【簡介:】沒有哪一樣偉大的發(fā)明是靠一個人兩個人發(fā)明的 尤其是組合式的發(fā)明 人們還說瓦特發(fā)明的蒸汽機 其實他也是改良了蒸汽機 最早早出飛機原形機并且成功飛行的是美國的來特兄弟
沒有哪一樣偉大的發(fā)明是靠一個人兩個人發(fā)明的 尤其是組合式的發(fā)明 人們還說瓦特發(fā)明的蒸汽機 其實他也是改良了蒸汽機 最早早出飛機原形機并且成功飛行的是美國的來特兄弟 但是他們是建立在很多科學技術的基礎上的 流體動力學 空氣動力學 甚至最早提出飛機設計理念的也不是他們兄弟 只是在他們兄弟手里實驗成功而已 這是可參考的
飛機的發(fā)明
簡史
1903年美國萊特兄弟設計制造的飛機進行了成功的飛行,這是世界上首次實現(xiàn)重于空氣航空器的有動力、可操縱飛行。第一次世界大戰(zhàn)中,飛機已用于作戰(zhàn),當時飛機的速度已達180~220千米/時,升限6000~7000米,航程400~450千米,轟炸機載彈量1000~2000千克。在第二次世界大戰(zhàn)中,飛機的速度達到750千米/時,轟炸機載彈量可達10噸左右。
20世紀40年代中期以后,發(fā)動機由活塞式發(fā)展到噴氣式,飛機的飛行性能顯著提高。80年代飛機的升限已超過30000米,最大速度超過3倍音速,航程超過20000千米,最大載重量超過100噸。
發(fā)展趨勢
進一步提高飛機速度(有的國家正考慮研制高超音速噴氣式飛機)和超音速飛行性能,提高飛機的使用性能和安全性,改善維護保障性能和提高經(jīng)濟性(特別是降低全壽命費用)是未來的發(fā)展方向??绱髿鈱语w行器的研制也是一個值得注意的動向。
飛機的發(fā)明者萊特兄弟
1877年冬天,一場大雪降在美國的代頓地區(qū),城郊的山岡上到處是白茫茫一片。一群孩子來到堆著厚厚白雪的山坡上,乘著自制的爬犁飛快地向下滑去。山坡上頓時響起陣陣笑聲。
在他們旁邊,有兩個男孩靜靜地站著,眼睜睜地看著歡快的爬犁從上而下劃過。大一點的男孩嘆道:“嗨!要是我們也有一架爬犁該多好啊!”
另一個孩子撅著嘴說道:“誰叫我們爸爸總不在家呢!”他靈機一動,又接著說道:“哥哥,我們自己動手做吧!”被稱做哥哥的男孩一聽,頓時笑了起來,愉快地說道:
“對呀!我們自己也可以做。走,奧維爾,我們回去!”于是,兩個孩子一蹦一跳地跑下山坡,向家里飛快地跑去。
這弟兄兩個就是萊特兄弟,大的叫威爾伯,小的便是奧維爾。他們從小就喜歡擺弄一些玩意,經(jīng)常在一起做各種各樣的游戲。他們的爺爺是個制作車輪的工匠,屋里有各種各樣的工具,弟兄兩個把那里當作他們的樂園,經(jīng)常跑去看爺爺干活。時間一長,他們就模仿著制作一些小玩具。因此,弟兄兩個決定,這次要做架爬犁,拉到山坡上與同伴們比賽。當天晚上,弟兄倆就把這種想法告訴了媽媽。媽媽一聽,非常高興地說道:“好,咱們共同來做吧!”
于是,弟兄倆個跑到爺爺?shù)墓ぷ鞣坷?,找到很多木條和工具,不假思索就干了起來。
“不行”媽媽阻止他們說,“干什么事情得有個計劃,我們首先得畫一個圖樣,然后才做!”
弟兄倆個明白了這個道理,就同媽媽一起設計圖樣。媽媽首先量了兄弟倆身體的尺寸,然后畫出一個很矮的爬犁。“媽媽,別人家的爬犁很高,為啥你畫的爬犁這么矮?這能行嗎?”弟弟奧維爾不解他問。
“孩子,要想叫爬犁跑得快,就得制成矮矮的,這樣可以減少風的阻力,速度也就會快多了?!眿寢寽睾偷亟忉尩?。弟兄倆個這才明白,干任何事情都不應莽撞,應首先弄懂道理。
過了一天,萊特兄弟的矮爬犁做成了。弟兄倆把它推到小山岡上,剛放在山坡上,就跑來了一個男孩。
“快來看呀,萊特兄弟扛了一個怪物!”這個男孩大驚小怪地叫道。
不一會兒,孩子們都圍了上來,指手劃腳地議論著這個怪模怪樣的東西。萊特兄弟不以為然,勇敢地說道:“誰和我們比賽!”
