【簡介：】◇1901年－－1910年◇ 人類很早以前就想到太空暢游一番了。1903年人類在地球上開設了第一家月亮公園?；?0美分就能登上一個雪茄狀、帶翼的車，然后車身劇烈搖晃，最后登上一個月亮
◇1901年－－1910年◇ 人類很早以前就想到太空暢游一番了。1903年人類在地球上開設了第一家月亮公園?；?0美分就能登上一個雪茄狀、帶翼的車，然后車身劇烈搖晃，最后登上一個月亮模型。 同一年，萊特兄弟在空中噠噠作響地飛行了59秒，同時一位名為康斯坦丁?焦烏科夫斯基、自學成才的俄羅斯人發(fā)表了題為《利用反作用儀器進行太空探索》的文章。他在文內(nèi)演算，一枚導彈要克服地球引力就必須以1．8萬英里的時速飛行。他還建議建造一枚液體驅動的多級火箭。 ◇1911年－－1919年◇ 1919年，美國馬薩諸塞州性情孤僻的羅伯特?戈達德用復雜的計算說明，登月火箭是可以制造出來的。 “戈達德”這個名字在美洲大陸很快傳為笑柄。戈達德在姨媽的農(nóng)場里深居簡出，并于1926年3月16日成功地點燃了歷史上第一支液體驅動火箭。 ◇1921年－－1930年◇ 1923年，研究凡爾納的專家兼物理學家海爾曼?奧伯特發(fā)表了一本長達92頁、公式連篇的小冊子。他想使這本名為《奔向太空的火箭》的小冊子成為宇航的初級課本。 奧伯特指出，火箭也可以在真空中飛行，而且速度比逸出的驅動氣體要快，“在一定條件下會出現(xiàn)一種效率特別高的飛行器，它能輕而易舉地飛抵另一個陌生的天體”。他畫出一張包括太空導彈的宇航站的草圖。似乎很自然，這個宇航幻想家也已考慮建造一個太空鏡。奧伯特的文章激起了宇航的巨大興趣。當時人類似乎只有一個愿望――離開地球。 ◇1931年－－1940年◇ 1932年，年輕的蘇聯(lián)成立了第一個宇航組織。該組織不久后便成為紅軍的一個分支機構，因為在火星上建立共產(chǎn)主義之前，工程師要研制軍用導彈，以維護地球上的秩序。 1929－1930年度在德國取得很大成功的一部影片叫《月亮夫人》。奧伯特曾作為科學顧問參加了該片的拍攝。觀眾中坐著一位名為布勞恩的高年級學生和內(nèi)貝爾、維利?萊和克勞斯?里德爾先生。他們聯(lián)合組成了“宇航協(xié)會”，過著僧侶般嚴格自律的生活。不久后，他們在柏林的賴尼肯多夫“火箭發(fā)射地”試驗噴氣式火箭，并計算出飛往火星的拋物線。陸軍武器局的兩位工程師瓦爾特?多恩貝格爾和卡爾?貝克爾裝扮成老百姓參加了該協(xié)會。從1934年起，火箭研究工作在德國成為機密。 1937年，韋恩赫爾?馮?布勞恩成了新建的佩訥明德陸軍研究所的技術主任。該研究所是坐落在波羅的海烏瑟多姆島上的一座綜合性大樓，它由裝配車間、實驗臺和發(fā)射裝置組成。其唯一目的就是盡快研制出可用于實戰(zhàn)的導彈。恰好在1939年秋天，這些工程師成功地把配有控制儀器的“Aggregat5”（A5）號送上了8公里的高空。據(jù)說它裝有一種控制裝置，能射中地面目標。 ◇1941年－－1950年◇ 1942年10月3日，“A4”號導彈成功地進行了第一次發(fā)射。此后的V2導彈彈身上畫上了傳說中的“月亮夫人”。它飛到了90公里的高度。“Aggregat 4”號導彈是個“原始細胞”，由此生長出了兩個超級大國的導彈和宇宙空間計劃。這些計劃給本世紀剩余的日子打上了烙印，為人類的自我毀滅提供了可能。 佩訥明德基地表明，這樣高度綜合的導彈技術需要一定的管理和財政支持，這只能由國家來提供――也就是由軍方來承擔。布勞恩后來解釋說，他參加納粹黨、并于1940年成為黨衛(wèi)軍沖鋒隊小隊長是為了能夠繼續(xù)發(fā)展導彈計劃。 對能工巧匠來說，佩訥明德是個天堂。最優(yōu)秀的工程師云集此地，能夠立即把他們的圖紙轉化為成品。這里有風洞和實驗室，并研制出第一枚巡航導彈、第一個電子模擬計算器，完善了陀螺儀控制技術、無線通訊和精密水泵。 1944年9月8日，當?shù)谝幻丁皥髲托晕淦鳌盫2導彈擊中倫敦時，佩訥明德人捧著香檳碰杯。在戰(zhàn)爭末期，總共6000枚V2導彈中大約有一半被發(fā)射到安特衛(wèi)普、倫敦、馬斯特里赫特和其它城市。估計V2導彈使12685人喪命，其中三分之二為平民。在希特勒死后兩天，這些工程師決定向美國人投誠。 ◇1951年－－1960年◇ 50年代，有一個公認的基本思想是，哪個國家第一個成功地建立永久性宇宙空間站，它遲早就能控制整個地球。