2024年4月30日发(作者：品胜电池质量怎么样)
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航空概论
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创建人：2019春 | 题量： 85 | 满分：100 分
一、单选题（共40题，40分）
1、在超视距作战中，____探测装置是探测战斗机的最有效方法。
A、雷达XXXXXXXXX
B、红外
C、声学
D、光学
2、0.8 A、亚音速 B、跨音速XXXXXXXXX C、超音速 D、高超音速 3、1969年____超声速旅客机试飞成功。 A、美国的B747 B、B787 C、协和号飞机XXXXXXXXXXXX D、欧洲的空客A350 4、在超声速扰动源运动过程中，扰动源的扰动区在____。（1分） A、边界波的左半平面 B、边界波的右半平面 C、马赫锥面内XXXXXXXXX D、马赫锥面外 5、要保证飞机具有俯仰稳定性，以下说法正确的是______。（1分） A、焦点位置在重心之前 B、焦点位置在重心之后XXXXXXXXXX C、焦点位置和重心位置重合 D、以上均不对 6、隐身飞机的第一个实用型号是____。（1分） A、B2 B、F117XXXXXXXXXXXXXX C、B1 D、F22 7、战斗机选用的加力式涡轮风扇发动机的涵道比一般为______。（1分） A、小于l XXXXXXXXXXX B、1-2 C、4-10 D、大于10 8、涡轮喷气发动机的推重比是指______。（1分） A、地面最大工作状态下发动机推力与其结构重量之比XXXXXXXXX B、地面最大工作状态下发动机推力与飞机重量之比 C、飞行状态下发动机最大推力与其结构重量之比 D、飞行状态下发动机最大推力与飞机重量之比 9、根据主轮相对重心的位置不同，两个主轮分别布置在机身下重心前后，为防止地面停放 时倾倒，另有两个辅助小轮对称安装在机翼下面的起落架属于______。 A、前三点式XXXXXXXXXXXXXXX B、后三点式 C、自行车式 D、多点式 10、采用机翼上反角是为了使飞机获得更好的_____。（1分） A、俯仰静稳定性 B、方向静稳定性 C、横向静稳定性XXXXXXXXXXX D、俯仰操纵性 11、涡轮喷气发动机中的燃气经过涡轮后______。（1分） A、压力增大 B、温度升高 C、速度增大XXXXXXXX D、速度降低 12、“声障”现象产生的根本原因是由于飞机在飞行过程中产生的____造成的。（1分） A、振动 B、动力不够 C、激波阻力XXXXXXXXXX D、俯冲速度太快 13、____年，____首先试飞了超声速旅客机。 A、1965年，美国 B、1968年，美国 C、1965年，苏联XXXXXXXXX D、1968年，苏联 14、为进一步提高飞机的升力，从结构上可以采用哪种增升措施_______。（1分） A、改变机翼剖面形状，减小机翼弯度 B、增大飞行速度 C、改变气流的流动状态，控制机翼上的附面层，延缓气流分离XXXXXXXXXXXXXX D、减小附面层的气流速度和能量，延缓气流分离 15、____可作为空气所受压缩程度大小的指标。（1分） A、雷诺数 B、声速 C、飞机飞行速度 D、马赫数XXXXXXXXXX 16、减小飞机迎风面积和把飞机设计成流线型是减小______的有效措施。（1分） A、黏性摩擦阻力 B、压差阻力XXXXXXXXXXXXXXX C、干扰阻力 D、诱导阻力 17、流体的动压可表示为____，其中ρ为流体密度，v为流速。（1分） A、ρv B、0.5ρvXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX C、ρv² D、0.5ρv² 18、位于飞机机头部位最前端向前伸出的细杆是______。（1分） A、飞机天线 B、空速管XXXXXXXXXXXXXXXXXX C、温度传感器 D、探测器 19、下列关于高速飞行的说法正确的是____。（1分） A、当飞机的飞行速度超过临界马赫数时，机翼上就会出现“局部激波”XXXXXXXXX B、通常机翼下表面首先产生局部激波 C、“激波分离”现象是由于附面层内的气流由前向后快速流动造成 D、当速度进一步增加时，局部激波将向后缘移动，激波的强度随之减小 20、______飞机使用了头盔显示器。（1分） A、F35XXXXXXXXXXXXXX B、F4 21、管道收缩时,气流速度将增加，v2>v1,压力将____。（1分） A、增大 B、减小XXXXXXXXXXXXXXX C、不变 D、先增大后减小 22、飞机航程是指______。 A、飞机在加油情况下往返所能达到的最远水平飞行距离 B、飞机在不加油情况下往返所能达到的最远水平飞行距离 C、飞机在不加油情况下所能达到的最远水平飞行距离XXXXXXXXXXX D、飞机在加油情况下所能达到的最远水平飞行距离 23、滑翔机和飞机的区别是____。（1分） A、有人无人区别 B、有无动力装置区别XXXXXXXXXXXXX C、升力产生方式区别 D、起飞降落方式区别 24、在飞机失速之前，迎角增大，则升力______。（1分） A、减小 B、不变 C、增大XXXXXXXXXXX D、不一定 25、惯性导航是通过测量飞行器的______经运算处理以获得飞行器当时的______的飞行器定 位的综合性技术。（1分） A、加速度；速度和位置XXXXXXXXXX B、方位角；速度和位置 C、加速度；高度和方位 D、方位角；高度 26、歼11战斗机是中国在引进俄罗斯____战斗机基础上，自行生产的第三代重型空中优势 战斗机。（1分） A、苏27XXXXXXXXXXXXXXXX B、苏30 C、苏25 D、米格29 27、机翼的主要受力构件中最强有力的纵向构件是______。 A、翼梁XXXXXXXXXXXXXX B、纵墙 C、翼肋 D、桁条 28、具有隐身性能的直升机为____。（1分） A、美国的黑鹰 B、美国的阿帕奇 C、法国的超黄蜂 D、美国的科曼奇XXXXXXXXXXXX 29、超声速气流在变截面管道中流动时____。（1分） A、横截面积的变化引起的速度变化占了主导地位 B、横截面积的变化引起的密度变化占了主导地位XXXXXXXXXX C、超声速气流的密度是常数 D、超声速气流在变截面管道中的流动情况与低速时基本相同 30、当作战飞机需要同时改变飞行方向和增加飞行高度时，通常采取的措施是_____。 A、筋斗 B、俯冲 C、跃升 D、战斗转弯XXXXXXXX 31、在超声速扰动源运动过程中，随着扰动源运动速度的增大，马赫锥将____，其扰动影响 区将____。 A、增大，减小 B、减小，增大 C、增大，增大 D、减小，减小XXXXXXXXXXXXXXX 32、属于中国第一代超声速战斗机的是____。（1分） A、歼6XXXXXXXXXXXXXXXXX B、歼7 C、歼10 D、歼12 33、由于大气的黏性而产生的阻力是______。（1分） A、摩擦阻力XXXXXXXXXXXXXX B、干扰阻力 C、压差阻力 D、诱导阻力 34、与低亚声速飞机相比，超声速飞机机翼的相对厚度______。（1分） A、较大 B、较小XXXXXXXXXXX C、相等 D、无可比性 35、超声速气流流经扩张管道时，速度和压力会____。（1分） A、速度增加、压力增加 B、速度减小、压力减小 C、速度减小、压力增加 D、速度增加、压力减小XXXXXXXXXXXXXXXX 36、反推力装置有蚌壳型和 两种。（1分） A、挡板型XXXXXXXXXXXXXXXXX B、平板型 37、大气层由低向高排列的顺序为____。