【簡介:】源于蜻蜓。
飛機(Fixed-wing Aircraft)指具有機翼、一具或多具發(fā)動機的靠自身動力驅(qū)動前進,能在太空或者大氣中自身的密度大于空氣的航空器。如果飛行器的密度小于空氣,那它就
源于蜻蜓。
飛機(Fixed-wing Aircraft)指具有機翼、一具或多具發(fā)動機的靠自身動力驅(qū)動前進,能在太空或者大氣中自身的密度大于空氣的航空器。如果飛行器的密度小于空氣,那它就是氣球或飛艇。如果沒有動力裝置,只能在空中滑翔,則被稱為滑翔機。飛行器的機翼如果不固定,靠機翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力,就是直升機或旋翼機 。固定翼飛機是最常見的航空器型態(tài)。動力的來源包含活塞發(fā)動機、渦輪螺旋槳發(fā)動機、渦輪風(fēng)扇發(fā)動機或火箭發(fā)動機等等。
飛機的起源和發(fā)展?
二十世紀(jì)最重大的發(fā)明之一,是飛機的誕生。人類自古以來就夢想著能像鳥一樣在太空中飛翔。而2000多年前中國人發(fā)明的風(fēng)箏,雖然不能把人帶上太空,但它確實可以稱為飛機的鼻祖。 本世紀(jì)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(xiàn),他們就是萊特兄弟。在當(dāng)時大多數(shù)人認(rèn)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。 初期的飛機都使用的是單臺發(fā)動機,在飛行中,常常會出現(xiàn)發(fā)動機突然關(guān)車的故障。這對飛行安全始終是個威脅。1911年,英國的肖特兄弟申請了多臺發(fā)動機設(shè)計的專利。他們的雙發(fā)動機系統(tǒng),能使每一個飛行員都不用擔(dān)心因發(fā)動機停車而使飛機下降。這在航空安全方面是一個重大的進展。人們把按照肖特專利制造的第一架飛機稱為“3·2”型飛機。這個名字告訴人們,這種飛機裝有3副螺旋槳,2臺發(fā)動機。這種飛機還裝有兩套飛行操縱機構(gòu),因此,兩名駕駛員都能操縱飛機而不必?fù)Q座位。 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。 1927年至1932年中,座艙儀表和領(lǐng)航設(shè)備的研制取得進展,陀螺技術(shù)應(yīng)用到飛行儀表上。這個裝在萬向支架上的旋轉(zhuǎn)飛輪能夠在空間保持定向,于是成為引導(dǎo)駕駛員能在黑暗中、雨雪天中飛行的各種導(dǎo)航儀表的基礎(chǔ)。這時飛機中就出現(xiàn)了人工地平儀,它能向飛行員指示飛機所處的飛行高度;陀螺磁羅盤指示器,在羅盤上刻有度數(shù),可隨時顯示出航向的變化;地磁感應(yīng)羅盤,它不受飛機上常常帶有的大量鐵質(zhì)東西的影響,也不受振動和地球磁場的影響。這些儀表以靈敏度高、能測出離地30多米的高度表和顯示飛機轉(zhuǎn)彎角速度的轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀,此外還有指示空中航線的無線電波束,都是用來引導(dǎo)駕駛員通過模糊不清的大氣層時的手段。 飛行仿真器又稱飛行模擬器,它是一種可以在地面模仿飛機的飛行狀態(tài)。1930年,美國人埃德溫·林克發(fā)明了第一個飛行仿真器,并且以自己名字命名為“林克練習(xí)器”,盡管它存在著技術(shù)上的缺陷,但它已經(jīng)體現(xiàn)了不使用真實飛機就能安全、經(jīng)濟地反復(fù)進行緊急狀態(tài)動作訓(xùn)練的優(yōu)點。如今現(xiàn)在的飛機模擬器已經(jīng)由計算機、模擬駕駛艙、運動系統(tǒng)、操縱負(fù)載系統(tǒng)和視景系統(tǒng)等組成。是現(xiàn)代航空科研、教學(xué)、試驗等不能缺少的技術(shù)設(shè)備。 1910年12月10日,在法國巴黎展覽會上,有一架飛機在表演時墜毀。駕駛員被拋出燃燒的機艙。但是,這架飛機卻引起人們很大關(guān)注。因為它使用的一臺新型發(fā)動機。設(shè)計者就是飛機駕駛員本人,他是羅馬尼亞人,名叫亨利·科安達(dá),畢業(yè)于法國高等技術(shù)學(xué)校。他設(shè)計的發(fā)動機是用一臺50馬力的發(fā)動機使風(fēng)扇向后推動空氣,同時增設(shè)一個加力燃燒室,使燃?xì)庠谖矅姽苤谐浞峙蛎洠源藖碓龃蠓赐屏?。這就是最早的噴氣發(fā)動機。 本世紀(jì)30年代后期,活塞驅(qū)動的螺旋槳飛機的最大平飛時速已達(dá)到700公里,俯沖時已接近音速。音障的問題日益突出。前蘇、英、美、德、意等國大力開展了噴氣發(fā)動機的研究工作。德國設(shè)計師,奧安在新型發(fā)動機研制上最早取得成功。1934年奧安獲得離心型渦輪噴氣發(fā)動機專利。1939年8月27日奧安使用他的發(fā)動機制成He-178噴氣式飛機。 噴氣發(fā)動機研制出之后,科學(xué)家們就進一步讓飛機進行突破音障的飛行,經(jīng)過10多年之后這項工作終于被美國人完成了。 1947年10月14日在美國加利福尼亞州的桑格菲爾地區(qū),貝爾公司試飛能沖破音障的飛機。上午10時一架巨大的B-29轟炸機,在機艙下懸掛著一駕造型奇特的小飛機起飛了。這架小飛機命名為X-1火箭飛機。