馮?布勞恩向美國人描述了洲際導彈、潛艇導彈、太空鏡和可能的登月旅行。他曾設想建立一個經(jīng)常載人的、并能發(fā)射核導彈的宇宙空間站。他說：“如果考慮到空間站在地球上所有有人居住的地區(qū)上空飛行，那么人們就能認識到，這種核戰(zhàn)爭技術會使衛(wèi)星制造者在戰(zhàn)爭中處于絕對優(yōu)勢地位。 加利福尼亞的蘭德軍事研究所專家認為，第一個發(fā)射人造衛(wèi)星的國家將“在軍事和科學方面都成為領袖國家”。這就是美國對塔斯社于1957年10月4日報道蘇聯(lián)成功發(fā)射人造衛(wèi)星一號――第一顆進入環(huán)繞地球軌道運行的衛(wèi)星――感到震驚的原因。美國當時還在忙于改建“紅石地地短程戰(zhàn)術導彈”，以便能從土耳其向蘇聯(lián)發(fā)射核彈頭。美國的衛(wèi)星計劃也還在制定之中?，F(xiàn)在，第一顆人造地球衛(wèi)星是在為世界共產(chǎn)主義服務。氫彈之父愛德華?特勒說，美國輸?shù)袅诉@場“比珍珠港更重要的戰(zhàn)役”。直到里根總統(tǒng)任命他為“星球大戰(zhàn)計劃”的顧問，他的心情才恢復了平靜。 圍繞爭奪太空優(yōu)勢的競爭進入了重要關頭。坐落于哈薩克斯坦草原上的拜科努爾航天中心的技術人員竭盡所能使美國同行心灰意冷。1957年，他們把一條名為“萊伊卡”的母狗送上了繞地球運行的軌道；而在美國卡納維拉爾角“先鋒”號從一米半的高度墜落到發(fā)射臺爆炸。 ◇1961年－－1970年◇ 1961年，加加林成為進入太空的第一人。俄國人用他說明，在天上飛來飛去的并不是天使，也不是上帝。 美國約翰?肯尼迪競選的口號是“新邊疆”。他解釋說：“我們又一次生活在一個充滿發(fā)現(xiàn)的時代。宇宙空間是我們無法估量的新邊疆?！睂夏岬蟻碚f，蘇聯(lián)人首先進入宇宙空間是“多年來美國經(jīng)歷的最慘痛的失敗”。唯一的出路是以攻為守。1958年美國成立了國家航空航天局，并于同年發(fā)射了第一顆衛(wèi)星“探險者”號。1962年約翰?格倫成為進入地球軌道的第一位美國人。 1961年4月20日，入侵古巴失敗的次日，肯尼迪總統(tǒng)下令起草一份報告。報告聽上去顯得相當絕望：“是否還存在著另外一種有希望出現(xiàn)的戲劇性轉折――使我們?nèi)俚奶沼媱潱俊?1961年5月25日，肯尼迪說，“在60年代結束之前要把人送上月球，并讓他安全返回地球”。把星條旗插到這塊無生命的石頭星球上的計劃將花費250億美元。國會批準了這項計劃，同時批準部署1000枚“民兵地地洲際戰(zhàn)略導彈”和656枚“北極星中遠程戰(zhàn)略潛艇核導彈”。登月競爭就此展開。在“阿波羅”計劃達到高潮時，共有50萬人參與了這個行動。為了節(jié)省時間，美國航天局把起飛試驗的次數(shù)限制到了最低點?！半p子星座”號載人飛船試驗了對接技術和控制技術；“徘徊者”號和“月球軌道器”號在月球表面尋找適合著陸的地點?！鞍⒉_8”號成功地圍繞月球飛行。宇航員在1968年圣誕節(jié)向人類奉送了《創(chuàng)世紀》中的詩句。 1969年7月20日，“阿波羅11”號幸運地在月球上降落，這成為本世紀第一次通過電視對全球轉播的事件。 宇宙空間歷史學家威廉?伯羅斯在撰寫“阿波羅”計劃時說：“這次迄今為止人類最偉大的發(fā)現(xiàn)的動機是完全錯誤的。但這仍然是人類最偉大的冒險，是這個千年的奧德賽傳奇?！瘪T?布勞恩興高采烈地說：“我們知道，取得太空的領導權就意味著在地球上取得領導權。” 6次成功的“阿波羅”登陸帶回了400公斤月球巖石，但科學界仍然不知道月亮是如何形成的。人類乘坐登月飛船在月球上閑逛，并認識到月球上實在沒有可供發(fā)現(xiàn)的東西和很少有夢寐以求的東西。為什么要把錢花在登月旅行上呢？越南戰(zhàn)爭和差點釀成一場災難的“阿波羅13”號使美國國家航空航天局擔心再次遭到失敗。因此最后3次“阿波羅”任務被削減掉了，美國國家航空航天局的預算也逐漸削減到原來的三分之一。 許多科學家本來就對危險的載人太空飛行表示懷疑，他們更愿意用飛行器來探測太陽系。 蘇共中央1963年12月3日的絕密文件制定了飛向月球的載人飛行計劃。但是，飛船的研制進展異常緩慢。蘇聯(lián)迅速失去同美國在太空競爭中的領先地位。