世界航空航天发展史ppt课件

后来，在凯利逝世后的半个世纪，美国的 莱脱兄弟实现了飞机飞行，大莱脱曾说过： “我们设计的飞机，完全按照凯利爵士的 非常精确的计算方法。”所以后来西方的 航空专家都称凯利为航空之父。
凯利设计的飞机
4、世界各国的早期飞行探索
在19世纪的后期，在英国、俄国、德国、法国都有一些动 力飞行的探索者。
1842年英国的汉森申请了他的飞机设计专利，这是世界 上第一个有关飞机的专利。他的飞机上装置的动力是蒸汽 机，他将这种飞行器定名为“空中蒸汽车”。后来他自己 进行了模型试验，在头几次试验失败后，他的财力已经耗 尽，无力继续而停止了。
1857年，法国的布里斯制造了一架大型滑翔机，他的起 飞方式是将滑翔机固定在马车上，然后驱车沿大路奔跑， 当马车达到一定速度时，把滑翔机放出去。在第二从试飞 时，不幸遇到了下降的气流，滑翔机摔坏，他本人也摔断 了大腿。过了10年，他又东山再起，继续继续滑翔机试验， 试验又遭失败，从此他退出了航空。
[1] 艾玛·阿·里斯特著，郑福洁译，《莱奥纳 多·达·芬奇笔记》，三联书店，1998年，第102页
2、利用气球飞行
1783年10月21日来自法国里昂附近蒙格菲 兄弟在巴黎成功地进行了载人的热气球试 验。由于蒙格菲的成功，巴黎科学院拨出 经费进行气球的研究，在同年12月1日，在 巴黎研究以氢气作气球的查礼成功地进行 了一次载人的氢气球试验。
凯利像
George Cayley 1773-1858
后来凯利还研究了飞机的飞行稳定性、操纵 性和安全性，为了保证这些性能，他建议在 飞机上在机翼上设置反角、在飞机身后加尾 翼、在尾翼上装置可转动的垂直尾翼等。这 些建议都为后来的飞行证实是有效的。
受时代的限制，凯利当时还没有合用的发动 机，甚至连瓦特的蒸汽机也还没有。所以他 没 有 办 法 实 现 他 的 设 想 。 不 过 在 1849 － 1853年间，他设计并且试制了供载人用的 滑翔机。
蒙格菲兄弟 成功地
载人热气球 试验
1851年法国的吉法尔决定在长40米的气球上安装 上50马力的蒸汽机，蒸汽机带动螺旋桨推进，这 是最早的飞艇。时速可以达到每小时10公里。
1900年7月德国的齐伯林以铝为构件的硬式飞艇 试验成功。时速达每小时30公里。齐伯林的飞艇 几经改进，到1911年的齐伯林七号，装有420马 力的发动机，时速大约每小时58公里，并且被用 于第一次世界大战，去对法国作战。
达·芬奇还观察到在山谷或一定条件下会产生向上 的气流，鸟经常利用这种上升的气流，高飞而又 节省力气。他进一步注意到鸟一般都是逆风而很 少顺风飞行。他说：“鸟逆风飞行可以不必扇扑 翅膀，这得益于下降时下面的气流。利用放松运 动使之处于气流之上。”他在这里已经有了空气 动力产生升力的萌芽，这是极可宝贵的体验。
力学学科从它诞生起就是与社会生活紧密相连 的，在精神生活的领域方面它为破除迷信冲破 精神枷锁开路，在改变人类的物质生活方面， 它是社会生产力最活跃的因素。
和人类文明进程密切相关的工程技术领域很多， 如土木、机械、化工、电机、交通、造船、纺 织、材料、能源等等，在每一个领域力学都发 挥了举足轻重的作用，我们不可能面面俱到地 讲清楚这所有的领域同力学的相互作用，只能 选择这些领域中最具有代表性的航空与航天两 个领域来介绍，必要的时候，也顺带涉及到相 关的领域。
航空、航天技术的发展
今天不可能的事明天将变为可能。 ---康·埃·齐奥尔可夫斯基
一、早期人类对于飞行的探索 二、早期的飞机 三、航天技术的发展
20世纪是人类开始的航空与航天的世纪。 在人类开创的种类繁多的技术领域中，这 两个领域是与力学学科关系最为密切、也 最具有代表性的领域。由于力学的发展， 才使航空和航天成为可能；也由于航空和 航天的技术需要，刺激和推动了新的力学 问题的研究，特别是应用力学与工程力学 的研究。
3、凯利的飞行研究
在达·芬奇系统地研究鸟的飞行之后的数百年间， 人们似乎忘掉了航空。特别是，在18世纪末，当 法国人乘气球升空得到成功，并热衷于研究靠气 球飞行、又逐步并取得进展的时候，在法国没有 人再关心飞机飞行了。
到 了 19 世 纪 初 ， 英 国 人 乔 治 ·凯 利 （ George Cayley,1773－1858）才又提出这个问题，而且 比达·芬奇更前进了一步.
一、 早期人类对于飞行的探索
流体力学的理论发展，为航空工业的诞生 准备了理论基础。在19世纪末，不少人进 行了飞行的探索。这些探索为20世纪初的 实际飞行准备了条件。最后终于迎来了一 个新兴的工业部门的诞生，这就是航空工 业的产生与发展。
我国晋代有关于竹蜻蜓的记载，是一种借旋转惯性以 升空的玩具。
齐伯林Biblioteka Baidu
Ferdinand von
Zeppelin 1838—1917
齐伯林的气球

利用氢气比重比空气小的性质进行飞行， 是基于流体静力学原理，即在古希腊由阿 基米德所发现的浮力原理。虽然后来历经 改进，采用氦气，采用金属外壳，还安装 了发动机进行飞行，但是由于它既笨重又 不安全，所以后来慢慢被飞机淘汰了。
此外达·芬奇还对鸟的起飞、降落、转弯、滑翔等 动作，并且给了许多合理的解释。
根据鸟的飞行原理，达·芬奇设计了飞机、降落伞、 直升机。他考虑最多的是扑翼机，他说：“鸟是 一架按数学定律工作的机器，人具有复制这架机 器全部运动的能力。它的强度可能不会符合，因 为缺少维持平衡的动力。我们可以说，人们建造 这种机器不缺少任何东西，只有鸟的生命除 外。”[1]后来的历史发展证明，达·芬奇的这个论 断是十分正确的。
1809－1810年凯利分三次在英国的《自然哲学、 化学和技艺》杂志上发表了题目为《论空中航行》 的论文。这是世界上最早的航空论文，也是世界 上现代航空的标志。所以凯利后来被人们称为 “航空之父”。在论文中，他明确说：“全部问 题是给一块平板提供动力，使之在空气中产生并 支持一定的重量。”文中他经过精心计算，给出 了一架飞机的设计参数，换为现在的单位：当平 板的面积为60平方米、迎风角为6度、速度为每 秒10米时，升力可以支承90千克的人机总重。他 并且说：“如果这块平板能在动力作用下高效率 运动，空中航行就会实现。”