先前跑過來的男孩連忙叫道:“我來!我來與他們比賽!”說完,就把自己爬犁拉了過來。
比賽結果,當然是萊特兄弟獲勝,孩子們再也不嘲弄這個爬犁,反而圍起來左瞧右看,似乎想從中找到什么。
萊特兄弟非常高興,帶著勝利的喜悅回家去了。
圣誕節(jié)到了,爸爸也從外地回來。圣誕節(jié)早晨,爸爸把禮物送給了他們,兄弟倆急不可耐地打開一看,是一個不知名的玩具,樣子好怪好怪的。
爸爸告訴他們,這是飛螺旋,能在空中高高地飛去。“鳥才能飛呢!它怎么也會飛!”威爾伯有點懷疑。
爸爸笑了一笑,當場做了表演。只見他先把上面的橡皮筋扭好,一松手,它就發(fā)出嗚嗚的聲音,向空中高高地飛去。兄弟這才相信,除了鳥、蝴蝶之外,人工制造的東西,也可以飛上天。于是,弟兄倆便把它拆開了,想從中探索一下,它為何能飛上天去。
從這以后,在他們的幼小心靈里,就萌發(fā)了將來一定制造出一種能飛上高高藍天的東西。這個愿望一直影響著他們。1896年,萊特兄弟在報紙看到一條消息:德國的李林塔爾因駕駛滑翔機失事身亡。這個消息對他們震動很大,弟兄倆決定研究空中飛行。
這時候,萊特兄弟開著一家自行車商店。他們一邊干活掙錢,一邊研究飛行的資料。三年后,他們掌握了大量有關航空方面的知識決定仿制一架滑翔機。
他們首先觀察老鷹在空中飛行的動作,然后一張又一張地畫下來,之后才著手設計滑翔機。1900年10月,萊特兄弟終于制成了他們第一架滑翔機,并把它帶到離代頓很遠的吉蒂霍克海邊,這里十分偏僻,周圍既沒有樹木也沒有民房,而且這里風力很大,非常適宜放飛滑翔機。
兄弟倆用了一個星期的時間,把滑翔機裝好,先把它系上繩索,像風箏那樣放飛,結果成功了。然后由威爾伯坐上去進行試驗,雖然飛了起來,但只有1米多高。
第二年,兄弟倆在上次制作的基礎上,經(jīng)過多次改進,又制成了一架滑翔機。這年秋天,他們又來到吉蒂霍克海邊,一試驗,飛行高度一下子達到180米之高。
弟兄倆非常高興,但并不滿足。他們想能否制造一種不用風力也能飛行的機器?
兄弟倆反復思考,把有關飛行的資料集中起來,反復研究,始終想不到用什么動力,把寵大的滑翔機和人運到空中。有一天,車行門前停了一輛汽車,司機向他們借一把工具用用。來修理一下汽車的發(fā)動機。弟兄倆靈機一動,能不能用汽車的發(fā)動機來推動飛行。
從這以后,弟兄倆圍繞發(fā)動機動開了腦筋。他們首先測出滑翔機的最大運載能力是90公斤,于是,他們向工廠訂制一個不超過90公斤的發(fā)動機。但當時最輕的發(fā)動機是190公斤,工廠無法制出這么輕的發(fā)動機。
后來,一名制造發(fā)動機的工程師知道了這件事情,答應幫助萊特兄弟。過了一段時間,這位工程師果然造出一部12馬力、重量只有70公斤的汽油發(fā)動機。
弟兄倆非常高興,很快便著手研究怎樣利用發(fā)動機來推動滑翔機飛行。經(jīng)過無數(shù)次的試驗,他們終于把發(fā)動機安裝在滑翔機上,不過是在滑翔機上安上螺旋槳,由發(fā)動機來推動螺旋槳旋轉,帶動滑翔機飛行。
1903年9月,萊特兄弟帶著他們裝有發(fā)動機的飛行再次來到吉蒂霍克海邊試飛。雖然這次試飛失敗了,但他們從中吸取了很多經(jīng)驗。過后不久,他們又連續(xù)試飛多次,不是因為螺旋槳的故障,就是發(fā)動機出了毛病,或是駕駛技術的問題。
萊特兄弟毫不氣餒,仍然堅持試飛。就在這時,一位名叫蘭萊的發(fā)明家,受美國政府的委托,制造了一架帶有汽油發(fā)動機的飛機,在試飛中墜入大海。
萊特兄弟得知這個消息,便前去調查,并從蘭萊的失敗中吸取了教訓,獲得了很多經(jīng)驗,他們對飛機的每一部件作了嚴格的檢查,制定了嚴格的操作規(guī)定,于1903年12月14日,又來到吉蒂霍克,進行試飛試驗。