X-1飛機裝有4臺火箭發(fā)動機,總推力2700公斤,使用的燃料是危險的液氫和酒精。當(dāng)B-29轟炸機把它從空中放下的時候,它的4臺火箭發(fā)動機相繼點火,聲如雷鳴。當(dāng)飛機發(fā)動機啟動1分28秒后,馬赫數(shù)達(dá)到1?0,飛機達(dá)到了音速。這時X-1飛機的燃料幾乎用盡,速度變得更快,達(dá)到馬赫數(shù)1?06,這時的高度是13000米。盡管試飛成功,但由于X-1飛機不是靠自身的動力起飛升空,這個紀(jì)錄沒有被承認(rèn)。 飛機的發(fā)明,使人們在普遍受益的情況下又產(chǎn)生了新的不滿足。飛機起飛需要滑跑,需要修建相應(yīng)的跑道和機場。這就帶來了諸多不便,于是有人開始探索可以進行垂直起落的飛行器,通稱直升機。 1939年9月14日世界上第一架實用型直升機誕生,它是美國工程師西科斯基研制成功的VS-300直升機。西科斯基原籍俄國,1930年移居美國,他制造的VS-300直升機,有1副主旋翼和3副尾槳,后來經(jīng)過多次試飛,將3副尾槳變成1副,這架實用型直升機從而成為現(xiàn)代直升機的鼻祖。 VS-300直升機誕生之后,影響巨大,尤其是從本世紀(jì)50年代開始,直升機的制造技術(shù)發(fā)展迅猛。50年代中期以前,直升機的動力裝置處在活塞式發(fā)動機時期,此后就進入了噴氣渦輪軸時期。旋翼材料結(jié)構(gòu)技術(shù)也經(jīng)歷了幾個階段;40年代至50年代為金屬木翼混合結(jié)構(gòu),50年代中期至60年代中期為金屬結(jié)構(gòu), 60年代中期至70年代中期為玻璃纖維結(jié)構(gòu),70年代中期以后發(fā)展成為新型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。 本世紀(jì)20年代飛機開始載運乘客,第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束初期美國開始把大量的運輸機改裝成為客機。60年代以來,世界上出現(xiàn)了一些大型運輸機和超音速運輸機,逐漸推廣使用渦輪風(fēng)扇發(fā)動機。著名的有前蘇聯(lián)生產(chǎn)的安-22、伊爾-76;美國生產(chǎn)的C-141、C-5A、波音-747;法國的空中客車等。超音速運輸機有英法聯(lián)合研制的“協(xié)和”式和原蘇聯(lián)的圖-144。然而,超音速客機的發(fā)展并不樂觀?!皡f(xié)和”式飛機售價過高,影響效益,因而已于80年代停止生產(chǎn)。前蘇聯(lián)的圖-144也因為同樣的原因也在80年代停航。 自從飛機發(fā)明以后,飛機日益成為現(xiàn)代文明不可缺少的運載工具。它深刻的改變和影響著人們的生活。 由于發(fā)明了飛機,人類環(huán)球旅行的時間大大縮短了。世界上第一次環(huán)球旅行是16世紀(jì)完成的。當(dāng)時,葡萄牙人麥哲倫率領(lǐng)一支船隊從西班牙出發(fā),足足用了 3年時間,才穿越大西洋、太平洋,環(huán)繞地球一周,回到西班牙。19世紀(jì)末,一個法國人乘火車環(huán)球旅行一周,也花費了43天的時間。飛機發(fā)明以后,人們在 1949年又進行了一次環(huán)球旅行。一架B—50型轟炸機,經(jīng)過4次漂亮的空中加油,僅僅用了94個小時,便繞地球一周,飛行 37700公里。強中更有強中手。超音速飛機問世以后,人們飛得更高更快。1979年,英國人普斯貝特只用14個小時零6分鐘,就飛行36900公里,環(huán)繞地球一周。在不到一天的時間里,就可以飛到地球的各個角落,這對于生活在20世紀(jì)以前的人類來說,難道不是一個人間奇跡嗎? 錯綜復(fù)雜的空中航線把世界各國連接起來,為人們提供了既方便又迅速的客運。早在本世紀(jì)20年代,航空運輸就開設(shè)了定期航班,運送旅客和郵件。如今,空中航線更是四通八達(dá),人們隨時都會看見銀色的飛機,如同一只大鳥,在蔚藍(lán)的天空中一掠而過。對于現(xiàn)代人來說,早晨還在北京,下午已毫無倦意地出現(xiàn)在千里之外的另一座城市,這已經(jīng)是十分平常的事了。而在20世紀(jì)以前則是不可思議的。從此,險峻的高山、一望無際的大洋再不會讓人望而生畏。一只只銀燕把不同地區(qū)的不同種族,不同膚色的人們緊密地聯(lián)系起來。通過不斷地交流,人們播種友誼,傳達(dá)信息,達(dá)到相互溝通,相互理解和相互促進,共同推進人類的文明。 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(zhǔn)確地對廣大地區(qū),包括險峻而難以到達(dá)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(dá)。 當(dāng)然,飛機在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的作用更為驚人。不僅可以用于偵察、轟炸,而且在預(yù)警、反潛、掃雷等方面也極為出色。在20世紀(jì)90年代初爆發(fā)的海灣戰(zhàn)爭中,飛機的巨大威力有目共睹。當(dāng)然,飛機在軍事上的應(yīng)用給人類也帶來了慘重災(zāi)維,對人類文明產(chǎn)生了毀滅性破壞。但是和平利用飛機,才是人類發(fā)明飛機的初衷