（1分） A、平流层、对流层、热层、中间层 B、对流层、平流层、热层、中间层xxxxxxxxxxxxx C、平流层、对流层、中间层、热层 D、对流层、平流层、中间层、热层 38、在1919年2月5日 率先开通了世界第一条定期客运航线。（1分） A、英国 B、法国 C、德国xxxxxxxxxxxx D、美国 39、当飞机达到理论静升限时，飞机此时______。 A、水平速度为零 B、垂直上升速度为5m/s C、会失速 D、垂直上升速度为零xxxxxxxxxxxxx 40、对于军用歼击机，应在_____方面要求高一些。（1分） A、机动性xxxxxxxxxxxxxx B、稳定性 C、舒适性 D、经济性 二、多选题（共15题，30分） 1、涡轮旋桨发动机与涡轮喷气发动机比，具有____的优点。（2分） A、功率重量比大 B、在低亚声速飞行时效率较高xxxxxxxxxxxx C、耗油率小xxxxxxxxxxxxxx D、高空性能好 2、影响升力的因素的有____。（2分） A、机身面积 B、相对速度xxxxxxxxx C、空气密度xxxxxxxxxxxx D、机翼剖面形状xxxxxxxxxxx 3、中国大飞机三剑客包括 、 、 。 A、C-919xxxxxxxxx B、运-20xxxxxxxxxx C、新舟60 D、蛟龙-600xxxxxxxxxxx 4、根据导航方式的不同无线电导航可分为______等几种类型。（2分） A、测向无线电导航xxxxxxxxx B、测距无线电导航xxxxxxxxxxxxxxxxx C、测高无线电导航 D、测距差无线电导航xxxxxxxxxxxxxxx 5、升力风扇发动机的优点是____。（2分） A、产生较大升力xxxxxxxxxxxxx B、风扇排气速度较低xxxxxxxxxxxxxxxxx C、噪声小xxxxxxxxxxxxxxxxxxx D、以上都不对 6、下列关于机身的说法正确的是____。（2分） A、可以产生较大升力 B、机身的作用是装载人员、货物、设备、燃油等物品xxxxxxxxxxxx C、固定机翼、尾翼、起落架等部件使之连成一个整体xxxxxxxxxxxxx D、机身横截面以椭圆形为最好 7、飞机速度超过3倍声速的飞机有____。（2分） A、米格23 B、X-43Axxxxxxxx C、F22 D、SR71xxxxxxxxxxxxx 8、用于军事目的的航天器可分为三类：（2分） A、军用卫星系统xxxxxxxxxxxxxx B、人造卫星 C、反卫星系统xxxxxxxxxxxxx D、军事载人航天系统xxxxxxxxxxxxxxxx 9、第二代超声速战斗机的代表机型有____。（2分） A、米格21xxxxxxxxxxx B、米格15 C、F104xxxxxxxxxxxx D、F111 10、雷达设备包括有______。 A、发射机发射天线xxxxxxxx B、接收机接收天线xxxxxxxxxxxx C、处理部分以及显示器xxxxxxxxxxx 11、现代冲压发动机按飞行速度可分为____发动机。（2分） A、低速 B、亚声速xxxxxxxxxx C、超声速xxxxxxxxx D、高超声速xxxxxxxx 12、按发动机产生推力原理的不同和发动机工作原理的不同发动机可分为____。（ A、火箭发动机xxxxxxxxx B、组合发动机xxxxxxxxxx 2分） C、活塞式发动机xxxxxxxxxxx D、空气喷气发动机xxxxxxxxx 13、1970年左右，当时世界上仅有两种超声速运输机，它们是____。（2分） A、苏联的图-144xxxxxxxxxxxxxxx B、美国的B-52 C、美国的B-2 D、英法合作的“协和号”客机xxxxxxxxxxxxx 14、诱导阻力与____等因素有关。（2分） A、机翼的平面形状xxxxxxxx B、机翼剖面形状xxxxxxxx C、展弦比xxxxxxxxxx D、飞机不同部件之间的相对位置 15、下列航空器中可以称为直升机的有____。（2分） A、武直-10xxxxxx B、科曼奇xxxxxxx C、歼-10 D、AH-64“阿帕奇”xxxxxxxxxx 三、判断题（共30题，30分） 1、巡航速度是指发动机每公里消耗燃油量最小情况下的飞行速度。（1分）vvvvvvv 2、陀螺仪的方向性是指高速旋转的转子具有维持其转轴在惯性空间内方向不变的特性。XXX 3、在气囊头部气动载荷较大部位和气囊尾部安装舵面部位采用硬式骨架，其余部分是软式 气囊的飞艇属于复合式飞艇。（1分）XXXXXX 4、垂尾也可以实现俯仰操作（1分XXXXXXX 5、只有焦点位置在飞机的重心之后的飞机才具有俯仰稳定性。（1分）VVVVVVVV 6、B-2和F-22都属于第五代隐身战机（1分）XXXXXXXXX 7、液体的黏性随着温度的上升会减小。（1分）VVVVVVVVVVVV 8、对民用飞机来说，飞行速度一般指的是巡航速度。（1分）VVVVVVVVVV 9、伽利略卫星导航系统已全面建成。（1分）XXXXXXXXXXXX 10、飞行器控制系统经历了4段发展史。（1分）VVVVVVVVVVVVVVV 11、对于马赫数小于0.4的低速气流，气体可近似看作不可压缩流体。（1分）VVVVVVVV 12、飞机飞行速度与空气声速是两个不同的概念。（1分）VVVVVVVVVVVVVVVVVV 13、现代航空涡轮喷气发动机的压气机大多都采用离心式压气机。（1分）XXXXXXXXXXXX 14、声爆是由飞机上产生的激波传到地面上形成的。（1分）VVVVVVVVVVVVVVV 15、涡轮轴发动机的燃气完全不提供推力。（1分）VVVVVVVVVVVVVVVVVV 16、前缘后掠角是指机翼前缘线与垂直于翼根对称平面的直线之间的夹角。（1分）VVVVV 17、固定翼航空器是通过其旋翼的旋转来提供升力的。（1分）XXXXXXXXXXXXXX 18、飞机的“过载”是指飞机的装载超过允许的载重。（1分）XXXXXXXXX 19、第五代战斗机的典型代表是美国的F22 VVVVVVVVVVVVVVVV 20、波音747是目前世界上载客量最大的商业航线民用飞机。（1分）XXXXXXXXXXXXXX 21、绝大多数的航空器在对流层和中间层内活动。（1分）XXXXXXXXXXXXX 22、单旋翼直升机尾桨的作用仅在于用于实现直升机航向的改变。（1分）XXXXXXXXX 23、“飞豹”飞机指的是我国的歼轰-7型战斗轰炸机。（1分）VVVVVVVVVVVVVVV 24、夹层式机身带有纵向的桁条。（1分）XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 25、对于超音速气流的管道流动，当管道扩张时，气体流速会减小，压强会增大XXXXX 26、机翼根部的弯矩最大。（1分）VVVVVVVVV 27、最小平飞速度是指在一定高度上飞机能维持水平直线飞行的最小速度。（1分）VVVV 28、隐身飞机就是人眼看不见的飞机。（1分）XXXXXXXXXXX 29、可压缩流体的连续性方程可表示为v1A1=v2A2。（1分）XXXXXXXXXXXX 30、民用飞机一般采用反推力着陆辅助。（1分）VVVVVVVVVVVV 随堂作业 1 【单选题】航空是指载人或不载人的飞行器在地球__B__的航行活动。 A、高空 B、大气层内 C、宇宙 D、大气层外 2 【多选题】军用飞机可分为__AD__两大类。 A、作战飞机 B、侦查飞机 C、警戒飞机 D、作战支援飞机 3 【判断题】军机分为战斗机和侦察机两类。× 1.1.2节随堂作业 1 【单选题】 航天器达到所需要的最小速度称为第二宇宙速度(A) A、脱离地球 B、飞出太阳系 2 【多选题】用于军事目的的航天器可分为三类：ACD A、军用卫星系统 B、人造卫星 C、反卫星系统 D、军事载人航天系统 3 【判断题】航天是指不能载人的飞行器在大气层外的航行活动。× 1.1.3节随堂作业 1 【单选题】 主要在大气层外空间飞行的飞行器称为A。 