『壹』 飞行器的发展历史
(从左向右)小鸟 给人安上翅膀 借助伞状物 军用飞机 民用飞机 航天飞机 带翅膀的飞船
『贰』 飞行器的历史
1903年美国莱特兄弟设计制造的飞机进行了成功的飞行,这是世界上首次实现重于空气航空器的有动力、可操纵飞行。第一次世界大战中,飞机已用于作战,当时飞机的速度已达180~220千米/时,升限6000~7000米,航程400~450千米,轰炸机载弹量1000~2000千克。在第二次世界大战中,飞机的速度达到750千米/时,轰炸机载弹量可达10吨左右。
20世纪40年代中期以后,发动机由活塞式发展到喷气式,飞机的飞行性能显著提高。80年代飞机的升限已超过30000米,最大速度超过3倍音速,航程超过20000千米,最大载重量超过100吨。
发展趋势
进一步提高飞机速度(有的国家正考虑研制高超音速喷气式飞机)和超音速飞行性能,提高飞机的使用性能和安全性,改善维护保障性能和提高经济性(特别是降低全寿命费用)是未来的发展方向。跨大气层飞行器的研制也是一个值得注意的动向。
飞机的发明者莱特兄弟
1877年冬天,一场大雪降在美国的代顿地区,城郊的山冈上到处是白茫茫一片。一群孩子来到堆着厚厚白雪的山坡上,乘着自制的爬犁飞快地向下滑去。山坡上顿时响起阵阵笑声。
在他们旁边,有两个男孩静静地站着,眼睁睁地看着欢快的爬犁从上而下划过。大一点的男孩叹道:“嗨!要是我们也有一架爬犁该多好啊!”
另一个孩子撅着嘴说道:“谁叫我们爸爸总不在家呢!”他灵机一动,又接着说道:“哥哥,我们自己动手做吧!”被称做哥哥的男孩一听,顿时笑了起来,愉快地说道:
“对呀!我们自己也可以做。走,奥维尔,我们回去!”于是,两个孩子一蹦一跳地跑下山坡,向家里飞快地跑去。
这弟兄两个就是莱特兄弟,大的叫威尔伯,小的便是奥维尔。他们从小就喜欢摆弄一些玩意,经常在一起做各种各样的游戏。他们的爷爷是个制作车轮的工匠,屋里有各种各样的工具,弟兄两个把那里当作他们的乐园,经常跑去看爷爷干活。时间一长,他们就模仿着制作一些小玩具。因此,弟兄两个决定,这次要做架爬犁,拉到山坡上与同伴们比赛。当天晚上,弟兄俩就把这种想法告诉了妈妈。妈妈一听,非常高兴地说道:“好,咱们共同来做吧!”
于是,弟兄俩个跑到爷爷的工作房里,找到很多木条和工具,不假思索就干了起来。
“不行”妈妈阻止他们说,“干什么事情得有个计划,我们首先得画一个图样,然后才做!”
弟兄俩个明白了这个道理,就同妈妈一起设计图样。妈妈首先量了兄弟俩身体的尺寸,然后画出一个很矮的爬犁。“妈妈,别人家的爬犁很高,为啥你画的爬犁这么矮?这能行吗?”弟弟奥维尔不解他问。
“孩子,要想叫爬犁跑得快,就得制成矮矮的,这样可以减少风的阻力,速度也就会快多了。”妈妈温和地解释道。弟兄俩个这才明白,干任何事情都不应莽撞,应首先弄懂道理。
过了一天,莱特兄弟的矮爬犁做成了。弟兄俩把它推到小山冈上,刚放在山坡上,就跑来了一个男孩。
“快来看呀,莱特兄弟扛了一个怪物!”这个男孩大惊小怪地叫道。
不一会儿,孩子们都围了上来,指手划脚地议论着这个怪模怪样的东西。莱特兄弟不以为然,勇敢地说道:“谁和我们比赛!”
