飞机的历史

飞机的历史
James Miller

当威尔伯-莱特紧张地看着他的兄弟奥维尔在北卡罗来纳州基蒂霍克的高大沙丘上飞行时,他可能知道他们正在创造历史。 但他可能无法想象他们的成功会带来什么。 他不可能梦想到这次短暂但成功的航行将带领人类不仅进入飞行,而且进入太空。

当然,在莱特兄弟的首次飞行和我们最终的登月旅行之间,还发生了许多其他令人兴奋的事情,我们将探索飞机的历史,以便我们能够更好地了解我们是如何走到今天的。


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仰望天空

早在第一次合法的飞行尝试之前,人类就已经对天空着迷,并梦想着加入鸟类的行列。 例如,早在公元6世纪,中国北齐地区的囚犯就被迫从城墙上的高塔上进行风筝试飞。

早期的飞行尝试基本上是模仿鸟类的飞行。 早期的设计是原始的,不实用的,但随着时间的推移,它们变得越来越复杂。 最早类似于'飞行器'的设计是达芬奇在15世纪末制作的,最著名的是'拍打鸟翼'和'螺旋转子'。

飞行的诞生

到了17世纪,随着Francesco Lana De Terzi开始实验压力差,气球飞行的理论已经开始发展。 然而,直到18世纪中叶,Montgolfier兄弟才开发出更大的气球模型。 这导致了1783年11月21日,Jean-François Pilâtre de Rozier和Montgolfier首次进行载人热气球飞行(比空气轻)。法国巴黎的阿朗德侯爵。

在这之后不久,1799年,英国的乔治-凯利爵士提出了固定翼飞机的概念。 他推断出有四个力作用在 "比空气重 "的飞机上,这四个力是::

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  • 重量 - 通过重力或由于施加在物体上的外力而施加在物体上的力量。
  • 升力 - 当空气流向一个物体时,施加在该物体上的向上的部分力。
  • 阻力 - 由于空气运动和速度对物体造成的对其向前运动的阻力。
  • 推力--对运动物体方向施加的力。 这证明了牛顿第三定律,即对运动物体的反作用力是相等和相反的。

利用这些原理,Cayley成功地制作了第一架飞机模型,因此,他常常被认为是 "航空之父"。Cayley正确地推断出,要想在相当长的距离内连续飞行,就必须在飞机上安装一个能够提供所需推力和升力的动力源,而不使飞机变重。

技术改进

快进了50多年,法国人Jean-Marie Le Bris用他的滑翔机在沙滩上拉着马实现了第一次 "动力 "飞行。 在这之后,在整个19世纪的后半期,滑翔机的设计变得更加复杂,这些新的样式比它们的前辈更容易控制。

当时最有影响力的航空家之一是德国人奥托-李林塔尔(Otto Lilienthal)。 他在德国莱茵诺地区的山上成功完成了多次滑翔机飞行,超过2500次。 李林塔尔研究了鸟类,考察了它们的飞行,以确定相关的空气动力学。 他是一个多产的发明家,设计了许多型号的飞机,包括双翼飞机(那些有两个翅膀,一个在上另一个)和单翼飞机。

然而,不幸的是,李林塔尔在首次飞行五年后英年早逝。 他在一次滑翔机坠毁中摔断了脖子,但在他1896年去世时,他250米(820英尺)的滑翔机旅程是到那时为止最长的飞机旅程。 他的冒险照片引起了世界的好奇,吊起了科学家和发明家们的胃口,进一步推动了人类的极限。飞行。

大约在同一时期,有许多人尝试使用发动机实现动力飞行。 虽然有一些非常短的 "升降 "被执行,但这些飞机在持续飞行时通常是不稳定的。

第一次 "飞行

奥维尔和威尔伯-莱特密切关注利连塔尔的进展,并着手实现持续的 "比空气更重 "的飞行。 他们努力制造一种足够轻和强大的飞行器来实现他们的目标,因此嘿与法国汽车工程师合作,但他们最轻的汽车发动机仍然太重。 为了找到解决方案,经营自行车修理的兄弟俩在俄亥俄州代顿的一家商店,决定在他们的朋友,机械师查尔斯-泰勒的帮助下,建造他们自己的发动机。

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他们的飞机被恰当地命名为 "Flyer",是一架木质和织物的双翼飞机,长12.3米(约40英尺),机翼面积为47.4平方米(155平方英尺)。 它有一个电缆系统,使飞行员能够控制机翼和机尾的高度,这使飞行员能够控制飞机的仰角和横向移动。