A、航空器 B、飞行器 C、航天器 2 【单选题】轻于空气的航空器靠__C__升空。 A、与空气相对运动产生升力 B、推力 C、气的静浮力 D、拉力 3 【多选题】人造卫星按用途来分可分为___ABC___。 A、科学卫星 B、应用卫星 C、技术试验卫星 D、空间作战卫星 4 【多选题】旋翼航空器包括__BC__。 A、滑翔机 B、直升机 C、旋翼机 D、飞机 5 【多选题】下列飞行器中，_AC___属于固定翼航空器。 A、飞机 B、直升机 C、滑翔机 D、旋翼机 6 【多选题】下列飞行器中，BCD_属于重于空气的航空器。 A、浮空器 B、旋翼航空器 C、扑翼机 D、倾转旋翼机 7 【判断题】 嫦娥三号是空间探测器。√ 8 【判断题】固定翼航空器是通过其旋翼的旋转来提供升力的。× 9 【判断题】旋翼航空器分为直升机和旋翼机两类。√ 1.2.1.1随堂作业 1 【单选题】中国春秋时期出现的__D__，被看成是现代飞机的雏形。 A、竹蜻蜓 B、木鸢 C、孔明灯 D、风筝 2 【单选题】人类关于飞行的许多探索和试验都是从__D__的飞行开始的。 A、模仿蜻蜓 B、模仿蜜蜂 C、模仿苍蝇 D、模仿飞鸟 3 【单选题】轻于空气的航空器比重于空气的航空器更早的进入使用。中国早在五代时期就出 现了“孔明灯”，这就是现代__B__的雏形。 A、飞机 B、热气球 C、直升机 D、飞艇 4 【判断题】中国古代发明的“竹蜻蜓”飞行原理与直升机飞行原理类似。√ 5 【判断题】齐柏林伯爵号飞艇是齐柏林自己设计的硬式飞艇。× 1.2.1.2节随堂作业 1 【单选题】在航空史上，对滑翔飞行贡献最大者是B A、G·凯利 B、李林达尔 C、S·P·兰利博士 D、L.布莱里奥 2 【单选题】莱特兄弟于__B__年12月17日，驾驶带有动力的滑翔机飞行者1号，完成了人 类历史上第一次持续而有控制的动力飞行，从此开创了动力飞行的新纪元。 A、1899 B、1903 C、1909 D、1911 3 【多选题】要想让飞机能够真正的飞上蓝天，必须解决__A__、___B_、__D___这三个问题。 A、升力 B、动力 C、压力 D、操纵性 4 【判断题】李林达尔被称为“空气动力学之父”。× 5 【判断题】S·P·兰利博士研制的载人飞机“空中旅行者”两次试飞都失败了。√ 1.2.2节随堂作业 1 【单选题】对敌方雷达和通信设备进行干扰的军用飞机是_A__。 A、电子干扰机 B、空中预警机 C、侦察机 D、反潜机 2 【多选题】具有隐身性能的飞机有_ABD___。 A、F22 B、F117 C、JAS39 D、B2 3 【判断题】第四代战斗机的典型代表是美国的F22(√) 1.2.3.1节随堂作业 1 【单选题】目前世界上最大的客机为__A_。 A、A380 B、B747 C、B787 D、协和号飞机 2 【单选题】在1919年2月5日率先开通了世界第一条定期客运航线。C A、英国 B、法国 C、德国 D、美国 3 【多选题】1970年左右，当时世界上仅有两种超声速运输机，它们是__AD__。 A、苏联的图-144 B、美国的B-52 C、美国的B-2 D、英法合作的“协和号”客机 4 【判断题】波音747是目前世界上载客量最大的商业航线民用飞机。× 5 【判断题】波音787又被称为“梦想客机” √ 1.2.3.2节随堂作业 1 【单选题】具有隐身性能的直升机为__D__。 A、美国的黑鹰 B、美国的阿帕奇 C、法国的超黄蜂 D、美国的科曼奇 2 【单选题】 直升机的成功飞行比固定翼飞机推迟了年。B A、20多年 B、30多年 C、40多年 D、50多年 3 【单选题】第一架可正常操纵的载人直升机是。C A、苏联的米-4 B、美国的贝尔-47 C、德国的Fa-61 D、法国的SA321 4 【判断题】直升机旋翼绕旋翼转轴旋转时，其每个叶片的工作原理都与飞机机翼的工作原理 相似。√ 5 【判断题】单旋翼直升机尾桨的作用仅在于用于实现直升机航向的改变。× 1.3.1节随堂作业 1 【单选题】属于中国第二代超声速战斗机的是__B__。 A、歼6 B、歼7 C、歼10 D、歼12 2 【单选题】歼11战斗机是中国在引进俄罗斯___A_战斗机基础上，自行生产的第三代重型 空中优势战斗机。 A、苏27 B、苏30 C、苏25 D、米格29 3 【单选题】属于中国第一代超声速战斗机的是__A__。 A、歼6 B、歼7 C、歼10 D、歼12 4 【判断题】“飞豹”飞机指的是我国的歼轰-7型战斗轰炸机。√ 5 【判断题】我国的歼-7飞机是在米格-19的基础上改进而来。× 1.3.2.1节随堂作业 1 【单选题】下列哪款飞机是中国首次自行研制、自行制造的大型喷气式客机。D A、运-5 B、运-7 C、运-8 D、运-10 2 【单选题】 新中国自行研制的第一架轻型旅客机是。B A、红色1号 B、北京1号 C、长安1号 D、延安1号 3 【多选题】 中国大飞机三剑客包括、、。ABD A、C-919 B、运-20 C、新舟60 D、蛟龙-600 4 【判断题】新中国制造的第一架小型运输机运-5仿制的是苏联的安-2运输机。√ 5 【判断题】运-7是中程运输机。× 1.3.2.2节随堂作业 1 【单选题】下列哪款直升机是我国直升机行业从专利生产、测绘仿制走向自行设计的第一种 直升机__D_。 A、直-5 B、直-8 C、直-9 D、直-11 2 【多选题】中国直升机工业的主要产品有_BCD___。 A、米4 B、直5 C、直8 D、直9 3 【判断题】直-5直升机目前已经退役。√ 1.4节随堂作业 1 【单选题】 当今世界上唯一一种隐身战略轰炸机的绰号是。C A、蝙蝠 B、飞鹰 C、幽灵 D、鬼怪 2 【多选题】提高战机雷达隐身的方法主要有__ACD____。 A、改进飞机外形 B、提高飞行速度 C、采用吸波材料 D、飞机表面喷涂吸波涂层 3 【多选题】飞机的隐身技术主要包括___AB___。 A、雷达隐身 B、红外隐身 C、光学隐身 D、紫外隐身 4 【判断题】隐身飞机就是人眼看不见的飞机。× 5 【判断题】B-2和F-22都属于第五代隐身战机× 2.1节随堂作业 1 【单选题】大气层最外面的一层是__D__。 A、平流层 B、中间层 C、热层 D、散逸层 2 【单选题】大气层由低向高排列的顺序为__D__。 A、平流层、对流层、热层、中间层 B、对流层、平流层、热层、中间层 C、平流层、对流层、中间层、热层 D、对流层、平流层、中间层、热层 3 【判断题】飞机在平流层中比在对流层中飞得较平稳些。√ 4 【判断题】绝大多数的航空器在对流层和中间层内活动。× 2.2.1节随堂作业 1 【单选题】绝对温度和摄氏温度的差值为__C__。 A、256 B、264 C、273 D、293 2 【单选题】描述气体（流体）的状态参数不包含以下物理量中的：B A、压强 B、速度 C、温度 D、密度 3 【判断题】液体可保持一定形状，而气体则不能。√ 2.2.2节随堂作业 1 【单选题】对于气体来说，随着温度的升高，黏性将__A__。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定 2 【单选题】忽略黏性的流体是__A__。 A、理想流体 B、可压缩流体 C、不可压缩流体 D、定常流体 3 【判断题】液体的黏性随着温度的上升会减小。√ 2.2.3节随堂作业 1 【单选题】__D__可作为空气所受压缩程度大小的指标。 A、雷诺数 B、声速 C、飞机飞行速度 D、马赫数 2 【单选题】流体的可压缩性越大，声速____。(B排除，还有75%的概率猜对) A、不变 B、越大 C、越小 D、不确定 3 【判断题】飞机飞行速度与空气声速是两个不同的概念。√ 2.3.1节随堂作业 1 【单选题】根据不可压缩流体的连续方程，流管横截面变大，平均流速必然__C__。 