先前跑过来的男孩连忙叫道:“我来!我来与他们比赛!”说完,就把自己爬犁拉了过来。
比赛结果,当然是莱特兄弟获胜,孩子们再也不嘲弄这个爬犁,反而围起来左瞧右看,似乎想从中找到什么。
莱特兄弟非常高兴,带着胜利的喜悦回家去了。
圣诞节到了,爸爸也从外地回来。圣诞节早晨,爸爸把礼物送给了他们,兄弟俩急不可耐地打开一看,是一个不知名的玩具,样子好怪好怪的。
爸爸告诉他们,这是飞螺旋,能在空中高高地飞去。“鸟才能飞呢!它怎么也会飞!”威尔伯有点怀疑。
爸爸笑了一笑,当场做了表演。只见他先把上面的橡皮筋扭好,一松手,它就发出呜呜的声音,向空中高高地飞去。兄弟这才相信,除了鸟、蝴蝶之外,人工制造的东西,也可以飞上天。于是,弟兄俩便把它拆开了,想从中探索一下,它为何能飞上天去。
从这以后,在他们的幼小心灵里,就萌发了将来一定制造出一种能飞上高高蓝天的东西。这个愿望一直影响着他们。1896年,莱特兄弟在报纸看到一条消息:德国的李林塔尔因驾驶滑翔机失事身亡。这个消息对他们震动很大,弟兄俩决定研究空中飞行。
这时候,莱特兄弟开着一家自行车商店。他们一边干活挣钱,一边研究飞行的资料。三年后,他们掌握了大量有关航空方面的知识决定仿制一架滑翔机。
他们首先观察老鹰在空中飞行的动作,然后一张又一张地画下来,之后才着手设计滑翔机。1900年10月,莱特兄弟终于制成了他们第一架滑翔机,并把它带到离代顿很远的吉蒂霍克海边,这里十分偏僻,周围既没有树木也没有民房,而且这里风力很大,非常适宜放飞滑翔机。
兄弟俩用了一个星期的时间,把滑翔机装好,先把它系上绳索,像风筝那样放飞,结果成功了。然后由威尔伯坐上去进行试验,虽然飞了起来,但只有1米多高。
第二年,兄弟俩在上次制作的基础上,经过多次改进,又制成了一架滑翔机。这年秋天,他们又来到吉蒂霍克海边,一试验,飞行高度一下子达到180米之高。
弟兄俩非常高兴,但并不满足。他们想能否制造一种不用风力也能飞行的机器?
兄弟俩反复思考,把有关飞行的资料集中起来,反复研究,始终想不到用什么动力,把宠大的滑翔机和人运到空中。有一天,车行门前停了一辆汽车,司机向他们借一把工具用用。来修理一下汽车的发动机。弟兄俩灵机一动,能不能用汽车的发动机来推动飞行。
从这以后,弟兄俩围绕发动机动开了脑筋。他们首先测出滑翔机的最大运载能力是90公斤,于是,他们向工厂订制一个不超过90公斤的发动机。但当时最轻的发动机是190公斤,工厂无法制出这么轻的发动机。
后来,一名制造发动机的工程师知道了这件事情,答应帮助莱特兄弟。过了一段时间,这位工程师果然造出一部12马力、重量只有70公斤的汽油发动机。
弟兄俩非常高兴,很快便着手研究怎样利用发动机来推动滑翔机飞行。经过无数次的试验,他们终于把发动机安装在滑翔机上,不过是在滑翔机上安上螺旋桨,由发动机来推动螺旋桨旋转,带动滑翔机飞行。
1903年9月,莱特兄弟带着他们装有发动机的飞行再次来到吉蒂霍克海边试飞。虽然这次试飞失败了,但他们从中吸取了很多经验。过后不久,他们又连续试飞多次,不是因为螺旋桨的故障,就是发动机出了毛病,或是驾驶技术的问题。
莱特兄弟毫不气馁,仍然坚持试飞。就在这时,一位名叫兰莱的发明家,受美国政府的委托,制造了一架带有汽油发动机的飞机,在试飞中坠入大海。
莱特兄弟得知这个消息,便前去调查,并从兰莱的失败中吸取了教训,获得了很多经验,他们对飞机的每一部件作了严格的检查,制定了严格的操作规定,于1903年12月14日,又来到吉蒂霍克,进行试飞试验。
这天下午,兄弟俩先在地面上安置两根固定在木头上的铁轨,并有一定的斜度,好让飞机方便地滑行。接着,就把他们制造的飞机,放在铁轨上面。
最后是由谁先飞的问题,兄弟俩争执不下,只好用抛硬币的方法,由威尔伯先飞。
威尔伯上机后,伏卧在飞机正中,一会儿便发动飞机,发动机传出轰鸣的声音,螺旋桨也慢慢地转了起来。
飞机在斜坡上刚滑行3米,就挣脱了结在后面的铁丝,呼啸着升到空中。
