航空史话：介绍人类飞行器的发展历史

铝合金的制造!航空材料对飞机性能的影响很大，材料技术的不断进步是航空进展历程重要的组成部分。2020年，德、法等国已经设计出为数不多的几架铝合金飞机。由于在气动布的安全性大大优于木质飞机。19064%0.5%0.5%的锰以及少量硅、铁的铝─铜─镁合金，在急速冷却之后，强度和硬度均会有所增加。这就是最早消灭的铝合金──杜拉铝。杜拉铝问世以后，人们始终把提高铝合金的抗拉强度作为争论202023铝合金和2024铝──机材料开拓了光明的前景。2030年月以后，铝合金渐渐取代早期的木质材料成为飞机材料的主流。全金属飞机的制造全金属飞机最早产生于军用飞机领域斯设计的Blechese击机，机上安有机枪，载有少量炸弹，可低空对地面目标进展扫射轰炸。1915年12月12日，J.1首次试飞，标志着全金属飞机的诞生，为飞机性能的快速提高开拓了道路，也标志着飞机进展进入一个的时代。全金属民用飞机的研制则较晚，消灭在一战完毕之后。1925年，福特汽车公司的飞机而且造价较高，所以，2030年月初，美国各航空公司的飞机仍以木质飞机为主。但木制飞机的安全性较差渐渐引导全金属飞机进入飞机进展的主流。1931331日，一架美国环球航空公司的福克型客机在堪萨斯州坠毁。虽然这样的心。于是，飞机制造商们也加快了研制型全金属客机的步伐。2030247和道格拉斯公司的DC系列涡轮增压器──提高发动机性能的大制造喷气发动机诞生以前，全部的飞机都承受活塞发动机。活塞发动机构造简单、质量大、功率低、维护困难，随着飞机对发动机要求的不断提高，发动机本身就消灭了变革的趋势。其中，涡轮增压器的制造大大提高了发动机的性能。1870年以后，蒸汽轮机制造，即用蒸汽驱动涡轮；同时，内燃机也消灭了，二者结合，诞生了的涡轮机──燃气轮机。燃气轮机可以通过燃烧气体直接驱动轮机旋转，具有构造简洁、体积小、质量轻、转速高的特点。在此根底上，一种特别的燃气轮机──活塞发动机涡轮增压器进展起来。1905年，瑞士工程师比希首次提出涡轮增压的概念。1918年，美国通用公司工程师莫斯开头设计和研制涡轮增压器，并取得成功。我们知道，随着高度的增加，大气密度和含氧量都会降低。发动机要正常工作，汽缸内空工业与涡轮技术的结合，为后来航空动力向喷气发动机的转变储藏了肯定的技术力气。可收放起落架──大大降低飞行阻力飞着陆功能的装置主要就是起落架。起落架可以在飞机停放、滑行、起飞、着陆、滑跑时用于支撑飞机重力，承受相应载荷。所以，起落架其实就是飞机的“腿”。短。而且，一旦起落架在空中损坏，飞机就无法降落。在第一次世界大战中，飞机的起落架很简洁被击中，导致飞机无法降落而坠毁。1920“戴顿─莱特”RB界各国纷纷效仿。“戴顿─莱特”飞机不仅是世界上第一架具有收放式起落架的飞机，而且还是世界上首次承受变弯度机翼的飞机。放的，只有一小局部超轻型飞机仍旧承受固定形式的起落架。翼型争论──飞机研制渐渐成为科学机翼是各种固定翼航空器最重要的气动部件，它的进展对航空技术的进步有着巨大影响。机翼争论首先涉及的就是翼型，翼型争论使飞机研制渐渐成为一门科学。的，莱特兄弟、桑托斯?杜蒙的第一架飞机都是如此。这种翼型虽然升力较大，但阻力也很大，升阻比较低。2020门克的薄翼理论，在大量试验根底上，设计出哥廷根225387翼型。此后，美国、英国、德国、前苏联都进展了系统的翼型进展。其中，美国航空询问委员会进展的NACA翼型系列影响最大。2030年月末开头，一批空气动力学家提出层流翼型设计方法。与一般飞机和超声速飞机。60年月开头，所谓跨声速无激波翼型的争论兴起。