勃列日涅夫接替赫魯曉夫擔任國家領導人后，美國人實現(xiàn)了飛向月球的計劃，而“聯(lián)盟號”的起飛則一拖再拖。 1967年4月23日，弗拉基米爾?科馬羅夫駕駛著未完全建造好的“聯(lián)盟號”升上太空。24小時后，因為返回地球著陸時主降落傘沒有彈出來，宇航員遇難身亡。1968年10月，發(fā)射了無人駕駛的“聯(lián)盟－2號”，格奧爾基?別列戈沃伊應當乘次日發(fā)射的“聯(lián)盟－3號”上天，與其對接，但別列戈沃伊沒有能夠通過手動完成對接…… 而美國人當時實現(xiàn)了突破：三名宇航員乘“阿波羅號”飛船繞月球飛行。在這種背景下，計劃在1969年1月實現(xiàn)的兩艘載人飛船的首次對接具有特殊的意義。 沙塔羅夫乘坐的第一艘飛船“聯(lián)盟－4號”的起飛時間定在一個不吉利的日子――1969年1月13日?？斓狡痫w時，發(fā)送裝置突然顯示一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障，飛行被迫取消。 1月14日，“聯(lián)盟－4號”順利起飛。15日，葉利謝耶夫、赫魯諾夫和沃雷諾夫三人乘坐的“聯(lián)盟－5號”又出現(xiàn)故障。這第二艘飛船的起飛同“聯(lián)盟－4號”在拜科努爾上空飛行的時間密切相關，推遲發(fā)射就等于宣布整個計劃失敗。發(fā)射場幾名軍事專家提出更換損壞部件，并保證要在發(fā)射前完成。拜科努爾發(fā)射場正值嚴冬。在這種環(huán)境下，他們用創(chuàng)紀錄的時間完成了更換工作……飛船相互靠近是通過自動裝置實現(xiàn)的。而在100米處，宇航員需要手動靠攏和對接。一切都很順利。宇航員赫魯諾夫第一個小心地鉆出狹窄的艙口，看了看周圍，抓住飛船外面的把手，慢慢地移向對接起來的“聯(lián)盟－4號”。他水平姿勢飄浮起來，雙腳碰不到飛船外面的物體。一根長繩把他系在“聯(lián)盟－5號”上。 葉利謝耶夫隨后也進入了“聯(lián)盟－4號”。太空中的工作持續(xù)了37分鐘。飛船在對接狀態(tài)運行了四個半小時。1月17日，“聯(lián)盟－4號”返回地面。 沃雷諾夫應當駕駛“聯(lián)盟－5號”在第二天返回。然而，意想不到的事情發(fā)生了。在打開制動發(fā)動機前出現(xiàn)了第一個問題。他應當看到浮動的地球，應當弄清楚飛船是否轉動，是否處于正確的位置。否則，發(fā)動機如果沒有處于逆行方向，打開它不僅不會制動，而且還會加速，那樣的話宇航員就要永遠呆在太空中了。當時發(fā)現(xiàn)，由于彈道的錯誤，飛船比預定時間提前進入夜間。沃雷諾夫看不到地球，不能用肉眼確定飛船的位置和方向是否正確。他只好放棄了降落。 飛行指揮中心建議，在下一圈飛行時人工調(diào)整飛船方向。沃雷諾夫輕松地做到了這一點，發(fā)動機適時啟動，“聯(lián)盟－5號”終于飛向地球。六分鐘后，降落設備就要脫離日常生活艙和儀器設備艙了?？捎詈絾T突然聽到頭上一聲巨響，艙口上面的橫梁彎曲，艙口出現(xiàn)縫隙，這足以使艙內(nèi)氣壓下降100毫米汞柱。但最可怕的事情還在后面：沃雷諾夫從觀察孔里看到了聳立的天線。這意味著，沒有脫離龐大的儀器設備艙。在這種情況下進入大氣層必死無疑。 當進入大氣層后，沃雷諾夫從觀察孔里看見一道火光。艙內(nèi)冒出黑煙，充滿了焦味。飛船旋轉著，他一會兒看到太陽，一會兒看到地球……突然又響起爆炸聲。飛船旋轉得更快，陷入火焰的包圍之中。 爆炸終于使降落裝置離開儀器設備艙。這時離地球還有90來公里。 降落是在嚴重超負荷和瘋狂旋轉中進行的。醫(yī)生后來都感到驚奇：人的機體怎能承受這一切，為什么沒有出現(xiàn)腦溢血。接著傳出啪啪的響聲，就是說，該打開降落傘了。但沃雷諾夫知道，在旋轉時，傘繩會纏在一起，傘頂不會張開，飛船將像石頭那樣落在地上。這一次他太走運了：傘繩雖然打了擰，但飛船頓了一下，開始朝另一個方向轉，降落傘終于打開了。沃雷諾夫回到了地面。 ◇1971年－－1980年◇ 蘇聯(lián)工程師在登月競賽失利之后，把精力集中于裝配載人空間站。蘇聯(lián)的第一代空間站為“禮炮”號，是世界上最早建立的軌道空間站。 1971年第一個空間站“禮炮1”號被送入軌道，在返航途中壓力閥提前打開，導致3名宇航員喪生。之后，蘇聯(lián)“禮炮－2”號、“禮炮－3”號、“禮炮－4”號和“禮炮－5”號5個空間站。