“飞起来啦!”奥维尔兴奋地叫道。
话音未落,飞机突然减慢速度,很快掉落在地上。整个飞行时间不到4分钟。
奥维尔赶忙跑上前去。威伯尔已从堕落的飞机里跳了出来,兄弟俩赶紧观察飞机,飞机也未受损。
“是什么问题呢?”兄弟俩左思右想,逐一检查。发动机没毛病,螺旋桨转动很好,技术操作也完全正确。……“哥哥,我知道原因了!”奥维尔满面笑容地说道:“咱们是利用斜坡滑行的,距离只有3米飞机就起飞了。而这时螺旋桨的转动还没有达到高速,所以一会儿就栽了下来。”“对呀!”威尔伯点头称是,接着说道:“咱们不能利用斜坡滑行起飞,而要靠螺旋桨的力量飞上去。这样吧,把铁轨装在平整的地方再试验一下。”
他们连续工作了三天,把铁轨又重新安置在一片平坦的地面上。
1903年12月17日上午10点钟,天空低云密布,寒风刺骨。被兄弟俩邀来观看飞行的农民冻得直打寒颤,一再催促兄弟俩快点飞行。
这次由奥维尔试飞,只见他爬上飞机,伏卧在驾驶位上。一会儿,发动机开始轰鸣,螺旋桨也开始转动。
突然,飞机滑动起来,一下子升到3米多高,随即水平地向前飞去。
“飞起来啦!飞起来啦!”几个农民高兴地呼唤起来,并且随着威尔伯,在飞机后面追赶着。
飞机飞行了30米后,稳稳地着陆了。威尔伯冲上前去,激动地扑到刚从飞机里爬出来的弟弟身上,热泪盈眶地喊道:“我们成功了!我们成功了!”
45分钟后,威尔伯又飞了一次,飞行距离达到52米,又过了一段时间,奥维尔又一次飞行,这次飞行了59秒,距离达到255米。
这是人类历史上第一次驾驶飞机飞行成功,莱特兄弟把这个消息告诉报社,可报社不相信有这种事,拒不发布消息。莱特兄弟并不在乎。继续改进他们的飞机。不久,兄弟俩又制造出能乘坐两个人的飞机,并且,在空中飞了一个多小时。
消息传开后,人们奔走相告,美国政府非常重视,决定让莱特做一次试飞表演。
1908年9月10日这天,天气异常晴朗,飞机飞行的场地上围满了观看的人们。人家兴致勃勃,等待着莱特兄弟的飞行。
10点左右,弟弟奥维尔驾驶着他们的飞机,在一片欢呼声中,自由自在地飞向天空,两支长长的机翼从空中划过,恰似一只展翅飞翔的雄鹰。
人们再也抑制不住他们的激动心情,昂首天空,呼唤着莱特兄弟的名字,多少人的梦想终于变为现实。
飞机在76米的高度飞行了1小时14分,并且运载了一名勇敢的乘客。当它着陆之后,人们从四面八方围了起来。过后不久,莱特兄弟在政府的支持下,创办了一家飞行公司,同时开办了飞行学校,从这以后,飞机成了人们又一项先进的运输工具。
『叁』 飞行器发展历史(请由最早的说到现在的)
现代的飞行器中主要分为:飞机、直升机和航天器三大类,它们都有自己的优点,当然也有很多不足之处
1903年12月17日,这是一个值得纪念的伟大日子。就是在这个冬季寒冷的日子里,美国的一对兄弟——威尔白.莱特和奥维尔.莱特,驾驶着他们自己设计的双翼机,晃晃悠悠地飞离了地面。尽管这次飞行不过短短12秒,飞行的距离也仅仅次36米,可它却是载入了史册的伟大纪录,毕竟从此人类可以飞起来了,可以向蓝天进发了。是莱特兄弟的“飞行者号”实现了人类最早的可操纵的有动力飞行,圆了人类的飞天梦。
飞起来以后,人类开始向飞得更高、飞得更快、飞得更远的目标努力。一批航空先驱者为此付出了艰辛的努力,甚至不惜付出生命的代价。法国的布雷里奥钟情于单翼机的设计,向人们展示了单翼机的速度和机动性能优势,从而引领着飞机制造方向的转变。林德伯格第一个飞越大西洋。从面标志着人类可以征服自然的阻隔,可以跨越高山和海洋,将地球变得更小。螺旋桨发动机无法将人类的梦想托得更高、更远,于是人类又发明了喷气式发动机。随后的岁月里,声音被甩在了身后,热障被人类征服,3万米的高空被人类所跨越,3倍音速的极限也开始被人类突破。人类航空的梦想终于开始步入更自由的阶段。
第一次世界大战中,飞机已用于作战,当时飞机的速度已达180~220千米/时,升限6000~7000米,航程400~450千米,轰炸机载弹量1000~2000千克。在第二次世界大战中,飞机的速度达到750千米/时,轰炸机载弹量可达10吨左右。