這天下午,兄弟倆先在地面上安置兩根固定在木頭上的鐵軌,并有一定的斜度,好讓飛機方便地滑行。接著,就把他們制造的飛機,放在鐵軌上面。
最后是由誰先飛的問題,兄弟倆爭執(zhí)不下,只好用拋硬幣的方法,由威爾伯先飛。
威爾伯上機后,伏臥在飛機正中,一會兒便發(fā)動飛機,發(fā)動機傳出轟鳴的聲音,螺旋槳也慢慢地轉了起來。
飛機在斜坡上剛滑行3米,就掙脫了結在后面的鐵絲,呼嘯著升到空中。
“飛起來啦!”奧維爾興奮地叫道。
話音未落,飛機突然減慢速度,很快掉落在地上。整個飛行時間不到4分鐘。
奧維爾趕忙跑上前去。威伯爾已從墮落的飛機里跳了出來,兄弟倆趕緊觀察飛機,飛機也未受損。
“是什么問題呢?”兄弟倆左思右想,逐一檢查。發(fā)動機沒毛病,螺旋槳轉動很好,技術操作也完全正確?!案绺纾抑涝蛄?!”奧維爾滿面笑容地說道:“咱們是利用斜坡滑行的,距離只有3米飛機就起飛了。而這時螺旋槳的轉動還沒有達到高速,所以一會兒就栽了下來?!薄皩ρ?!”威爾伯點頭稱是,接著說道:“咱們不能利用斜坡滑行起飛,而要靠螺旋槳的力量飛上去。這樣吧,把鐵軌裝在平整的地方再試驗一下?!?
他們連續(xù)工作了三天,把鐵軌又重新安置在一片平坦的地面上。
1903年12月17日上午10點鐘,天空低云密布,寒風刺骨。被兄弟倆邀來觀看飛行的農民凍得直打寒顫,一再催促兄弟倆快點飛行。
這次由奧維爾試飛,只見他爬上飛機,伏臥在駕駛位上。一會兒,發(fā)動機開始轟鳴,螺旋槳也開始轉動。
突然,飛機滑動起來,一下子升到3米多高,隨即水平地向前飛去。
“飛起來啦!飛起來啦!”幾個農民高興地呼喚起來,并且隨著威爾伯,在飛機后面追趕著。
飛機飛行了30米后,穩(wěn)穩(wěn)地著陸了。威爾伯沖上前去,激動地撲到剛從飛機里爬出來的弟弟身上,熱淚盈眶地喊道:“我們成功了!我們成功了!”
45分鐘后,威爾伯又飛了一次,飛行距離達到52米,又過了一段時間,奧維爾又一次飛行,這次飛行了59秒,距離達到255米。
這是人類歷史上第一次駕駛飛機飛行成功,萊特兄弟把這個消息告訴報社,可報社不相信有這種事,拒不發(fā)布消息。萊特兄弟并不在乎。繼續(xù)改進他們的飛機。不久,兄弟倆又制造出能乘坐兩個人的飛機,并且,在空中飛了一個多小時。
消息傳開后,人們奔走相告,美國政府非常重視,決定讓萊特做一次試飛表演。
1908年9月10日這天,天氣異常晴朗,飛機飛行的場地上圍滿了觀看的人們。人家興致勃勃,等待著萊特兄弟的飛行。
10點左右,弟弟奧維爾駕駛著他們的飛機,在一片歡呼聲中,自由自在地飛向天空,兩支長長的機翼從空中劃過,恰似一只展翅飛翔的雄鷹。
人們再也抑制不住他們的激動心情,昂首天空,呼喚著萊特兄弟的名字,多少人的夢想終于變?yōu)楝F(xiàn)實。
飛機在76米的高度飛行了1小時14分,并且運載了一名勇敢的乘客。當它著陸之后,人們從四面八方圍了起來。過后不久,萊特兄弟在政府的支持下,創(chuàng)辦了一家飛行公司,同時開辦了飛行學校,從這以后,飛機成了人們又一項先進的運輸工具。
飛機
飛機
有動力裝置和固定機翼的重于空氣的航空器。動力裝置用于產生推(拉)力或動力升力,機翼用于在大氣中運動時產生升力。也有人把氣球、飛艇以外的航空器泛稱為飛機。
分類
按用途分為軍用飛機和民用飛機。軍用飛機包括:戰(zhàn)斗機、強擊機、轟炸機、戰(zhàn)斗轟炸機、反潛機、偵察機、預警機、電子對抗飛機、空中加油機、軍用運輸機、軍用教練機等。民用飛機包括:運輸機(客機、客貨機、貨機)、體育運動飛機、公務飛機、農業(yè)飛機、試驗研究機和其他專門用途飛機等。
