種規(guī)模的飛機制造廠,開始了軍用飛機的研制歷程。英國皇家飛機制造廠生產(chǎn)的BE·2型飛機,便是軍方對飛機的興趣日趨濃厚的產(chǎn)物。不過,當(dāng)時許多私人品業(yè)謀求改進的還是與比賽相關(guān)的飛機性能,而且由于軍方還沒有為飛機規(guī)定明確的作戰(zhàn)任務(wù),從而在訂購飛機時對規(guī)格的要求也就沒有形成一定的規(guī)范。除了要求容易駕駛以及能夠為陸、海軍執(zhí)行偵察、搜索任務(wù)以外,軍方對飛機性能別無他求。因此,這一時期飛機的型號和部件還根本談不上什么標(biāo)準化,在飛機軍械以及投彈方面的實驗工作做得也很少。 到第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前夕,第一架重于空氣的飛行器成功飛行的歷史僅有11年。飛機的性能雖比誕生之初有了很大改進,但還存在許多弱點。飛機的載重量、飛行速度、航程還很小,飛機的操作、安全性能也較差。氣候往往對飛行有著決定性的影響。尤其重要的是,許多軍隊指揮官還不具備洞察飛機在未來戰(zhàn)爭中的作用的戰(zhàn)略眼光,他們賦予飛機的主要任務(wù)也僅僅局限于偵察、搜索。軍人們目光短淺的結(jié)果是沒有在組織工作方面為建立航空兵奠定必要的基礎(chǔ)。由于飛機是一種新出現(xiàn)的武器,高級指揮員們大多對此持懷疑態(tài)度,中級指揮員又不具備進行飛行管理所必備的經(jīng)驗,因此,當(dāng)時唯一可行的辦法是將擔(dān)任航空勤務(wù)的低級軍官提升至相當(dāng)高的指揮崗位。這樣做又引出了許多新矛盾。盡管這些初級軍官了解新的部隊是怎么一回事,他們也有一定的實踐經(jīng)驗,但他們既沒有接受過充分利用與其職務(wù)相一致的指揮權(quán)的訓(xùn)練,也缺乏理直氣壯地同那些與他們級別相當(dāng)?shù)钠渌N指揮官打交道的權(quán)威。再說,航空兵本身還是一個級別較低的兵種,大部分新上任的指揮官也不愿意用手槍和手榴彈等威力并不大的東西去承擔(dān)風(fēng)險。于是,那些富于想象力、充滿激情與積極性的飛行軍官的工作熱情便受到了嚴重打擊。更為嚴重的是,航空部隊的一些高級軍官本身也對自己的作用缺乏理解和遠見。不過,飛機向?qū)崙?zhàn)方向的發(fā)展與完善仍在緩慢地進行。德國和法國已經(jīng)開始嘗試在飛機上安裝機槍,英國和美國也有人私下進行此類試驗。 到第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)時,德國已擁有一支世界上規(guī)模最大的航空部隊。這支空中力量由帝國陸軍航空勤務(wù)隊和帝國海軍航空勤務(wù)隊兩部分組成,分別從屬于陸、海軍,遂行陸上偵察、情報收集以及海上搜索、救援任務(wù)。不過,德國擴大航空部隊的重點并沒有放在飛機上,而是放在了齊柏林飛艇上。他們指望用這些龐大的飛艇來進行戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略偵察。然而,德國人忽視了一個非常重要的事實,即齊柏林飛艇極易遭受損失——為了獲得有價值的情報,飛艇必須下降到可能被炮火擊中的高度,然而飛艇中貯存的是易燃氣體,一旦被炮火擊中,后果不堪設(shè)想。 