20世纪40年代中期以后,发动机由活塞式发展到喷气式,飞机的飞行性能显著提高。80年代飞机的升限已超过30000米,最大速度超过3倍音速,航程超过20000千米,最大载重量超过100吨。
『肆』 飞行器的历史发展
人类很早就有在空中像鸟类一样飞行的理想,古希腊的阿尔希塔斯所制造的机械鸽、远至澳大利亚的飞去来器、中国的孔明灯和风筝都有关系。在中国古代,有人在文学著作中描述了飞行的理想,而且还有人设计了一些大型的风筝飞行器,试图实现这种脱离大地束缚的理想,明朝的万户,就设计了一种将几十支火药火箭绑在椅子上,手拿风筝进行飞行的试验。世界上最早的飞行器是中国发明的风筝。15世纪,意大利的列奥纳多·达·芬奇也曾设计过飞行器。
现代飞行器的发展,得益于19世纪工业革命带来的科学和技术的巨大飞跃。19世纪,不断有人试图突破空气的束缚,但都失败了。随着内燃机的发明和广泛应用,在空气中的飞行也逐渐成为可能。1903年,美国的莱特兄弟率先在美国制造出能够飞行的飞机,并且实现了飞行的梦想。随后,飞机及其相关的科学和技术,得到了飞速发展。
关于空气动力飞行器在国外已经有很多的科研机构乃至个人都有较深的研究。但在中国确是个遥远的梦想,随着时代发展的脚步也有一些人大胆提出一些方式方法,但至于实质性的进展我们没有看到,美国马丁公司就高调推出一款适合载人的单人空气动力飞行器,并且标价为:10万美元,而且据了解已经配备于:科学探索,海洋,军事,等等。
『伍』 飞机的发明发展史
二十世纪最重大的发明之一,是飞机的诞生。人类自古以来就梦想着能像鸟一样在太空中飞翔。而2000多年前中国人发明的风筝,虽然不能把人带上太空,但它确实可以称为飞机的鼻祖。
本世纪初在美国有一对兄弟他们在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献,他们就是莱特兄弟。在当时大多数人认为飞机依靠自身动力的飞行完全不可能,而莱特兄弟确不相信这种结论,从1900年至1902年他们兄弟进行1000多次滑翔试飞,
终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号,并且获得试飞成功。他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。同年,他们创办了“莱特飞机公司”。这是人类在飞机发展的历史上取得的巨大成功。
1903年12月17日莱特兄弟驾 驶他们制造的飞行器员进行首次持续的、
有动力的、可操纵的飞行
1910年12月10日,在法国巴黎展览会上,有一架飞机在表演时坠毁。驾驶员被抛出燃烧的机舱。但是,这架飞机却引起人们很大关注。因为它使用的一台新型发动机。设计者就是飞机驾驶员本人,他是罗马尼亚人,名叫亨利·科安达,毕业于法国高等技术学校。他设计的发动机是用一台50马力的发动机使风扇向后推动空气,同时增设一个加力燃烧室,使燃气在尾喷管中充分膨胀,以此来增大反推力。这就是最早的喷气发动机。
本世纪30年代后期,活塞驱动的螺旋桨飞机的最大平飞时速已达到700公里,俯冲时已接近音速。音障的问题日益突出。前苏、英、美、德、意等国大力开展了喷气发动机的研究工作。德国设计师,奥安在新型发动机研制上最早取得成功。1934年奥安获得离心型涡轮喷气发动机专利。1939年8月27日奥安使用他的发动机制成He-178喷气式飞机。
喷气发动机研制出之后,科学家们就进一步让飞机进行突破音障的飞行,经过10多年之后这项工作终于被美国人完成了。
1947年10月14日在美国加利福尼亚州的桑格菲尔地区,贝尔公司试飞能冲破音障的飞机。上午10时一架巨大的B-29轰炸机,在机舱下悬挂着一驾造型奇特的小飞机起飞了。这架小飞机命名为X-1火箭飞机。X-1飞机装有4台火箭发动机,总推力2700公斤,使用的燃料是危险的液氢和酒精。当B-29轰炸机把它从空中放下的时候,它的4台火箭发动机相继点火,声如雷鸣。当飞机发动机启动1分28秒后,马赫数达到1
