航空航天技术的发展.ppt

一、航空技术的发展 达芬奇和他的飞机草图 热气球 齐柏林和他的飞艇 凯利和他设计的飞机 利林塔尔和他的飞行图 兰利和他的飞机 莱特兄弟和他们的飞机 美国在俄亥俄州开自行车修理店的莱特兄弟为德国的利林塔尔的牺牲精神所鼓舞，决心试制飞机。他们首先从制造滑翔机开始，从1899年开始，逐渐改进。1901年莱特兄弟（哥哥 Wilbur Wright，1867－1912,弟弟Orville Wright，1871－1948）为了实验和改进翅膀，建造了风洞，他们研究与比较了200种以上的机翼形状。到1902年秋，已经积累了上千次滑翔经验，掌握了飞行的理论与技术。 最后，他们决心制造装有发动机与螺旋桨的飞机。经过艰苦的研究，终于制成了4缸8马力的内燃发动机，并且用枞木制造了螺旋桨。1903年12月17日在北卡罗来纳州的刺鬼山海岸（Kill Devil Hills beach），对他们制成的“飞行者”1号进行了试飞。经过4次试飞，最好的成绩是在空中飞行59秒，飞行距离259.7米的记录。那次试飞，他们发了50封邀请信，结果只来了5个人，报界对此反映冷淡。 1904年进行了“飞行者”2号试飞，总共飞行了105次，最长飞行记录是飞行了5分钟，距离为4.4公里。后来他们对飞机的操纵性能做了改进，1905年6月，制成了“飞行者”3号。经过50次试飞，在10月5日达到了持续飞行38分3秒、飞行距离38.6公理的记录。经过各种姿态的飞行试验，说明这架飞机已经具备实用性。 莱特发明的飞机虽然已经达到了实用阶段，但是要得到社会的承认与支持还经过了一段艰苦的努力。莱特兄弟首先向美国陆军谈判，希望获得支持，但是陆军反应冷淡，说是要等到他们造出除驾驶员外能携带一名人员的条件下能够平飞时，才会考虑定购。后来他们又同英国人谈判也未有任何进展。在1906、1907这两年中，他们没有试验，而是转而改进发动机与螺旋桨。到1907年春，他们又制造了一架新飞机，由莱特兄长带到欧洲，商谈申报专利与生产问题，也没有得到什么结果。整个世界对他们数年的成功试飞没有什么反应。 1907年12月23日，美国政府愿意提供25000美元的资金，招标制造一架能载两人、飞行速度每小时64.4公里、飞行距离125公里的飞机。为了说服美国官方，1908年2月莱特兄弟进行了一次飞行表演，美国战争部同意到场观看。同年3月莱特与战争部签订制造飞机的协议。 1908年8月莱特弟弟在法国、1908年9月莱特兄长在美国进行了飞行表演。都相继取得了成功，这些成功的表演新闻界广为报导，这才使他们成为全世界注目的英雄。 冯如 1883-1912 林白 1902-1974 人们终于迎来了20世纪这个航空的新世纪。从1916年开始，在英国、荷兰、比利时、德国、法国、苏联、美国等国先后成立了国内与国际的航空公司，办理客货运。1950－1970年间，在欧美各国的长途客运几乎都让位给航空了，而铁路长途客运倒闭。在二次世界大战之后，又出现了喷气式超音速飞机。所有这些都得益于力学的发展。 二、航天技术的发展 法国人埃斯诺－贝尔特利（Robert Esnault-Peltrie,1881－1957）独立于齐奥尔可夫斯基的工作，在1912年发表了论文《关于无限减轻发动机重量的可能性的结果的思考》。论文得到了和齐奥尔可夫斯基相同的结论。他计算得到火箭逃出地球的速度为每秒11.28公里，即现今说的第二宇宙速度。他设计了到达月球、金星与火星的火箭以及飞行策略。 齐奥尔可夫斯基与埃斯诺－贝尔特利的研究工作奠定了航天技术的理论基础。 戈达德和他的液体火箭 奥伯特作液体火箭试验（右立者） 布劳恩和他的V-2火箭 苏联第一颗人造卫星 第一个宇航员伽伽林Y.A.Gagalin1934-1968 美国阿波罗11的发射指挥队伍 火箭要解决的技术问题 以再入大气所遇到的力学问题来说，就要求解决：再入大气时的入角大小要合适，过大过小都不行；再入大气后的数分钟内，由于大气的电离层隔断无线电通讯，要解决飞行器精确自动控制的能力问题；再入大气后飞行器与空气摩擦产生的高温（1000℃以上）问题等。而在所有飞行的各个环节中，火箭的条件，包括加速度、温度都要控制得适合人的生存。 航天飞机 航天飞行还在发展，前程无量。 航天飞机是一种垂直起飞、水平降落的载人航天器，它以火箭发动机为动力发射到太空，能在轨道上运行，且可以往返于地球表面和近地轨道之间，可部分重复使用的航天器。 * 航空航天技术的发展 我国在战国时代有了风筝、三国时代有了孔明灯、晋代有了竹蜻蜓、宋代有了火箭的发明。它们是人类早期对重物升空的尝试。 1505年，达·芬奇写成了研究手稿《论鸟的飞行》。达·芬奇是大画家，在这篇论文中，图文并茂。根据鸟的飞行原理，达·芬奇设计了飞机、降落伞、直升机。他考虑最