飞行给人类插上翅膀

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1、飞行给人类插上翅膀: w w w . t e c h - d o m a i n . c o m飞 行 给 人 类 插 上 翅 膀 下卷：航空史飞行给人类插上翅膀: w w w . t e c h - d o m a i n . c o m第一章 谁给人类插上了翅膀最早的飞行器风筝春天，当你放飞一只风筝，你可曾想到，风筝是利用空气动力升空的最 原始的飞行器，它的飞行原理和现代飞机的飞行原理十分相似，可以说，风 筝是现代飞机的祖先。 风筝作为一种玩具，它的流行时间之长，几乎没有任何一种玩具能够与 它相比。你也许更没有想到，风筝作为最早的一种飞行器，在 2 0 0 0 多年前就 参加了作战。大约在

2、公元前 2 0 0 年，我国古代的将军韩信，曾经放飞过风筝， 他用这只风筝来测量敌人营寨的距离。从此之后，风筝曾被不断地用于战争。 公元 6 世纪，在一场战争中，风筝作为一种联络信号被放飞在空中。 有人说，就像中国人的相貌与欧洲人的相貌不一样，中国的风筝与欧洲 的风筝的外形有很大的差别。在古代，中国的风筝大多是长方形的，尾部有 飘带。而欧洲的风筝的外形是细长的三角形物体，做的有点像蛇，它有一条 尾巴，飘荡在风筝的后下方。 在 1 9 世纪以前，风筝主要被用来作为一种娱乐用具，很少有人认真地想 过用风筝载人，更没有想到风筝是一种可能的飞行器。 在 2 0 世纪初的一天，一位气象学家，把他的观测仪

3、器绑在一只风筝上， 送上了空中，他用这种办法准确地测到了当时天气的一些数据。 潜水艇刚刚诞生不久，各项设备很不完备，为了更好地观测敌方船队的 位置，德国的一艘在海上行驶的潜艇，便用一只大风筝，把一名士兵送上了 几十米的空中，观察敌人的船队。一些喜欢垂钓的人，把钓鱼线系在风筝上， 然后把风筝放飞到离岸边十几米远的地方，这样，钓鱼人既可以钓到深水域 里的鱼，又能使垂钓人的影子远离鱼钩，真是妙不可言。 更奇妙的是，还有人利用风筝进行滑水。不过，那时的牵引滑翔器比现 在用汽艇牵引的滑翔器的浮力要大。风筝尤如一只巨大的帆，在空中顺风飞 翔，它牵引着水面上的滑翔器，擦着水面疾驰，使观看滑水表演的人们惊叹

4、不已。 更值得一提的是，风稳曾经被科学家作为一种科学研究的工具。公元 1 7 5 2 年，著名的科学家富兰克林曾经利用风筝研究天空中的静电就是其中一 例。 1 8 7 7 1 8 7 8 年间，俄国的海军军官莫扎伊斯基，曾乘着用三匹马拉的大 风筝“飞”上天空，他用这样的实验来研究比空气重的物体怎样才能升到空 中，他找到了翅膀获得升力的规律，他说：“运动的速度越快，同一面积能 载重的重量也越大。” 根据前苏联的科技史介绍，莫扎伊斯基于 1 8 8 2年制成了他所设计的飞 机，并且完成了在空中的飞行。但是后来再也没有第二架飞机出现，因为这 次记载并没有得到国际上的承认。 当时在西方，也有一些人利用

5、风筝能升到空中原理，设计了类似风筝的 翅膀，把它绑在自己的身上，利用它借助空气的上升气流进行滑翔。德国人 李林塔尔就进行过不止一次这样的实验。1 8 9 1 年，李林塔尔利用自己制成的 第一架双曲翼滑翔机开始实验，三年以后，滑翔的翅膀不再缚在自己的身上， 而是真的有点像巨大的两翼风筝那样，李林塔尔只要用手紧握着与两翼相联飞行给人类插上翅膀: w w w . t e c h - d o m a i n . c o m系的绳索就可以滑翔。他曾创造过从 5 0 米的山顶上向下滑翔，飘飞 3 5 0 米的 记录。 这种实验，当然为实现真正的航空飞行积累了宝贵而又丰富的经验。然 而，在 1 8 9 6

6、年的一次滑翔飞行中，他从空中坠落下来，受了重伤，为航空事 业献出了宝贵的生命。 也就是在这一年，美国莱特兄弟开始了航空器的研究，他们看到了李林 塔尔滑翔失事的报道，并不畏惧，仍旧从利用风筝原理的滑翔机开始实验， 终于在 1 9 0 3 年完成了自己的梦想，成为世界上的公认的第一架飞机发明者。 关于这两个故事，后面我们还将讲述更详细一些。研究比空气轻的飞行器的人们古时候，很多人都注意观察乌的飞翔，并想办法模仿，试图飞上天去。 更有一些善于幻想的人，想像出某种奇特的东西，靠这种东西克服地球的引 力，飞上天空。 谈到关于轻于空气飞行器的发明，它的理论根据，应该感谢生活在两千 多年前的古希腊学者阿基米