『陆』 个人飞行器的演化简史
De Lackner DH-4
二战结束以来,美国军方一直希望制造出轻便的单人飞行器来完成各种复杂的军事任务。它是上世纪五、六十年代美军制作的单人飞行器。也是首个个人飞行器。
机组人员: 1
发动机: 1 x Kieckhaefer Mercury Mark
额定功率:32kW
主旋翼直径:四点五七米
身高:二点一三米
起飞重量: 二〇六千克
空重: 七十八千克
最大速度: 一百二十公里每小时
巡航速度: 九〇公里每小时
服务上限: 一五二零米范围: 二四公里
Hiller VZ-1
1953年年底美国海军的海军研究办公室(美国海军研究局),作为技术指导代理陆军,授予迪希勒直升机合同,开发一个双发动机涵道风扇垂直起降研究车辆的飞行平台系统,该工艺的目的是探讨双方的实用性涵道风扇作为推进股的第V /短距起落飞机和潜在的军事价值的飞行平台作为一个战术侦察和运输车辆。第一个原型迪希勒机是在1954年9月完成并给予临时,非标准海军指定YHO - 1E 。车辆首次非系留飞行在1955年2月,并在其后不久易名为VZ - 1。
第一VZ - 1原型膛表面相似当代者拉克纳HZ- 1和,这样的机器,进行试点和双40hp发动机在一个小圆形平台直接上述两个康特拉旋转airscrews 。不同于那些HZ- 1 ,但是,迪希勒机器的球迷安装在一个5英尺直径管,下面安装了8个移动叶片用来改善工艺的横向稳定性。 该VZ - 1的试点直立背后的狭隘控制基座,他被担保的安全带,并守住了一套自行车一样把手安装一个简单的扭油门和螺旋桨转矩控制。 飞行平台kinesthetically控制;开展定向运动的试点只会精益在希望的方向和改变工艺的高度的增加或减少发动机功率。
给军队良好深刻的印象VZ - 1的性能通过在最初的美国海军研究局管理的飞行试验方案,并在1956年11月下令修改例如一个单一的服务测试和业务评价。这第二个VZ - 1不同于第一个例子中有三分之一40hp引擎,一个8英尺的直径管不低于控制叶片,并简化控制基座。 .第二波尼 (串行56-6944 )取得其处女航在1958年,次年被加入军队服务的三分之一,进一步修改的例子。这第三VZ -1 (串行56-6945 )的导管大大增加高度,一个单一的圆形脚架不是三和四点轮式起落架早先工艺,传统的直升机型飞行控制,以及座位的试点。
该VZ - 1秒提供了大量有价值的信息垂直起降航班一般的价值,特别是涵道风扇,但最终被证明是太笨拙,太沉重,过于缓慢,过于机械微妙的是任何真正的价值在战场上。.进一步发展的类型,因此暂停,所有这三类已从1963年的服务。
技术数据VZ - 1 (第一个原型)
发动机:2 ×尼尔森氢56
额定30kW 转子整流罩直径:一点五二米 身高:二点二六米 最大速度:一十六公里每小时
技术数据VZ -1 (第二个原型)
引擎: 3 ×尼尔森氢56 额定30kW 转子整流罩直径:二点四四米 身高:二点三九米起飞重量:三零零公斤 空重:二百一十公斤 最大速度: 十六公里每小时
技术数据VZ - 1 (第三原型)
引擎:3 ×尼尔森氢56 额定30kW 转子整流罩直径:二点四四米身高试点的席位:二点八七米 起飞重量:345公斤空重:二百五十五千克 最大速度:16公里每小时
克莱斯勒VZ-6
军队在1956年征求建议轻型空中多用途车会,希望结合的多功能性和易于操作的无所不在吉普的能力飞越特别危险或困难的地形。 军队规划者设想一个简单而强大的工艺能力都徘徊和低空飞行着温和的速度,能够携带的有效载荷四百五十○公斤了几个小时的“巡航高度”的1.5至2分。 几家公司提交设计方案,并在1957年年初为原型开发合同授予克莱斯勒, 柯蒂斯-赖特和皮亚塞茨基。