它們每個的重量約19噸，長16米，只有一個對接口，可與“聯(lián)盟”號載人飛船對接。在此類空間站上，宇航員連續(xù)停留最長的時間為63天。 ◇1981年－－1990年◇ 第二代空間站為“禮炮－6”號及“禮炮－7”號。它們的對接口增加到兩個，可同時把載人和載貨用的飛船分開，載人用“聯(lián)盟”號，載貨用“進步”號貨運飛船。 “禮炮－7”號軌道科學站于1982年4月19日發(fā)射，發(fā)射時不載人，宇航員和給養(yǎng)分別由載人飛機和貨運飛船與其對接供給。人在“禮炮－7”號上連續(xù)逗留時間最長的為211天?！岸Y炮－7”號全長約15米，重約20噸，前后各有一個與飛船對接的艙口，可同時與兩艘飛船對接。備有變軌發(fā)動機，能提高軌道高度，保證長期運行。擁有3個密封艙和2個非密封艙，密封艙的最大直徑為4米多，艙內(nèi)明亮、舒適、供水充足，保證宇航員長時間在空間站停留。“禮炮－7號”在總共4年多的飛行中，先后有10批國內(nèi)外宇航員在站上工作，累計800余天，獲得大量科學資料和圖片，并生產(chǎn)出第一批太空制造的優(yōu)質單晶，其中最長的一次是1984年由基齊姆、索洛維約夫和阿季科夫組成的三人乘員組連續(xù)飛行237天，創(chuàng)宇航史上載人飛行的最高紀錄。1986年8月，“禮炮－7號”軌道站停止載人飛行，它與相接的“宇宙－1686號”衛(wèi)星聯(lián)合體轉入更高的軌道上運行。 20世紀的80年代，蘇聯(lián)的第三代空間站“和平”號軌道站使其航天活動達到高峰，都讓美國人感到眼熱?！昂推健碧柋蛔u為“人造天宮”，1986年2月20日發(fā)射上天，是迄今人類在近地空間能夠長期運行的唯一載人空間軌道站。它與其相對接的“量子1號”、“量子2號”、“晶體”艙、“光譜”艙、“自然”艙等艙室形成一個重達140噸、工作容積400立方米的龐大空間軌道聯(lián)合體。在這一“太空小工廠”相繼考察的俄羅斯和外國宇航員有106名，進行的科考項目多達2.2萬個，重點項目600個。 在“和平”號進行的最吸引人的實驗是延長人在太空的逗留時間。延長人在空間的逗留時間是人類飛出自己的搖籃地球、邁向火星等天體最為關鍵的一步，要解決這一難題需克服失重、宇宙輻射及人在太空所產(chǎn)生的心理障礙等。俄宇航員在這方面取得重大進展，其中宇航員波利亞科夫在“和平”號上創(chuàng)造了單次連續(xù)飛行438天的紀錄，這不能不被視為20世紀航天史上的一項重要成果。在軌道站上進行了諸如培養(yǎng)鵪鶉、蠑螈和種植小麥等大量的生命科學實驗。 然而蘇聯(lián)解體后，從解體中獨立的俄羅斯多年來政治上一直動蕩、生產(chǎn)機制不暢、經(jīng)濟異常困難，以至于支撐不起尚處于“可靠狀態(tài)”的“和平”號軌道站的運行?！昂推健碧栜壍勒臼嵌砹_斯人的驕傲，為支持其運行，俄國內(nèi)成立了保留“和平”號人民募捐基金會，并在上個月進行了以募捐為目的的從莫斯科到圣彼得堡的汽車拉力賽，然而所得款項寥寥無幾?！昂推健碧栕罱K的命運是被迫下崗。 1981年4月第一架航天飛機“哥倫比亞”號起飛，全美國都為之驕傲。美國航天局向國會兜售這項計劃時稱，它是可以重復使用的“太空航天飛機”，能節(jié)省費用，但該計劃的實際花費達到了天文數(shù)字――100億美元。此后，美國的航天飛機頻繁起飛，完成了不少太空任務，比如衛(wèi)星發(fā)射、太空實驗等等。而蘇聯(lián)在1988年11月15日才在拜科努爾航天中心成功地發(fā)射了第一架航天飛機“暴風雪（buran）”號，而且這架航天飛機還是在無人駕駛狀態(tài)下升空的。 不過，美國的航天飛機在1986年遭受了重大挫折。當年1月28日上午，美國航天飛機“挑戰(zhàn)者”號從佛羅里達州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心的發(fā)射架上升空，73秒種后突然爆炸，價值12億美元的航天飛機被炸成碎片墜入大西洋，機長斯科比、美籍日本人鬼冢等7名機組人員全部遇難。37歲的中學女教師麥考利夫也在其中，她是從11416位申請者中選拔出來的美國第一位參加航天飛行的普通公民。這是“挑戰(zhàn)者”號的第10次飛行，也是美國航天飛機的第25次飛行。