格莱特兄弟发明飞机的灵感是从哪里来的?

确切的说,应该是创造飞机的灵感来源于哪里,来源于鸟类。人类渴望自己能像鸟儿一样在天空自由飞翔,于是开始努力模仿,经过长时间的经验积累,莱特兄弟终于成功了。

古代人类早就推崇鸟类在空中飞翔的自由,幻想自己有一天也能在天空中飞翔。每天都在想,都在做梦。古人在力不从心的时候,不得不靠神话传说来表达自己的愿望,所以东西方都有很多关于国家的感人传说和故事,比如“嫦娥奔月”,骑着龙骑着鹤上天,或者吃了灵丹妙药四处游走,或者踏着魔毯在蓝天上飞翔。

就像我们不能轻视儿童的想象力一样,我们也不能低估古代人类丰富的想象力。历史早已证明,人类所取得的任何科技成果,如果追根溯源,都来源于人类最初的梦想。所以,从飞天梦想到最终实现升空的历史,其实就是对航空科技不断认识和实践的历史。

根据文字史料记载,人类在航空方面的实践活动始于中国。据史料记载,早在春秋战国时期,中国人就开始试制木鸟(史书称“木鸢”)和会飞的汽车(史书称“赛车”或“飙轮”)。这些记录是否可信现在很难核实。但有一点是明确的,那就是古人早期的飞行练习活动主要是以鸟类的外形和飞行动作为基础进行简单的模仿。这恰恰说明,在科技非常落后的情况下,人类的科学实验大多是从模仿开始的。虽然简单的模仿不太可能达到古籍中所说的“飞三天”、“飞万里”的成就,但足以证明我们的祖先最早就开始飞行了。

第一个会飞的东西是风筝。风筝大约在西汉时期出现在中国。风筝是靠空气动力发射的,飞行原理和现代飞机差不多。这说明中国的古人已经知道如何利用空气动力将物体送上天空。后来,中国古人发明和制造了飞行物体,如竹蜻蜓和孔明灯笼。竹蜻蜓是根据风扇向下吹能产生向上反作用力的原理制作的。历史学家公认中国人发明的竹蜻蜓是现代直升机的始祖,所以现在外国人都叫它中国顶尖。孔明灯(又称“树脂灯”)是根据热空气能产生向上升力的原理制作的。据说可以追溯到“取鸡卵去其汁,艾火烧空卵,疾风飞因之”的记载,也有说是五代时发明的。即使按照后者计算,也有1000多年的历史。孔明灯笼实际上是现代热气球的祖先。

至于尝试用鸟羽做成的翅膀飞行,中西方都有记载,但我国关于这方面的文字记载至少要早500年。这种尝试最好的结果就是滑翔一段距离,无数人为此丧命。但是,正是这种不屈不挠的勇气和不懈探索的精神,使人类逐渐获得了大量的航空科技知识,人类的航空事业也因此得到了不断的发展。

1680年,意大利人G.A. borrell在探讨了人类肌肉与飞行的关系后,发表了《会动的动物》一文。文章指出,人类在生理上有很大的局限性。“人类靠自己的体力是绝对不可能灵巧飞行的。”此后,飞考逐渐减少。人们开始把注意力转向研制一种比空气轻的飞行器——热气球。

1783 165438+10月21日,巴黎郊区,人山人海。一位名叫让-弗朗索瓦·皮拉特雷·德·罗齐尔(Jean-Fran ois Pilatre de Rozier)的法国人在达伦德斯的陪同下,在万众瞩目的情况下乘坐热气球缓缓升入天空。随着气球的上升,人们的心也在上升。当气球上升到大约1000米的高度时,它开始顺风飞行。25分钟后,飞行12公里的热气球安全着陆。这是人类历史上第一次气球载人自由飞行。人类期盼了几千年的飞天梦想,终于在这一天实现了。

几乎在热气球尝试载人飞行的同时,法国物理学家J.A.C .查尔斯也成功研制了载人氢气球。1783 65438+2月1日,查尔斯和玛丽·诺埃尔·罗伯特乘坐氢气球从巴黎起飞,他们飞行了40公里,留下了两个小时的空白。随后,为了解决可控飞行的问题,人们将气球改造成雪茄形状,并为其安装了机械驱动的螺旋桨。这就是19世纪中期出现的现代飞艇。

热气球和飞艇的相继问世,使人们能够从高空鸟瞰地面,从而大大开阔了人类的视野。这种全新的视角很快被赋予了军事意义。1794年4月2日,法军成立了世界上第一支气球观测部队,专门用于军事观察和侦察。1796年6月26日,法军在弗勒战役中利用系留气球实施空中侦察,为法军最终取得战斗胜利提供了可靠的情报支持。这是气球首次用于军事目的。