克莱斯勒的条目中的“飞行吉普”的竞争是一个单一的地方工艺利用一500hp往复式发动机驱动两个eled螺旋桨。 该引擎是位于市中心的矩形形状的车,旁边的抵消试验的立场,其中eled范前锋和一个船尾。 .橡胶裙周围以外的车辆的底部边缘帮助维持风扇产生的升力,而向前推进的原因降低了工艺的鼻子和使用管式叶片转移一些螺旋桨'汇集到后方。
于1958年,系留飞行试验1959年年初开始。 在毛重一千〇八十○千克的VZ一些- 6超重和不足,以及另外两个例子遭受了严重的横向稳定性的问题。 实际上,在过程中的第一个非栓“飞行”的第一个原型翻完全结束。 .试点逃脱,但没有造成严重伤害的工艺本身损坏得无法修理。而不是补贴进一步昂贵的设计上的修改陆军选择终止VZ - 6的发展,都被弃置的原型于1960年。
技术数据克莱斯勒VZ - 6
发动机:1 ×莱卡明皮斯托发动机,额定370kW ,转子直径:二点六米,长度:六点五五米,身高:一点五八米,起飞重量:一千零八十零千克
Convair Model 49
包括两个方面塔楼带有XM的134支7.62毫米机枪或XM公司- 75 40毫米榴弹发射器。每个炮塔提供或者12000发7.62毫米弹药或500 40毫米手榴弹。中心进行了XM的炮塔- 140 30毫米的加农炮1000发子弹。.该中心还可以安装炮塔500黄蜂火箭,或第二次30毫米火炮。每个塔楼可以旋转和提升,并能够被解雇的同时,坐在地上,在盘旋,或在高速前进飞行。机械停止提供,阻止任何武器射击鼻子船员舱室时,阐述着/下跌。.四个硬点位于两个引擎舱,每个可携带一个燃料箱,三彩, 71枚TOW导弹,或3 Shillelagh导弹。 另外,这些hardpoints每个发动机舱可携带一个M40A1C 106毫米无后座力步枪和18发子弹。. 106毫米火炮了有效射程一点零零万码,并有效地打击硬目标。所有的硬点可以旋转,使他们能够为导向的风在高速飞行,或旨在而被解雇的任何前瞻性飞行或悬停。 4个外部燃料箱提供了多达1200加仑额外燃料渡轮航班。
该笼罩转子车辆能够垂直起飞和降落,就像一架直升机,也能徘徊。 推进系统由三个寿衣装莱卡明LTC4B - 11涡轴发动机,虽然通用电气T64 , T56艾利森和普惠JFTD12的影响。该引擎加上通过离合器,轴系和齿轮减少单位康特拉旋转可变螺距转子内的寿衣。的主旨和升降系统是极其相互关联的,扩增的裹尸布的主旨在某些情况下,补偿相对较小直径的转子。发动机和齿轮箱分别位于三个舱两旁的寿衣;第四发动机舱载的武器和航空电子设备。总体控制系统被认为是类似传统直升机除取消循环间距功能。.康维尔计划利用期间所取得的经验海军XFY - 1的Pogo计划领域的纵向控制系统和动力装置,并相信发展的风险是微乎其微的。
AirScooter II
美国AirScooter公司在一代的基础上推出了二代AirScooter II超轻型直升机,它采用同轴放置沿相反方向旋转双螺旋桨方案。这一方案在俄罗斯卡莫夫设计局设计的机型中经常采用,美国直升机制造奠基人伊戈尔·西科尔斯基也曾试验过同轴直升机。
在AirScooter II利用四冲程汽油发动机驱动螺旋桨,四冲程汽油发动机由美国AeroTwin公司配套研制,功率为65匹马力,这种直升机旋翼直径为4.27米,飞行速度为90千米/小时。整个机身重量为360磅(约136公斤)
GEN H-4
来自长野县松本市的engineering system株式会社旗下GEN公司的单人双螺旋桨直升飞机H-4。 H-4使用四缸125cc汽油发动机,最大飞行高度1000米,时速90km,连续飞行时间30分钟。
『柒』 航空器的历史发展
古代欧洲人模仿鸟类翅膀制作的飞翼
1895年的航空器设计图
孔明灯