在德國擁有的所有飛機中,大約半數(shù)為鴿式單翼機,這種飛起來十分平穩(wěn)的飛機由奧地利人埃特里希研制成功并根據(jù)合同在德國生產(chǎn);其余飛機是拉進式雙翼機。當(dāng)時,德國航空兵的基本戰(zhàn)術(shù)單位是飛行小隊,每個飛行小隊由6架飛機組成,整個航空兵共有41個小隊。這些戰(zhàn)術(shù)單位中的34個被分配給集團軍和軍一級的指揮官運用,其余7個編成獨立的航空中隊,由陸軍航空督察處實施單獨的行政領(lǐng)導(dǎo)。 規(guī)模僅次于德國航空兵的是法國陸軍航空兵。法國陸軍航空兵受法國總參謀部航空處領(lǐng)導(dǎo),基本戰(zhàn)術(shù)單位是飛行中隊,飛行中隊的編制因飛機種類而異。AE鋐1中雙座機飛行中隊由6架飛機組成,單座機飛行中隊則由10架組成。在威爾伯·萊特于1908年應(yīng)邀前往歐洲之前,法國人設(shè)計生產(chǎn)飛機的指導(dǎo)思想主要是:飛機必須可以自由飛行,駕駛員的職責(zé)不過是操縱它,就像司機駕駛汽車一樣。那些笨重平穩(wěn)的雙座飛機就是根據(jù)這個指導(dǎo)思想研制的。自威爾伯在巴黎的表演取得極大成功后,萊特兄弟更富有挑戰(zhàn)性的思想深深影響了一批法國人,并由此產(chǎn)生了全新的設(shè)計觀點。這些人認為:真正的飛行只能是由一架基本上不穩(wěn)定的飛機完成的;在整個飛行過程中,飛行員必須像騎師駕馭駿馬那樣去操縱飛機,使其順應(yīng)自己的意志。那些靈活性較強的單座飛機正是這種設(shè)計思想的產(chǎn)物。此外,影響設(shè)計思想的另一個重要因素是發(fā)動機的種類。當(dāng)時,較重型的的飛機傾向于采用水冷式直列發(fā)動機,這種發(fā)動機的功率相當(dāng)大。而輕型飛機傾向于采用品缸旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機,這種發(fā)動機汽缸圍繞曲軸成星形排列,曲軸一端固定在機身上,螺旋槳則安裝在旋轉(zhuǎn)的曲軸機匣上。這樣的設(shè)計使發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡單而緊湊,體積大大縮小,重量也大大減輕。安裝這種發(fā)動機的飛機飛行性能因而也得到改善。 與此同時,英國人也逐漸注意到了發(fā)展航空兵的必要性。1912年,英國成立了皇家飛行隊,下屬陸軍航空聯(lián)隊和海軍航空聯(lián)隊各一個。不久,英國又成立了皇家航空勤務(wù)隊,作為一支獨立的航空部隊隸屬于海軍。這樣,英國的航空兵就由皇家飛行隊以及皇家海軍航空勤務(wù)隊兩部分組成。英國航空兵的基本戰(zhàn)術(shù)單位是中隊,每個中隊由3個小隊組成,每個小隊編制4架飛機。在中隊之上是聯(lián)隊和旅。至一戰(zhàn)爆發(fā),英國航空兵共有飛機56架。然而,英國飛機的種類極為復(fù)雜,為數(shù)不多的飛機竟包括了近10種型號。而且,英國人從來就沒計劃過把相同型號的飛機編在一起,而是常常把快速單座飛機與五花八門的低速飛機混合編組,極大影響了飛機性能的有效發(fā)揮。更為嚴重的是,英國飛機的生產(chǎn)規(guī)模還過小,必須依賴法國生產(chǎn)的飛機來滿足其需要。