当时有人觉得气球用在军事上,在德国军事杂志上发表了一篇预言性的文章,指出哪个国家先占领并控制天空,就处于世界霸权的地位。这是最早的制空权思想。战争使各国军界认识到军事航空的重要性,于是越来越多的国家开始在军事上使用气球,有些国家甚至在其国防体系中设立专门的气球使用和管理机构。1893年,在芝加哥举行的学术报告会上,英国工程兵少校Fourreur提出了这样的观点:“航空对战争的影响不亚于火药。未来的战争很可能从空中开始。制空权将很可能成为陆空战争的重要前提。”从那以后,“空中优势”这个术语就被用在了军事艺术中。

战争的需要很快赋予了气球和飞艇新的军事作战任务——轰炸。20世纪初,德国“西柏林”飞艇试飞成功后,德国军事委员会在1907购买了LZ-3飞艇装备部队,次年装备LZ-5飞艇。这些飞艇的飞行速度为80-90km/h,飞行高度为2500-3000m,有效载荷为8-11吨。飞艇上装有机枪和炸弹,可以在空中侦察时轰炸地面和海上目标。第一次世界大战中,西柏林飞艇在空中轰炸了比利时、波兰和英国。仅英国就被轰炸51次,炸弹5806枚(总重196.5吨),死亡557人,受伤1358人。

当人们还在不断完善气球和飞艇的时候,一些有远见的人已经意识到了它们的局限性,为飞行器的发展指明了新的方向:气球和飞艇毕竟是一种比空气轻的浮空器。它们的军事利用价值非常有限。谁想控制天空,尤其是保卫自己的领空,就必须研制出比空气重的飞行器。

所谓重于空气的飞行器,主要包括飞机、直升机、滑翔机。飞机是指装有通过机翼产生升力的动力装置的飞行器。它通常由机身、机翼、尾翼、起落架和动力装置组成。直升机是指依靠发动机驱动的旋翼产生升力和推进力的飞行器。它可以垂直起降,空中悬停,原地转弯,还可以向前飞,向后飞,侧向飞。滑翔机是指没有动力装置,依靠机翼产生升力的飞行器。通常采用飞机牵引、汽车或绞车牵引、橡胶绳弹射、高空坠落等方法获得速度起飞。

说到飞机的发明者,人们往往会想到美国的莱特兄弟。其实早在他们之前,人们就已经开始了飞机的研究和试制。正是在这些前辈经验的基础上,通过自身的努力,莱特兄弟最终实现了突破,并有幸成为飞机的发明者。

早在16世纪初,意大利科学家列奥纳多·达·芬奇就对比空气重的飞行器能否飞行进行了理论探索。但他的研究成果直到1893才发表。这主要是由于从16世纪初至19世纪初,航空领域正处于研究比空气重的飞行器的热潮中,所以对难度更大的比空气重的飞行器的研究受到了不应有的冷落。这无疑给航空业的发展带来了极大的负面影响。

19世纪初,英国科学家g·凯利首先提出了固定翼飞机的设计概念。他在专著《空中航行》中阐述了比空气重的飞行器的飞行原理,系统论述了现代飞行器的概念。这本书的出版为后人提供了许多有益的启示,也让更多的有志之士投身于飞机研制事业。1842年,英国工程师W.S .亨森精心设计了一张飞机草图。他把这架飞机命名为“空中蒸汽车”。亨森对他的设计感到遗憾和满意,并申请了专利,但他没有将图纸投入生产。

1949年,G. Kelly在长期研究飞机飞行原理的基础上,制作了滑翔机,成功地将一个10岁的孩子载到了几米高的空中。四年后,凯利制造了新的载人滑翔机,并和他的马车夫一起飞行了数百米。

1884年,一位俄罗斯海军军官亚历山大·费德罗·莫扎伊斯基(Alexander Federow Mozayski)用蒸汽机建造了一架单翼飞机,它从一个斜坡上起飞,飞跃了20 ~ 30米。

.....汽油内燃机问世后,为人们解决飞机的动力问题带来了希望。20世纪初,美国科学家S.P .兰利制造了一架装有活塞发动机的飞机。但是因为飞机的稳定控制问题没有解决,1903两次试飞都失败了。善于发现规律并自觉运用规律的人是最聪明的人。19世纪,有人发现,在分析总结前人经验教训的基础上,要想让飞行器成功飞向空中,除了飞行器的升力和动力,还必须解决飞行器的稳定性和控制。因此,他们确定了一种新的设计思路:从滑翔机人力的开发入手,先解决滑翔机的稳定飞行和机动性问题,再增加动力装置。后来的事实证明,这确实是一条成功之路。这条路的创始人是德国的O. Lilindall。

从65438到0867,李林达尔按照这条成功之路开始学习滑翔。他在1891设计制作了滑翔机。他在1896年的一次滑翔机坠毁事故中丧生,那次事故是在反复的飞行试验和修改以解决稳定性和控制问题的过程中发生的。

沿着利林代尔路继续前行的人是法国出生的美国土木工程师欧·夏努特。1875年,他对航空产生了兴趣。他在收集整理其他研究者成果的基础上,于1891出版了《飞机的发展》一书。这是人类飞行早期讨论中最完整、最系统的杰作。1896年,Shanit参考桥梁设计技术改进了Lilindale的双翼滑翔机,试飞成功,飞行距离几百米,说明稳定性和控制问题已经初步解决。