7、德。他有一个最著名的故事是在洗澡的时候，从 浴缸里漫出去的水中悟出了最简便的计算物体体积的方法，从而可以求出各 种物体的比重。当他领悟到这一点时，兴奋得高呼“尤里卡，尤里卡（我知 道了，我知道了！）”现在青少年开展的命名为“尤里卡”发明竞赛，出处 就是从这里来的。 同时，阿基米德还发现了：任何一个物体，它在液体中受到的浮力，等 于它所排开的同体积的液体重。这叫阿基米德定律，又叫浮力定律。当时的 阿基米德只是用水做的实验，因而它的应用当时也只限于水。 直到阿基米德死后将近两千年，即到 1 6世纪末、1 7世纪初的时候，意 大利一位名叫伽利略的科学家，他将阿基米德的浮力定律由液体引伸到气 体。他发

8、现，空气也是有浮力的，如果一个物体的比重比空气轻，它就会浮 升到空中去，就像比水轻的物体会浮在水面上的道理一样。 据说，1 9 世纪末，意大利有一个叫德拉纳泰尔齐的牧师，他对大气 压力进行了研究。他发现，一个充满空气的容器，比一个抽成真空的相同的 容器要重一些。由此，他推想，如果一个容器所用的材料比充满这个容器所 需要的空气轻的时候，那么这个容器就会从地面升浮起来。他又进一步设想： 如果一个容器比它排开的空气轻得多，那么这个容器就可能带着一定的重量 上升到空中去。 有一天，德拉纳根据自己的这些设想设计了一艘小船，小船的底部用 4只圆球托着。这 4只圆球准备用铜箔制做，球内的空气要全部抽出来，以

9、 便让这 4 只圆球把小船升上空中。那时的德拉纳根本就没有想到，当他为 这 4 只小圆球抽出空气时，大气的压力会把小圆球压破。没有看到书上记载 他是否做了抽气的试验，但是，每个读者都会明白，他如果进行抽气试验， 那么结果肯定要失败。尽管如此，我们还是应该把德拉纳看作是轻于空气 航空器的先驱者。蒙特哥菲尔气体与“浮空器”飞行给人类插上翅膀: w w w . t e c h - d o m a i n . c o m其实，第一个发明轻于空气的浮空器的发明家，发明的契机到并不是来 源于理论的推断，而是从自然现象中得到的启发。 在 1 7 8 2 年，有一个名字叫约瑟夫蒙特哥菲尔的法国造纸工人，这一天

10、 他留意观察了一下自家的壁炉，突然他发现，壁炉中的火星、烟尘和许多固 态物质平稳地从壁炉中升起来，顺着烟筒升上了空中，然后才消散开来。约 瑟夫是一个有心人，也是一个肯动脑筋爱思考的人，他想：如果把那些带动 火星、烟尘和固体物质的气体收集起来，并利用这些气体将人造物体升到空 中，想必也一定能行。他决定动手试一试。于是他用上等的丝绸做了一个口 袋，然后他把口袋的口朝下，并在口袋下面点燃一只火把。火把燃烧时产生 的热空气顺着口袋口钻进口袋中，很快口袋里面充满了热空气，他一松手口 袋升到了天花板上。 这个实验使他十分兴奋，他立即与住在法国另一个城市里的弟弟艾迪 安蒙特哥菲尔联系，并决定做一次规模较大的

11、试验。这一次，他们的试验 是在室外进行。兄弟两人制作了一个很大的丝绸口袋，往口袋装满了浓烟形 成的热空气，这个丝绸口袋大约上升到 2 0 米上下的高度，才冷却变瘪，飘落 下来。 蒙特哥菲尔兄弟俩人，把他们的发明称为“浮空器”。有一次他们的 “浮 空器”上升到了 3 0 0 多米高，飞了 1 公里远，虽然他们兄弟俩人都不愿张扬， 但是他们的试验结果还是被许多人知道了。有些人希望他们能进行公开表 演，他们俩人答应了。他们用亚麻布做面，用纸做衬里，制做成了一个直径 大约 1 0米的大气囊，1 7 8 3 年 6 月 4日，在法国昂诺内市的广场上，聚集了 几万人，他们要一睹“浮空器”的精彩表演。蒙特哥