A、变大 B、不变 C、变小 D、不一定 2 【单选题】流体的连续方程遵循定律__B__。 A、能量守恒 B、质量守恒 C、动量守恒 D、动量矩守恒 3 【判断题】可压缩流体的连续性方程可表示为v1A1=v2A2。× 2.3.2节随堂作业 1 【单选题】流体的动压可表示为__D__，其中ρ为流体密度，v为流速。 A、ρv B、0.5ρv C、ρv² D、0.5ρv² 2 【单选题】伯努利定理是在流体流动中__C__的应用。 A、质量守恒定律 B、相对运动原理 C、能量守恒定律 D、流体连续性定理 3 【判断题】流体流速增加，流体静压将减小；反之，流动速度减小，流体静压将增加。√ 2.3.3节随堂作业 1 【单选题】管道收缩时,气流速度将增加，v2>v1,压力将___B_。 A、增大 B、减小 C、不变 D、先增大后减小 2 【单选题】低速气流流经扩张管道时，速度和压力会__C__。 A、速度增加、压力增加 B、速度减小、压力减小 C、速度减小、压力增加 D、速度增加、压力减小 3 【判断题】对于马赫数小于0.4的低速气流，气体可近似看作不可压缩流体。√ 2.3.4节随堂作业 1 【单选题】超声速气流在变截面管道中流动时__B__。 A、横截面积的变化引起的速度变化占了主导地位 B、横截面积的变化引起的密度变化占了主导地位 C、超声速气流的密度是常数 D、超声速气流在变截面管道中的流动情况与低速时基本相同 2 【单选题】超声速气流流经扩张管道时，速度和压力会__D__。 A、速度增加、压力增加 B、速度减小、压力减小 C、速度减小、压力增加 D、速度增加、压力减小 3 【判断题】对于超音速气流的管道流动，当管道扩张时，气体流速会减小，压强会增大。× 2.4.1节随堂作业 1 【单选题】在超声速扰动源运动过程中，扰动源的扰动区在__C__。 A、边界波的左半平面 B、边界波的右半平面 C、马赫锥面内 D、马赫锥面外 2 【单选题】在超声速扰动源运动过程中，随着扰动源运动速度的增大，马赫锥将____，其扰 动影响区将__D__。 A、增大，减小 B、减小，增大 C、增大，增大 D、减小，减小 3 【判断题】弱扰动在亚声速和超声速运动时的传播情形是不同的√ 2.4.2节随堂作业 1 【单选题】下列关于激波的说法正确的是__D__。 A、波面之后空气的压强突然减小 B、波面之后温度降低 C、之后气流速度会大大提高 D、波面之后气流密度增大 2 【单选题】超声速气流流过激波时，气流的__B__将减小。 A、密度 B、速度 C、温度 D、压强 3 【判断题】超声速气流流过激波时，气流的速度将减小。× 2.4.3节随堂作业 1 【单选题】下列关于高速飞行的说法正确的是__A__。 A、当飞机的飞行速度超过临界马赫数时，机翼上就会出现“局部激波” B、通常机翼下表面首先产生局部激波 C、“激波分离”现象是由于附面层内的气流由前向后快速流动造成 D、当速度进一步增加时，局部激波将向后缘移动，激波的强度随之减小 2 【判断题】飞机的临界马赫数值可以小于1，也可以大于1。× 2.4.4节随堂作业 1 【单选题】烧蚀法是消除__C__的重要方法。 A、激波阻力 B、声障 C、热障 D、声爆 2 【单选题】“声障”现象产生的根本原因是由于飞机在飞行过程中产生的__C__造成的。 A、振动 B、动力不够 C、激波阻力 D、俯冲速度太快 3 【判断题】声爆是由飞机上产生的激波传到地面上形成的。√ 2.5节随堂作业 1 【单选题】风洞一般根据的范围分类。C A、光速 B、音速 C、流速 D、风速 2 【单选题】 0.8 A、亚音速 B、跨音速 C、超音速 D、高超音速 3 【多选题】为保证风洞模型实验结果尽可能与飞机飞行实际情况相符，必须做到__AC__。 A、几何相似 B、力学相似 C、运动相似 D、动力相似 4 【判断题】高速风洞包括亚声速、跨声速、超声速及高超声速风洞。√ 5 【判断题】风洞被称为“飞行器的摇篮”。√ 3.1节随堂作业 1 【单选题】与低亚声速飞机相比，超声速飞机机翼的相对厚度___B___。 A、较大 B、较小 C、相等 D、无可比性 2 【单选题】与低亚声速飞机相比，超声速飞机机翼的后掠角___A___。 A、较大 B、较小 C、相等 D、无可比性 3 【判断题】通过采用超临界翼型设计可以使得机翼的临界马赫数明显提高。√ 3.2.1随堂作业 1 【单选题】减小飞机迎风面积和把飞机设计成流线型是减小___B___的有效措施。 A、黏性摩擦阻力 B、压差阻力 C、干扰阻力 D、诱导阻力 2 【单选题】重于空气的航空器靠___C___升空。 A、空气的静浮力 B、推力 C、与空气相对运动产生升力 D、拉力 3 【判断题】机翼上的升力实质是机翼上下翼面所产生的压强差。√ 3.2.2随堂作业 1 【单选题】在飞机失速之前，迎角增大，则升力___C__。 A、减小 B、不变 C、增大 D、不一定 2 【多选题】影响升力的因素的有__BCD__。 A、机身面积 B、相对速度 C、空气密度 D、机翼剖面形状 3 【判断题】机翼翼型升力始终随着攻角的增大而增大。× 3.2.3随堂作业 1 【单选题】为进一步提高飞机的升力，从结构上可以采用哪种增升措施____C___。 A、改变机翼剖面形状，减小机翼弯度 B、增大飞行速度 C、改变气流的流动状态，控制机翼上的附面层，延缓气流分离 D、减小附面层的气流速度和能量，延缓气流分离 2 【多选题】机翼上采用的增升装置包含__ABC__。 A、前缘襟翼 B、后缘襟翼 C、附面层控制系统 D、平尾 3 【判断题】襟翼的作用主要是在飞机起飞和着陆时用来增加举力，降低着陆速度。√ 3.2.4随堂作业 1 【单选题】由于大气的黏性而产生的阻力是___A___。 A、摩擦阻力 B、干扰阻力 压差阻力 前 言 人类从诞生那天起，目睹了太阳徐徐东升，缓缓西落，星河皓月，神秘莫测。人们多么渴望 认识和了解那广阔的蓝天和深邃的太空。因人类无限的遐想留下了许多美丽的神话和传说。 历史进入20世纪，科学技术的发展使人类翱翔蓝天、奔向太空的梦想变成了现实。人类的 历史掀开了辉煌的一页。航空航天技术和工业的蓬勃兴起和发展，为人类开发宇宙展示出更 加美妙的前景。全世界的许多国家，都在致力于发展航空航天事业。航空与航天，越来越为 广大人民，特别是向往未来的青少年所关注。 当今世界各国的竞争，从本质上来说是综合国力的竞争，而归根结底是人才的竞争。现在的 青少年是21世纪的主人，是祖国未来的希望所在。本书的编写以开阔青少年读者的眼界， 培养青少年对航天航空事业的兴趣为主要目标。 航空航天技术是一门高度综合的现代技术，涉及许多的学科门类，它包括了航空和航天两个 大的分支。《航空与航天》一书以当今世界航天航空科技为主线，收集了大量国内外航天科 技的最新信息，以图文并茂的形式，通俗、生动地把航空与航天科技的发展和成果介绍给广 大青少年读者。各部分之下按照内容分为若干节，包括航空与航天史话、航空人物、航空之 最、航天先驱、人类对航天的探索人造卫星、载人航天技术、航天科技的应用及未来航天一 瞥。本书不仅有传统学科的基本知识，而且注意吸收与介绍相关交叉学科知识;不仅强调学 科知识的基础性与系统性，而且注意针对读者的年龄特点、知识结构与阅读兴趣而保持通俗 性和趣味性;不仅着眼于帮助读者提高文化素质与科学修养，而且还注重帮助读者提高社会 生存能力与劳动技能。 天高鸟飞，海阔鱼跃。在现代社会中，我们没有理由拒绝为了获取力量而读书。这是我们送 给青少年朋友及每一位读者的忠告。 追求完美固然是我们的愿望，但是如同世间只有相对完善一样，本书子目繁多，难免有不妥 之处。如有不尽如人意之处，尚盼赐教，我们将虚心以待。 飞机的飞行 航天——是指我们人类在地球大气层以外的宇宙空间、为了达到一定的目的而进行的航行活 动。