1月31日，1.5萬名航天工作者冒著寒風在休斯敦約翰遜航天中心為失事的7名機組人員舉行了追悼儀式。里根總統(tǒng)出席追悼儀式并慰問了遇難者的家屬。2月3日，里根總統(tǒng)下令成立一個由13人組成的總統(tǒng)調(diào)查委員會，調(diào)查航天飛機失事的原因。由前國務卿羅杰斯為首的調(diào)查委員會在4個月的調(diào)查中，訪問了160人，舉行了35次調(diào)查會議，搜集了6萬3千份文件和數(shù)百幅照片。6月9日調(diào)查委員會正式向里根總統(tǒng)提出長達256頁的調(diào)查報告。據(jù)調(diào)查，“挑戰(zhàn)者”號爆炸原因是右側助推火箭存在問題，發(fā)射時氣溫過低，寒冷的氣溫對火箭墊圈產(chǎn)生了影響，導致爆炸。 ◇1991年－－2000年◇ 如果將和平號空間站看作人類的第三代空間站，國際空間站則屬于第四代空間站了。國際空間站工程耗資600多億美元，是人類迄今為止規(guī)模最大的載人航天工程。它從最初的構想和最后開始實施既是當年美蘇競爭的產(chǎn)物，又是當前美俄合作的結果，從側面折射出歷史的一段進程。 1993年克林頓政府提出，將“自由”號空間站計劃由美國獨自建造改為國際合作建設，把美國在航天領域內(nèi)的對手俄羅斯拉進來，再聯(lián)合日本、歐洲航天局及加拿大作為伙伴共同籌建。美國吸引俄羅斯參加國際空間站的建設可謂老謀深算，既可以利用俄羅斯現(xiàn)成的硬件及載人航天技術和經(jīng)驗，降低空間站的成本，又可以防止俄羅斯航天技術的擴散，可謂“一箭雙雕”。 而繼承了蘇聯(lián)航天科技成果的俄羅斯則由于國內(nèi)政局動蕩，經(jīng)濟困難，已無力獨自開展大規(guī)模的航天活動，所以也樂意與美國聯(lián)手建造空間站。這樣，兩個冷戰(zhàn)時期的宿敵決定攜手起來共建國際空間站。經(jīng)過5年準備，空間站于1998年底正式“開工”興建。 國際空間站計劃的實施分3個階段進行。第一階段是從1994年開始的準備階段，現(xiàn)已完成。這期間，美俄主要進行了一系列聯(lián)合載人航天活動。美國航天飛機與俄羅斯“和平”號軌道站8次對接與共同飛行，訓練了美國宇航員在空間站上生活和工作的能力；第二階段從1998年11月開始：俄羅斯使用“質子－K”火箭把空間站主艙――功能貨物艙送入了軌道。它還擔負著一些軍事實驗任務，因此該艙只允許美國宇航員使用。實驗艙的發(fā)射和對接的完成，將標志著第二階段的結束，那時空間站已初具規(guī)模，可供3名宇航員長期居??；第三階段則是要把美國的居住艙、歐洲航天局和日本制造的實驗艙和加拿大的移動服務系統(tǒng)等送上太空。當這些艙室與空間站對接后，則標志著國際空間站裝配最終完成，這時站上的宇航員可增至7人。 國際空間站預計將在2004年建成，完工后由6個實驗艙（美國一個、歐洲航天局一個、俄羅斯三個）、一個居住艙、兩個連接艙、服務系統(tǒng)及運輸系統(tǒng)等組成，是一個長88米，重約430噸的龐然大物，站上居住艙容積為1200平方米。 美、俄等15國聯(lián)手建造國際空間站，預示著一個各國共同探索和和平開發(fā)宇宙空間的時代即將到來。不過，幾十年來載人航天活動的成果還遠未滿足他們對太空的渴求?！奥仿湫葸h兮，吾將上下而求索”，人類一直都心懷征服太空的欲望和和平利用太空資源的決心。1998年11月，人類第一個進入地球軌道的美國宇航員、77歲的老格倫帶著他未泯的雄心再次踏上了太空征程，這似乎在告訴人類：照此下去，征服太空不是夢 二十世紀最重大的發(fā)明之一，是飛機的誕生。人類自古以來就夢想著能像鳥一樣在太空中飛翔。而2000多年前中國人發(fā)明的風箏，雖然不能把人帶上太空，但它確實可以稱為飛機的鼻祖。 本世紀初在美國有一對兄弟他們在世界的飛機發(fā)展史上做出了重大的貢獻，他們就是萊特兄弟。在當時大多數(shù)人認為飛機依靠自身動力的飛行完全不可能，而萊特兄弟確不相信這種結論，從1900年至1902年他們兄弟進行1000多次滑翔試飛， 終于在1903年制造出了第一架依靠自身動力進行載人飛行的飛機“飛行者”1號，并且獲得試飛成功。他們因此于1909年獲得美國國會榮譽獎。同年，他們創(chuàng)辦了“萊特飛機公司”。這是人類在飛機發(fā)展的歷史上取得的巨大成功。 