交通运输导论教案

1、交通运输与轮教案制作人：交通运输工程学院石英、教学对象和教学目的课程名称：交通运输导轮课程英文名称：总学时：32（课内）+8（课外）；讲课学时：26;自学学时：8（课外，含自学、作业、project）;学生报告与交流：4（课内，必要时另用课外2学时）；实践学时：2（课内）学分：2开课单位：交通运输工程学院、教学内容（见下）三、其他教学环节安排1 .实践教学：学时：2,详见教学大纲2 .学生报告与交流：课内4学时，必要时另用课外2学时。时间在最后一周，学生自愿报名，统一安排。预先准备报告（ppt文件等），每组报告与讨论共计20分钟左右10%20%70%四、作业与考试安排作业平时期末考试（闭卷）五

2、、主讲教员主讲教师：石英讲师shiying课程组成员：运输专业同学本科负责课程设计，实践课安全，学术报告及讨论参考资料参考教材：1 谢如鹤.交通运输导论.北京：中国铁道出版社，1998学习资料2 宏观经济研究院综合运输研究所“.十一五”时期综合交通运输发展规划思路研究.宏观经济研究,2005年3期3 国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要,20054 中长期铁路网规划,20045 人类交通的历史与现状6 国家精品课程导航7 交通运输概论网络课程8 交通运输设备网络课程9 运输经济学10 交通规划11 航空航天博物馆12 13 14 空客A38015 桥梁16 陈航，交通运输地理17 国家测绘局

3、,网络版中华人民共和国地图和世界地图第一章绪论3第二章交通运输历史与发展7第三章交通运输设备40第四章中国交通运输布局52第五章综合运输系统及其评价60第六章交通运输与环境73第七章交通工程理论87第一章绪论重点：1、了解交通运输的战略地位2、掌握主要的交通运输方式技术经济特点及适用范围3、我国交通运输的发展战略交通运输对于国家的意义主要表现在：经济功能，社会公益功能，宏观调控功能，国防功能，其它功能。一、交通运输业的生产特点（ 1）运输生产是在流通过程中完成的；（ 2）运输不改变劳动对象的属性和形态，只是改变其空间位置；（ 3）劳动对象十分庞大，且所有权不属于交通运输部门；（ 4）交通运输业

4、的产品不能储存，不能调拨；（ 5）交通运输业的生产分布在一个相互联系的广阔空间里，是一个巨大的露天工厂。二、交通运输的技术经济的评价指标体系1、 送达速度、2、 投资方面、3、 运输成本、4、 能源消耗、5、 运输能力、6、 运输的经常性和机动性、7、 占用土地、8、 安全性、9、 对环境的影响程度三、各种运输方式的技术经济特点与适用范围同学们，你们喜欢旅游吗，如果你们是某一旅游公司的策划人员，现在要设计一条关于“十一”黄金周的旅游线路，从广州一成都一重庆一武汉一广州，重头戏是游三峡，总的交通费用控制在1500左右，作为策划人员，景点之间将会选择怎样的交通运输方式(投影各景点间的交通方式、时间

5、以及价格供学生选择)广州成都重庆武汉一一广州各种运输方式各有优势，同时也受到一定条件的限制，因此要充分发挥各种运输方式的优势，取长补短、本着“多快好省”的原则，根据运输对象的特点和运输要求，选择合理的路线和运输工具。1、铁路运输铁路运输的技术经济特点：(1)适应性强。依靠现代科学技术，铁路几乎可以在任何需要的地方修建，可以全年全天候不停业的运营，受地理和气候条件的限制很少，具有较高的连续性，而且适合于长短途旅客和各类不同重量和体积货物的双向运输。(2)运输能力大。铁路是大宗、通用的运输方式，能够负担大量的运输任务。(3)安全性高。随着先进技术的发展和采用，特别是近二十多年来，铁路广泛采用了计算

6、机和自动控制等高新技术，铁路运输的安全程度越来越高。(4)运送速度较高。常规铁路的列车运行速度一般已接近或高于100km/h,高速铁路允许多旅客列车时速可达200km/h以上。(5)能耗小。由于铁路运输轮轨间摩擦阻力小，铁路单位运量的能耗比汽车运输小得多。(6)环境污染程度小。铁路对环境和生态平衡的影响程度比航空、汽车小，特别是电气化铁路。(7)运输成本较低。铁路的单位运输成本比公路运输和航空运输低得多，有的比内河运输也低。铁路运输的适用范围：(1)在国土幅员辽阔的大陆国家，铁路运输是陆地交通运输的主力；(2)在铁路建设比较发达到国家，全国铁路线路连接成网，四通八达，再加上主要矿、厂、港、林都

7、有专用线或专用铁道相通，可以方便地实现门到门运输，有较大的吸引力；(3)适合于经常、稳定的大宗货物运输，不仅是中长途距离运输，也包括短距离运输；(4)中长距离的一般货物运输也比较适用于铁路运输；(5)适合于中长距离合短途的城际旅客运输；(6)现代快速市郊旅客列车适合于大城市周围通勤、通学和日常交通道。2、公路运输公路运输的技术经济特点：(1) 经济技术指标好；(2) 机动灵活，可实现门到门运输；(3) 货损货差少，安全性、舒适性不断提高；(4) 送达速度快；(5) 原始投资少，资金周转快，回收期短；(6) 与其它运输方式相比，技术改造容易；(7) 单位运输成本较高；(8) 运行持续性较差；(9

