航空器发展史

航空器发展史

（广东工业大学机电学院机械设计制造及其自动化专业）

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前言

自1903年,美国莱特兄弟制造出一架有动力、可操纵的机械，并驾驶它飞到空中起，人类就进入了航空时代。经过100多年的发展，航空工业已成为对人类政治、军事、经济和生活影响最大，并且最能反映国家的科技发展水平和工业能力的重要领域之一。

经济发展的需求牵引着航空器的迅猛发展。交通运输需要不断提高运送速度和运载量，发展到现在，运输机的速度已接近音速或超过音速，大型飞机的载客量多达数百人，商载则达上百吨，航程在一万公里以上，航空运输使人员交流、商品运输与信息传递达到前所未有的便捷。

战争的需要成为促进军用飞行器发展的主要动力。20世纪是人类历史上战争最多、规模最大的时期，世界大战发生过两次。经过第一次世界大战、第二次世界大战以及冷战，这几次战争可以看出，飞行器在战争中的投入规模越来越大，并在战争中发挥着举足轻重的作用。

飞行器发展到今天，满足军用与民用的高要求靠的是吸收世界的高科技，同时它也推动了众多科技的发展。在这个信息时代，电子设备在飞行器上的应用，使飞机的多面体功能发生着革命性的变化。随着科技的发展，今后飞机也将会更大地发挥它的作用，为人类服务。

下面就回顾一下航空器的发展历程。

对飞行器的早期探索（1903前）

人类在漫长的进化过程中不断进行着生存竞争，古代人在与猛兽或敌人斗争的时候，深感速度对于生存和取胜至关重要，同时也因受鸟类与昆虫的启发，渴望能在空中自由飞翔，以获取在自然界更强的生存优势，这就是远古时期萌发的航空理想。

中国是世界文明发展最早的国家之一，对人类文化的各方面都有贡献，航空方面自然也不例外，对空气动力的利用及有关发明如帆，箭羽、相风鸟、舵、风车，以及走马灯、孔明灯、竹蜻蜓、火药、火箭、陀螺、指南针、平衡环等，都是世界上最早的航空及航天装备的雏形。与我国明朝同期，西方，特别是欧洲，经历了文艺复兴运动，开始了对航空问题的科学研究。在资本主义出现前后，研究航空的人前赴后继，气球、飞艇、飞船等陆续上天，航空科学也慢慢建立了基础。这时候，原本走在世界前列的中国，反而渐渐落后了。中国千百年的经验，依然停留在研发认识的层次上，并没有发展出一套科学理论，很多航空原理的应用，只是停留在玩具上，而没有进一步的运用。尽管如此，我们祖先在航空知识的积累和航空器的创造发明等方面还是有着不可磨灭的贡献的。

中国古代神话中的飞翔——人类最初的梦想

神话传说是反映人类梦想与愿望的重要形式。古代的神话和传说常常反映古人的航空理想和愿望。而中国古代有着许多与“飞”相关的传说、神话、想象，诸如：应龙、招英等怪兽，还有御剑飞仙、嫦娥奔月等传说，这些都反映了人类古时候的飞天梦，而且正是这些梦想让飞行器诞生，并且推动了今后的航空及航天科学的发展。

中国古代发明的飞行器具

根据古代史料，在春秋战国的木鸢、西汉的风筝、王莾时代有人造翅膀学习鸟类飞行，到唐代有火药，由此火箭的原形神火飞鸦被发明，之后还出现了走马灯、孔明灯、竹蜻蜓等，到明朝更有人利用火箭与风筝制造载人飞行器，虽然失败但是这勇于尝试的精神真是难能可贵。

航空科学的创立——人类对鸟类飞行的研究

在文艺复兴时期，莱昂纳多·达·芬奇著有《论鸟的飞行》一书，他是最先提出用两个旋翼绕垂直轴转动支承的思想，并预见到降落伞的应用，可惜的是这一著作直到19世纪后期才被发现，未能对航空发展起到应有的作用。

实用载人无动力航空器研究——气球的出现与发展

公元10世纪莘七娘用“七娘灯”通信，从原理上奠定轻于空气的航空器的基础。但由可升空的灯到载人的气球，却用了数百年。

直到1783年11月21日，法国人法兰特和德·罗尔在巴黎上空完成首次载人飞行。随后气球在战争通信等方面发挥了不少的作用。

实用载人可控动力航空器研究——飞艇的出现与发展

1852年，法国人吉法尔将气球装上螺旋桨，用2.2kW蒸汽机驱动，在巴黎上空以2.68m/s的速度作了首次飞行，这就是在动力、可操纵气球——飞艇的诞生。

随后充氢软式飞艇出现，并在第一次世界大战中使用。第一次世界大战后，飞艇发展的鼎盛时期，并发在航空运输业作出不少的贡献。

到20世纪70年代，由于其节能环保，结合现技术开发出以安全气体氦替代氢的新一代飞艇，继续发挥它的作用。

早期飞机基本原理的建立——全尺寸载人滑翔机的出现与发展

由于19世纪的科技与生产力水平的提高，并经过前人不断的尝试，最后在19世纪末由德国的O.李林达尔完整地完成了滑翔飞行试验，此后他还做了许多次成功的试验，最后在1896年的一次滑翔试验中丧生，致使他在滑翔机上安装蒸汽发动机的愿望未能实现，但他多年的研究给后人很大的教益。

飞机的诞生与发展

航空

军用航空民用航空

通用航空运输航空

公务飞行

教学飞行

旅游观光

紧急救护

城市治安

体育休闲

工业航空

空中广告

农林航空

新闻影视

医疗救护

缉私缉毒

环境保护

科学研究

飞机诞生之初

在1903年12月17日,莱特兄弟第一架有人操纵的内燃机动力飞机试飞成功,这一历史性、划时代的飞行，展现出的是一条正确发展航空事业的道路。虽然那时飞机无论外形、飞行还是操纵性只是低水平，但它们的出现也奠定了飞机今后的发展基础。

在飞机诞生的短短十年后，第一次世界大战就爆发了，飞机也被投入使用，在战争对飞机的大量需求之下，促进了军用航空科技的飞速发展。与此同时，在民用方面也开拓了重大的应用前景，空中客运和货运开始形成。

民用航空器的发展

航空是人类20世纪所取得的最重大的科技成就之一。在民用领域，其首先被用于交通运输。从伦敦郊区一个小城镇旁的一条简单跑道到世界最繁忙的国际空港——伦敦希思罗机场；从波音空运公司到以联合航空公司为首的“明星联盟”；从巡航速度60km/h 的汉德利·佩季HP-42到马赫数2的“协和”超音速飞机，在过去的七八十年中，航空运输取得了全面、惊人发展。

和其他运输方式相比，航空运输有很多优点。首先是快，在追求效率的今天，航空