這意味著皇家飛行隊在戰(zhàn)時將不得不受制于法國的飛機生產(chǎn)能力,只有在法國滿足了自身的需要后,英國的空中力量才有可能得到補充和加強。直到1916年,英國的飛機制造業(yè)才開始基本滿足皇家飛行隊不斷增大的需要。 到第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā),盡管航空兵還處于相當(dāng)幼稚的時期,但是,飛機已經(jīng)在實踐中顯示出了它的非凡作用與廣闊的發(fā)展前景。飛機上的武器裝備也逐漸由手槍、手榴彈發(fā)展成為機槍、炸彈。其后的戰(zhàn)爭實踐證明,飛機的參戰(zhàn)使戰(zhàn)爭的整個作戰(zhàn)樣式、戰(zhàn)場面貌發(fā)生了根本性改變。人類的殘殺也從地上海上一下子飛到了空中。 上面兩張圖很眼熟吧,一戰(zhàn)頭號王牌“紅男爵”馮.李希特霍芬的座機 1914年8月,給人類社會帶來巨大災(zāi)難的第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)了。這在當(dāng)時是一種令人無法預(yù)料的新型戰(zhàn)爭:龐大的軍隊、密集的士兵、彼此相隔數(shù)碼對峙幾月甚至幾年的戰(zhàn)線……戰(zhàn)前人們誰也不會料到飛機會在這次戰(zhàn)爭中得到突飛猛進的發(fā)展,然而事實卻向人們證明:空中作戰(zhàn)的許多樣式是在這場戰(zhàn)爭中播下的種子,從此以后,空中作戰(zhàn)思想就開始縈繞在世人的腦海中,并進而改變了整個戰(zhàn)爭的面貌。 幾百年以來,騎兵一直把自己視為陸軍的眼睛,因為它可以搜索敵人,并將敵情報告給司令部。然而,在第一次世界大戰(zhàn)中,飛機卻使騎兵受到了威脅,因為一架飛機在幾百英尺的高空可以完成同樣的偵察任務(wù),而且飛行員在幾分鐘內(nèi)即可將獲得的情報送交司令部。 偵察是飛機在軍事上的第一個應(yīng)用領(lǐng)域,也是飛機在大戰(zhàn)初期的核心任務(wù)。1914年9月3日,法國的一架偵察機發(fā)現(xiàn)德軍已經(jīng)不再繞著巴黎的西郊向前疾進,而是向東直插這座城市的內(nèi)部,從而將他們的右翼暴露于外。這一情報使法軍掌握了德軍的弱點。法軍抓住時機,發(fā)動了規(guī)模巨大的馬恩河戰(zhàn)役,阻止住了德軍的進攻,扭轉(zhuǎn)了戰(zhàn)場上的不利態(tài)勢。 最早飛機上沒有安裝武器,只是偵查用。你飛過來,我也飛過去,見了面還很有紳士風(fēng)度的打個招呼揮揮手。不過好景不長,很快空戰(zhàn)的時代到來了。 人類史上首次空戰(zhàn):第一次世界大戰(zhàn)時期,法國飛行員安德烈駕駛一架雙翼飛機飛往比利時列日一帶執(zhí)行偵察任務(wù);與此同時,德國飛行員漢斯也正駕駛飛機前往馬恩河岸執(zhí)行同樣的任務(wù)。兩機在空中迎面相遇,漢斯按照飛行員的規(guī)矩紳士般地向?qū)Ψ綋]手致意,但安德烈可不吃這一套,反而嘲笑地向他伸出小指頭。這一污辱性的動作令漢斯怒火中燒。 報復(fù)心促使?jié)h斯立刻調(diào)轉(zhuǎn)機頭向安德烈撲去,安德烈也不示弱,駕駛戰(zhàn)鷹往回盤旋,并再次向漢斯晃動一個小指頭。豈有此理!漢斯拔槍射擊,安德烈也舉槍還擊,兩人在空中就斗在一起。然而兩人卻彈彈虛發(fā),誰也沒法將對方置于死地,很快便興味索然。