比较著名的是1962年英国人皮尔赛提出的“尖峰”1969年美国人科恩设计的超临界翼型。变距螺旋桨──改善飞机的适应性早期的飞机都是靠螺旋桨桨叶在空气中旋转不断把大量空气向后推去从而产生向前的推动力螺旋桨旋转时桨叶剖面弦与旋转平面的夹角称为桨叶安装角螺旋桨旋转一周，以桨叶安装角为导引向前推动的距离称为桨距。 螺旋桨分为定距和变距两大类木质螺旋桨一般都是定距的适合低速的桨叶安装角难以适应高速反之适合高速的安装角难以适应低速所以定距螺旋桨只能在选定的速度范围内效率较高为了解决这一冲突消灭了变距螺旋桨，即通过掌握装置转变螺旋桨的桨距。事实上，最早提出变距螺旋桨思想的是英国航空先驱维纳姆。1872年，他在航空学会和自身效率方面具有很大的潜力使得变距螺旋桨还停留在理论上。1923年金属螺旋桨进入有用阶段后，变距螺旋桨的需求日益迫切，传统定距螺旋桨已经无法同时满足起飞和巡航的要求。1933年，自动变距螺旋桨首次在波音247应性。单翼机──历史地位逐步确立期飞机以双翼机居多，但双翼机的缺点很明显：一是构造简单，给制造带来很大困难为单翼机构造薄弱，安全性和稳定性不如双翼机，驾驶起来比较困难。20世纪二三十年月，随着铝合金应用于飞机材料，全金属飞机不断消灭，一般都承受使用全金属单翼构造。1933年后，苏联研制的战斗机都开头承受单翼布局。2030立起来。航空仪表──飞行员的有力助手1916年英国研制的SE.53种特地的4种发动机仪表。1927年美国人林白驾机飞越大西洋时，飞机上除根本的飞行仪表的消灭，成为了飞行员的有力助手。2030年月，特地的航空仪表相继试制成功。空速表、高度表、陀螺地平仪、航向要趋势，消灭了指引地平仪、航道罗盘和大气数据计算机。60年月以后，随着微电子技术和光电显示元件的进展，仪表数字化、小型化、综合化和智能化进展成为主流。了，但功能和牢靠性却增加了。导航──指引空中航路的功臣地面物体识别方向。1910年，无线电装上飞机进展空地无线电通信。第一次世界大战中，飞机开头装备中波电台和监听式测向器。1932年无线电罗盘开头装机使用。2030年月，无线电导航开头用于飞机，这时主要是无线电罗盘和四航道无线电信194210月美国开头试验罗兰远距无线电导航系统，英国同时研制并使用了“奇”50年月初，美国又研制成功罗兰Ｃ导20231955年美国对的无线电导航系统奥米加进展了试验，19664个导航台进展了世界范围的试验。奥米加导航系统利用全球的8个导航台可实自人造卫星诞生以来，探究卫星导航工作就已开头。1960年美国放射了第一颗“子午仪”导航1964“子午仪”导航卫星系统，1967年1978年开头，美国又开头进展一代导航卫星导航星全球定位系统，简称GPS1993年，连同备份在内全部导航星放射部署完成。导航星全球定位系统在军民用各个领域发挥了巨大作用。“空中堡垒”“空中堡垒”为波音公司设计并于1935年试飞的一种远程重型轰炸机，开启了战略轰炸机的概念。2030年月后期，由于航空军事战略的变化，美国放松了攻击机和轻型轰炸机的研制，转而加大力气进展重型轰炸机。1934年美国陆军航空队提出招标，需要一种多发动机的反舰作战飞机。1935年，波音公司设计了B-29即B-17原型机，并于同年728日试飞成功。19361月，陆军订购了几架供试验用的B-17原型机。虽然其中的一架在飞行中坠1938年打算大批订购B-17器系统很重，包括一门机炮，127.9830挺机枪。B-17的根底上，美国又研制出B-24、B-2919454月停产时，各种型号B-1712023架以上，在战场上损失了约4700架。