这么说来，人造卫星的飞行就属于航天了，因为它的飞行环境就是在大气层以外，而且 它是在我们人类的控制下来完成各种任务的。 当然，其他的航天器比如载人飞船和空间探测器，它们在太空中的飞行，也都属于航天之列。 航天与航空的主要区别就在于它们的飞行范围不同。航空的飞行范围只能在大气层以内，这 是因为为飞机提供动力的发动机需要空气中的氧气，同时还需要借助空气来对飞机的动作进 行控制，所以飞机离开了空气，就像鱼离开了水，没有了用武之地。而航天就自由得多了， 提供动力的发动机，不依靠空气，而是靠自带燃料工作，所以它可以在大气层内外飞行。 自从航天技术问世以来，它的第一个世人瞩目的成就就是把人造地球卫星发射到太空去。 1957年4月，苏联发射了第一颗人造地球卫星，从此人类开始了进军宇宙的历史，人造地 球卫星也成了我们研究太空的得力帮手。 在太空飞行中，人造卫星能够完成各种使命，所以它的神通是相当大的。但是怎样才能使卫 星围绕地球转动而不掉下来呢?又怎么能使卫星飞离地球到达其他星球呢?这一切问题还要 从牛顿说起。 牛顿和苹果 说起牛顿就不能不说他和苹果的故事。 一天，牛顿正坐在一棵苹果树下面思考问题。当他正入迷地思索之时，突然脑袋上被重重地 砸了一下。 牛顿的思维一下被打断了，他感到十分恼火。于是就向周围看去，想知道是谁捣的鬼。可他 看了半天，周围哪有人啊。这时他瞥见了离他不远的地上有一个大苹果，于是他马上明白了 一切。牛顿上前把苹果拿了起来，突然产生了一个疑问。别小看这个疑问，这可是导致了一 个伟大定律的诞生。 其实这个问题很简单，我们大多数人却都忽略了，那就是，这个苹果为什么砸在我的脑袋上? 顺着这个问题思索，最后牛顿终于发现:在任何两个物体之间都存在相互的吸引力，不管是 人和动物，还是和地球之间，这个吸引力都是存在的，而且它的大小还有一个规律。牛顿把 它总结了出来，于是就有了万有引力定律 这个定律说，任何两个物体之间都存在着相互的吸引力。一般来说，物体质量越大，它们之 间产生的吸引力就越大，比如地球的质量就非常之大，所以它才能把人牢牢地吸引住;而且 物体之间距离越近，它们所产生的吸引力也越大，比如你站在地球上而我站在月球上，那么 地球对你的吸引力要比对我的吸引力大得多。 因为万有引力的存在，所以我们向天上扔一个石块，不管你有多大劲，最终它还是要落到地 面上，但是我们也有这样的经验，你用的力越大，石块飞得就越高和越远。 三个宇宙速度 进一步设想，如果我们使石块的速度再加大，当大到一定的程度会怎样呢? 这时奇迹就发生了，石块不再落到地面上，而是围绕地球飞行，我们就可以称这个围绕地球 飞行的石块为地球卫星。 第一宇宙速度 由此可以得出一个结论:要让一个物体成为人造地球卫星，首先要使它达到一定的速度。那 么这个速度要多大呢? 经过科学家的计算，这个速度大约为7.9千米/秒。这就是说，一个物体被抛向天空时，如 果它的速度达到7.9千米/秒，它就能够围绕地球不停地运转，从而成为地球的卫星。 这个速度是能成为地球卫星的基本条件，通常我们称它为第一宇宙速度，也称为环绕速度。 为什么会产生这种情况呢? 这是因为当一个物体围绕某一点转动时会产生一个力，这个力就叫做离心力。随着速度加快， 离心力会越来越大。杂技演员在表演水流星节目时，就是利用了这个原理。 首先，他在一根绳子的两端固定两个碗，而碗里装满了水。我们都知道，在静止的情况下， 如果碗口朝下，那么水一定会洒出来，但是当演员把绳子转动起来，达到一定速度的时候， 转动的碗会产生一个离心力，绳子在这个离心力作用下就被拉直了，而碗里的水同样在离心 力的作用下紧紧地贴在碗的底部，即使碗口朝下水也不会洒出来。 也就是说，转动的速度给了碗和水一个离心力，使它们企图飞向远方，但是由于绳子有拉力 作用在它们上面，所以当这两个力相互平衡的时候，绳子也松不了，水也洒不出来。 卫星围绕地球转动和上面讲的水流星很相似。具有一定速度的卫星就好像是那个碗，想要飞 离地球，而地球的引力就好像一根无形的绳子拉住卫星，使它不能逃离地球的吸引。这样一 来卫星既不能飞离地球，也不会被地球吸引落到地面，它只能围绕地球不停地转动。 第二宇宙速度 如果卫星的速度再大会怎么样呢? 如果卫星获得的速度再大，当达到11.2千米/秒时，它就能脱离地球的引力，成为太阳系的 一颗行星。 我们称这个速度为第二宇宙速度，或者叫脱离速度。 第三宇宙速度 速度还能再大吗?再大又会怎么样呢? 如果速度再大的话，当达到16.7千米/秒以上时，卫星就能脱离太阳系的怀抱，飞到其他星 系去了，我们称这个速度为第三宇宙速度，或者称为逃逸速度。 这三个宇宙速度很有意思，因此请记住这三个有特殊意义的数字。 从古到今，人类一直在梦想有朝一日能飞上天空，像鸟儿一样自由地飞翔。古人们对鸟儿具 有的这种天才而神奇的本领非常地迷惑，以为人类也一定能学会飞翔，于是，古人们便做了 许多在我们今天看来十分可笑的事情。 人类对鸟的崇拜，体现在古今中外许许多多的神话故事之中。在我国的古代，人们就塑造出 了“天马”的形象，它的两边长着像鹰一样雄健的翅膀，古希腊的太阳神，也被描绘成头戴翼 帽、脚蹬飞鞋的样子。除此之外，还有很多诸如《天方夜谭》中飞毯的传说。 不过人类并没有停留在幻想上，有不少令人看起来是“愚人”的先驱，做出了不计其数的惊人 尝试。 1900多年以前，我国西汉的一位“飞行家”，在当时的国都长安举行了一次飞行表演。这个 人用大鸟身上的羽毛做成翅膀，据说飞行了数百步远。 不过也有人并没有这么幸运。一个名叫约翰·达米安的青年人，用鸡的羽毛做成了一个像鸟 一样的翅膀。他希望用这副有趣的翅翼，从苏格兰飞到法国。有一天，他信心十足地站在苏 格兰的斯特林城堡的高墙上，展开翅膀，扇动着跳了下去…… 奇迹没有产生，但他却坠地，并摔断了大腿骨。尤其可笑的是，他并不认为他的这种行为是 愚蠢的，却将飞行失败归咎于没有使用老鹰的羽毛做翅膀。因为他认为鸡属于不会飞行的地 面禽类。 17世纪时，一位土其人自制了一副飞翼，从高楼上跳下，据说很幸运地飞行了好几千米远。 同样是另一位土耳其人，他没用飞翼，而是穿上一件宽大的斗篷，里面用硬枝条撑着，希望 能像蝙蝠一样飞行。飞行中，斗篷内的一根枝条折断，斗蓬无法撑开，他便坠地而亡了。 有的人认为双臂没有劲，靠双臂扇动翅膀是飞不上天的。于是，便有人用双腿绑上翅膀，用 脚蹬着试图飞行。 意大利文艺复兴时期的著名艺术家达·芬奇，对鸟类和蝙蝠的飞行进行了观察和研究，设计 出了一种用脚蹬来扑动翅膀的“扑翼飞机”，然而，也没有成功。 为什么人类即使有了像鸟一样的翅膀，还无法飞行呢?道理很简单，人类没有鸟类那样发达 的胸部肌肉，那样快的心脏跳动和新陈代谢功能，也没有鸟儿一样光滑的流线型体形。 一只鸽子大约340克，所发出的飞行功率为0.0256马力，相当予每千克体重发出0.075马 力(1马力=735.499瓦)，它的胸肌约占体重的1/5。而人类最好的运动员，能发出的功率为0.5 马力，按70千克体重计算，每千克体重不过0.021马力，仅为鸽子的1/4。如果人想仅仅凭 借自身的力量飞行，还需要长15千克的胸肌和臂肌，胸部的骨头也要向外突出1米才行。 另外，人类的心脏相比鸟类要弱一些。人的心脏仅仅占整个体重的0.5%，而鹫鸟的心脏却 占其自身体重的8%之多，可以做许多飞行特技的小蜂鸟，心脏竟占整个体重的22%。 由此，人们可以得出结论，人是无法靠自己的力量作扑翼飞行的。 中国古代最早发明了风筝风筝 风筝，古时称为“鹞”，北方谓“鸢”。大多数的人认为风筝起源于中国，而后广传于全世界， 是一种传统的民间工艺品。实际上，中国最早出现的风筝是用木材做的。春秋战国时，东周 哲人墨翟(前478～前392)，曾费时3年，以木制木鸢，飞升天空。 墨子在鲁山(今山东潍坊境内)，“斫木为鹞，三年而成，飞一日而败”。这是说墨子研究试制 了3年，终于用木板制成了一只木鸟，但只飞了一天就坏了。