8、) 污染环境。公路运输的适用范围：从世界范围来看，各国公路运输的适用范围与各国技术经济发展水平、经济结构、自然条件及居民消费水平有着密切都关系。(1) 公路运输在中短途运输中的效果很突出；(2) 公路运输的主要功能之一是补充和衔接其它运输方式；(3) 适合于运输高档货物和零担货物；(4) 适合于紧急运输任务；(5) 适合于换装费用较高的运输；(6) 适合于有门到门要求的运输服务。3、水路运输水路运输按航行的区域，大体可分为远洋运输、沿海运输、内河运输三种类型。我国内河交通网基本上由“三江两河”所组成，“三江两河”是指长江、珠江、黑龙江、淮河和京杭运河。内河运输：在江、河、湖泊及人工水道上从事的

9、运输。我国北方港口数量少，大型港口多。五种交通运输方式的比较：航空运输速度快、运输效率局运量小、能耗大、运费高、投资大、技术要求局公路运输机动灵活、速度快、装卸方便、对自然适应性强运量小、耗能多、成本高、运费较高水路运输运量大、投资少、成本低、运费低速度慢、灵活性差、受自然条件影响大铁路运输运量大、速度快、运费较低、受自然因素影响小造价高、耗材多、占地面积大、短途运输成本高管道运输运具和线路合而升-、运量大、损耗小、安全、连续性强投资大灵活性差根据五种运输方式的优缺点及运输对象的要求选择正确的运输方式:人或物的位移要求铁路公路航海河运航空从哈尔滨到广州参加贸易洽谈会次日必须报到从重庆到武汉沿途

10、观赏三峡风光从大同运200吨煤炭到武汉走近路，较低运费从天津到上海运一万吨海盐选择最经济的办法从番禺运1千斤活鱼到增城保鲜四、交通运输发展战略关于交通运输的发展战略，普遍认为有三种备选方案。1、 一是滞后型发展战略，即交通运输的发展跟不上经济发展的步伐，运输能力十分紧张，运输需求没有弹性。长期以来我国自觉不自觉的采用了这种战略，实践证明这是一种失败的战略；2、二是超前型发展战略，将运输业的发展放在超前于经济发展的位置上，运输能力有一定的过剩。英美德法等发达国家普遍地采用了这一战略，事实证明这是一种比较成功的战略；3、三是适应型战略，即基本保持交通运输与经济的同步发展，运输能力基本适应经济发展的

11、需求，运输供给予运输需求都有一定的弹性。日本采用的是这种战略。显然，这也是一种比较成功的战略。我国发展战略的基本思路：在基本适应型发展战略中采用跟进型为优，在交通运输业严重滞后于经济发展的情况下，实施跟进型发展战略的主要任务是消除各种各样的运输薄弱环节。从理论与实践两个方面来看，我国的交通运输业绝对不能再采用已经证明失败了大滞后型发展战略，但我国也不宜采取超前型发展战略。目前，我国需要投资的地方很多，资金紧张。如果实施超前型发展战略，相当一部分资金的边际利用效果将较差，因而是不可取的。而且，我国交通运输业正处于运输方式的“渐变期”，远不到向运输方式的“剧变期”过渡的时期，很难起到大规模刺激经济

12、发展的作用。此外，我国不存在象美国当年西部那样有待大规模开发的土地，交通运输业的先导作用不会那样明显。其基本思路是：1、 在运输能力配置上，优先建设主枢纽及沟通这些主枢纽的主通道；2、 在各种运输方式的综合发展上，加强港口、铁路这两种“龙头”运输方式的建设；3、 在某种运输方式的发展上，重点做好各运输环节、运输设备之间的能力匹配工作；4、 在运输技术的研制与开发上，着重改进现有运输方式的技术经济性能；5、 各地交通运输发展战略应区别对待。第二章交通运输历史与发展一、交通简史世界上最早的道路管理机构出现在中国。1804年，英国的特里维西制造成功了牵引着货车在铁轨上行驶的机车。1825年，英国的乔

13、治.斯蒂芬森在斯克顿和达林顿之间铺设了世界上第一条客货两用的公共铁路。到19世纪后半期，铁路成了陆路交通道主要工具。1879年，德国西门子公司第一次用电作动力开动了电车。1807年，美国人罗伯特.富尔顿提出了用蒸气机作船舶动力的方案，起名轮船。二、铁路的历史（自学）参考资料：中华铁路网，铁路百年，网址：课外读物：世界各国高速铁路发展概况在国外高速铁路的发展过程中，由于各国原有铁路的技术装备和线路状态的不同，各国所采用的方式和技术措施也不尽相同。如有的国家，由于线路不多只改车不改线，是属于单一改车型。从高速线形成过程来看，有的修建新线，有的改造旧线，还有的既改造旧线又修建新线。在高速线的利用上，

14、有的客货混跑，有的只运行高速客运列车。从牵引模式上看，大都采用电力牵引，但发展的最初阶段采用过内燃牵引。在牵引动力上，根据线路状态和停站多少，有的采用动力分散式，有的采用动力集中式。日本1964年10月日本先于其他国家开通了世界第一条高速铁路东海道新干线（东京新大阪的高速客运专线），采用0系电动车组，最高试验速度为256km/h，最高运行速度为210km/h。日本加速修建这条标准较高的客用专线是由于日本工业生产迅速增长且绝大部分工业集中在东海岸地区。五十年代末已有34%的工业集中在东海岸地区，可见，高速铁路首先在日本出现决非偶然。1973年将新干线铁路从新大阪延长到冈山，1975年由冈山延长到