1903年12月17日萊特兄弟駕 駛他們制造的飛行器員進行首次持續(xù)的、 有動力的、可操縱的飛行 1910年12月10日，在法國巴黎展覽會上，有一架飛機在表演時墜毀。駕駛員被拋出燃燒的機艙。但是，這架飛機卻引起人們很大關注。因為它使用的一臺新型發(fā)動機。設計者就是飛機駕駛員本人，他是羅馬尼亞人，名叫亨利?科安達，畢業(yè)于法國高等技術學校。他設計的發(fā)動機是用一臺50馬力的發(fā)動機使風扇向后推動空氣，同時增設一個加力燃燒室，使燃氣在尾噴管中充分膨脹，以此來增大反推力。這就是最早的噴氣發(fā)動機。 本世紀30年代后期，活塞驅動的螺旋槳飛機的最大平飛時速已達到700公里，俯沖時已接近音速。音障的問題日益突出。前蘇、英、美、德、意等國大力開展了噴氣發(fā)動機的研究工作。德國設計師，奧安在新型發(fā)動機研制上最早取得成功。1934年奧安獲得離心型渦輪噴氣發(fā)動機專利。1939年8月27日奧安使用他的發(fā)動機制成He－178噴氣式飛機。 噴氣發(fā)動機研制出之后，科學家們就進一步讓飛機進行突破音障的飛行，經(jīng)過10多年之后這項工作終于被美國人完成了。 1947年10月14日在美國加利福尼亞州的桑格菲爾地區(qū)，貝爾公司試飛能沖破音障的飛機。上午10時一架巨大的B－29轟炸機，在機艙下懸掛著一駕造型奇特的小飛機起飛了。這架小飛機命名為X－1火箭飛機。X－1飛機裝有4臺火箭發(fā)動機，總推力2700公斤，使用的燃料是危險的液氫和酒精。當B－29轟炸機把它從空中放下的時候，它的4臺火箭發(fā)動機相繼點火，聲如雷鳴。當飛機發(fā)動機啟動1分28秒后，馬赫數(shù)達到1?0，飛機達到了音速。這時X－1飛機的燃料幾乎用盡，速度變得更快，達到馬赫數(shù)1?06，這時的高度是13000米。盡管試飛成功，但由于X－1飛機不是靠自身的動力起飛升空，這個紀錄沒有被承認。 飛機的發(fā)明，使人們在普遍受益的情況下又產(chǎn)生了新的不滿足。飛機起飛需要滑跑，需要修建相應的跑道和機場。這就帶來了諸多不便，于是有人開始探索可以進行垂直起落的飛行器，通稱直升機。 1939年9月14日世界上第一架實用型直升機誕生，它是美國工程師西科斯基研制成功的VS－300直升機。西科斯基原籍俄國，1930年移居美國，他制造的VS－300直升機，有1副主旋翼和3副尾槳，后來經(jīng)過多次試飛，將3副尾槳變成1副，這架實用型直升機從而成為現(xiàn)代直升機的鼻祖。 世界上第一架使用型直升機 VS－300直升機誕生之后，影響巨大，尤其是從本世紀50年代開始，直升機的制造技術發(fā)展迅猛。50年代中期以前，直升機的動力裝置處在活塞式發(fā)動機時期，此后就進入了噴氣渦輪軸時期。旋翼材料結構技術也經(jīng)歷了幾個階段；40年代至50年代為金屬木翼混合結構，50年代中期至60年代中期為金屬結構，60年代中期至70年代中期為玻璃纖維結構，70年代中期以后發(fā)展成為新型復合材料結構。 本世紀20年代飛機開始載運乘客，第二次世界大戰(zhàn)結束初期美國開始把大量的運輸機改裝成為客機。60年代以來，世界上出現(xiàn)了一些大型運輸機和超音速運輸機，逐漸推廣使用渦輪風扇發(fā)動機。著名的有前蘇聯(lián)生產(chǎn)的安－22、伊爾－76；美國生產(chǎn)的C－141、C－5A、波音－747；法國的空中客車等。超音速運輸機有英法聯(lián)合研制的“協(xié)和”式和原蘇聯(lián)的圖－144。然而，超音速客機的發(fā)展并不樂觀。“協(xié)和”式飛機售價過高，影響效益，因而已于80年代停止生產(chǎn)。前蘇聯(lián)的圖－144也因為同樣的原因也在80年代停航。 第一架民航機 自從飛機發(fā)明以后，飛機日益成為現(xiàn)代文明不可缺少的運載工具。它深刻的改變和影響著人們的生活。 由于發(fā)明了飛機，人類環(huán)球旅行的時間大大縮短了。世界上第一次環(huán)球旅行是16世紀完成的。當時，葡萄牙人麥哲倫率領一支船隊從西班牙出發(fā)，足足用了 3年時間，才穿越大西洋、太平洋，環(huán)繞地球一周，回到西班牙。19世紀末，一個法國人乘火車環(huán)球旅行一周，也花費了43天的時間。飛機發(fā)明以后，人們在1949年又進行了一次環(huán)球旅行。