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古代航天航空发展史

2020-01-27 20:32 作者:admin

  

  中国古人在很早的时候就开始制作木鸟,以此寄托人类渴望在空中飞行的梦想。从古人的许多著作中,会发现制作能飞木鸟的众多记载。古书中称木鸟为木鸢、鹊、鹄等名。《韩非子·外储说》记载着:墨子经三年制成的木鸢,飞行了一天就坏了;他的学生安慰他说,老师技术高超,木鸢虽然坏了,但毕竟飞成功了。在《墨子·鲁问》中也有公输班用竹木制成了能飞三天的飞鹊的记述。墨子是鲁国的哲学家和科学家,公输班就是传说中的能工巧匠鲁班。有关他们制作木鸟的历史,大约发生在公元前500至400年期间。除他们二人外,还有如张衡、韩志和、高骈等木鸟制造家。其中汉朝张衡知名度最高,因他既是天文学家,又是浑天仪和候风地动仪的发明者。《太平御览·文土传》中就有张衡制造木鸟的记载。所存史料确凿表明在公元前400年,中国人就已经使用竹木在尝试制作能飞的原始器械了。这一点,得到世界科学界的一致认同。

  公元前9世纪,古英国的布拉德国王自造的一副飞翼,并试图从伦敦阿波罗宫出发,当他飞越出城时,坠地驾崩了。这可能是有关人类模仿鸟类飞行的最早记录之一。1503年,意大利的丹蒂也用自制双翼飞行,虽然幸免一死,但也落下终生残疾。1507年,英国的达米安从苏格兰的斯特林城堡纵身跃起,想要飞往法国,结果在城堡下摔断了大腿。达米安并不服输,他把失败归罪于使用了鸡的羽毛。

  风筝的起源可能与木鸟有关,它也起源于中国。风筝又名纸鸢、风鸢,纸鹞或鹞子,中国古籍当中有关风筝的史料比木鸟丰富。唐朝的《事物纪原》记载了汉初的韩信是风筝的发明人。唐朝的记述是:楚霸王被困垓下,韩信制风筝让张良乘坐,飞上天空高唱楚歌,瓦解楚营军心。宋朝的传说为:刘邦征伐陈烯,韩信打算里应外合,便用风筝测量距离,想用挖地道的方法攻入未央宫。

  《事物纪原》和《书》分别记载了利用风筝求援的轶事。公元549年,梁武帝萧衍被侯景兵困南京。武帝的将军羊侃用风筝送出求援诏书。不料风筝被侯军误为妖术而射落,求援因此失败。

  更为离奇的风筝传闻见于《白石礁线年,北齐文宣帝时,大杀“元”姓宗族,彭城王元勰的孙子元韶被囚地牢。元韶堂弟为元韶制作风筝,他们二人从金风楼乘风筝双双飞逃。这些传奇故事反映了中国古人的关于飞行的奇思妙想。今天看来仍然很有趣味。

  传说雅典的戴达罗斯擅长雕刻,他的雕像栩栩如生;但他更热衷工程技术,特别对建筑格外偏爱。塔罗斯是戴达罗斯的外甥,但他因嫉妒杀害了向他学艺的塔罗斯。戴达罗斯被判流放到阿提克,不久又逃亡到克里特岛。戴达罗斯被克里特的米诺斯国王尊为上宾,要他为人身牛头怪建造一所无法外逃的宫殿。戴达罗斯以他的天才,建造了一座曲折迂迥、眼花缭乱的迷宫。后来,戴达罗斯用鸟羽按长短排列,用蜂蜡粘合,做成一对人造鸟翼。当试飞成功后,他为儿子伊卡洛斯做了一对小的羽翼,并向儿子传授飞行技法。在起飞前,他告诫儿子:“飞得太低,海水会湿透羽翼;飞得太高,太阳会烧着羽毛。你要记住,永远只能在太阳与大海中间飞行。”戴达罗斯父子用羽翼飞升而起,飞出克里特,越过萨摩斯。伊卡洛斯尝到了飞行的甜头,开始越出父亲带领的航线,振翅飞向高空。强裂的阳光融化了蜂蜡,分解的羽翼脱离了双肩。伊卡洛斯企图挥臂飞行,但无济于事,汹涌的大海很快吞没了他的身躯。戴达罗斯飞行的故事反映了古人对飞行的探索和向往。