15、博多，形成山阳新干线（新大阪至博多）。1982年6月和1982年11月又分别开通了东北新干线（东京-盛冈）和上越新干线（东京-新泻）。80年代运行于东京-博多线路上的列车由0系换成100系电动车组。100系电动车组由12辆动车和4辆拖车（其中双层客车两辆）组成，拖车加装了旋转式涡流制动机。头车形状也有所改变。100系电动车组的最高速度为230km/h，100系车组（双层）最高速度为270km/h.。在东北和上越新干线上使用的200系电动车组由12辆动车组成。300系电动车组，其构造速度为300km/h（运行速度为250270km/h），采用交直交牵引装置（三相交流传动装置），车辆高度从4000

16、mm降低到3800mm，采用铝合金制密封式车体，头车形状有所改进，采用了再生制动。1992年开始开发超高速电动车组，取名为STAR21型电动车组，创意为21世纪用的时速350km高级豪华列车。由于日本铁路的既有线路弯道较多，且轨距大都为1067mm，所以铁路高速化的途径是新建准轨客运专线，而不利用既有线路进行改造法国法国高速线上采用的电动车组在牵引动力上的布置与日本不同。日本是动力分散式，即列车中动车较多（或全为动车）。而法国是动力集中式，只在列车两端的头车（或与头车相临的客车的一端）装有牵引动力装置。法国是创造铁路列车试验速度最高的国家。法国第一条铁路线（巴黎东南新干线）于1972年动工，1

17、983年投入运用。运用TGVPSE电动车组，最高运行速度为270km/h.法国在修建专用线之前就在既有线上推行高速计划。60年代中期旅客列车的最高运行速度普遍提高到160km/h。1975年特快列车的最高速度达200km/h。1969年11月其燃气轮动车组试验速度达248km/h，70年代末又创318km/h记录，1983年9月巴黎东南新干线使用的TGV-A试验列车试验速度达到515.3km/h，创造了轮轨粘着式交通工具速度的最高记录。在巴黎东南新干线通车后，法国继续扩大高速铁路线，1990年大西洋新干线（巴黎勒芒、图尔）正式通车，采用TGVA电动车组，最高运行速度为300km/h。为了扩大高

18、速铁路网和开通国际联运高速线，法国又修建第三条新干线北方新干线，以便使高速列车与比利时和通过英吉利海峡隧道与英国实现联运业务。法国还为北方新干线研制了双层高速列车，最高运行速度可达300350km/h。法国实现铁路高速化时，不利用既有线路，采用建造新专用线的方法，与日本同属一个类型。德国德国发展高速铁路未采用修新线的方式，仅对原技术状态较好的线路进行改造和加固，必要时才修几段新线，使其形成几条高速运行线。其中最长的两条是：汉诺威维尔茨堡和曼海姆斯图加特。与日本、法国两国新修专用线的做法具有明显不同，属于改造旧线实现高速的模式。德国是铁路客运速度提高较快的国家之一。1962年德国研制的“莱茵金子

19、”号客车的构造速度已达160km/h，1974年ET403型电动车组的最高运行速度为160km/h，1977年提高到200km/h。1985年制造出ICE型高速列车，1988年试验速度达406.9km/h。由5辆车组成的ICE列车于1985年交付试验。头车和尾车为动车，各长20.8m，自重78.2t电网供电为交采用三相交流牵引装置，每辆动车的功率为4200kW（持续功率为3640kW）流15kV，16.67Hz。中间3辆拖车的长度均为24.34m。1989年开始正式制造ICE高速列车，并于1990年投入运用。ICE列车由16辆车组成，属动力集中式电动车组，两端为动车，中间为14辆拖车（根据需要

20、可编几辆拖车）。英国英国铁路目前采用改造既有线路的方法来提高列车运行速度，与德国同属一个模式。英国铁路几乎与法国同时开始规划铁路高速化，但走了弯路，现落在法国后面。英国打算利用旧线开行高速列车。为解决列车过弯道产生的离心力作用，在车辆上加装车体倾斜装置。把带有这种装置的客车组成的列车称为APT列车。由于这套装置技术复杂，且耗资过大，80年代初决定放弃APT列车的研制。在研制APT列车的同时，英国开行了准高速列车（HST列车），运行速度160180km/h。在伦敦周围的几条线路上，以及西海岸线上，用内燃机车牵引的客车通过半径为1800m以上的曲线。英国于1984年在放弃APT列车计划后，进行了东

21、海岸干线的改造，实现了电气化和改造小半径曲线。为这条线路研制了由电力机车牵引的IC225型列车，构造速度为225km/h，试验速度曾达到260km/h。IC列车于1989年10月正式投入运用。英国铁路目前正在进行西海岸电气化改造，计划使用电动车组的牵引方式，采用IC250型列车，最高运行速度250km/h。美国美国客运量主要集中在航空和公路运输方面，1975年铁路客运量仅为航空的十七分之一。美国铁路开展高速运行起步稍晚。从1974年以来，美国“东北走廊”线路客流有显著增长。为了节约能源，美国政府于1976年批准改造这条线路（全长735km）。“东北走廊”是美国人口最稠密区，全国近20%的人口居