飛機還可按組成部件的外形、數(shù)目和相對位置進行分類。按機翼的數(shù)目,可分為單翼機、雙翼機和多翼機。按機翼相對于機身的位置,可分為下單翼、中單翼和上單翼飛機。按機翼平面形狀,可分為平直翼飛機、后掠翼飛機、 前掠翼飛機和三角翼飛機。按水平尾翼的位置和有無水平尾翼,可分為正常布局飛機(水平尾翼在機翼之后)、鴨式飛機(前機身裝有小翼面)和無尾飛機(沒有水平尾翼);正常布局飛機有單垂尾、雙垂尾、多垂尾和V型尾翼等型式。按推進裝置的類型,可分為螺旋槳飛機和噴氣式飛機;按發(fā)動機的類型,可分為活塞式飛機、渦輪螺旋槳式飛機和噴氣式飛機;按發(fā)動機的數(shù)目,可分為單發(fā)飛機、雙發(fā)飛機和多發(fā)飛機。按起落裝置的型式,可分為陸上飛機、水上飛機和水陸兩用飛機。還可按飛機的飛行性能進行分類:按飛機的飛行速度,可分為亞音速飛機、超音速飛機和高超音速飛機。按飛機的航程,可分為近程飛機、中程飛機和遠程飛機。
組成
飛機的主要組成部分有機體、起落裝置、動力裝置、飛行控制系統(tǒng)、機載設備,以及其它系統(tǒng)。作戰(zhàn)飛機還有機載武器系統(tǒng)。
機體包括機翼、機身和尾翼。
機翼的功用是在大氣中運動時產生升力,還裝有副翼和擾流片;沒有尾翼的飛機,機翼上裝有縱向操縱裝置(升降副翼),此外,機翼上還裝有增升裝置。
機身用于安置人員,裝載設備、貨物、武器、動力裝置和燃料等。機翼、尾翼都固定在機身上,有的飛機的起落架支柱也固定在機身上。
尾翼分為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組成,垂直尾翼由垂直安定面和方向舵組成。有的飛機將水平尾翼做成一個整體,可以操縱偏轉,稱為全動平尾。有些飛機沒有水平尾翼,在機翼前面裝有水平小翼面,稱為前翼或鴨翼。水平尾翼保證飛機的俯仰穩(wěn)定性、操縱性和平衡。垂直尾翼保證飛機的方向穩(wěn)定性和操縱性,并與機翼、副翼或擾流片或差動平尾共同保障飛機的橫向穩(wěn)定性和操縱性。
起落裝置
用于保障飛機起飛、著陸、在地面(水面)上停放和滑行中支持飛機。它包括起落架、機翼增升裝置、起飛加速裝置和著陸減速裝置,有的飛機還有攔阻鉤等。
起落架在飛機飛行時一般可收起,一些老式飛機和低速飛機的起落架不能收起。起落架有輪式、浮筒、船身、滑橇等型式。
動力裝置
航空發(fā)動機及保障發(fā)動機工作的各種裝置和系統(tǒng)的總稱。包括推進系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)以及發(fā)動機固定裝置、推力方向控制系統(tǒng)和滅火設備等。
現(xiàn)代飛機最常用的發(fā)動機是燃氣渦輪發(fā)動機,包括渦輪噴氣發(fā)動機、渦輪風扇發(fā)動機、渦輪螺旋槳發(fā)動機和螺旋槳風扇發(fā)動機?;钊桨l(fā)動機只用于輕型飛機,火箭發(fā)動機用于試驗飛機和加速裝置上。
飛行控制系統(tǒng)
用以傳遞操縱指令、驅動舵面和其他機構以控制飛行姿態(tài),有主操縱系統(tǒng)和輔助操縱系統(tǒng)之分。前者用于操縱飛行軌跡,包括駕駛桿(盤)、腳蹬、方向舵、連接升降舵(或全動平尾)和副翼的傳動裝置以及其它專門裝置。后者包括調整片、襟翼、 減速板、可調安定面和機翼變后掠角的操縱機構。按控制指令的來源不同,飛機飛行控制系統(tǒng)又可分為飛機人工飛行操縱系統(tǒng)和飛機自動飛行控制系統(tǒng)。
機載設備
包括駕駛導航儀表、發(fā)動機儀表、無線電通信設備、雷達、電氣設備、環(huán)境控制和生命保障設備。軍用飛機還裝有電子對抗等特種設備。
作戰(zhàn)飛機的武器系統(tǒng)包括武器和彈藥、火力控制系統(tǒng)、武器裝掛和發(fā)射裝置等。