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“胖5”首飛成功,你應該了解一下人類飛翔史
2020年5月5日18時,為我國載人空間站工程研制的長征五號B運載火箭,成功將搭載的新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙送入預定軌道,首飛任務取得圓滿成功,實現空間站階段飛行任務首戰告捷,也拉開了我國載人航天工程“第三步”任務序幕。


中國載人航天事業取得一個個令國人倍感自豪的成績。那么,經常被并列提及的航空與航天又有哪些區別呢?


航空(Aviation),是指飛行器在地球大氣層(空氣空間)中的飛行(航行)活動。而航天(Spaceflight)是指進入、探索、開發和利用太空(即地球大氣層以外的宇宙空間)以及地球以外天體各種活動的總稱。


航空與航天僅有一字之差,卻被劃分為兩大技術門類。但它們都是人類不斷挑戰自然、挑戰自我、挑戰極限的生動見證。
今天,小畫君就帶你了解人類航空史,那些年,我們如何拼盡全力,飛上藍天。

借助于各種方法升入高空,并在空中翱翔一直是人類的夢想,盡管如此,在古代文明當中,很少能看到有關人類嘗試制作飛行器的資料。
不過令人感到震驚的是,古代確實有過制作無動力滑翔機的記載,古埃及人和古代中國人都曾在這方面做過嘗試。

同時,在古代神話故事里,總能見到長著翅膀的神仙及各路天兵天將仰仗各種神器穿梭于藍天的描述。

古埃及青銅浮雕畫:展開雙翅的伊西斯女神(或奈芙緹絲女神)。(藏于盧浮宮)

《山海經》版畫插圖,一個奇肱國人坐在風車上。(版畫繪于17世紀,藏于卡納瓦雷博物館)

16世紀波斯袖珍藝術品:波斯國王乘仙鶴抬的轎子飛上天空。(收藏于法國國家圖書館)

最早對飛鳥進行科學研究,并模仿飛鳥制作機械飛行器的,正是文藝復興時期的偉大藝術家達·芬奇。

關于飛行方面的研究,他留下許多研究手稿和草圖,在這些手稿當中,有他在直接觀察飛鳥的飛行和滑翔后所做的描述,有會飛的脊椎動物解剖圖,有空氣動力學的基本原理,還有許多能讓人飛起來的機器草圖,比如可振動的翅膀,是模仿翼手目動物或飛鳥翅膀設計的,他并未盲目地模仿大自然,而是重新設計了機械結構。


達·芬奇設計的飛行器草圖(收藏于法蘭西學會)左上:單向閥式翅膀;左下:直升機;中圖:四翼飛行器,靠人力驅動;右上:人工翼結構圖;右下:撲翼試驗

飛行器的發現具有劃時代的意義,這一技術從此為人類開辟了升入高空的途徑,隨后出現的各種飛行器只是在動力上做了某些改進。

第一個飛行器試驗是由約瑟夫·孟格菲完成的,他和弟弟艾蒂安·孟格菲在阿諾奈做了熱氣球升空試驗,這是首次在公眾場合演示這項偉大的發明。

1783年6月4日,在阿諾奈進行的第一次熱氣球公開試驗
熱氣球首次飛越加來海峽:1785年1月7日,布朗夏爾和杰弗里斯從多佛爾起飛,當日抵達加來市

19世紀初,在航空技術領域取得突出成績的當屬喬治·凱利,他是名副其實的飛機發明者,也是人類航空史上最偉大的天才之一。

他在早期論著里就已明確闡述了“飛機的原理”,提前100多年就已經描繪出現代飛機的模樣。

凱利設計的蒸汽動力飛艇,配備螺旋槳和機翼(1816—1837年設計)

在1840—1850年,航空動力技術出現了轉折,機械動力取代了風力,機械動力包括紐科門蒸汽引擎和瓦特的蒸汽機。這些機器后來經過不斷完善,促使人們考慮將其用在飛行器或飛艇上。

在發動機問世之前,飛行器的驅動方案


亨森的“阿里埃爾號”飛機,英國版畫,發表于1843年。亨森的蒸汽動力飛機的造型給人留下了深刻印象,公眾隱約意識到,這一設計思路合情合理,是航空業的未來發展方向


奧托·李林塔爾是現代航空之父。雖然飛機不是他發明的,但他卻是在空中正常操控飛行器的第一人,也是他設定了操控飛行器的方法。

李林塔爾認為,人首先應該學會像鳥兒那樣飛翔。他成功地做了兩千多次滑翔試驗,滑翔高度甚至能達到幾百米,他的滑翔表演及航空技術傳播為后來的沙尼特和萊特兄弟奠定了良好的基礎。

1896年,奧托·李林塔爾的雙翼滑翔機

1903年,萊特兄弟憑借堅韌的毅力和頑強的信念,在對滑翔機進行了幾千次試驗之后,終于制作出他們的首架飛機,這架飛機的所有部件都是他們親手制作的。


威爾伯·萊特和奧維爾·萊特駕駛這架機械飛機成功試飛,一年后,他們駕駛改進型飛機進行了轉彎飛行和繞圈飛行。

又過了一年,新型飛機可以在空中翱翔半個小時,由此開啟以飛機為飛行器的時代。

1903年12月17日,威爾伯·萊特和奧維爾·萊特兄弟倆在基蒂霍克首次試飛有動力載人飛機


飛越巴黎城上空的第一架飛機:1909年10月18日,朗貝爾伯爵駕駛萊特飛機以400米的高度飛越了巴黎

1910年至1914年,歐洲各大國在航空領域展開了競爭。第一次世界大戰爆發后,空軍作為一個新軍種也投入到戰爭之中。

戰爭期間的航空業發展得很快,也采用了一些先進的技術,但這一切都是順應戰場變化而被迫做出的選擇。

1914年10月5日的空戰,這是民眾繪制的宣傳畫
1915年春,被英國空軍擊落的德國飛機,飛行員因傷勢過重死亡

空軍開始建立常設飛行基地和機場

戰爭期間大批量工業化生產:伊斯帕諾-蘇扎發動機庫房一角

戰爭結束后,該怎樣把航空業所取得的成就應用于和平事業呢?


航空人以堅韌不拔的精神,以大無畏的勇氣去開拓各個新領域,比如民用航空網、各種交通工具快速銜接體系、航拍系統、探索新世界、創建飛行比賽項目、推行航空旅游觀光服務等。


1926年,第一架德國商用飛機飛抵巴黎勒布爾熱機場

1929年年初,在美國戰斗機護航下,林德伯格上校駕駛西科斯基水陸兩棲飛機飛越巴拿馬運河上空,開辟出北美飛往南美的航線

1930年6月26日,“南十字星號”從紐約摩天大樓群中飛過

1935年,英國帝國航空公司所裝備的大型客機,兩架肖特飛機和一架漢德利- 佩季飛機,每架飛機可搭載35至40名乘客


肖特大型客機空乘在飛機起飛前布置餐桌


波音307高空飛機,1938年開始為美國航空公司制造
本文內容摘選自《人類飛翔史》
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