人类很早就有像鸟类一样在空中飞行的梦想,甚至包括古人用的石头和矛、到古希腊人阿尔希塔斯所制造的机械鸽、远至澳大利亚的飞去来器等。虽然在美洲土著千多年前的文物,和埃及文物及神庙浮雕中,分别发现飞机及直升机形像,而印度两大史诗“摩诃婆罗多”及“罗摩衍那”亦有大量的飞行记载,但这一切仍是未解之谜。中国古代也有人在文学著作中描述了飞天梦试图实现这种脱离大地束缚的梦想,中国发明的风筝和孔明灯。在西方,达·芬奇也曾设计过航空器。
在18世纪开始的工业革命后,1783年法国的孟格菲兄弟使用热气球,以及杰克斯查理(Jacques Charles)的氢气球成功升空后,标志着人类巨大的科技进步。重于空气的航空器飞行原理基本是由19世纪初的英国人凯莱爵士(Sir George Cayley)发现的。而19世纪的90年代,德国人奥托·李林塔尔是第一位研制和成功飞行滑翔机的人。 1903年12月17日,美国莱特兄弟利用自行建造的飞机,实现人类第一次持续性的、有动力可操控的飞行,诞生了现代航空器。两次世界大战期间,战争不断激励着航空的发展,军用飞机的能力快速提升,使得战争彻底转变为立体纵深化的,而民用航空事业也伴随着发展起来。二战之后,随着喷气式飞机的诞生,使得飞机冲破音障,成为重大突破。而高性能的超音速军用飞机又进一步对现代军事产生重大影响。经济、安全和舒适的喷气式客机也成为航空运输的主力,也改变着现代交通运输行业。新型的材料技术和电子科技发展也使得航空器有了重大的革新。
其主要由以下几个时期:
飞机探索时期,20世纪以前:气球飞行成功;飞艇的兴盛与衰退;飞机的探索。
活塞发动机飞机,20世纪40年代前:有飞机首次试飞成功,最初的发展;第一次世界大战中飞机的使用;民用航空的建立;第二次世界大战中的军用飞机。
喷气飞机时代,20世纪40年代至今:有首架喷气式飞机诞生,突破音障;喷气军用飞机的成熟;喷气民用飞机的出现;其他航空器的发展;航空科技的革新。 人类梦想的飞行方式是原地腾空而起,既能自由飞翔又能悬停于空中,并且随意实现定点着陆。例如阿拉伯人的飞毯,希腊神的战车,都是垂直起落飞行器。其中最有价值、最具代表性的是中国古代玩具竹蜻蜓和意大利人达·芬奇关于垂直起降航空器的画作。
李约瑟误以为中国晋朝葛洪所著的《抱朴子》有纪录类似竹蜻蜓最早的动力机械,但实际上文章说的是服丹修练成仙成功时,人可以飞行。
《简明不列颠网络全书》第9卷写道:“直升机是人类最早的飞行设想之一,多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达·芬奇,但现在都知道,中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。”这种玩具于14世纪传到欧洲。“英国航空之父”乔治·凯利(1773年-1857年)曾制造过几个竹蜻蜓,用钟表发条作为动力来驱动旋转,飞行高度曾达27米。
随着生产力的发展和人类文明的进步,直升机的发展史由幻想时期进入了探索时期。欧洲产业革命之后,机械工业迅速倔起,尤其是本世纪初汽车和轮船的发展,为飞行器准备了发动机和可供借鉴的螺旋桨。经过航空先驱者们勇敢而艰苦的创造和试验,1903年莱特兄弟(Wright brothers)制造的固定翼飞机飞行成功。在此期间,尽管在发展直升机方面,航空先驱们付出了相当的艰辛和努力,但由于直升机技术的复杂性和发动机性能不佳,它的成功飞行比飞机迟了30多年。
20世纪初为直升机发展的探索期,多种试验性机型相继问世。试验机方案的多样性表明了探索阶段的技术不成熟性。经过多年实践,这些方案中只有纵列式和共轴双旋翼式保留了下来,至今仍在应用。双桨横列式方案未在直升机家族中延续,但在倾转旋翼飞机中得到了继承和发展。
俄国人尤利耶夫另辟捷径,提出了利用尾桨来配平旋翼反扭矩的设计方案并于1912年制造出了试验机。这种单旋翼带尾桨式直升机成为至今最流行的形式。
经过20世纪初的努力探索,为直升机发展积累了可贵的经验并取得显著进展,有多架试验机实现了短暂的垂直升空和短距飞行,但离实用还有很大距离。