22、住在“走廊”沿线的大中小城市。80年代开始陆续在“东北走廊”线上开行时速为200km的列车，行驶在巴尔的摩至乌依顿和纽约至华盛顿的线路上。俄国俄国铁路高速化过程的特点是，先改造一条线作为高速试验线，在列车速度逐步提高并取得经验后再建新线。俄国采用在既有线上逐步提高旅客列车速度，使线路的改造和机车车辆的更新同步进行的方法。从莫斯科到圣彼得堡之间的650km铁路基本上都是直线，是一条客货混跑线，客货运量均较大，以它作为高速列车试验线。60年代开始客运列车运行速度由160km/h提高到180km/h，1975年非运营的试验速度已达200km/h。1984年3月高速列车正式投入运用。高速列车有两种方案

23、：一种是由电力机车牵引的高速列车（PT200型），另一种为高速电动车组（3P200型）。试验过程中，发现PT200型列车制动时前后冲动较大，正式运营时选择了电动车组。3P200型电动车组由10辆车组成，2辆无动力的头车和8辆动车（其中4辆带受电弓）。车体由铝合金制成，头车自重48.6t，动车自重57t，车长26m。列车在莫斯科列宁格勒的平均运行速度为140km/h，有两个区间速度达200km/h。全程运行时间4.6h。计划减少限速区间和停站，延长运行速度为200km/h的区段，使列车编组扩大到14辆，并使全程运行时间缩短到4h以内。计划修建的高速客运专线是中央南方高速干线。方案是：白天为座车，

24、行车68h（莫斯科一一克里米亚地区），夜间为卧车，行车1012h（莫斯科一一高加索地区）。高速车辆带有封闭车体和风挡，设空调装置和封闭型厕所。意大利意大利是采用了先改车（不改线）、后建新线的方式来实现铁路高速化的。意大利在70年代中期投入运用了带摆式车体的ERT401型的客车，最高运行速度为160180km/h,80年代最高速度达到200km/h。19881989年开始在米兰罗马、威尼斯罗马之间采用ETR450型摆式列车，最高运行速度250km/h。车体采用可控倾斜装置（强迫倾摆装置），由一套传感器、控制器和液压装置组成的自控系统，使车体过弯道时自动倾摆，最大倾摆角为10°。ETR4

25、50列车为动力分散式电动车组，由11辆车组成。每台转向架装一套牵引电动机。新建米兰一一那不勒斯高速线（全长820km），最高运行速度为275300km/h。采用ETR500高速电动车组。该列车由14辆车组成，采用交流异步电动机牵引。未采用可倾摆车体。两头车辆为动车，每辆动车的功率为4250kW,长度为20m，自重为72t；拖车长度为26m，自重为40t。西班牙西班牙发展高速铁路时采用多种手段。采用先用摆式列车，后建新线的方法，建新线后仍不放弃摆式列车，这是两种轨距并存条件下采用的方针。西班牙既有线路的轨距为1676mm，如参与国际高速联运，必须在车辆上设自动变距装置，或另修准轨新线。西班牙铁路

26、客车结构从1945年末开始运用世界稍有名气的TALGO列车。这种客车车体短（13.14m）、重量轻（车体由铝合金制造），位于列车中的两客车之间只装一根车轴，实际上一辆车只分担一根轴，这样的“小车”比较灵活，利于高速运行，利于加装倾摆机构。西班牙铁路长期以来不放弃TALGO列车的方案。1964年设计的TALGOII型客车，在采用ML-3000型内燃机车牵引时试验速度达到了232km/h。为了过境运输（如通往法国），装了自由轮对的自动换轨距装置，改进了弹簧悬挂装置，最高运行速度可达230km/h研制的TALGO-Pendular（即摆式TALGO）列车，于1988年1011月在德国铁路上进行了试验

27、，试验速度达291km/h。90年代初投入运用。这种自然倾摆式摆式列车，车体支承点高于车体重心（这在TALGO型车上容易实现），过弯道时不象普通客车那样是“上晃”，而是下摆”（如同钟表摆那样）车体可自然倾摆6。9。这种结构比强迫倾摆式列车简单得多。车体结构的重量只有3.25t。与此同时还修了两条轨距为1435mm的高速新线。一条由马德里到塞维利亚间471km，另一条是马德里到巴塞罗那。西班牙还为新线购置了全新的（非摆式的）高速列车。1989年3月西班牙国营铁路与法国阿尔斯通公司签定了供货合同，从法国购买24列高速列车。该高速列车是以法国大西洋新干线运用的TGV-A列车为基础，并考虑到在西班牙线

28、路运用的特殊要求，局部进行修改设计制成的。从法国引进的用于西班牙铁路的高速列车定名为AVE列车。该列车由10辆车组成，2辆动车编挂在列车两端，轨距与西班牙既有线路不同，采用了1435mm标准轨距。所以这种列车必须在新建的线路上运行。列车设计最高运行速度为300km/h。三、公路的历史1886年卡尔奔驰制造出世界上第一辆以7油为动力的三轮汽车，并于同年1月29日为发明专利立案,因此1月29日被认为是世界汽车诞生日,1886年为世界汽车诞生年19世纪80年代是现代内燃机汽车诞生的年代。福特汽车公司1913年开发的首条流动生产线，为轿车能真正成为大众代步交通工具作出了决定性的贡献。1932年，希特勒

29、修建世界上最早的高速公路到20世纪60年代，世界汽车生产形成明确的三足鼎立的局面：北美、欧洲共同体和日本。中国汽车技术水平和工业生产是解放后在前苏联的指导和帮助下发展起来的。1958年左右，中国汽车工业进入了自力更生的时期。讨论（辩论）：我国应该大力发展私人小汽车么？四、水运的历史（自学）课外读物：“郑和下西洋”录像。来源：校园网的研究生创新园网，网址：五、航空的历史（自学）课外读物来源：航空航天博物馆航空运输历史我愿生两翅，捕逐出八荒（韩愈）大鹏展翅于九霄，雄鹰搏击于长空。去追随它们是人类自古以来最美的梦想。起初人们盼望着能胁下生双翼，飞到天尽头。最早幻想飞行的人曾试图借助于自制的羽翼翱翔天