一架B―50型轟炸機，經(jīng)過4次漂亮的空中加油，僅僅用了94個小時，便繞地球一周，飛行 37700公里。強中更有強中手。超音速飛機問世以后，人們飛得更高更快。1979年，英國人普斯貝特只用14個小時零6分鐘，就飛行36900公里，環(huán)繞地球一周。在不到一天的時間里，就可以飛到地球的各個角落，這對于生活在20世紀以前的人類來說，難道不是一個人間奇跡嗎? A330－200空中客車 錯綜復雜的空中航線把世界各國連接起來，為人們提供了既方便又迅速的客運。早在本世紀20年代，航空運輸就開設了定期航班，運送旅客和郵件。如今，空中航線更是四通八達，人們隨時都會看見銀色的飛機，如同一只大鳥，在蔚藍的天空中一掠而過。對于現(xiàn)代人來說，早晨還在北京，下午已毫無倦意地出現(xiàn)在千里之外的另一座城市，這已經(jīng)是十分平常的事了。而在20世紀以前則是不可思議的。從此，險峻的高山、一望無際的大洋再不會讓人望而生畏。一只只銀燕把不同地區(qū)的不同種族，不同膚色的人們緊密地聯(lián)系起來。通過不斷地交流，人們播種友誼，傳達信息，達到相互溝通，相互理解和相互促進，共同推進人類的文明。 飛機的發(fā)明也使航空運輸業(yè)得到了空前發(fā)展，許多為工業(yè)發(fā)展所需的種種原料擁有了新的來源和渠道，大大減輕了人們對當?shù)刈匀毁Y源的依賴程度。特別是超音速飛機誕生以后，空中運輸更加興旺。那些不宜長時間運輸?shù)纳蠛碗y以長期保存的美味食品，也可以乘坐飛機而跨越五湖四海，給世界各地的人們
飛行原理簡介（一） 要了解飛機的飛行原理就必須先知道飛機的組成以及功用，飛機的升力是如何產(chǎn)生的等問題。這些問題將分成幾個部分簡要講解。 一、飛行的主要組成部分及功用 到目前為止，除了少數(shù)特殊形式的飛機外，大多數(shù)飛機都由機翼、機身、尾翼、起落裝置和動力裝置五個主要部分組成： 1. 機翼――機翼的主要功用是產(chǎn)生升力，以支持飛機在空中飛行，同時也起到一定的穩(wěn)定和操作作用。在機翼上一般安裝有副翼和襟翼，操縱副翼可使飛機滾轉，放下襟翼可使升力增大。機翼上還可安裝發(fā)動機、起落架和油箱等。不同用途的飛機其機翼形狀、大小也各有不同。 2. 機身――機身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設備，將飛機的其他部件如：機翼、尾翼及發(fā)動機等連接成一個整體。 3. 尾翼――尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可動的升降舵組成，有的高速飛機將水平安定面和升降舵合為一體成為全動平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機俯仰和偏轉，保證飛機能平穩(wěn)飛行。 4.起落裝置――飛機的起落架大都由減震支柱和機輪組成，作用是起飛、著陸滑跑，地面滑行和停放時支撐飛機。 5.動力裝置――動力裝置主要用來產(chǎn)生拉力和推力，使飛機前進。其次還可為飛機上的其他用電設備提供電源等?，F(xiàn)在飛機動力裝置應用較廣泛的有：航空活塞式發(fā)動機加螺旋槳推進器、渦輪噴氣發(fā)動機、渦輪螺旋槳發(fā)動機和渦輪風扇發(fā)動機。除了發(fā)動機本身，動力裝置還包括一系列保證發(fā)動機正常工作的系統(tǒng)。 飛機上除了這五個主要部分外，根據(jù)飛機操作和執(zhí)行任務的需要，還裝有各種儀表、通訊設備、領航設備、安全設備等其他設備。 二、飛機的升力和阻力 飛機是重于空氣的飛行器，當飛機飛行在空中，就會產(chǎn)生作用于飛機的空氣動力，飛機就是靠空氣動力升空飛行的。在了解飛機升力和阻力的產(chǎn)生之前，我們還要認識空氣流動的特性，即空氣流動的基本規(guī)律。流動的空氣就是氣流，一種流體，這里我們要引用兩個流體定理：連續(xù)性定理和伯努利定理： 流體的連續(xù)性定理：當流體連續(xù)不斷而穩(wěn)定地流過一個粗細不等的管道時，由于管道中任何一部分的流體都不能中斷或擠壓起來，因此在同一時間內(nèi)，流進任一切面的流體的質量和從另一切面流出的流體質量是相等的。 連續(xù)性定理闡述了流體在流動中流速和管道切面之間的關系。