墨子制造的这只木鹞是最早的 风筝，也是世界上最早的风筝(约纪元前300年)，距今已有2400年。 墨子把制风筝的事业传给了他的学生公输班(也称鲁班)，《墨子·鲁问篇》中说，鲁班根据墨 翟的理想和设计，用竹子做风筝。鲁班把竹子劈开削光滑，用火烤弯曲，做成了喜鹊的样子， 称为“木鹊”，在空中飞翔达3天之久。《鸿书》上说:“公输班制木鸢以窥宋城”。 直至东汉期间，蔡伦发明造纸术后，坊间才开始以纸做风筝，称为“纸鸢”。因此可以推断， 中国风筝已有2000年以上历史了，我国古时还有许多有关风筝的故事。 公元前190年，楚汉相争，汉将韩信攻打未央宫，利用风筝测量未央宫下面的地道的距离。 而垓下之战，项羽的军队被刘邦的军队围困，韩信派人用牛皮做风筝，上敷竹笛，迎风作向 (一说张良用风筝系人吹箫)汉军配合笛声，唱起楚歌，涣散了楚军士气，这就是成语“四面楚 歌”的故事。 公元前202年，楚汉战争，汉王刘邦率军追击楚王项羽至阳夏(今河南省太康县)以南停止。 遂派人与韩信、彭越约定日期会师击楚。韩信从齐国出兵，刘贾从寿春(今安徽省寿县)与韩 信并行南下攻破城父(今安徽省毫州市东南的城父村)，进兵至垓下(今安徽省壁县东南)。这 时，楚国的大司马周殷叛楚，利用舒(今安徽省舒城县)地灭亡六(今安徽省六安县)地，出动 习江郡的部队跟随刘贾、彭越会师于垓下。 项羽退驻垓下，兵少粮尽，刘邦的军队和诸侯的军队把他重重包围。为了尽快攻入垓下城， 捉拿项羽，淮阳侯韩信制作了一只奇巧的大风筝，启奏汉王刘邦，让张良(子房)乘坐风筝飞 上天空，高唱楚歌。同时，让围城的汉军也唱起楚歌。歌声传入垓下城中，楚军将士听到楚 歌触歌生情，纷纷思念家乡、想念亲人，无心作战。项羽在帐中“夜闻汉军四面楚歌”，非常 吃惊地说:“汉皆已得楚乎!是何楚人之多也!”项羽只好率领部下800余人突围南逃，汉军骑将 灌婴带领5000骑兵紧紧追赶。项羽逃至乌江边，仅剩骑兵十余人，自知兵败，不能再与刘 邦抗争，于是拔剑自刎而死。 这就是“垓下之战汉军借助风筝瓦解楚军”的故事。 如果纺织品的纤维织得够密的话，而用树胶或其他物质做成的原始涂料又将其涂得没有缝隙 的话，人类在5000年前的时候就可以发明热气球，乘热气球在空中遨游。可是热气球直到 1783年才研制成功——这简直出乎人的意料之外。 蒙哥尔费兄弟是热气球的发明人，约瑟夫·蒙哥尔费兄弟是法国里昂附近的安诺地的造纸工 人。当他们看到碎纸片再篝火上飞舞时，不约而同地产生了利用热空气制造飞行物的念头。 从纸袋到布袋，直到1783年6月5日公开表演的巨大热气球，一步步地走向成功。热气球 靠在底部补充或排放热空气来控制气球飞行的高度靠人力驱动螺旋桨来推进。虽然在大风天 不能出行，但在当时确实是一种相当令人满意的空中交通工具。 img6 早期的热气球升空图 在热气球成功升空之后，人们开始尝试为气球安装动力，因为人这种动物，要作为推进作用 的“发动机”力量太小了。也正是基于这种想法，诞生了空中称霸一时的飞艇。 飞艇是可操纵的轻于空气的航空器，它由巨大的流线型艇体、位于艇体下面的吊舱、起稳定 控制作用的尾面和推进装置组成。艇体的气囊内充满了密度比空气小的浮升气体，如氢气或 氦气，借以产生浮力使飞艇升空。一般来说，飞艇按其气囊的不同大致可分三类:第一种是 软式飞艇;第二类是硬式飞艇;第三种是半硬式飞艇。 不少形状各异的飞艇模型构想相继诞生，由于这样那样的原因而没有实现。最早的飞艇是法 国工程师吉法尔首先制造成功的。虽然能够升到空中，但由于原始的蒸汽机还相当不完善， 动力性能相当令人失望。早期软式飞艇的气囊要靠充气的压力才能保持外形。此外，它飞得 又慢又低。 1890年，德国陆军中将齐伯林伯爵一退役就开始研制新型飞艇的工作。他使用铝材作飞艇 的骨架使气囊始终保持一定的形状，气囊内还有许多个分隔的小气囊，这使飞艇的安全性有 了提高。飞艇呈雪茄形，长129米，直径11.6米，框架由一根纵向龙骨，24根木桥条、大 量的纵向和径向的张线组成，框架外面蒙有防水布，分前后2个舱室，各装有16马力的发 动机。艇内有16个气囊，容积为22500立方米，载重量为8700千克，总升力达13吨，升 限为2500米，内部填充氢气和煤气，这是世界上第一艘硬式飞艇。 img7 吉法尔的第一艘飞艇 直到硬式飞艇出现以后，飞艇才进入实用阶段。 1901年，一位侨居法国的巴西人桑托斯·迪蒙德第一个把汽车发动机装上了飞艇，然后他 驾驶着自己设计制造的飞艇从巴黎近郊出发，在不到30分钟的时间里，成功地绕埃菲尔铁 塔进行了11千米的飞行。至此，飞艇的动力性能大大增强。 img8 齐柏林硬式飞艇 飞艇的发明引起了德国的注意，并很快被引入战场，飞艇从此成为最早用于战争的航空器。 1915年，德国出动了LZ－38型齐柏林飞艇对英国进行了首次空袭，一时间，在英国民众中 造成了很大恐慌。在整个战争期间，德国飞艇共对英国进行了208架次的空袭，投下的炸药 达200多吨。 当时飞机虽然诞生了，但不管在飞行高度还是机载武器上，飞机对飞艇都构不成威胁。然而， 德国在1917年却被迫放弃了飞艇战，主要原因是参战飞艇损失严重。尽管当时飞机无力拦 截强大的飞艇，但是海上变化无常的天气却能够阻止这些德国空中巨物去英国“串门”。在 齐柏林飞艇空袭伦敦之后不久，一架英国皇家海军的战机在比利时上空拦截住德军的一艘飞 艇，攀升到飞艇之上，并用炸弹将其击落，造就了齐柏林飞艇的首败记录。 1916年之后飞机击败飞艇的成功率大大增加，这要归功于几种新型航空机枪子弹和燃烧弹 的问世。在投入空袭的齐柏林飞艇中，共有80架毁于炮火或者恶劣的天气。 第一次世界大战前后是飞艇发展较快的时期，英国和法国使用小型软式飞艇执行反潜巡逻任 务。德国则建立了齐柏林飞艇队，用于海上巡逻、远程轰炸和空运等军事活动。飞艇体积大、 速度低、不灵活、易受攻击，同时由于飞机性能的不断提高，因而军用飞艇逐渐被飞机所取 代。但飞艇的商业飞行仍有发展。 1929年德国制成的大型飞艇“兴登堡”号，长245米，直径超过41米，总重206吨，曾 10次往返飞行于美国和德国之间，运送旅客1000多人。 img9 “兴登堡”号飞艇 英国和法国也先后参照齐伯林式飞艇制造了本国的大型飞艇R－100号和“阿克隆”号。这 时的飞艇大都使用氢气作为浮升气体，易燃易爆，很不安全。1937年，“兴登堡”号在着 陆时因静电火花引起氢气爆炸，35人遇难。英、美也有多艘大型飞艇相继失事，此后飞艇 的发展陷于停滞状态。 70年代以来，由于科学技术的进步，飞艇改用安全的氦气，其发展又呈活跃。采用多种新 技术的新型飞艇被用于空中摄影摄像、巡逻等方面，洛杉矶、汉城和巴塞罗那奥运会和北京 亚运会都可在会场上空看见它的身影。 19世纪80年代后期，人们开始使用汽油发动机来作实验飞艇的动力。 在飞艇逐渐统治者广袤的天空的同时，飞机的诞生开始向这种空中霸王发出挑战。到20世 纪30年代，在飞机逐渐地完善化和实用化的同时，飞艇却先后发生了若干次艇毁人亡的灾 难，这使得飞艇在它诞生后不到一个世纪就被飞机取代了位置。 1.2.6 飞机的发明 飞机的发明 尽管很早人们就模仿鸟类，制造出了各式各样千奇百怪的飞行器，如滑翔机、扑翼机等等， 但它们都不是真正的飞机，它们只能像风筝一样，靠风的力量起步，在天空飞行。如果天空 中无一丝的风，它们就无法上天，更谈不上在天空翱翔了。 翻开人类的航空历史，就会发现世界上第一架真正的飞机，是由美国的莱特兄弟发明和制造 的，至今已有100多年的历史。 在20世纪初的1900年，美国俄亥俄州的代顿市，有一对开自行车商店的兄弟，他们当时 30多岁，兄长叫威尔伯·莱特，弟弟名叫奥维尔·莱特。他们经营自行车的制造和销售已有多 年，有了一些钱并积累了一些制造方面的经验。于是，他俩便开始将注意力转向制造飞行器， 以满足和了却兄弟俩从少年时代起就萌发的在天空飞行的夙愿。 当时，人们制造的飞行器只是一些类似风筝一样的滑翔机和一些不能飞起来的扑翼机，没有 任何真正有用的经验。