30、宇，然而当他们以无比的勇气与信心从高处跳下并扇动“翅膀”时，不管这些人工的翅膀是多么的精美，最终也没能将探索者们送上蓝天。时至今日，人类到底没能长出如鸟儿般灵巧的双翼，然而我们已经可以比鸟儿飞得更高飞得更远。我们可以坐在舒适的客机里一觉醒来已跨越了半球；我们可以登上五彩斑斓的热气球从高空鸟瞰大自然的壮丽；我们可以背着滑翔伞去感受劲风扑面、身轻如燕的感觉；我们甚至可以挣脱地球的束缚，去看看月亮上是否真有玉兔在桂花树下嬉戏从莱特兄弟驾驶第一架重于空气的、有动力装置的飞机完成最初的、摇摇晃晃的、近乎可操纵的飞行以来，迄今不过一百年，人类在这一百年中实现了千年以来的梦想。飞行是二十世纪最伟大的成就之一

31、，无数先驱者的心血、汗水和宝贵的生命凝聚于其中，让我们铭记着他们的丰功伟绩，共同走进精彩的航空航天世界，去探索飞天的奥秘。（一）航空史话飞天之梦鸟儿已经飞过，天空没有留下痕迹，但却在人类的心中种下了梦想。人类可以像猿猴那样在树上攀援、可以像鱼儿那样在水里畅游，却不能像飞鸟那样在空中翱翔。也许正因为人自己不能飞行，我们的祖先把飞行视为超凡的能力，在各种传说中，关于飞行有着许多天才的想象。这些引人入胜的传说和神话是几千年人类文明的结晶，包含了人类对飞行最初的构思，我们今天在航空航天上的伟大成就正是在这些美好梦想的激励和启迪下取得的。（一）我愿胁下生双翼、随花飞到天尽头鸟儿有一对灵巧的翅膀，可以扑腾

32、上天。最初幻想飞行的人们最直接的希望就是能有双类似的羽翼。因此传说中的飞行大都是借助了翅膀的。代表形象便是那个赤裸着身子，蒙着眼睛，手执弓箭的小男孩丘比特，他身后的一对肉翅使他能成天飞来飞去，用金箭射穿世俗的心。同样的，西方神话中的天使们都有这么一双翅膀。中国神话里也有类似的形象，唤做“翼民”，他们身长五尺，头长也是五尺，一张鸟嘴，两个红眼，一头白发，背生双翼，浑身碧绿。显然翼民不及小爱神可爱，而且他们飞的不高，顶多也就离地二丈而已。如果不能长出翅膀，借助人工翅膀便是另一条出路。古希腊最著名的一个神话中关于有蜜蜡粘成的翅膀的传说。传说克里特王弥诺斯的王后帕西维与一头白毛公牛产下了人身牛头的怪物

33、弥诺陶诺斯，克里特王命令巧匠代达罗斯建造了一座迷宫将怪物囚禁其中。迷宫完工后，代达罗斯和他的儿子伊卡洛斯被监禁起来，代达罗斯于是使用蜜蜡和羽毛制成了两副翅膀，和儿子一起逃出了监牢。然而当他们飞越爱琴海时，年轻气盛的伊卡洛斯不听父亲的劝告执意飞近太阳，最终蜡融翅断，伊卡洛斯坠海而亡。如果真有此事，这便应是最早的空难了。更精巧的人工翅膀便是翼衣。斯堪的纳维亚神话中的能工巧匠韦兰铁匠便曾打造过一副金属翼衣，并穿上它飞行。古代英国国王布拉德也曾给自己造过翼衣，并试图飞越伦敦，不幸的是他也坠毙了。（二）嫦娥应悔偷灵药，碧海青天夜夜心嫦娥奔月是家喻户晓的神话，美丽的广寒仙子便是偷吃了丈夫后羿从西王母处求来

34、的长生不老药才飞上月亮的。服下一颗药丸便能飞天是最完美的一种方式，神女、仙子们俱是举止翩跹，姿容妙曼，如果背上长了一双肉嘟嘟或是毛茸茸的翅膀，显然会大煞风景。对这种灵丹妙药的想往使得术士们热衷于炼丹制药，幻想能炼成金丹，服食一颗便能“轻身飞举，得道成仙。”封神演义中的雷震子吃下师傅给他的红杏后胁下长出肉翅，从此他就可以上下翻腾，飞翔自若。这红杏也算是“金丹”一系列了。另有一种药效略次的便是镜花缘中记录的“蹑空草”。取其籽放入掌心，一吹长一尺，再吹又长一尺，至三尺为止，人吃了可以立于空中不落。虽然不能飞，但也算升空了。（三）驾龙舟兮安雷，载云旗兮委蛇古代的人们还从航船、马车中得到启示，希望能造出