在其次次世界大战的欧洲战场上，B-17因白天大规模持续轰炸柏林而著名于世。太平洋战斗爆发前夕，B-17被运往太平洋战场，但大局部在珍宝港大事中受损。随后，B-17参与1943B-24、B-29B-17所剩无几，并渐渐退出了太平洋战场。“勇士”号──大型飞机的起源191319144发动机飞机──“俄罗斯勇士”号，这是大型飞机的起源。西科尔斯基(Sikorsky，1889－1972)1912年，他设计制造出世界第一架大型多发动机飞机，起初工人们都叫它“宏大号”。1913年5月13日，西科尔斯基亲自驾驶这架飞机试飞成功，官方正式命名为“俄罗斯勇士”号。在进展了50屡次飞行后，这架飞机无意中被一架正在飞行的飞机落下的发动机砸坏。“勇士”281954台发动机，能载乘员一名、81674595千米／小时。西科尔斯基在这架飞机根底上，又设计制造了另一种大型多发飞机“伊利亚?莫罗梅茨”号，加大了发动机的功率。191421116名乘客做了一次成功的飞行。据称，“勇士”号的构造设计有着重要的意义，奠定了大型飞机的进展根底。一战重型轰炸机了大型“伊利亚?莫罗梅茨”飞机对波兰的目标进展了轰炸。早期轰炸机实际上就是战时匆忙拉上战场的一般飞机在作战时没起到很大的破坏作用，但却给对方造成很大的心理压力。1915年后，战场上开头消灭特地用于轰炸的轰炸机或侦察轰炸机，如英国的RE5轰炸504B轰炸机，法国斯派德SX1侦察轰炸机、高德隆G4轰炸机，法尔芒F40轰R1Ca46轰炸机。它们的载弹量也提出了的要求：增加载弹量、提高防卫力量、增加速度和提高升限。到大战后期，型轰炸机不断问世，性能快速提高。例如，英国维克斯公司的“维梅”轰炸机、意大利卡布罗尼公司的Ca.42、德国齐伯林公司的R.v1。其中，个头最大的是英国汉德利?V/15001360833906小时。此后，轰炸机日益朝着大型化方向进展。皇家空军的建立一战末期，英国组建了世界上第一支独立空军──19125月，英国就组建了皇家飞行队，下设两个联队──海军联队和陆军联队，各自听命于陆军和海军。一战慌。1917年中陆海军航空兵飞行队数目和飞机数量很快膨胀由航空部集中统一领导。19181341日，皇家海海军平行的独立军种。191811月停战时，皇家空军拥有了200个中队，22650架飞机，近3万名军官和33万名士兵。此后，加拿大、澳大利亚、意大利、法国和德国先后成立了独立空军。一战航空理论的进展在一战的几次战役中，已集中承受使用航空兵进展空战和以轰炸机场等方式争夺制空发挥了重要作用。一些军事家开头留意到制空权的重要性。在战后出版的《空中国防论》等著作中系统论述了航空兵作战、航空母舰术问题，明确指出：“没有制空权就没有制海权”；意大利军事家杜黑提出了更完整的制空权军。一战完毕后的二三十年月，各主要航空大国普遍承受了制空权理论和独立空军的思想，加拿大、意大利、法国、德国、西班牙等国在这一时期先后建立了独立空军，而飞机的家乡──1948才建立起独立空军。法布尔和寇蒂斯的水上飞机早期的飞机，性能不高，航程有限，安全性也不佳。为扩大飞机的活动领域，同时保证做出开创性奉献的是法国人亨利?法布尔，他被称为水上飞机之父。法布尔(H.Fabre，1882－1984)，生于法国马赛一个船主家庭。由于家庭富有，很小就对19071909年，法布尔验加上他较深的理论素养，极大促进了他水上飞机的研制。1909年，法布尔设计了第一架水上飞机，装有3台活塞发动机，共同带动一副螺旋桨，但飞机试飞没有成功。当年年底，法布尔又设计了其次架水上飞机──“水机”。