12、菲尔兄弟来了，在广场 上搭了一个炉灶，点着羊毛和干草，再把那个大气囊展开，让滚滚浓烟从开 口处进入。这个大气囊由 8 个人吃力地向下拉着，很快，气囊里充满了热气。 随着一声口令，8个人同时松手，气囊开始上升，上升，人们仰望着，惊讶 极了。有人计算了一下，这个气囊一直升到大约 1 8 0 0 米的高度，它在降落前 大约飘飞了将近 2 公里。 巴黎科学院了解到蒙特哥菲尔兄弟的成就，并邀请他们兄弟俩人到巴黎 去表演。 为了这次表演，蒙特哥菲尔兄弟特地制做了一个直径为 1 4米大的大气 球。1 7 8 3 年 9月 1 9日，巴黎凡尔赛宫前的广场上人山人海，法国国王路易 十六和王后安托瓦内特也来了。

13、为了让气球的表演更加吸引人，蒙特哥菲尔兄弟在气球下面吊挂了一个 宠子，笼内放上一只绵羊、一只公鸡、一只鸭子。这只热气球载着这三个 “乘 客”升上了空中，上升到 5 0 0 多米，飞行了 8 分钟，在 3 公里以外降落。这 是最早的载动物飞行。据说气球着陆后，山羊从笼子里出来就贪婪地啃起鲜 嫩的春草，公鸡拼命追逐草丛中的蚂蚁，只有那只鸭子，据说由于它那傲慢 的神情激怒了山羊，被山羊踢了一脚，它从笼子里出来时，还“呷呷”叫屈 呢！ 法国路易国王将圣米歇尔勋章授予了蒙特哥菲尔兄弟。从这时起，人们 把所有的热气球都称为 “蒙特哥菲尔气球” ， 把热气称为 “蒙特哥菲尔气体” 。热气球第一次载人飞行飞行

14、给人类插上翅膀: w w w . t e c h - d o m a i n . c o m早在蒙特哥菲尔兄弟的气球升空之前的 9 0 0 多年前， 也就是公元 9 0 7 年， 我国人民就已经制做成功了能够升空的“松脂灯”。这种灯是用竹蔑扎成的 纸灯，灯下用松脂点燃，靠热空气把纸灯送上空中。“松脂灯”从原理上看， 它就是一种热气球。后来，在我国民间流传的“空明灯”（又叫孔明灯）也 属于这类。这些灯都曾被用作军事联络信号使用。 在国外，关于热气球制成的年代有一些争论。俄国人宣称，他们在 1 7 3 1 年就制造成功了热气球。当时俄国有一个叫克良库特诺的小官吏，他在那一 年制作了一个布质的大圆口

15、袋，将口袋罩在冒烟的烟囱上，使球内充满热空 气。克良库特诺在口袋下面系上一个绳索，他坐在绳套里，气球带着他浮升 到白桦树顶那么高。这应是俄国升空的第一个热气球，不过，这种说法没有 得到世界航空界的公认。 至于法国的蒙特哥菲尔兄弟，他们不但制成功了载动物飞行的热气球， 还进行了载人飞行试验。这一次，他们制作了一只直径 1 5 米，高 2 3 米的更 大的热气球，计划能够乘载两个人升空，而且可以在空中添加燃料燃烧，使 气球长久保持充热气状态。那么让谁来乘坐这只气球呢？法国国王想让两名 已经被判处死刑的罪犯来乘气球飞行，并且说，一旦他们完成这次乘坐蒙特 哥菲尔气球的任务，那么他们就可以免去一死并恢复

16、自由。 这时有位名叫罗齐尔的青年，是一个热气球爱好者，他说：第一个乘热 气球飞行的荣誉绝不能给一个罪犯。他请求将第一次升空的荣誉授给自己， 这个请求得到了国王的允许。1 7 8 3 年 1 0 月 5 日，罗齐尔乘热气球上升到 2 6 米的高度，他用不断加添燃料燃烧向气球内充热气的办法，使气球在空中逗 留了大约 4 分 3 0 秒。1 7 8 3年 1 1月 2 1日，罗齐尔同另一位名叫达尔郎德的 青年又一起登上了一个蓝色底装饰着金色花纹的气球，这一次他们进行了自 由飞行，在空中飞行了 2 5 分钟，气球上升到 9 0 0 多米的高度，在巴黎城的另 一侧降落。 罗齐尔果然得到了他盼望的荣誉，他和达尔郎德，还有热气球的发明者 蒙特哥菲尔兄弟，都被选为法国科学院院士。“查理气球”与第一个死于航空事故的人这里说到的查理是法国年轻的物理学家、教授，他就是那位于 1 7 8 7 年算 出气体受阻膨胀系数“查理定律”的教授，对气体的特性了解得颇为透彻。 当时人们普遍认为，热气球中烟装得越多，热气球就能升得越高，就能在空 中停留的时间越长。然而查理以他对于气体研究的渊博知识，认