人类的航空壮举

科学起源于臆想，人类在远古时代就萌生了飞行的梦想。那时，天上的飞鸟、林中的蝴蝶，甚至是漂浮的白云，都唤起人类对于飞行的憧憬。

1783年6月5日，法国的蒙哥尔费兄弟用麻布制成的热气球成功地完成了升空表演（图1-8）。他们在气球开口处烧草和羊毛使气球内的空气受热，热空气的密度小于气球外的冷空气，从而达到使气球升空的目的。

1852年，一位法国人在气球上安装了一台功率仅为3马力的蒸汽机，用来带动一个三叶螺旋桨，使其成为第一个可以操纵的气球，这就是最早的飞艇（图1-9）

1899年，德国人齐伯林伯爵设计并制造了第一架硬式飞艇。这种飞艇的动力装置采用燃料为汽油的内燃机。动力装置带动螺旋桨推动飞艇前进，大大提高了飞艇的飞行速度。

要使飞机能够成功飞行，必须解决它的升力、动力和稳定操纵问题。19世纪初，英国人凯利首先提出利用固定机翼产生升力和利用不同翼面控制和推进飞机的设计概念。为验证该概念的有效性，凯利于1849年制造了第一架滑翔机，并进行了试飞。

1883年，效率较高的汽油内燃机问世，为飞机的动力飞行提供了条件。支持上述前一种观点的美国科学家兰利设计了以内燃机为动力的飞机，但试飞均告失败（图1-11），原因是没有解决飞机的稳定操纵问题。支持另一种观点的德国人李林达尔与他的弟弟合作，于1891年制成一架滑翔机，成功地飞过了30米的距离，后来他们又制造出多架单翼和双翼滑翔机（图1-12），不幸的是，在5年后的一次飞行试验中，李林达尔失事牺牲。这两派人员的工作虽然都有失败，但都为人类的有动力飞行——飞机的飞行奠定了基础。

中国的航空五大发明

中国古代科学技术的成就对于世界航空航天技术的发展具有重要作用。中国古代人民发明的风筝、竹蜻蜓、孔明灯、火箭、走马灯被誉为中国的五大航空发明。这五大航空发明目前还经常在我们的娱乐活动中出现。但遗憾的是，千百年来，这些中国古代的发明在我们国家却只能被当成非常平常的娱乐工具，而一旦传到国外就成为了现代航空技术的启蒙。这非常值得我们深思。

风筝是中国人发明的，相传春秋战国时期的墨翟就以木头制成木鸟，研制三年而成，是人类最早的风筝起源。后来鲁班用竹子，改进了墨翟的风筝材质，进而发展成为今日的风筝。

公元前500年，中国就已经制成了会飞的竹蜻蜓。玩竹蜻蜓时，只要轻轻用手搓动竹柄并松手就可以让它飞上蓝天。正是这非常不起眼的竹蜻蜓揭示了直升机旋翼产生升力的基本原理：旋转的“翅膀”——旋翼可以产生足够的升力使得旋翼航空器飞上蓝天。因此，直升机（图1-16）的诞生启发于竹蜻蜓。

世界上第一架飞机的发明人——莱特兄弟在介绍他们发明飞机的经历时，经常提到：小的时候，父亲给他们买了一个能飞的竹蜻蜓，兄弟俩十分喜欢，并开始仿制不同尺寸的竹蜻蜓，从此便一生与飞行结下了不解之缘。

孔明灯（图1-17）相传是由三国时的诸葛亮发明的。孔明灯揭示了热气球（图1-18）的飞行原理，即通过加热使其内部空气密度变小，从而产生一定的浮力。热气球也是最早投入使用的航空器。

火箭是一种靠燃气所产生的反推作用而工作的飞行器，这种反推作用的基本原理则是最早由古代中国人所揭示和实践的。中国在秦汉时期就发明了火药，早在唐末宋初，中国就出现了最早的实用火箭。古代的火箭（图1-19）使用固体火药来产生高速向后喷射的燃气，用以推动火箭向反方向运动。现代的火箭（图1-20）的理论基础也是反推效应，只不过可以选择使用固体燃料或液体燃料而已。

走马灯（图1-21）是中国传统玩具之一。早在公元1000年左右，中国就发明了走马灯。走马灯内点上蜡烛，使空气加热并向上流动，气流吹动走马灯里面的叶轮旋转从而带动轮轴转动。轮轴上有剪纸，烛光将剪纸的影像投射在屏上，使得图像不断走动。因多在灯的各个面上绘制古代武将骑马的图画，而灯转动时看起来好像几个人你追我赶一样，故名走马灯。而正是这种再平常不过的玩具，却揭示了现代燃气涡轮的工作原理（图1-22）。

全文摘录自

《认识航空:飞机·直升机知识与鉴赏》

作者是万志强、朱斯岩