35、某种奇特的装置，可带人飞行，这可能是关于飞行器的最早设想了。最简易的是女巫的条帚。手指细长，鼻子尖直，发如枯草，头戴尖顶小帽，骑在扫帚上从一家屋顶飞到另一家屋顶是中世纪女巫的经典形象。比扫帚高级一些的是飞毯，古代阿拉伯神话里不止一次提到这块编织精美、可飞可落的毛毯。神话中的主人公往往用它救出了邪恶魔法师控制下的公主。比较具有现实意义的是利用动物来实现飞行。传说波斯国王卡考斯曾把几只雄鹰套在他的御座上，让雄鹰带着威风凛凛地飞行。波兰的黑衣魔术师，瓦尔多夫斯基伯爵则没有他那么气派，只是骑在雄鸡背上飞上了月亮。另有一个小男孩尼尔斯豪格尔森是骑在一只大白鹅背上完成了环游瑞典的旅行。与这些凡人相比，天神

36、比较喜好骑马。斯拉夫传说中的宇宙神便总是骑着带翼的骏马驰骋于天空；希腊太阳神赫里俄斯的火焰战车也由体强力壮、背生双翼的骏马拉动。更高级的动物就是龙了，轩辕黄帝便是骑龙上天，唐僧的坐骑原也是一条小白龙。此外还有关于飞鞋的传说，希腊的赫尔墨斯神便总被描绘成头戴翼帽、脚穿飞鞋的样子。不过，最精彩的当属孙行者的筋斗云，一个筋斗十万八千里，如此速度连当代飞行器也自愧弗如。不懈的探索出于对自由飞翔的渴望，人类从未放弃对飞行的探索。然而在1783年蒙特哥菲尔兄弟的热气球载人升空之前，飞行对人类来说只是一个梦想。但几千年来，许多先行者为飞行做出了种种努力，他们不懈的探索为后人的成功奠定了基石。让我们一起来回顾

37、一下这些勇敢者们的壮举,铭记他们所作出的贡献和牺牲。(1)飞人悲歌古代人认为人之所以不能飞,是因为缺少翅膀，因此，只要造出一个合适的翅膀就能像鸟儿一样飞翔了。早在中国西汉,就曾有人用鸟的羽毛制成翅膀，绑在身上从高台上跳下并滑翔了几百步。历史上还曾出现过不少类似的“飞人”。这些“飞人”大都绑上自制的飞翼或翅膀，然后从高处跳下滑翔，他们本想象鸟儿那样拍拍翅膀直冲云霄，然而结果大都不伤即亡。1507年约翰.达米安从苏格兰的斯特林城堡跳下，结果摔断了大腿骨；六百年前一个被称作“君士坦丁堡的撒拉逊人”，穿上一件宽大的带硬性支撑的斗蓬从高处跳下，结果一根框架中途折断，斗蓬立即垮下来，他当场坠地身亡。而意大

38、利的GB丹蒂，他1503年试图用自制的翼飞行，摔了下来，幸运的是他仍然活着。不过“飞人”中也有较为成功者，例如历史上曾有两位“飞行僧人”：一个是英国牧师奥里佛，一个是布拉泽.西普里安，后者据称在1780年从一座山的山顶下滑翔了下来。比较可靠的记录是在17世纪，一个土耳其人赫扎芬.塞莱比从博斯普鲁斯海岸的一座塔跳下，飞行好几公里，最后安全降落在附近的一个集市上。不过总的来说，“飞人”都没能如其所愿地飞上天空。也许在今天的人们看来，“飞人”的举动荒唐可笑，然而正是由于他们不计牺牲勇敢的实践，才迈出了人类飞行的第一步。(2)扑腾翅膀的飞机17世纪之后，“飞人”日渐减少，一种叫扑翼机的机器出现了。扑翼

39、机处于古代飞人向滑翔机和飞机过渡的阶段，是航空史上一大进步。在谈到扑翼机之前，我们先来认识一下两位伟大的设计家：罗杰.培根和列奥纳多.达.芬奇。罗杰.培根是13世纪的芳济各会修道士，他所设想的东西非常近似于20世纪的飞机。在1250年左右，他在工艺和自然的奥秘一文中描述：“供飞行用的机器，上面坐一个人，靠驱动一台器械，靠人造翅膀上下扇动扑打空气，尽可能地模仿鸟的动作飞行。”培根还曾设想当飞船在大气中漂浮时，通过“液体燃烧”使之保持飞行。在15世纪，达.芬奇不仅是伟大的画家，也是航空史上的伟人。他精通解剖学，曾深入的研究过人类如何模仿鸟类飞行。他实际上是降落伞和直升机的发明人，并设计出了许多机器

40、，有的很类似于今天有动力装置的航空器。培根和达.芬奇都曾设想靠上下拍打的人工翅膀飞行的机器，这便是扑翼机。1678年，一个名叫贝尼埃的法国锁匠巧妙地模仿鸟类扑翼的特点，制造出了一个肩上放两根杆子，杆子各放一对长方形的活动翼，用绳索相连，手脚同时用力使杆头向上摆时活动翼收合，向下摆动时展开，看上去跟真鸟一样灵活的“飞行十字架”，贝尼埃因此声名远播。据说波兰瓦迪斯瓦夫四世时的一个意大利人，蒂图尼布拉蒂尼也设计出可飞离地面几英尺高的扑翼机。扑翼机的研究者中最著名的是耶稣会的一位牧师：劳伦索德古斯芒。据说他制造出了一架有些夸张的扑翼机，被称为“鸟式气球”，似乎还成功地飞了起来。然而关于古斯芒更有意义的