飞机工业的发展使航空发动机的性能迅速提高,为直升机的成功提供了重要条件。旋翼技术的第一次突破,归功于西班牙人Ciervao,他为了创造“不失速”的飞机以解决固定翼飞机的安全问题,采用自转旋翼代替机翼,发明了自转旋翼机。旋翼技术在自转旋翼机上的成功应用和发展,为直升机的诞生提供了另一个重要条件。
1907年8月,法国人保罗·科尔尼研制出一架全尺寸载人直升机,并在同年11月13日试飞成功。这架直升机被称为“人类第一架直升机”。1938年,年轻的德国人汉纳赖奇驾驶一架双旋翼直升机在柏林体育场进行了一次完美的飞行表演。这架直升机被直升机界认为是世界上第一种试飞成功的直升机。1936年,德国福克公司在对早期直升机进行多方面改进之后,公开展示了自己制造的FW-61直升机,1年后该机创造了多项世界纪录。
1939年春,美国的伊戈尔·伊万诺维奇·西科尔斯基完成了VS-300直升机的全部设计工作,同年夏天制造出一架原型机。这种单旋翼带尾桨直升机构型成为现在最常见的直升机构型。
20世纪40年代,美国沃特-西科斯基公司研制的一种2座轻型直升机R-4,它是世界上第一种投入批量生产的直升机,也是美国陆军航空兵、海军、海岸警卫队和英国空军、海军使用的第一种军用直升机。该机的公司编号为VS-316,VS-316A。美国陆军航空兵的编号为R-4,美国海军和海岸防卫队的编号为HNS-1,英国空军将其命名为“食蚜虻1”(Hoverfly 1),英国海军将其命名为“牛虻”(Gadfly)。
到30年代末期,在法国、德国、美国和前苏联都有直升机试飞成功,并迅速改进达到了能够实用的程度。第二次世界大战的军事需要,加速了这一进程,促使直升机发展由探索期进入实用期,直升机开始投入生产线生产。到二战结束时,德国工厂已生产了30多架直升机,美国交付的R5、R6直升机已达400多架。
20世纪的后半期直升机进入航空实用期,直升机的应用领域不断扩展,数量迅速增加。 滑翔机的出现要早于飞机,为飞机的成功研制提供了必要的技术储备。
1801年,英国的乔治·凯利爵士研究了风筝和鸟的飞行原理,于1809年试制了一架滑翔机。他记述说:滑翔机不断地把他带起,并把他带到几米外的地方。但在后来的试验中,这架滑翔机被撞毁了。1847年,已是76岁的凯利制作了一架大型滑翔机,两次把一名10岁的男孩子带上天空。 一次是从山坡上滑下,一次是用绳索拖曳升空,飞行高度为2─3米。4年后,由人操纵的滑翔机第一次脱离拖曳装置飞行成功,飞行了约500米远。凯利对飞行原理、空气升力及机翼的角度、机身的形状、方向舵、升降舵、起落架等都进行了科学的研究和试验,他首次把飞行从冒险的尝试上升为科学的探索。
德国土木工程师利林塔尔所设计的滑翔机把无动力载人飞行试验推向高潮。从1871年起,他就热衷于研究和制造滑翔机,他利用所有余暇研究空气动力学、试制飞机和驾机试飞。他所著《鸟类飞行是航空的基础》一书被后来的飞行探索者奉为经典之作。他于1891年制作了第一架固定翼滑翔机,翼展为7米,用竹和藤作骨架,骨架上缝着布,人的头和肩可从两机翼间钻入,机上装有尾翼,全机重量约2公斤,很象展开双翼的蝙蝠。他把自己悬挂在机翼上,从15米高的山岗上跃起,用身体的移动来控制飞行,滑翔90米后安全降落。这是世界上第一架悬挂滑翔机。1891─1896年间,利林塔尔共制作了5种单翼滑翔机和2种双翼滑翔机,先后进行了2000多次飞行试验。1896年8月9日,他驾驶滑翔机在里诺韦山遭遇强风而坠落,次日去世。他留给后人的最后一句话是:“要想学会飞行,必须作出牺牲。”
受利林塔尔的影响,发明了现代飞机的莱特兄弟在建造其第一台动力飞机前,花了三年时间使用滑翔机来进行设计验证和飞行训练,积累的经验被反馈到后来成功试飞的飞行者一号上。
1914年德国人哈斯研制出第一架现代滑翔机,它不仅能水平滑翔,还能借助上升的暖气作爬高飞行,并且其操纵性能更加完善。从此,滑翔机进入了实用阶段。在第二次世界大战期间,滑翔机曾用来空降武装人员人员和运送物资。今天它主要用于体育航空运动。