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“胖5”首飞成功,你应该了解一下人类飞翔史

 袁承志dtau70na 2020-05-06
2020年5月5日18时,为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭,成功将搭载的新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱送入预定轨道,首飞任务取得圆满成功,实现空间站阶段飞行任务首战告捷,也拉开了我国载人航天工程“第三步”任务序幕。


中国载人航天事业取得一个个令国人倍感自豪的成绩。那么,经常被并列提及的航空与航天又有哪些区别呢?


航空(Aviation),是指飞行器在地球大气层(空气空间)中的飞行(航行)活动。而航天(Spaceflight)是指进入、探索、开发和利用太空(即地球大气层以外的宇宙空间)以及地球以外天体各种活动的总称。


航空与航天仅有一字之差,却被划分为两大技术门类。但它们都是人类不断挑战自然、挑战自我、挑战极限的生动见证。
今天,小画君就带你了解人类航空史,那些年,我们如何拼尽全力,飞上蓝天。

借助于各种方法升入高空,并在空中翱翔一直是人类的梦想,尽管如此,在古代文明当中,很少能看到有关人类尝试制作飞行器的资料。
不过令人感到震惊的是,古代确实有过制作无动力滑翔机的记载,古埃及人和古代中国人都曾在这方面做过尝试。

同时,在古代神话故事里,总能见到长着翅膀的神仙及各路天兵天将仰仗各种神器穿梭于蓝天的描述。

古埃及青铜浮雕画:展开双翅的伊西斯女神(或奈芙缇丝女神)。(藏于卢浮宫)

《山海经》版画插图,一个奇肱国人坐在风车上。(版画绘于17世纪,藏于卡纳瓦雷博物馆)

16世纪波斯袖珍艺术品:波斯国王乘仙鹤抬的轿子飞上天空。(收藏于法国国家图书馆)

最早对飞鸟进行科学研究,并模仿飞鸟制作机械飞行器的,正是文艺复兴时期的伟大艺术家达·芬奇。

关于飞行方面的研究,他留下许多研究手稿和草图,在这些手稿当中,有他在直接观察飞鸟的飞行和滑翔后所做的描述,有会飞的脊椎动物解剖图,有空气动力学的基本原理,还有许多能让人飞起来的机器草图,比如可振动的翅膀,是模仿翼手目动物或飞鸟翅膀设计的,他并未盲目地模仿大自然,而是重新设计了机械结构。


达·芬奇设计的飞行器草图(收藏于法兰西学会)左上:单向阀式翅膀;左下:直升机;中图:四翼飞行器,靠人力驱动;右上:人工翼结构图;右下:扑翼试验

飞行器的发现具有划时代的意义,这一技术从此为人类开辟了升入高空的途径,随后出现的各种飞行器只是在动力上做了某些改进。

第一个飞行器试验是由约瑟夫·孟格菲完成的,他和弟弟艾蒂安·孟格菲在阿诺奈做了热气球升空试验,这是首次在公众场合演示这项伟大的发明。

1783年6月4日,在阿诺奈进行的第一次热气球公开试验
热气球首次飞越加来海峡:1785年1月7日,布朗夏尔和杰弗里斯从多佛尔起飞,当日抵达加来市

19世纪初,在航空技术领域取得突出成绩的当属乔治·凯利,他是名副其实的飞机发明者,也是人类航空史上最伟大的天才之一。

他在早期论著里就已明确阐述了“飞机的原理”,提前100多年就已经描绘出现代飞机的模样。

凯利设计的蒸汽动力飞艇,配备螺旋桨和机翼(1816—1837年设计)

在1840—1850年,航空动力技术出现了转折,机械动力取代了风力,机械动力包括纽科门蒸汽引擎和瓦特的蒸汽机。这些机器后来经过不断完善,促使人们考虑将其用在飞行器或飞艇上。

在发动机问世之前,飞行器的驱动方案


亨森的“阿里埃尔号”飞机,英国版画,发表于1843年。亨森的蒸汽动力飞机的造型给人留下了深刻印象,公众隐约意识到,这一设计思路合情合理,是航空业的未来发展方向


奥托·李林塔尔是现代航空之父。虽然飞机不是他发明的,但他却是在空中正常操控飞行器的第一人,也是他设定了操控飞行器的方法。

李林塔尔认为,人首先应该学会像鸟儿那样飞翔。他成功地做了两千多次滑翔试验,滑翔高度甚至能达到几百米,他的滑翔表演及航空技术传播为后来的沙尼特和莱特兄弟奠定了良好的基础。

1896年,奥托·李林塔尔的双翼滑翔机

1903年,莱特兄弟凭借坚韧的毅力和顽强的信念,在对滑翔机进行了几千次试验之后,终于制作出他们的首架飞机,这架飞机的所有部件都是他们亲手制作的。


威尔伯·莱特和奥维尔·莱特驾驶这架机械飞机成功试飞,一年后,他们驾驶改进型飞机进行了转弯飞行和绕圈飞行。

又过了一年,新型飞机可以在空中翱翔半个小时,由此开启以飞机为飞行器的时代。

1903年12月17日,威尔伯·莱特和奥维尔·莱特兄弟俩在基蒂霍克首次试飞有动力载人飞机


飞越巴黎城上空的第一架飞机:1909年10月18日,朗贝尔伯爵驾驶莱特飞机以400米的高度飞越了巴黎

1910年至1914年,欧洲各大国在航空领域展开了竞争。第一次世界大战爆发后,空军作为一个新军种也投入到战争之中。

战争期间的航空业发展得很快,也采用了一些先进的技术,但这一切都是顺应战场变化而被迫做出的选择。

1914年10月5日的空战,这是民众绘制的宣传画
1915年春,被英国空军击落的德国飞机,飞行员因伤势过重死亡

空军开始建立常设飞行基地和机场

战争期间大批量工业化生产:伊斯帕诺-苏扎发动机库房一角

战争结束后,该怎样把航空业所取得的成就应用于和平事业呢?


航空人以坚韧不拔的精神,以大无畏的勇气去开拓各个新领域,比如民用航空网、各种交通工具快速衔接体系、航拍系统、探索新世界、创建飞行比赛项目、推行航空旅游观光服务等。


1926年,第一架德国商用飞机飞抵巴黎勒布尔热机场

1929年年初,在美国战斗机护航下,林德伯格上校驾驶西科斯基水陆两栖飞机飞越巴拿马运河上空,开辟出北美飞往南美的航线

1930年6月26日,“南十字星号”从纽约摩天大楼群中飞过

1935年,英国帝国航空公司所装备的大型客机,两架肖特飞机和一架汉德利- 佩季飞机,每架飞机可搭载35至40名乘客


肖特大型客机空乘在飞机起飞前布置餐桌


波音307高空飞机,1938年开始为美国航空公司制造
本文内容摘选自《人类飞翔史》

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