41、是1709年8月8日，他在葡萄牙国王面前做了热气球升空表演。(3)用热气升上天空1709年8月8日，葡萄牙王宫的使臣接待大厅内贵人济济，国王陛下也亲临现场。古斯芒将在此进行热气球升空表演。他的装置是一个盆型小船，上面蒙有粗帆布。古斯芒将各种酒精和燃料放在船下面点燃，小船摇摇晃晃，翘翘超越，终于离开了地面。大厅内一片惊叹之声。然而小船飞到不高的高度就偏离了上升方向，一头撞在墙上，接着便燃烧起来，在下落的过程中还烧着了来自东方的华丽的垂幔和它撞上的其它东西。古斯芒的尴尬可想而知，他的试飞表演竟使王宫着了火！好在国王陛下还很宽容，没有怪罪于他。就这样，古斯芒以王宫火灾为代价，证明了飞行是可以实现的。

42、七十四年之后，蒙特哥菲尔兄弟的热气球便升上了天空，人类终于飞上天了。第一次升空1782年11月寒冷的一天，在法国的阿维尼翁，一位名叫约瑟夫.蒙特哥菲尔的造纸工人正坐在自家的壁炉前打盹儿。壁炉里火苗“呼呼”直窜，驱走了室内的寒气。然而火似乎太旺了，不时有一股热气夹杂着小火星扑到约瑟夫的脸上，巧的是有一颗火星恰好在约瑟夫的眼皮上发出了“啪”的一声轻响。约瑟夫惊醒了，不由得跺跺已有些发麻的脚，把手伸近炉火去烤一烤。又一股热气扑面而来，红红的小火星顽皮地在他面前舞来舞去。这种现象在烤火的时候常常见到，而约瑟夫此刻却对着飞舞的火星沉思起来：既然热气可以把烟、火星等飘起来，那么可不可以利用这些气体把一个类

43、似气球的东西升起来呢？为了解答这个问题，约瑟夫找来一块上等的丝绸做了一个口袋，在下面点燃了一小把火，使他高兴的是，口袋一点点鼓了起来，然后飞上了天花板。准备进行更进一步的试验。牛刀小试的约瑟夫兴奋极了，他马上与弟弟艾蒂安联系,特哥菲尔兄弟都是心灵手巧的工匠，在他们俩秘密试验了一个又一个丝绸或亚麻布的“浮空器”（兄弟二人对他们的气球的称呼）之后，1783年6月4日，在昂诺内的一次公开表演上，一个直径大于100英尺（30.5米）的气囊升上了6000英尺（1830米）的高度，飘飞了大约一公里后降落下来。兄弟俩向巴黎科学院报告了他们的成就，很快接到邀请，请他们去巴黎进行一次公开表演。1783年9月19

44、日，晴朗的秋空挂着几缕白云。华丽的凡尔赛宫前人山人海，法王路易十六和他那著名的王后玛丽.安托瓦内特亲临观看蒙特哥菲尔兄弟的热气球升空表演。出现在众人面前的是一个全新制作的，上面挂有许多装饰物，高达75英尺（22.8米）的气球。为了使这次升空更有意义，兄弟俩在气球下面挂了一个笼子，里面载着有史以来第一批空中旅客只羊、一只鸡和一只鸭。蒙特哥菲尔兄弟往热灶里添加羊毛和干草，灶中喷出了一股股热气和浓烟，把这个色彩美丽而奇特的大球鼓了起来，一会儿气球充满了热气，徐徐升空。人群爆发出阵阵欢呼，欢声中三位“乘客”升到了450米的高空。8分钟后，三位“乘客”在1.5英里以外的一片森林里着陆了。山羊迫不及待地跳

45、出吊篮大嚼青草，鸭子昂首阔步精神奕奕，只有鸡遭受了一点儿小小的不幸：气球着陆时它的胸膛受了点儿轻伤。表演完全成功！路易十六给蒙特哥菲尔兄弟颁发了圣米歇尔勋章。动物已经升上了天空，那么人呢？人能否乘坐热气球实现升空的梦想？蒙特哥菲尔兄弟俩又制作了一只更大的气球，能够载两个人升空，而且可以在空中加燃料燃烧，使气球得以持续充气。于是，一切都准备就绪了。最初，路易十六考虑到飞行的危险性，打算让几名已判处死刑的罪犯乘气球试验，答应如果成功的话就恢复他们的自由。这时，年轻的化学家让一弗朗索瓦.皮拉特尔德.罗齐尔挺身而出，坚决反对，他说：“不行，不能这样！难道说让第一次升空的伟大荣誉归于罪犯名下？”路易十六

46、为他的勇气所打动，同意由他和另一位勇敢者德尔朗达进行第一次空中载人飞行试验。1783年11月21日，约瑟夫制作第一个“丝绸小口袋”整一年后的一个风和日丽的日子，在巴黎的米也特堡，蒙特哥菲尔兄弟异常忙碌，他们新设计的大气球被系在两根高高矗立的木柱上，兄弟俩正亲自往热灶里添燃料。罗齐尔和德尔朗达，这两位无畏的航空先驱者，面色从容地跨进了吊篮。几分钟后，充满烟气的气球挣脱了系留索，载着不停向人群挥手示意的罗齐尔二人飘向了一碧如洗的天空。气球上升到了900米的高度，最后平安降落在9公里以外的巴黎另一侧，共飞行了25分钟。人类终于升上了天空！飞机的诞生“成功的花，人们只羡慕她现时的明艳，然而当初她的芽儿