“水机”装有冲击力。1910328日，法布尔在马赛四周拉米德港驾驶“水机”做第一次飞行，未能升起；水机”500飞机在水上安全着陆；当天又飞了三次，其中一次实现了转弯飞行；其次天，他驾“水机”6千米的好成绩。法布尔的浮筒式水上飞机有很多缺点，如空气阻力大，浮筒与机身连接件易于破坏等，因此这种水上飞机的历史格外短暂。1910?寇蒂斯(G.Curtiss，1878－1930)的极大兴趣，他设想了原理的水上飞机，同时首次提出航空母舰设想。1911年，寇蒂斯将他设计的标准陆上飞机改成水上飞机。他在机身中部下方安装了一被看作是第一架有用的水上飞机2月17“宾夕法尼亚”号军舰。1912年，寇蒂斯设计了浮筒式的“三合一”式水上飞机。1913年，寇蒂斯&N/W“k5z5W-x水上飞机由浮筒式改进为船体式可以说是一项革命性变化。寇蒂斯水上飞机的试飞成体式，寇蒂斯也因此被誉为海军航空之父。齐柏林飞艇的制造1920(F.Zepplin，1838－1917)2030年月后期始终被认为是飞艇技术水平的标志。1887年开头，齐伯林就打算建筑一只不同以往的、能够完成长途运输和空中作战等多种任务的大型飞艇。1896年，齐伯林建立了“飞艇飞行推动协会”，筹集了一笔资金，相继建筑了LZ-1号、LZ-2号、LZ-3号飞艇。LZ-3号飞艇在试飞中取得了完全成功，性能格外稳定。的支持，1909年齐柏林创办了世界上第一家民用航空公司，德莱格(Delag)飞艇公司，从而完成了飞艇从制造阶段到有用阶段的过渡，开头了航空史上的飞艇时代。一战期间，各国建筑了几百艘飞艇，用于执行轰炸和侦察任务。但战斗中的实践证明，2020到达了全盛时期。但三国制造的大型飞艇后来大多相继失事，从今辉煌的飞艇时代完毕了。第一家飞艇空中运输公司在客运飞机大量使用之前，首先担负民用客运任务的是轻于空气的航空器──飞艇。德国人齐柏林创立了世界上第一个飞艇空中运输公司。从1887年开头，齐伯林就打算建筑一只不同以往的、能够完成长途运输和空中作战等多种任务的大型飞艇。为此，他提出硬式飞艇的设想，并于1896年正式建筑LZ-1号飞艇。190072日，LZ-1第一次试飞。尽管试飞结果并不满足，但它的优越性格外明显，包括载重量大、运行平稳、安全性好等。1907年，德国政府看到了齐伯林飞艇在军事上和文化上都有很大意义，特地拨出50万马克资助LZ-3号的试验。1908930日试飞时，飞37350千米，制造了当时飞艇续航的最高纪录。自此，德国政府确认了齐伯林飞艇的有用价值，开头资助齐伯林的研制工作。19091116日，硬式飞艇制造家齐伯林创办的德国航空运输──简称“德莱格”1910年开头用飞艇载客收费，到1913113402817.37万千米，总飞行时间为3175格诺姆发动机〔气冷星形〕发动机制造和材料等因素外，发动机也是最重要的因素之一。莱特兄弟之后，法国的列昂?拉瓦瓦索欧设计了一种先进的“安东尼特”所取代，这就是著名的格诺姆发动机。1908年以前使用的航空发动机大都承受铸铁、钢材、黄铜等金属做材料，装在木制飞机上，形成沉重的负担，限制了飞机的性能。法国的劳伦特?塞甘(L.Seguin)和古斯塔夫?塞甘(G.Seguin)重量大的主要缘由是需要有一个连续流淌的水冷却系统，并配有一个大散热器和连接收路。”R-C”\6U/T$P!w时全部的发动机。1908年以后，格诺姆发动机被广泛应用于飞机上。到1917年以前，格诺姆发动机独占约80％的航空发动机市场。后来，人们在格诺姆发动机的根底上不断改进，研制了各种性能优良的发动机，为飞机性能的提高奠定了