于是兩人干脆揮手告別,各干各的活去了。人類歷史上第一場空戰(zhàn)便這樣草草收場了。 但是,兩個人在空中的這番斗氣卻讓軍事家們茅塞頓開。漢斯回營后一通訴苦,令德國人大為激動,人類戰(zhàn)爭史上第一架武裝戰(zhàn)斗機由此誕生了 1914年10月5日,法軍飛行員約瑟夫·弗朗茨和機械員兼觀察員路易·凱諾中士駕駛一架瓦贊飛機在己方陣地上空巡邏。這種飛機結(jié)構(gòu)緊湊,有兩個座位,采用推進式發(fā)動機。觀察員位于靴形短艙的前部,操縱一挺0.303英寸口徑的能活動的劉易斯式輕機槍。劉易斯式輕機槍是當(dāng)時最先進的機上機槍之一。這種機槍是美國人艾薩克·劉易斯上校于20世紀初設(shè)計的一種輕型氣冷式武器,它有一個內(nèi)裝47—90發(fā)子彈的鼓形彈匣,插在機匣頂部。拆掉槍筒套筒以后,機槍的重量便減輕許多,因此它是一種很好的機載武器。凱諾中士把這挺機槍架在機頭上,機槍的底座是活動的。他擺弄著這挺機槍,懷疑它是否真的有效,很想有個機會試一試。正當(dāng)他手癢難捺之際,一架倒霉的德國阿維亞蒂克雙座偵察機闖入了他的視野。弗朗茨駕機沖了過去,德機并未急著逃跑,因為飛行員沒看到那挺可怕的機槍。當(dāng)兩機距離接近時,可怕的機槍吐出了火舌,驚慌失措的德機一會兒工夫就被擊中墜毀。這是戰(zhàn)爭史上第一次用機槍進行的空戰(zhàn),空中追逐與殲擊的時代由此開始。 在第一次世界大戰(zhàn)中,飛機還被廣泛運用于空地協(xié)同作戰(zhàn)。在1917年11月20日進行的康布雷戰(zhàn)役中,英軍派出了1000余架飛機參戰(zhàn)。這些飛機以低空盤旋的噪音來掩蓋坦克開進的隆隆聲,以對地轟炸和機槍掃射來支援地面部隊的行動,這些飛機還轟炸了德軍的炮兵和指揮部。經(jīng)過10個小時的激戰(zhàn),英軍突破了德軍的防線,俘敵8000余人,繳獲火炮100余門。11月30日,德軍在1000余架飛機的支援下實施反擊,收復(fù)了失地,俘敵9000余人,繳獲坦克100輛,火炮148門。這次戰(zhàn)役是坦克、飛機、步兵、炮兵的首次協(xié)同作戰(zhàn),為協(xié)同戰(zhàn)役理論的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。航空兵的低空強擊戰(zhàn)術(shù)也在這次戰(zhàn)役中得到了發(fā)展。在這一時期,德國人在飛機配合陸軍作戰(zhàn)方面處于領(lǐng)先地位,他們專門生產(chǎn)了有裝甲的J級飛機和輕型CL級飛機用于攻擊地面目標(biāo)。 德國的J級容克式飛機是現(xiàn)代強擊機的雛形,它的機身全部用鋁合金制造,飛機腹部裝有下射機槍,座艙周圍裝有5毫米厚的鋼板。飛機攜帶有集束手榴彈和手拋輕型炸彈,可有效地執(zhí)行對地攻擊的任務(wù)。德國還在1918年1月26日頒布的《陣地戰(zhàn)中的進攻》細則中明確了航空兵在諸兵種協(xié)同作戰(zhàn)中的具體運用辦法。1918年3月21日,德國航空兵在皮卡迪進攻戰(zhàn)斗中實施了這一細則。偵察航空兵首先期飛,進行戰(zhàn)場監(jiān)視和收集情報,使指揮部隨時掌握突擊進程;殲擊航空兵掌握制空權(quán);強擊航空兵隨即投入戰(zhàn)斗,對敵步兵和炮兵實施猛烈掃射。