因此,1903年12月17日,"赢得 "抽签成为飞行员的奥维尔-莱特尝试了多次飞行,他最后一次尝试的结果是成功飞行,持续了59秒,飞行高度为260米(853英尺)。

莱特兄弟继续开发他们的飞机,并在一年后进行了发动机动力飞机的首次环形飞行。 随后进行了进一步的调整,在1905年,飞扬三号比它的前两个化身更可靠,提供了可靠的性能和可操作性。

一个新的行业出现了

飞机设计的重大创新之一是由路易-布莱里奥在1908年提出的。 这位法国人的布莱里奥八号飞机有一个单翼的 "拖拉机结构"。 拖拉机结构是指飞机的螺旋桨位于发动机的前面,而不是在后面,这是以前的标准。 这种结构使飞机可以通过空气拉动而不是推动,使其具有卓越的转向性。

仅仅一年后,布莱里奥用他最新的飞机--布莱里奥十一号创造了历史,穿越了英吉利海峡,并在此过程中为自己赢得了1000英镑的奖金。 这是英国报纸《每日邮报》提供给第一个完成这一壮举的人的。


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在谈到穿越水体的话题时,1913年9月,同样是法国人的罗兰-加洛斯从法国南部飞往突尼斯,这使他成为第一个穿越地中海的航空家。

第一次世界大战 1914 - 1918

随着欧洲在1914年陷入战争,飞机飞行的探索性让位于将飞机变成战争机器的愿望。 当时,大多数飞机是双翼飞机,它们被广泛用于侦察目的。 这是一项非常危险的工作,因为地面火力经常会击落这些相对缓慢的飞机。

加洛斯继续在飞机的发展中发挥作用,但现在他专注于将飞机变成战斗机器。 他在莫兰-索尔尼耶L型飞机的螺旋桨上引入了镀层,在通过螺旋桨弧线发射火炮时提供保护。 加洛斯后来成为第一个使用这种配置击落敌机的飞行员。

在德国方面,与此同时,安东尼-福克(Anthony Fokker)公司也在研究同类型的技术。 他们发明了同步器齿轮,使弹药的排放更加可靠,使空中优势对德国人有利。 1915年,加洛斯在德国上空被击落,在飞机落入敌人手中之前,他无法销毁自己的飞机。 因此,德国人可以研究一下敌人的技术,这对福克的工作是一种补充。

福克的飞机使德国获得了空中优势,并在战争初期导致了许多成功的任务,直到盟国的技术跟上,这时他们重新获得了优势。

战时时期

在两次世界大战之间的几年里,飞机技术继续发展。 相对于水冷发动机,风冷径向发动机的引入意味着发动机更可靠,更轻,具有更高的功率重量比,意味着它们可以走得更快。 单翼飞机现在是非常规范的。

1927年,查尔斯-林德伯格驾驶他的单翼飞机 "圣路易斯精神号 "从纽约到巴黎进行了33小时的飞行,实现了首次不间断跨大西洋飞行。

在此期间,人们正在进行火箭发动机的研究。 由于所需的液体密度和压力,液体推进剂火箭要轻得多。 第一次使用液体推进剂火箭的载人飞行是在1939年6月完成的,即第二次世界大战爆发的几个月前。

第二次世界大战 1939 - 1945

第二次世界大战中,飞机被推到了军事行动的最前沿。 设计上的进步意味着有大量的飞机特别适合完成某些行动。 它们包括 战斗机 , 轰炸机和攻击机 , 战略和摄影侦察机 , 水上飞机,以及运输和通用飞机

喷气式发动机是战斗机类别中较晚加入的,其背后的机械原理已经酝酿多年,但梅塞施密特Me 262,第一架喷气式飞机,在1944年进行了首飞。

喷气式发动机与火箭发动机不同,它从飞机外部吸入空气进行燃烧,而不是由发动机携带氧气进行工作。 这意味着喷气式发动机有进气和排气口,而火箭发动机只有排气口。

战后

1947年,以火箭发动机为动力的贝尔X-1成为第一架突破音障的飞机。 音障是空气动力阻力突然增加的一个点。 音速为767英里/小时(在20摄氏度时),这个速度曾被带螺旋桨的飞机在俯冲时接近,但它们变得非常不稳定。 推动这些发动机的大小需要飞机通过音爆会有不切实际的大。

这导致了设计上的改变,机头呈锥状,机翼前缘尖锐。 机身也被控制在最小的截面上。

随着世界从战争的蹂躏中恢复过来,飞机开始更多地用于商业目的。 早期的客机,如波音377和彗星,有加压的机身和窗户,为飞行者提供了前所未有的舒适和相对的奢华。 但这些机型还没有完全成熟,在金属疲劳等方面仍在吸取教训。 不幸的是,许多这些教训是在发生致命的失败后发现的。