  ■1250年罗杰·培根记述扑翼机的设想,15世纪达·芬奇作出具体设计,但一直未获成功

  人类在尝试飞行的初期,一直是很直观地模仿鸟类,用各种鸟羽或其他人造物,制成翅膀,“安装”在人的身上。在经历了许多失败之后,人类逐渐认识到单纯的利用羽翅是不能飞行的。于是开始寻找一种机械的方式。扑翼机就是这个阶段的产物。最早的扑翼机也许就是英国的修道士罗杰·培根在1250年发表的《工艺和自然的奥秘》一文中所记述的:“供飞行用的机器,上坐一人,靠驱动器械使人造翅膀上下扑打空气,尽可能地模仿鸟的动作飞行。”15世纪初,意大利的达·芬奇是欧洲文艺复兴时斯的文艺、科学巨擘。他对飞行抱有热忱,他也是研究扑翼机的著名人物。他的具体设想为,人俯卧在扑翼机中部,脚蹬后顶板,手扳前部装有鸟羽的横杵,就像划桨一样扇动空气,推动飞行。这个方案是达·芬奇研究了鸟翅,利用物理和解剖知识而设想出来的。扑翼机和带翼飞人相比是种进步,然而在本质上仍是仿鸟的人力飞行。这种影响一直延伸至飞机发明前夕。

  自达·芬奇之后,有个土耳其人穿了一件宽大的带框架的斗篷,利用扑翼原理飞行,不料框架经受不住空气阻力而折断,这位土耳其人不幸遇难。1678年,法国有个叫贝尼埃的锁匠也制了一架扑翼机。他在肩上担两根杆子,杆端各装一对铰接的长方翼片。杆端向上摆动,翼片收拢,向下摆动,翼片展开。通过多次实验,贝尼埃始终未能成功。1742年,62岁的巴凯维尔用四个翼形机构绑缚在自己四肢上,从巴黎旅馆屋顶上奋身一跃,企图飞越塞纳河。但他飞了一半便坠河撞在船上,摔断了腿。

  ■1731年俄国梁赞的一位平民发现热气球的飞行原理,此后许多热气球出现在欧洲上空

  俄国梁赞有个人,名叫克拉库特诺,他的职业只是普通的书记官。屋顶炊烟上升的景象使他禁不住想入非非,他反复设想能不能利用飞烟上天。1731年,他被自己的想法所激动,于是做了一只肥大的口袋,自己坐在口袋下的套环里。当口袋盛满热烟后,果真慢慢升起。当升空大约十几米的时候,一阵风把他吹向钟楼,他抓住了钟楼的绳索才没有遇难。这大约是最早的气球飞行实验者。

  气球是一种没有推进装置,完全靠风力飘飞的航空器。它由气囊和吊篮组成。气囊是使用橡胶布、塑料薄膜或尼龙布等材料制成,里面充满轻于空气的气体。吊篮位于气囊之下,内装各种仪表、设备及氧气装置等。气球又可分为热气球、氢气球和氦气球。热气球利用位于气囊下方开口处的加热器对空气加热,使气囊内的空气密度减小,从而产生静浮力。氢气和氦气密度小,比空气轻,因此氢气球和氦气球,气囊下方都是封闭的,不需要进行加热。氢气易燃,氦气比较安全。飞机使气球飞行受到冷落,但它仍是人类的航空器之一。

  ■1783年8月第一只氢气球在法国升空,同年11月热气球第一次载人升空并航行9000米

  1783年11月21日,法国人罗齐埃和达尔朗德在巴黎米也特堡,乘坐蒙特哥菲新制的热气球试飞。这个气球高20多米,直径约15米。它上升到1000米高度,在巴黎上空飘行25分钟,最后平安降落在距起飞地约9000米之处。这是人类第一次成功的升空航行。

  1783年8月26日,第一只氢气球升上了天空。这是法国物理学家查尔斯制作的。它的直径为4米,是用丝绸和橡胶制成的。1783年12月1日,查尔斯乘坐一个直径8.6米的氢气球,从巴黎起飞,在2小时内飞行了45千米,实现了氢气球首次载人飞行。

  氢气球升空性能优越,但因高空缺氧事故频繁。1862年,2名英国人在8800米高度丧生,2名法国人也在同样高度上遇难。气球飞行是人类实现航空梦想的开始,给人们带来新的希望。