图书馆里少有的几本书也是错误百出。但这时人们的确发现了一个有 用的真理:拱形的物体可以在流动的空气里获得升起来的力量。莱特兄弟一开始就注意到了 这一点。 他们首先制造了一架双翼风筝式滑翔机，像放风筝一样被放到了空中。不过，这架滑翔机是 无人驾驶的，依靠绳子来操纵，可以转弯和依靠风的力量爬升。莱特兄弟将这架飞机的机翼 做得弯弯的，就像展开了的老鹰的翅膀。为了产生更大的升力，机翼做成了上下两层。当时， 他们不知道，并不是多层机翼就一定会产生更大的升力，即使是升力大了，因为多层机翼制 造需更多材料，而增加的重量也可能将这部份增加的升力抵消掉。 为了进一步掌握操纵飞机的道理，他们造出了另一架靠人操纵的滑翔飞机。不过，这种飞机 的样子很怪，它的升降舵不像现代飞机那样装在飞机的尾巴上，而是装在双层机翼的前面， 也没有什么驾驶舱，驾驶员爬在机翼上，依靠移动身体的位置来操纵滑翔机飞行。起飞的方 法也十分可笑，一人抓住一个机翼，迎着狂风向前猛跑，就像放风筝一样。时常是在飞行中 稍不小心，就从空中栽下来，不过好在升降舵装在飞机的前面，飞机坠地时，可以起到缓冲 作用，使莱特兄弟俩不受伤害。他们进行了上千次的滑翔飞行，也不知从空中摔下了多少次， 从这些飞行和失败中积累了许多宝贵的经验。 1903年夏天，莱特兄弟在对200多个机翼剖面进行反复的实验比较后，制造出了一架机翼 长达10米，面积有29平方米的飞机，并第一次将一台可以产生12马力(1马力=735.499瓦) 的发动机装在飞机上，用来带动一个直径2.55米的木头做的螺旋桨，从而产生向前飞行的 拉力。12马力就好比12匹马在拉着飞机向前跑。 这第一架飞机在1903年的冬天作了第一次飞行。飞机没有装起飞着陆的轮子，莱特兄弟发 明了一个奇特的起飞装置，使飞机弹射起飞。他们将飞机放在20米长的滑槽上，用绳子拴 住飞机，绳子的另一头系在木制塔楼上的一个重物上，比如一块大石头或者一大麻袋的泥土。 当重物从高高的塔楼上落下时，就牵引着飞机高速地从滑槽上飞起来，颇有点像我们今天看 到的在航空母舰上飞机的“弹射起飞”。 人类第一次真正飞机的飞行是具有特别意义的，即使是莱特兄弟这样两个亲密无间的人，都 因为究竟该谁第一个操纵它而争执不下，兄弟俩只好以掷硬币的方式决定谁先飞。结果是兄 长威尔伯赢了，但他却未能成为这架飞机的第一个飞行员，因为在起飞时，他操纵失误，飞 机刚起飞便一头栽到了沙滩上。 这架名叫“飞鸟”的飞机在轮到弟弟奥维尔试飞时，却表现十分出色。1903年12月17日的 早晨，奥维尔·莱特成为第一个驾机实现连续操纵飞行的人。这次具有历史意义的飞行总共 只有12秒的时间，飞行的距离也不过36米多远，但这毕竟是人类的首个飞行纪录，是人类 的第一次随心所欲的自由飞行。同一天，接着的第三次飞行，持续了59秒钟，飞行了255 米远，人类从此进入飞行时代。 此后，莱特兄弟又对飞机进行了无数次的改进。1905年，他们制造的飞机，不仅能任意的 倾斜、转弯，还可以毫不费劲地在空中做划圆圈和8字飞行。1908年，莱特兄弟驾驶着他 们新制造的装有一台30马力功率的发动机、两副螺旋桨的飞机，在法国进行了一次公开表 演，飞行速度为60多千米/时，比当时的火车速度快2倍，引起了全世界的轰动。 莱特兄弟的飞机进入欧洲以后，欧洲的飞行先驱将它进行了巨大的改进，将升降舵移到了飞 机机翼的后面，也就是尾巴上，这就是今天飞机的“雏形”。最后一架莱特飞机的改进型出现 在1915年，它装有一台70马力的发动机，能用于军事侦察飞行，这大概是第一架军用侦察 飞机。 近代的火箭 火箭起源于中国，是中国古代重大发明之一。火箭的发展有着漫长的历史，古今火箭有一定 差别，但原理基本相同。火箭点火后，内部燃料迅速燃烧，从尾部向后喷出，在反作用力的 推动下火箭向前飞行。 古代火箭是一种以火药为动力的远射兵器，是现代火箭的起源。世界公认火箭由中国首先发 明。公元969年，北宋军官岳义方、冯继升造出了世界上第一种以火药为动力的飞行兵器— —火箭。 “火箭”一词根据古书记载，最早出现在公元3世纪的三国时代，距今已有1700多年的历 史了。当时在敌我双方的交战中，人们把一种头部带有易燃物、点燃后射向敌方、飞行时带 火的箭叫做火箭。这是一种用来火攻的武器，实质上只不过是一种带“火”的箭，在含义上 与我们现在所称的火箭相差甚远。唐代发明火药之后，到了宋代，人们把装有火药的筒绑在 箭杆上，或在箭杆内装上火药，点燃引火线后射出去，箭在飞行中借助火药燃烧向后喷火所 产生的反作用力使箭飞得更远，人们又把这种喷火的箭叫做火箭。这种向后喷火、利用反作 用力助推的箭，已具有现代火箭的雏形，可以称之为原始的固体火箭。 img11 宋代的火箭模型 “土星”5号火箭启程登月时，5台发动机每秒钟消耗近3吨煤油，它们产生的推力相当于 32架波音747飞机的起飞推力。无法确定火箭发明的确切时间。大部分专家认为中国人早 在13世纪就研制出了实用的军用火箭。19世纪出现了几项重大技术进步:燃料容器的纸壳改 为金属壳，延长了燃烧的持续时间;火药推进剂的配方标准化;制造出发射台;发现了自旋导向 原理，等等。 19世纪末，火箭开始用于非军事目的。19世纪末20世纪初美国科学家戈达德和其他几位专 家奠定了现代火箭技术的基础，并发射了第一枚液体燃料火箭。 20世纪70年代，美国研制出全新的火箭动力航天运载工具即航天飞机。它主要分3个部分: 机身后部装有3台主发动机的轨道飞行器;装有液氢和液氧推进剂的外挂燃料箱(5分钟后脱 落)，保证主发动机工作;装有2台可分离的固体燃料火箭发动机(2分钟后脱落)，它们与轨道 飞行器主发动机同时启动，提供初始升空阶段的推力。1981年4月12日，人类第一架航天 飞机“哥伦比亚”号发射升空。 img12 “哥伦比亚号”航天飞机 中国古代火箭技术传到欧洲之后，经改进，火箭曾被列为军队的装备。早期的火箭射程近、 落点散布大，以后被火炮代替。第一次世界大战后，随着科学技术的不断进步，火箭武器得 到迅速发展，并在第二次世界大战中发挥了威力。 19世纪80年代，瑞典工程师拉瓦尔发明了拉瓦尔喷管，使火箭发动机的设计日臻完善。19 世纪末20世纪初，液体火箭技术开始兴起。1903年，俄国的К·E·齐奥尔科夫斯基提出 了制造大型液体火箭的设想和设计原理。1926年3月16日美国的火箭专家、物理学家R.H. 戈达德试飞了第一枚无控液体火箭。1944年，德国首次将有控的、用液体火箭发动机推进 的V－2导弹用于战争。1931年5月，德国科学家赫尔曼·奥伯特领导的宇宙航行协会试验 成功了欧洲的第一枚液体火箭。到了1932年，德国军方在参观该协会研制的液体火箭发射 试验之后，意识到火箭武器在未来战争中具有的巨大潜力，便开始组织一批科学家和工程技 术人员，集中力量秘密研制火箭武器。到40年代初，德国在第二次世界大战中期，先后研 制成功了能用于实战的V－1、V－2两种导弹。其中V－1是一种飞航式有翼导弹，采用空 气喷气发动机作动力装置;V－2是一种弹道式导弹，采用火箭发动机作动力装置。第二次世 界大战以后，苏联和美国等相继研制出包括洲际弹道导弹在内的各种火箭武器。 中国于20世纪50年代开始研制新型火箭。1970年4月24日，用“长征”1号三级运载火 箭成功地发射了第一颗人造地球卫星。1975年11月26日，用更大推力的“长征”2号运载 火箭发射了可回收的重型卫星。1980年5月18日，向南太平洋海域成功地发射了新型火箭。 1982年10月，潜艇水下发射火箭又获成功。1984年4月8日，用第三级装液氢液氧火箭 发动机的“长征”3号运载火箭成功地发射了地球同步试验通信卫星。1988年9月7日，用 “长征”4号运载火箭将气象卫星成功地送入太阳同步轨道。1992年8月14日，新研制的 “长征”2号E捆绑式大推力运载火箭又将澳大利亚的奥赛特B1卫星送入预定轨道。