随着研究的成就,人类已经跨入了20世纪。美国自行车技师维尔伯·莱特和奥维尔·莱特继续走着李林达尔和夏努特走过的未竟之路。从1900开始,两年多的时间里,菜哥用自制滑翔机进行了上千次滑翔实验,基本掌握了飞行控制方法。

1903年,莱特兄弟设计制造了世界上第一架真正的飞机——飞行者1。这架飞机是双翼飞机,机身是框架式的,没有蒙皮。翼段为弧形,布覆盖,翼展12.3m..尾部系有两个舵。升降舵安装在机头上。方向舵和升降舵通过连杆与操纵杆相连。动力装置为1台湾崔特兄弟制造的水冷四缸活塞发动机,功率8.8kW,重约68kg,安装在机翼中部,通过传动轮和链条带动两个带两个叶片的高效螺旋桨。起落架采用一对木制滑橇。包括驾驶员在内,整机总重量约340 kg。

1903 65438+2月17日,莱特兄弟在北卡罗来纳州基蒂霍克的海滩上,准备驾驶“飞行者”1进行试飞。当时只有5个人在场,试飞进行了4次。1时间由哥哥奥维尔莱特驾驶,飞行距离36米,空白时间仅12秒。最后一次是我哥哥威尔伯。莱特驾驶着飞机,飞行了260米,离开太空59秒。历史表明,这次成功的试飞开创了人类持续动力飞行的新时代。

从1904到1905,莱特兄弟先后制作了《飞行者2号》和《飞行者3号》。其中,旅行者3号可以在空中做简单的特技飞行,续航时间38分08秒,飞行距离超过39公里。旅行者3号被称为世界上第一架实用飞机。

在5月28日,1905,维尔伯·莱特给奥妮莎写了一封信。信中说:“我们制造了一种实用的飞机,可以立即用于军事用途。它可以搭载两个人,携带燃料飞行50英里。”1906年,莱特飞机获得生产专利。1908年,莱特兄弟与美国陆军签约制造军用飞机。1909年7月30日,莱特兄弟向陆军交付了第一架军用飞机。

1908年,维尔伯·莱特赴法参加航展,5个月飞行100余次,其中有乘客飞行60余次。上次飞行表演,续航达到了2小时20分钟。历史学家公认,在1909之前,世界航空工业基本处于凯特兄弟的统治之下。

受莱特兄弟的影响,许多人开始投身于航空事业。其中,生活在中国的华侨冯如及其成就最令人钦佩。

1903年,冯如在报纸上看到莱特兄弟发明飞机的消息后,对航空产生了兴趣,于是开始搜集资料,研究飞机制造和飞行技术。1904年,沙俄和日本在中国的土地上开战。冯佳深受刺激,决心发展飞机,以加强国防,振兴中华。1907年9月,在当地华侨的支持下,冯如在旧金山以东的奥克兰建立了飞机制造厂。次年4月,第一架飞机制造完成,但试飞失败。祸不单行。飞机工厂着火了,意外地被烧毁了。冯如毫不气馁,继续研发工作,导致第二架飞机在1909年2月试飞,再次失败。冯如虽然屡遭挫折,但依然意志坚定,1909年9月22日第三架飞机试飞成功,结束了中华民族无人飞机制造的历史。第二天,美国加州人民发表了一篇题为《中国人民航空技术超越西方》的文章,报道了冯如飞机研制的过程。1910 10十月,冯如改进了第三架飞机,建造了第四架飞机。试飞取得圆满成功,飞行高度超过200米(也有说是100米),飞行距离32.18公里,飞行速度超过每小时65438+。当时的美国报纸异口同声地称赞冯如的成功。

冯如成名了,但他没有忘记自己的祖国。1911 1年6月,冯如和他的三个徒弟带着两架自制的飞机回到了祖国。内战混乱时,他想发展祖国的航空工业,组建飞行队参加北伐,但未能如愿。1912 8月25日中午,冯如在广州唐嫣的一次飞行表演中牺牲,年仅29岁,安葬在黄花岗七十二烈士墓左侧。碑塔正面刻有“中国第一飞行员冯汝军之墓”字样,背面由临时大总统孙中山下令,碑身左右两侧刻有民国第一飞行员冯汝军墓志铭。

在世界范围内,正是因为有一大批像冯如这样立志投身航空事业的科技人才,世界航空事业才能持续发展。1910年后,世界航空业出现了前所未有的繁荣。

19114月12日,法国飞行员普罗尔飞行了3小时56分钟,首次完成了从英国伦敦到法国巴黎的不着陆飞行。

1965438+2003年8月23日,俄罗斯飞行员内斯特罗夫首次在垂直平面内完成了一个复杂的机动动作——缠斗飞行,这标志着飞机的机动性达到了一个新的水平。

1965438+2003年9月23日,法国飞行员加洛斯飞行729公里,历时7小时59分钟,首次飞越地中海,表明飞机的航程和稳定性有了明显的提高。