第二天,德軍步兵又在30架強擊機支援下,粉碎了英軍第50師和61師的抵抗。第三天,德國強擊航空兵有效地阻止了英軍第5集團軍預(yù)備隊的開進,并襲擊了撤退的英軍部隊和輜重隊。這次戰(zhàn)役,積累了豐富的在協(xié)同作戰(zhàn)中使用航空兵的經(jīng)驗。 1914年8月,英國皇家海軍改裝了3艘水上飛機母艦,每艘可搭載3架水上飛機。1914年11月,皇家海軍決定用這3艘水上飛機母艦從海上對庫克斯港以南的一座齊柏林飛艇庫發(fā)動一次襲擊。這將是真正的海軍航空兵作戰(zhàn)。飛機將從海上的母艦上起飛,攻擊遠遠超出任何陸基飛機作戰(zhàn)半徑的目標(biāo)。 12月24日17時,由3艘水上飛機母艦、2艘巡洋艦、10艘驅(qū)逐艦、10艘潛艇組成的龐大艦隊從哈里奇出發(fā)了。在夜幕的掩護下,艦隊于凌晨4時30分順利通過了北海,6時整到達了弗里西亞群島旺格奧格以北40海里的預(yù)定位置。 ==================================飛機的發(fā)展史 萊特兄弟的早期飛機本世紀初在美國有一對兄弟他們在世界的飛機發(fā)展史上做出了重大的貢獻,他們就是萊特兄弟。在當(dāng)時大多數(shù)人認為飛機依靠自身動力的飛行完全不可能,而萊特兄弟確不相信這種結(jié)論,從1900年至1902年他們兄弟進行1000多次滑翔試飛,終于在1903年制造出了第一架依靠自身動力進行載人飛行的飛機“飛行者”1號,并且獲得試飛成功。他們因此于1909年獲得美國國會榮譽獎。同年,他們創(chuàng)辦了“萊特飛機公司”。這是人類在飛機發(fā)展的歷史上取得的巨大成功. 1903年12月17日萊特兄弟駕駛他們制造的飛行器員進行首次持續(xù)的有動力的、可操縱的飛行。。12月17日凌晨飛機從平地起飛。這天萊特兄弟共試飛3次,第一次飛行12秒,最長一次飛行59秒,行程約260米。本圖為萊特兄弟1903年制造的飛機。1905年他們又制造了世界上第一架實用的飛機,能轉(zhuǎn)彎、傾斜、做圓圈飛行和8字飛行,連續(xù)航行時間超過半小時。從此,人類的航空事業(yè)揭開了嶄新的一頁。新型飛機空天飛機空天飛機,即航空航天飛機,是一種兼具高超音速運輸機功能和天地往返運輸系統(tǒng)功能的可重復(fù)使用的有翼飛行器。它既能從機場跑道起飛,由能以高超音速穿越大氣層進入宇宙空間,完成航天任務(wù)后再入大氣層,在機場水平著陸,經(jīng)過簡單的維修后,短期內(nèi)又可重返藍天,可重復(fù)使用幾十到幾百次(圖6-7)??仗祜w機具有一般飛機和航天器所沒有的優(yōu)越性: 首先,與普通運輸機相比,它能夠以更高速度在大氣層上層或近宇宙空間機動飛行,大大縮短了遠距離運輸?shù)臅r間。例如,德國“桑格爾”空天飛機由法蘭克福經(jīng)洛杉磯至東京僅需3小時15分,美國“新東方快車”由華盛頓至北京僅需2小時,而由歐洲飛到澳大利亞只要1小時。 其次,與以往的一次性使用飛船和多次部分重復(fù)使用航天飛機相比,空天飛機在重復(fù)性使用、機場水平起降能力、靈活機動性、可維修性、復(fù)飛間隔時間、發(fā)射操作費用等方面均有顯著改進。所以,空天飛機有著非常廣闊的發(fā)展前景。它不僅可以進行全球性的高超音速運輸,而且可以像航天飛機那樣,去執(zhí)行各項航天任務(wù)。