航空发展史

航空概论

一、本课程的主要学习内容♦航空发展史；

♦飞机的飞行原理；

♦飞机系统；

♦航空材料的发展；

♦今日航空。

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二、主要参考书目

♦航空概论，史超礼，国防工业出版社♦航空概论，王细洋，航空工业出版社

♦其他航空有关书籍

三、考试方式¾期末成绩(开卷)，占60%

¾平时成绩，占40%

第一章航空发展史

¾飞天探索

¾中国航空工业概况

1.1 航空基本概念

1.1.1 航空

航空：指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动，必须具备空气介质。

航空有军用航空和民用航空之分

美国F/A-18

波音747

1.1.2 航空器

¾航空器：在大气层内飞行的飞行器。航空器成功飞行须解决的问题？

有克服自身重力的向上升力。

飞行必须具备动力装置产生推力或拉力来克服前进的阻力

稳定性和操纵性好

¾根据产生升力的基本原理不同，航空器分为轻于（或等于）同体积空气的航空

器和重于同体积空气的航空器两大类。

滑翔机

旋翼机飞艇倾转旋翼机

1.2 飞天探索

¾对鸟类和人类飞行的认识

¾达.芬奇与航空扑翼¾气球和飞艇¾重于空气飞行器——滑翔机

¾航空喷气时代

¾直升机的发展

1.2.1 对鸟类和人类飞行的认识

幻想

天使或者神仙

由于无法解释

鸟类飞行本领，古

代文化中对鸟类产

生崇拜的思想。许

多民族的神都被想

象成有飞行能力。

代达罗斯父子

法厄同

嫦娥奔月

孙悟空腾云驾雾

¾从古希腊开始，人们开始认真讨论鸟的飞行

¾整个18世纪以前，关于鸟的飞行问题最有成就的研究工作是意大利学者波莱里（G.A.Borelli，1608-1679）作出的。

《运动的动物》

9详细描述了鸟及其翅膀的解

剖结构，并计算了一些典型

的尺寸和各部分的相对大小；

9分析了鸟的飞行原理，指出

鸟的飞行是空气的弹性力作

用的结果；

9分析了鸟在飞行中的平衡问

题，提出鸟的重心应恰好位

于翅膀下才能保持良好的平衡。

¾英国博物学家雷（W.J.Ray,1628-1705），注意到鸟的流线型体形的重要性，可以

降低空气阻力。

1.2.2 达.芬奇与航空扑翼

•达·芬奇（Leonardo da Vinci 1452~1519）是世界文化史上最伟大的人物之一。

•美国著名科学史学家乔治·萨顿（G.Saton）曾指出：“写一部有关他的天才作品的完整研究著作，也就意味着写一部15世纪科学技术的

真正百科全书”。

达·芬奇对鸟的飞行进行了长时间的观察和解剖研究，对飞行问题得出了一些重要的认识。

•认为研究飞行问题除了研究飞鸟以外，还

应当研究鸟的飞行环境，同时又说明空气

动力学知识可以通过水动力学研究间接获

得。

手稿《论鸟的飞行》于1505在佛罗伦萨完成。论述了鸟飞行的一些原理：

•鸟的持续飞行原理（或者说空气的升力原理）

•鸟有效利用气流飞行的技术

•鸟如何采取各种省力措施

可惜由于历史原因（不被当时理解，

达芬奇的扑翼机模型

•在他的手稿中还有降落伞的草图

直升机

•达·芬奇还被许多人看作直升机的发明者，并认为这是他对航空学的真正贡献。

•17世纪~18世纪，欧洲航空发展处在一个特殊的扑翼机探索和设计阶段。

•没有出现航空学理论研究的事件和成果。模仿鸟类进行冒险飞行的人明显减少。

•在热气球飞行成功之前，扑翼机设计成了这个时期的主题。

•气球诞生后进行扑翼机设计的人立即减少

以致消失。

1.2.3 气球和飞艇

造的第一种载人

航空器。

9它的雏形起源

于中国，在中国

五代时期，曾出

现过依靠热空气

升空的气球雏形

“孔明灯”。

古希腊科学家阿基米德发现的浮力定律：物体在流体中所受到的浮力等于它所排开的同体积的流体的重量。

只要在球内充入比空气轻的气体就可

以产生浮力。

¾1783年9月19日，蒙哥尔费兄弟制成了世界上第一个热气球，气球下面系着一只用柳条编织的吊篮，将第一批“乘客”一只山羊、一只鸭和一只公鸡升到了520m高空，在飞行了8min、3.2km后，安全着陆。“蒙哥尔费气球”

¾两个法国人乘热气球上升到900m高，腾空20min，随风漂移约10km，揭开了人类

飞行的序幕。

蒙哥尔费兄弟

蒙哥尔费为国王路易十六首次举行动物飞行表演

由于气球的缺陷（不可控、无动力），气球在20世纪初就不再更多用于载

人飞行。

9高空气象探测

9大气污染监测

9天文观测

9商业广告

9军事侦察

1852年，法国人吉法尔在气球上安装一台3马力（约2205W）蒸汽机带动螺旋桨的推进装置，制成了世界上第一个可操纵飞艇。

法国人吉法尔

9到19世纪末，终于出现了有实用价值的飞艇。9德国的齐柏林制成了硬式飞艇，用汽油发动机作为动力，性能比其他的飞艇好，转载量也大9在军事和交通运输上得到了应用。

德国的齐柏林