自人类诞生以来,人类就一直好奇地注视着在天空中翱翔的鸟类。虽然我们的身体可能无法模仿带羽毛的朋友,但我们的想象力可以帮助我们飞翔。
几千年来,飞行器一直是幻想的东西,但现代改变了这一点,让我们不再好奇。从代达罗斯和伊卡洛斯的故事到达芬奇的草图,从热气球到超音速战斗机,这就是人类最伟大的梦想之一——飞行的历史。
古代飞行《伊卡洛斯的陨落》雅各布·彼得·高伊(JacobPeterGowy),-年。
飞行的梦想已经伴随我们数千年。这个梦的最早记录是以古代文明中讲述的故事的形式出现的。在希腊传说中,英雄柏勒罗丰捕获了一匹名叫珀伽索斯的飞马,并骑着它与三头奇美拉作战。
在伊卡洛斯和代达罗斯的故事中,代达罗斯和他的儿子伊卡洛斯乘着蜡和羽毛制成的翅膀逃离了米诺斯王的魔掌。伊卡洛斯飞得离太阳太近,翅膀上的蜡融化了,他坠海身亡。
希腊传说并不是唯一提到飞行的传说。在古代波斯传说中,国王卡吉·卡奥斯(KajKaoos)通过将鹰固定在王座上实现了飞行。
从远古时代到现代飞行的诞生,许多人都曾通过在手臂上安装巨大的翅膀并从高处跳下来试图飞上天空。结果往往是致命的,但并没有阻止其他人尝试。
在古代,任何能够飞行的东西都仅限于小型模型和儿童玩具。在古代中国,孩子们正在玩用竹子制成的发明,这种发明通过旋转转子实现飞行,就像今天的直升机实现飞行一样。
达芬奇的草图列奥纳多·达·芬奇提出的飞行器示意图。
列奥纳多·达·芬奇不仅是一位著名的艺术家,也是一位工程师,他尝试了许多体现文艺复兴时期技术创新的想法。他对飞行着迷,甚至创作了一本名为《鸟类飞行法典》的书。
达芬奇的思想引导他设计了几种实现飞行的理论模型。第一个想法与直升机实现的飞行概念相呼应。他详细描绘了一个模型的草图,该模型可以通过连接到弹簧的螺旋结构来制作。释放时,卷起的螺旋翼旋转并将模型升到空中。
其他草图详细介绍了滑翔机和通过拍打翅膀飞行的装置。后者被称为扑翼机,这一理论至今仍在被工程师和科学家研究。
热气球和齐柏林飞艇凡尔赛宫飞行体验,年9月19日。
年11月21日,巴黎各地的人们聚集在凡尔赛宫,敬畏地看着一个用纸和丝绸制成的大气球升上天空。这是人类的第一次,因为这个气球载着两名人类乘客,弗朗索瓦·皮拉特·德·罗齐尔和阿兰德斯侯爵弗朗索瓦·洛朗。
不过,他们并不感到惊讶。蒙哥尔菲尔兄弟之前曾展示过他们的飞行气球。九月,他们的装置将一只羊、一只鸭子和一只公鸡带到了王宫上空。
首次载人热气球飞行几天后,第一个充气气球升空。由雅克·亚历山大·查尔斯和路易斯·尼古拉斯·罗伯特设计的气球充满了氢气,它成为航空旅行的标准,直到螺旋桨驱动飞行的发明。
飞行器草图,年。
乘坐热气球旅行速度很慢,而且对大众来说没有任何实际价值。尽管如此,这是迈向飞行未来的一步。5年,让-皮埃尔·布兰查德(Jean-PierreBlanchard)和约翰·杰弗里斯(JohnJeffries)首次成功横渡英吉利海峡。而也正是在那年的一次飞行尝试中发生了失火爆炸,在此过程中造成两人死亡,这导致热气球的发展夭折了。
兴登堡号起火。
20世纪初,在飞机投入商业使用且技术先进到足以进行客运飞行之前,齐柏林飞艇组建了第一家商业航空公司。他们缓慢但奢华。它们被认为相对安全,到年几乎没有发生过任何事故,但一次灾难就导致了整个行业的终结。
年5月6日,兴登堡号从德国飞越大西洋,试图在新泽西州停泊,却突然莫名起火。机上97人中有5人遇难。
莱特兄弟与螺旋桨驱动的飞行奥维尔·莱特驾驶莱特飞行器进行首次飞行。
飞行史上最重要的里程碑之一是飞机的发明。19世纪初,这一发展在世界舞台上首次亮相,并永远改变了我们与天空的关系。
年12月14日第一次尝试失败后,三天后他们再次尝试,成功驾驶了第一架螺旋桨飞机。莱特飞行器(有时称为小鹰飞行器)很难说是真正的飞上天空,但它离地飞行了英尺。随后他们进行了更多尝试,在最后一次尝试中,莱特兄弟的机器在59秒内飞行了英尺。
这一具有里程碑意义的时刻永远改变了飞行,并标志着螺旋桨飞机将在未来几十年主宰天空。