流體在流動中，不僅流速和管道切面相互聯(lián)系，而且流速和壓力之間也相互聯(lián)系。伯努利定理就是要闡述流體流動在流動中流速和壓力之間的關系。 伯努利定理基本內(nèi)容：流體在一個管道中流動時，流速大的地方壓力小，流速小的地方壓力大。 飛機的升力絕大部分是由機翼產(chǎn)生，尾翼通常產(chǎn)生負升力，飛機其他部分產(chǎn)生的升力很小，一般不考慮。從上圖我們可以看到：空氣流到機翼前緣，分成上、下兩股氣流，分別沿機翼上、下表面流過，在機翼后緣重新匯合向后流去。機翼上表面比較凸出，流管較細，說明流速加快，壓力降低。而機翼下表面，氣流受阻擋作用，流管變粗，流速減慢，壓力增大。這里我們就引用到了上述兩個定理。于是機翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差，垂直于相對氣流方向的壓力差的總和就是機翼的升力。這樣重于空氣的飛機借助機翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力，從而翱翔在藍天上了。 機翼升力的產(chǎn)生主要靠上表面吸力的作用，而不是靠下表面正壓力的作用，一般機翼上表面形成的吸力占總升力的60-80%左右，下表面的正壓形成的升力只占總升力的20-40%左右。 飛機飛行在空氣中會有各種阻力，阻力是與飛機運動方向相反的空氣動力，它阻礙飛機的前進，這里我們也需要對它有所了解。按阻力產(chǎn)生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力和干擾阻力。 1.摩擦阻力――空氣的物理特性之一就是粘性。當空氣流過飛機表面時，由于粘性，空氣同飛機表面發(fā)生摩擦，產(chǎn)生一個阻止飛機前進的力，這個力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小，決定于空氣的粘性，飛機的表面狀況，以及同空氣相接觸的飛機表面積?？諝庹承栽酱蟆w機表面越粗糙、飛機表面積越大，摩擦阻力就越大。 2.壓差阻力――人在逆風中行走，會感到阻力的作用，這就是一種壓差阻力。這種由前后壓力差形成的阻力叫壓差阻力。飛機的機身、尾翼等部件都會產(chǎn)生壓差阻力。 3.誘導阻力――升力產(chǎn)生的同時還對飛機附加了一種阻力。這種因產(chǎn)生升力而誘導出來的阻力稱為誘導阻力，是飛機為產(chǎn)生升力而付出的一種“代價”。其產(chǎn)生的過程較復雜這里就不在詳訴。 4.干擾阻力――它是飛機各部分之間因氣流相互干擾而產(chǎn)生的一種額外阻力。這種阻力容易產(chǎn)生在機身和機翼、機身和尾翼、機翼和發(fā)動機短艙、機翼和副油箱之間。 以上四種阻力是對低速飛機而言，至于高速飛機，除了也有這些阻力外，還會產(chǎn)生波阻等其他阻力。 三、影響升力和阻力的因素 升力和阻力是飛機在空氣之間的相對運動中（相對氣流）中產(chǎn)生的。影響升力和阻力的基本因素有：機翼在氣流中的相對位置（迎角）、氣流的速度和空氣密度以及飛機本身的特點（飛機表面質量、機翼形狀、機翼面積、是否使用襟翼和前緣翼縫是否張開等）。 1.迎角對升力和阻力的影響――相對氣流方向與翼弦所夾的角度叫迎角。在飛行速度等其它條件相同的情況下，得到最大升力的迎角，叫做臨界迎角。在小于臨界迎角范圍內(nèi)增大迎角，升力增大：超過臨界臨界迎角后，再增大迎角，升力反而減小。迎角增大，阻力也越大，迎角越大，阻力增加越多：超過臨界迎角，阻力急劇增大。 2.飛行速度和空氣密度對升力阻力的影響――飛行速度越大升力、阻力越大。升力、阻力與飛行速度的平方成正比例，即速度增大到原來的兩倍，升力和阻力增大到原來的四倍：速度增大到原來的三倍，勝利和阻力也會增大到原來的九倍?？諝饷芏却?，空氣動力大，升力和阻力自然也大?？諝饷芏仍龃鬄樵瓉淼膬杀?，升力和阻力也增大為原來的兩倍，即升力和阻力與空氣密度成正比例。 3，機翼面積，形狀和表面質量對升力、阻力的影響――機翼面積大，升力大，阻力也大。升力和阻力都與機翼面積的大小成正比例。機翼形狀對升力、阻力有很大影響，從機翼切面形狀的相對厚度、最大厚度位置、機翼平面形狀、襟翼和前緣翼縫的位置到機翼結冰都對升力、阻力影響較大。還有飛機表面光滑與否對摩擦阻力也會有影響，飛機表面相對光滑，阻力相對也會較小，反之則大. 參考資料：