21世紀,空天飛機將開創(chuàng)世界航空和航天運輸?shù)男录o元,成為翱翔于大氣層與宇宙空間的驕子。超音速飛機世紀之交,美國能源部的國立勞倫斯?利弗莫爾實驗室,公布了一種時速10720千米的特超音速飛機的嶄新設(shè)計藍圖。特超音速飛機沿著地球大氣層邊緣作“跳躍”飛行,就像小石塊在水上彈跳。當(dāng)飛機在爬升至近41000米高空時,剛好在大氣層之外飛行,駕駛員隨即關(guān)閉發(fā)動機,讓飛機滑翔飛近大氣層邊緣,接著馬上啟動發(fā)動機,“跳回”大氣層外。特超音速飛機將以10倍音速的速度翱翔,時速為10780千米。它的發(fā)動機采用半火箭、半噴氣式,火箭用來獲得高度,噴氣則用于跳躍。特超音速飛機從美國中西部起飛,需要大約25次的“跳躍”,一個半小時后,即可飛抵日本,而目前從美國飛到日本的時間是10個半小時。原子能航空母機 21世紀將開發(fā)一種重量輕、功率大的原子能航空發(fā)動機。裝有這種發(fā)動機的多用途航空母機能在1.9萬米的平流層中以6馬赫速度飛行。航空母機沿著平流層,6個多小時就能繞地球飛一圈。通過地區(qū)性的飛機(內(nèi)線飛機)和航空母機(外線飛機),世界上各個重要城市有機、高速地連為一體。從地面起飛的內(nèi)線飛機飛進航空母機后,乘客不必再坐狹窄的座位了,而是可以在航空母機的豪華餐廳或游藝宮里度過愉快的空中旅行生活,到目的地的上空后再乘地區(qū)性飛機直達目的地。這個“不著陸飛行基地計劃”,是航空產(chǎn)業(yè)界人士為了和陸上的“真空隧道磁懸浮超音速列車”相對抗而想出的雄偉計劃。地區(qū)性飛機的飛行距離只要能到達航空母機就行了,因此可少帶燃料,在有限的載重中,可多運旅客和物資。原子能航空母機不用起飛和著陸,因而綜合費用減少。另外,航空母機還起著宇宙開發(fā)基地的作用。從該基地,還可以起飛和降落定期的宇宙公共航班飛機或宇宙游覽船,飛往新建的太空城市。飛機的應(yīng)用飛機的發(fā)明在一定程度上改變了20世紀的人類歷史。發(fā)明沒多久,飛機便開始廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,執(zhí)行偵察、轟炸、運輸?shù)榷囗椳娛氯蝿?wù)。如今,掌握制空權(quán)甚至成為左右戰(zhàn)爭全局的關(guān)鍵,軍用飛機的分類也更細,如殲擊機、截擊機、強擊機、轟炸機、反潛機、偵察機、預(yù)警機、電子干擾機、空中加油機、艦載飛機及軍用運輸機,等等。飛機也大量用于民用,已成為當(dāng)今世界不可缺少的交通工具。此外,飛機還廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、救護、體育等多種領(lǐng)域,如大地測繪、地質(zhì)勘探、資源調(diào)查、播種施肥、森林防火等。飛機的發(fā)明也使航空運輸業(yè)得到了空前發(fā)展,許多為工業(yè)發(fā)展所需的種種原料擁有了新的來源和渠道,大大減輕了人們對當(dāng)?shù)刈匀毁Y源的依賴程度。特別是超音速飛機誕生以后,空中運輸更加興旺。那些不宜長時間運輸?shù)纳蠛碗y以長期保存的美味食品,也可以乘坐飛機而跨越五湖四海,給世界各地的人們共賞共享。當(dāng)年連貴妃娘娘都不易品嘗的嶺南荔枝,如今也出現(xiàn)在尋常百姓的家中了。