  1927年,美国人格雷乘气球升空,创造了12900米的高度纪录,但是由于缺氧导致身亡。针对高空缺氧,瑞士人皮卡尔于1931年研制了气球专用的充氧密封舱,这为气球的升空高度不断创新提供了保证。1933年“苏联1号”气球升高到19000米;同年苏联又创22000米新纪录。1957年8月19日,美国空军西蒙斯少校创下了载人气球30942米高度的世界纪录。

  1978年以前,人类曾进行了17次试图横越大西洋的气球飞行,丧生7人却未能如愿。由于热气球的复兴,1978年8月11日,3位美国人乘“双鹰2号”氦气球从美国缅因州海岩出发,开始了人类第18次横越大西洋的气球飞行。“双鹰2号”为直径20米,充氦5000立方米,用涂以人造橡胶的尼龙绸制成的氦气球。气球吊舱可容纳3名乘员、生活必需品、仪器设备及2000千克压舱物。气球飞行高度为4000至7000米,经过137小时03分,全程5000余千米的飞行,于8月17日傍晚,安全降落在巴黎西北的米塞雷小镇上。横越大西洋成功,创造了载人气球飞行距离和留空时间的两项世界纪录,为人类气球飞行的历史功绩画上了圆满的句号。这次飞行的3名乘员是:布鲁佐、纽曼和安德森。

  1896年,瑞典组成了“飞鹰号”气球北极探险队,队员是安德莱、斯廷别克和费林克尔。他们准备从靠近北冰洋的斯匹次卑尔根群岛起飞,越过北极,到达美洲。但由于天气不佳,直到1897年7月11日才真正启航。

  这次航行的气球是巴黎最有名的气球作坊制造的,吊篮中准备了当时最好的科学仪器和导航仪表,气球升到800米的高度之后,以每小时25千米的速度向北极漂去。然而,他们却一去不复返。此后多年,瑞典曾派出许多救护队多方寻找,都没有找到他们的踪迹。

  33年以后,也就是1930年,挪威的猎人们在北极圈一个叫白岛的地方偶然找到了一张照片底版,又发现了安德莱等人的飞行记录和日记。最后,在一层积雪下找到了三位探险家,他们身上穿着用气球碎片缝制的衣服。“飞鹰”号探险队遗留的日记说明,当气球坠落毁坏之后,他们准备走回陆地。由于迷失方向,他们步行两个多月,最后来到北极最荒漠的一角白岛。令人难以理解的是,没有多久,他们就突然死去,最后一页记录的时间是10月17日。从现场情况分析,最先死亡的是斯廷别克,他的尸体上草草盖着一些碎石。另外两人躺在不远的地方。炉灶上的锅里有剩余的食物,又有储备的大量熊肉,饿死的可能性可以完全排除。有人认为最大的可能性是他们在熟睡中被冻死,但有的人又提出疑问:他们为什么不是死在睡袋中呢?几年前,丹麦医生特莱德提出一种解释,认为探险家们很可能吃了带有旋毛虫寄生病的熊肉受到传染而死亡。为此特莱德检查了北极熊的遗骸并检查出了这种病菌。

  直到目前,人们还没有对这一事件找到圆满的解释。特别奇怪的是,斯廷别克是最先死去的人,但却记下了最后一段日记,安德莱是一个沉着细心的极地探险家,而在他的日记中对斯廷别克的死却又只字未提。已赞过已踩过你对这个回答的评价是?评论收起匿名用户

  中国古人在很早的时候就开始制作木鸟,以此寄托人类渴望在空中飞行的梦想。从古人的许多著作中,会发现制作能飞木鸟的众多记载。古书中称木鸟为木鸢、鹊、鹄等名。《韩非子·外储说》记载着:墨子经三年制成的木鸢,飞行了一天就坏了;他的学生安慰他说,老师技术高超,木鸢虽然坏了,但毕竟飞成功了。在《墨子·鲁问》中也有公输班用竹木制成了能飞三天的飞鹊的记述。墨子是鲁国的哲学家和科学家,公输班就是传说中的能工巧匠鲁班。有关他们制作木鸟的历史,大约发生在公元前500至400年期间。除他们二人外,还有如张衡、韩志和、高骈等木鸟制造家。其中汉朝张衡知名度最高,因他既是天文学家,又是浑天仪和候风地动仪的发明者。《太平御览·文土传》中就有张衡制造木鸟的记载。所存史料确凿表明在公元前400年,中国人就已经使用竹木在尝试制作能飞的原始器械了。这一点,得到世界科学界的一致认同。

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