47、，浸透了奋斗的泪泉，洒遍了牺牲的血雨。”用冰心的这首诗来形容飞机的诞生是再恰当不过的了。自从蒙特哥菲尔兄弟的热气球成功升空以后，氢气球和飞艇也都陆续升上了天空。一时间各种各样的气球和飞艇成了人们谈论的焦点和宠儿，其间最辉煌的成就莫过于一架名为“挪威号”的飞艇于1925年5月成功开辟了北极航线。然而，随着人们研究的深入和不断发生的飞行事故,航空先驱者们清楚地意识到：这些轻于空气的航空器无论是在安全性、操纵性还是发展前途上都存在着很大的局限性，它们的飞行速度低，不易操纵和控制，而且对载人来说也不安全。因此，人们的注意力逐渐转向了重于空气的航空器(飞机和滑翔机)的研究上。说到飞机和滑翔机就不得不提到

48、两个天才的设计家：意大利的列奥纳多.达.芬奇和英国的乔治.凯利。达.芬奇出生于1452年，他是第一个运用科学知识对飞行问题进行研究的人，并曾设计出了降落伞和直升机的雏形。而乔治.凯利从男爵(1773-1857)则被公认为飞机的创始人，被后人誉为“航空之父”。他为重于空气的航空器创立了必要的飞行原理，而在这之前，航空是“一门在公众眼中接近于荒谬可笑的科学”。在乔治.凯利23岁的时候，制造了一个直升机模型，大约在1801年，乔治.凯利研究了鸟的推动力，并于1804年在旋转臂上试验了一架滑翔机模型。在随后的时间里，这位伟大的先驱者曾多次制造了改进型的滑翔机原型机。在乔治.凯利的众多追随者中，最为著名

49、的是英国工程师威廉.塞缪尔.亨森，他于1843年提出的飞机设计方案“空中蒸汽车”几乎具备了成功的载人动力飞行所需要的一切要素，他设计的飞机草图非常简单而且合理，令人觉得建造飞行器这一幻想离现实只有一步之遥。然而由于在当时缺乏必要的理论和技术基础知识，亨森也只有停下他的探索工作。V鼻在滑翔机研究方面最重要的先驱者是德国的工程师奥托.李林塔尔(1848-1896),他于1889年出版了一部航空经典著作一一作为航空基础的鸟类飞行，仔细地分析了鸟翼的形状和结构，从中得出了许多重要的数据，并应用于人的飞行。更为可贵的是，李林塔尔在1891至1896年的六年时间里，亲自进行了2000多次滑翔飞行试验，积累

50、了大量的经验和飞行数据。1896年8月9日，这位伟大的先驱所驾驶的滑翔机不幸从空中坠落下来，他的临终遗言是:要想学会飞行，就要做出牺牲。经过无数先驱者的不懈努力，自由飞行的梦想和我们越来越接近了。威尔伯.莱特(1867-1912)和奥维尔.莱特(1871-1948)兄弟俩是美国俄亥俄州一名牧师的儿子，他们从少年时代起就对飞行十分感兴趣。1895年他们开了一间自行车修理和制造作坊，并开始研究和制造飞机。莱特兄弟没有受过高等教育，但他们虚心好学，十分重视理论和实践，阅读了大量的空气动力学方面的文献，为了读李林塔尔的著作，他们自学了德文。1899年，哥哥威尔伯.莱特向史密森学会索取了大量的有关航空的

51、书籍和文章，进行了系统的研究，兄弟俩在总结前人的经验和教训的基础上，开始了他们的滑翔飞行试验。从1900年至1902年，莱特兄弟先后制造了三架滑翔机，进行了上千次的飞行试验，每次都详细地记录了不同情况下的升力、阻力、速度等数据，并对操纵进行了反复的改进。1901年9月，莱特兄弟自己设计了一个小型风洞，用来精确测量气流吹到薄板上所产生的升力，并自己设计制造出了测量升力和阻力的仪器。兄弟俩于1902年设计出了他们的第一架飞机，但在当时却没有哪一个公司愿意冒险制造航空发动机和螺旋桨，于是莱特兄弟又只有自己动手了。他们首先设计出图纸，然后在自行车技师泰勒的帮助下，花了六个星期的时间制造出了一台12马力

52、的活塞式发动机。这台发动机有四个汽缸，采用水冷方式，其总重(包括附件、水和燃料)约为91公斤。至于螺旋桨，当时根本没有什么数据资料或是计算公式可以供莱特兄弟参考，他们只得从头开始，研究理论。经过艰苦的努力，终于制造出了一种效率比较高的螺旋桨。经过几年的努力，莱特兄弟的第一架飞机一一“飞鸟”(flyer)一号终于出现在人们的面前。1903年12月17日，在北卡罗莱纳州的基蒂霍克海滩上，“飞鸟”一号象一只白色的巨鸟昂然挺立，显得十分轻盈。它的机身骨架和机翼都是用又轻又牢的枫木和核木制成的，螺旋桨也是枫木的，弯曲的机翼上蒙着薄薄的但十分结实的棉布。飞机的长度为6.5米，翼展12.3米，整架飞机的重量为280公斤，飞机完全靠螺旋桨的推动力起飞。这天“飞鸟”一号总共进行了四次飞行，第一次试飞是由弟弟奥维尔.莱特驾驶的，飞机摇摇晃晃在空中飞行了12秒钟，在36米远的地方降落下来。而后来得到世界公认的第一次自由飞行则是由哥哥威尔伯莱特驾驶的第四次飞行，飞机在空中用59秒的时间飞行了260米。莱特兄弟在第一架飞机成功以后，迎接他们的不是鲜花和掌声，而是怀疑与挑剔。保守的学究们不相信“自行车工人”能造出飞机，在