美国在商用飞机生产方面处于领先地位。 发动机的尺寸不断增大,加压机身变得更加安静和舒适。 飞机周围的导航和一般安全功能也取得了进步。

随着西方世界社会的变化,人们有了更多的可支配收入,而且随着航空服务的扩展,有更多的机会访问以前在经济上和后勤上都无法到达的国家。

航空旅行和 "度假 "的爆炸性增长支持了许多新兴业务,其中一些与扩大机场、度假地点(酒店和景点)和旅游相关产品有关,如我们今天看到的许多流行的行李箱品牌。

行业扩展

在50年代和60年代,火箭技术不断改进,1969年7月人类登陆月球,征服了太空。 协和飞机是世界上第一架超音速客机,于1976年向世界发布。 它可以在4小时内完成纽约和巴黎之间的飞行,但由于安全原因最终被停产。

在商业上,事情开始变得更大和更好。 巨大的飞机,如波音747-8和空客A380-800,意味着飞机现在有超过800名乘客的能力。


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2018年,维珍银河公司成为第一架到达太空边缘的传统飞机,爬升到27万英尺的高度,超过了美国政府规定的50英里大关。 今天,有商业航班将高薪客户带入大气层约13.5英里,诞生了一个新产业:太空旅游。

总结

飞机的历史是一个在相对较短的时间内发生的许多奇迹般的技术进步的故事。 这是由许多勇敢和智力高超的人推动的。 我们大多数人认为,由于这些先驱者的努力,我们现在能够到达世界各地的目的地是理所当然的,但我们决不能忘记,作为人类,我们已经找到了真正了不起的东西。飞行的能力。

书目

中国的科学与文明:物理和物理技术、机械工程第四卷--约瑟夫-尼德姆和王玲 1965年。

第一个热气球:飞行中最伟大的时刻。 蒂姆-夏普

Gibbs-Smith, C.H. 航空:历史调查 伦敦,NMSI,2008。 ISBN 1 900747 52 9。

//www.ctie.monash.edu.au/hargrave/cayley.html - 先驱者,航空和航空模型制作

世界名人录》--奥托-李林塔尔

莱特飞行器 - 代托纳航空遗产国家历史公园,莱特兄弟国家纪念馆

大英百科全书--路易-布莱里奥,法国飞行员。 汤姆-D-克劳奇

第一个喷气机飞行员:德国试飞员埃里希-华西兹的故事--伦敦Pen and Sword图书有限公司,2009年。 卢茨-华西兹。

喷气发动机的历史。 玛丽-贝利斯。

//www.greatachievements.org/?id=3728

See_also: Crassus

NBC新闻--维珍银河公司的试飞首次到达太空边缘。 丹尼斯-罗梅罗、大卫-弗里曼和米尼冯-伯克。 2018年12月13日。

//www.telegraph.co.uk/news/2016/08/03/company-offering-flights-to-the-edge-of-space-for-nearly-14000/




James Miller
James Miller
James Miller is an acclaimed historian and author with a passion for exploring the vast tapestry of human history. With a degree in History from a prestigious university, James has spent the majority of his career delving into the annals of the past, eagerly uncovering the stories that have shaped our world. His insatiable curiosity and deep appreciation for diverse cultures have taken him to countless archaeological sites, ancient ruins, and libraries across the globe. Combining meticulous research with a captivating writing style, James has a unique ability to transport readers through time. James' blog, The History of the World, showcases his expertise in a wide range of topics, from the grand narratives of civilizations to the untold stories of individuals who have left their mark on history. His blog serves as a virtual hub for history enthusiasts, where they can immerse themselves in thrilling accounts of wars, revolutions, scientific discoveries, and cultural revolutions.Beyond his blog, James has also authored several acclaimed books, including From Civilizations to Empires: Unveiling the Rise and Fall of Ancient Powers and Unsung Heroes: The Forgotten Figures Who Changed History. With an engaging and accessible writing style, he has successfully brought history to life for readers of all backgrounds and ages.James' passion for history extends beyond the writtenword. He regularly participates in academic conferences, where he shares his research and engages in thought-provoking discussions with fellow historians. Recognized for his expertise, James has also been featured as a guest speaker on various podcasts and radio shows, further spreading his love for the subject.When he's not immersed in his historical investigations, James can be found exploring art galleries, hiking in picturesque landscapes, or indulging in culinary delights from different corners of the globe. He firmly believes that understanding the history of our world enriches our present, and he strives to ignite that same curiosity and appreciation in others through his captivating blog.