在人類向地球深處進軍時,飛機也被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探。人們使用裝備了照相機或者一種稱為肖蘭系統(tǒng)的電子設(shè)備的飛機,可以迅速而準確地對廣大地區(qū),包括險峻而難以到達的地方進行測繪。把空中拍攝的照片一張張拼接起來,就可以繪制極好的地形圖。這比古老的測繪方式要簡便易行得多。就連冰天雪地、人跡罕至,一度只是探險人員涉足的北極和南極,現(xiàn)在乘坐飛機也可以毫不困難地到達。經(jīng)過近100年的發(fā)展,現(xiàn)代飛機已在外形、性能等多方面較萊特兄弟研制的飛機發(fā)生了重大改變,它集中應(yīng)用了力學(xué)、熱力學(xué)、噴氣推進、計算機、真空技術(shù)等許多工程技術(shù)的新成就,不僅使飛行速度超過了音速,還使飛機的目標(biāo)捕獲、識別和跟蹤、自動控制、全天候飛行及通信、導(dǎo)航等多方面性能大大增強,飛機的作戰(zhàn)、機動和生存能力明顯提高。
象鳥兒一樣在天空飛翔,自古以來就是人類的夢想。為了它的實現(xiàn),人們付出了多年堅持不懈的努力,甚至許多先驅(qū)者生命的代價。終于在1903年12月17日,世界上第一架載人動力飛機在美國北卡羅萊納州的基蒂霍克飛上了藍天。這架飛機被叫做“飛行者—1號”,它的發(fā)明者就是美國的威爾伯.萊特和奧維爾.萊特兄弟。 威爾伯.萊特生于1867年4月16日,他的弟弟奧維爾.萊特生于1871年8月19日,他們從小就對機械裝配和飛行懷有濃厚的興趣,從事自行車修理和制造行業(yè)。 奧托.李林塔爾試飛滑翔機成功的消息使他們立志飛行。1896年李林塔爾試飛失事,促使他們把注意力集中在了飛機的平衡操縱上面。他們特別研究了鳥的飛行,并深入鉆研了當(dāng)時幾乎所有關(guān)于航空理論方面的書籍。這個時期,航空事業(yè)連連受挫,飛行技師皮爾機毀人亡,重機槍發(fā)明人馬克沁試飛失敗,航空學(xué)家蘭利連飛機帶人摔入水中,等等,這使大多數(shù)人認為飛機依靠自身動力的飛行完全不可能。 萊特兄弟卻沒有放棄自己的努力。從1900年至1902年期間,他們除了進行1000多次滑翔試飛之外,還自制了200多個不同的機翼進行了上千次風(fēng)洞實驗,修正了李林塔爾的一些錯誤的飛行數(shù)據(jù),設(shè)計出了較大升力的機翼截面形狀。他們在1903年制造出了第一架依靠自身動力進行載人飛行的飛機“飛行者”1號,這架飛機的翼展為13.2米,升降舵在前,方向舵在后,兩副兩葉推進螺旋槳由鏈條傳動,著陸裝置為滑橇式,裝有一臺70千克重,功率為8.8千瓦的四缸發(fā)動機。這架航空史上著名的飛機,現(xiàn)在陳列在美國華盛頓航空航天博物館內(nèi)。 1903年12月14日至17日,“飛行者”l號進行第4次試飛,地點在美國北卡羅萊納州基蒂霍克的一片沙丘上。第一次試飛由奧維爾.萊特駕駛,共飛行了36米,留空12秒。第四次由威爾伯.萊特駕駛,共飛行了260米,留空59秒。1906年,他們的飛機在美國獲得專利發(fā)明權(quán)。 他們因此于1909年獲得美國國會榮譽獎。同年,他們創(chuàng)辦了“萊特飛機公司”。威爾伯.萊特于1912年5月29日逝世,年僅45歲。此后,奧維爾.萊特奮斗30年,使萊特飛機公司成為世界著名飛機制造商,資金高達百億美元。奧維爾.萊特于1948年1月3日逝世。