加拿大空军的一架C-10。
没过多久,飞机就进步到了用于战斗的地步。第一次世界大战期间,摇摇晃晃的双翼飞机飞上了天空,伴随着轰炸机的首次使用,混战时代开始了。
到了第二次世界大战,这些飞机经历了更具革命性的进步。空中力量的大规模生产成为武装部队的重要组成部分,直到今天仍然如此。
从那时起,围绕螺旋桨的技术不断发展,它们变得更加高效和强大。涡轮螺旋桨系统不再只是螺旋桨,它还使用进气口、压缩机、减速齿轮箱、涡轮机、燃烧器和推进喷嘴来驱动飞机,使其速度比简单的螺旋桨驱动祖先快得多。
直升机皇家海军海王Mk4正在进行救援行动。
尽管达芬奇提出了直升机飞行的理论基础,但直升机飞上天空还需要四个半世纪的时间。几个世纪以来,人们一直在创造使用人力、皮带、蒸汽和电力的模型,但直到20世纪才创造出第一批载人直升机。
1年7月,德国发明家赫尔曼·甘斯温特(HermannGanswindt)设计的一架直升机升空,这是有史以来第一架由电机驱动、比空气重的载人交通工具。演示被记录下来,但遗憾的是,影片已丢失。
然而,直升机的发明者并不是一个人。随后的所有实验都是对早期设计的改进,直到年伊戈尔·西科斯基(IgorSikorsky)建造并驾驶了第一架实用直升机。从那时起,直升机已被证明是用途极其广泛的飞机,因为它们可以悬停并以极低的高度飞行,这些壮举对固定翼飞机来说是无法实现的。因此,直升机在当今社会中有相当多的用途。它们被新闻媒体用来从空中报道事件,用作消防车、运输车、搜救车以及各种军事功能,包括战斗。
喷气式飞机图。
火箭和喷气推进的出现是航空史上最重要的里程碑之一。罗马尼亚人亨利·科安德(HenriCoand?)被一些人认为发明了第一架喷气式飞机,他制造的飞机由称为“涡轮推进器”的涵道风扇提供动力。尽管科安德声称他发明了喷气飞机,但没有飞机试验起飞的记录。
我们今天所知的喷气发动机是由英国人在20世纪0年代进行试验的,但将第一架喷气式飞机送上天空的却是德国人。第一架起飞的喷气式飞机是HeinkelHe,由恩斯特·亨克尔(ErnstHeinkel)设计。德国人在第二次世界大战期间在飞机技术方面处于世界领先地位,创造了火箭推进的Me16和第一架战斗机Me。尽管喷气式飞机具有巨大的优势,但德国人无法大量生产它们,这对战争结果产生了重大影响。
达索阵风战斗机的前视图。
接下来的几十年见证了喷气式飞行的巨大飞跃,包括年10月14日查克·耶格尔(ChuckYeager)驾驶贝尔X-1突破音障。
喷气发动机一直为许多不同类型的飞机提供动力,从里尔喷气机到轰炸机,再到当今的现代战斗机,这些飞机都拥有一些最先进的技术。因此,喷气式飞机是最昂贵的军事资产之一。洛克希德·马丁公司制造的单架F-22猛禽战斗机的造价约为1.25亿美元。
年,协和式飞机首飞,并于6年投入公共交通。这些客机使用涡轮喷气发动机,机队于年退役。
当今商用客机中最常用的发动机是涡轮风扇发动机,它采用了喷气式飞机和螺旋桨的设计特征。
火箭航天飞机发射。
使用火箭推动人类飞行是一项危险的事业。燃料高度易燃,当出现问题时,结果几乎总是致命的。德国人在第二次世界大战期间通过他们的Me16学到了这一点,该飞机夺去了许多德国飞行员的生命,特别是因为该飞机没有起落架!
然而,火箭一直是太空飞行的宝贵资源。没有它们,人类就无法到达外层轨道及更远的地方。正是通过火箭技术,我们迈出了太空探索的第一步。虽然其他技术正在研究中,但逃离地球引力的初始阶段完全依赖于火箭。
第一批火箭被用作武器。年,中国人向入侵的蒙古人发射了火箭。此后的几个世纪里,火箭被用作烟花和武器。19世纪,人类勇敢地选择了使用火箭来推动飞行,太空竞赛的到来使火箭成为人类迈向最后疆域的重要基础。
一架俄罗斯Su-57。
几千年来,人类一直梦想着飞向天空,但在我们历史的大部分时间里,这似乎只不过是一个白日梦。城市地区的上空现在经常成为我们飞行器的所在地,从气球到螺旋桨飞机,再到直升机、喷气式飞机,甚至火箭。未来几十年的技术进步下,无疑会有更多新的飞行器飞越我们的头顶。