这些 都表明火箭发源地的中国，在现代火箭技术领域已跨入世界先进行列，并已稳步地进入国际 发射服务市场。 在发展现代火箭技术方面，中国的钱学森、德国的冯·布劳恩和前苏联的S·P·科罗廖夫 齐奥尔科夫斯基等都做出了杰出的贡献。 火箭在古代军事上的运用 在中国古代火箭被广泛用于战争，并不断得到改进和提高。 《三国志》载，魏明帝太和2年(公元228年)，魏明帝使将军郝昭筑陈仑城;会诸葛亮至围昭…… 亮起云梯冲车以临城。昭于是以火箭逆射其云梯，梯燃，梯上人皆烧死。这是我国首次关于 火箭用于战争的记载。当时的“火箭”，只不过是把引燃物绑在箭杆上，借助弩弓等机械力投 射出去，目的在于纵火或延烧，只是一种带“火”的箭。 公元10世纪，唐末宋初时代，已经有火药用于火箭的文字记载。这时的“火箭”只是用火药 取代早期火箭箭杆上的引燃物，仍由弩弓投射出去，还不是靠自身喷气推进的火箭。公元 12世纪出现了利用喷射作用和爆炸作用的火药武器。这时的火箭与今天的火箭原理一样， 可以说已是真正的火箭了。10～13世纪，宋、金、元之间的战事频繁，军事需要推动了火 药和火药武器的迅速发展。 161年采石战役中，宋军以少胜多，打败金军，其主要原因是:宋军将领虞允文指挥得当，步、 骑、水兵密切配合，水战中使用了轻便灵活，机动性能好的海鳅船冲撞金舟，还使用了火力 强，能打击较远目标的霹雳炮。 12世纪60年代初，中国境内南宋和金两个对峙政权，在长江下游和州(今江苏省知县)对岸 的采石附近的江面上，进行了一场激烈的水战。宋军使用原始火箭弹——霹雳炮打败了金军。 采石战役中使用霹雳炮，宋史和金史中均未记载，有关霹雳炮的原始史料，主要来自南京诗 人杨万里(1127～1205)作的《海鳅赋后序》。《海鳅赋后序》约写于1170年，是采石战役 后九年。此文后来收入《诚斋集》卷44中。这种霹雳炮用纸筒制成，内装炸药和发射药， 炸药内混有石灰。发射时点燃药线，发射药燃烧从筒内喷出火焰，借反作用推力将武器射向 敌方。然后发射药引燃炸药，发出巨响，纸筒炸裂使石灰散为烟雾，敌方人员睁不开眼而丧 失战斗力。霹雳炮的发射和爆炸同今天的“二踢脚”非常相似。1161年采石战役宋军使用霹 雳炮攻击金军，是中国军事史上第一次在战争中使用火箭武器。 1223年(宋绍定五年、蒙古窝阔台汗四年、金正大九年)4月，蒙古窝阔台汗遣大将速不台率 大军攻打金都城汴京，金守将赤盏合喜令部下以“震天雷”、“飞火枪”等兵器抵抗。“其守城 之具有火炮名‘震天雷’者，铁罐盛药，以火点之，炮起大发，其声如雷，闻百里外，所围半 亩之上，火点甲铁皆透。大(蒙)兵又为牛皮洞，直至城下，掘城为龛，间可容人，则城上不 可奈何矣。人有献策者，以铁绳悬‘震天雷’者，顺城而下，至掘处发火，人与牛皮皆碎进无 迹。又飞火枪，注药以火发之，辄前烧十余步，人亦不敢近。大(蒙)兵惟畏此二物云。”双方 激战六昼夜，金军靠从宋军那里得到的火器，成功地守住了都城，蒙军遭到损失后撤兵，双 方暂订议和。这就是历史上有名的汴京之战。 明朝大将军戚继光的戚家军素以使用火器著称，尤其善于使用火箭兵器。他编著的《纪效新 书》和《练兵纪实》详细叙述了火药和火器的制造、使用及操练等方面的内容。除戚继光外， 还有赵士桢的《神器谱》、王鸣鹤的《登坛必究》、何汝贤的《兵录》、李盘的《金汤借箸 十二筹》、茅元仪的《武备志》、焦勖的《火攻挈要》等有关火药、火器和火箭方面的专著。 其中茅元仪的《武备志》，文图并茂，不仅有各种火药的配方，而且有单发火箭、集束火箭、 火箭飞弹、二级火箭等多种火箭的构造及使用，集中国古代火箭技术之大成。明朝年立，朝 鲜国火铳都监崔茂宜，曾邀请中国火器专家李元去朝鲜传授火药、火铳和火箭制造技术。 明代的火箭种类多，并广泛用于战争;火箭方面的专著多，并将火箭技术首次传到国外。这 说明，明代的火箭技术已相当发达。到了清代，除了在明代火箭技术的基础上略有攻进和发 展外一些西方列强国家的火箭制造技术，生产了一些近代火箭。 在航空航天领域，有一个重要的实验设备——风洞。这是一种制造气流的装置，用动力设备 驱动一股速度可控的气流，对模型进行空气动力实验，以确定作用于飞机的空气动力并推算 飞行性能，进而设计出飞机外形。因此，风洞常被叫做“航空的先行官”。世界上第一座风 洞是由英国人维纳姆发明的。在航空史上，他与英国航空之父凯利齐名。 维纳姆，1824年生于英国伦敦市郊，从小就对机械问题着迷。少年时代，他对螺旋桨产生 了极大兴趣，并于1862年开始致力于螺旋桨推动轮船和航空器的研究。 img13 我国自主设计跨声速风洞 1866年，世界上第一个航空研究团体——大不列颠航空学会(英国航空学会)成立，标志着重 于空气飞行器发展进入一个新时代。维纳姆加入航空学会后，在第一届理事会上当选为理事， 负责制定学会章程。他的名望和从事工程研究的背景使他很快成为学会航空学研究与实验的 领导人物。他认为学会的首要工作是积累与飞行有关的知识和科学事实，开展基础性的试验 研究。为此，1871年，他设计并建造了世界上第一座风洞。这是个四周封闭的矩形框，一 端有一架鼓风机，提供试验用的气流。中间的一个支杆上安装试验件，用弹簧秤测量气动升 力。这个风洞虽然简单，而且存在不少问题，但它开创了空气动力学试验研究设备的新时代。 菲利普斯(1845～1912)，英国航空先驱者之一。他曾在1880年前后，设计和改进维纳姆式 风洞，并于1884年制造成功。风洞的最大特点是将试验气流由直射式改为引射式，并且加 了过滤网，从而大大改善了试验气流的均匀性和平衡性。 img14 菲利普斯的奇特飞机 不过，菲利普斯更大的贡献在于对翼型的研究。他试验过上百种翼型，单弯度、各种双弯度， 甚至还有菱形的。通过这些试验，他发现双弯度翼型即使没有迎角也能产生升力。为了检验 获得的结论，菲利普斯建造了两个靠蒸汽驱动的大型旋臂机。第一个旋臂机直径约17米， 中间靠导轨支承，第二个直径为5.5米。从外表看，旋臂机显得很笨重，但它似乎可以看成 是当时最先进的旋臂机，可以自动测量包括试验件的速度、倾角、升力、阻力等数据。 基于试验结果和对高展弦比机翼的偏爱，1893年，菲利普斯设计出一架样子奇特的飞机。 它上下排列着50个翼面，左右各对称25个，但是，由于这架飞机的结构十分脆弱，重心也 太高，试飞没有成功。菲利普斯的这项工作在当时遭到了许多指责，被认为是走上极端，陷 入歧途。但我们必须承认，他对翼型的研究和实验是相当充分的，并获得了大量有价值的试 验结果。 空气动力学之父——乔治·凯利 奥维尔·莱特曾说:“我们的成功完全要感谢那位英国绅士乔治·凯利，他写的有关航空的 原理，他出版的著作，可以说毫无错误，实在是科学上最伟大的文献。”西方一些研究空气 动力学的专家称乔治·凯利为空气动力学之父。 乔治·凯利于1773年12月27日生于英国的斯卡·波诺撤，在约克和诺丁汉受过教育，但 这位好学而具有天分的青年，主要是从一位家庭教师那里，得到了有关自然科学方面的知识。 这位家庭教师就是当时著名的数学家乔治·瓦克。 凯利10岁时，听说法国人罗齐尔作了第一次载人气球飞行，便开始对航空产生兴趣和向往。 1792年，他使用一种玩具直升机做了一连串试验，这种玩具名叫“中国飞陀螺”。1804年， 他写了第一篇有关人类飞行原理的论文。 凯利提出，现代飞机不应模仿鸟类振翼而飞，而应采取固定翼飞机加推进器的模式。在他的 论文中详尽地描述了现代飞机的轮廓，为后来的空气动力学奠定了基础。他认为适当的安定 性，要在设计翼面时取一点点角度而获得，这就是现代飞机的上反角。机尾必须有垂直和水 平的舵面，这同现代飞机完全相同。他认为飞行器必须是流线型的，根据他的计算，如能减 少l千克重的阻力，便可在不增加马力的情况下，增加66千克的载重能力。他还讨论过速 度与升力的关系、翼负荷、如何减轻飞行器的重量，甚至以内燃机作动力等问题。乔治·凯 利把自己设计的现代飞机方案于1799年刻在一个小银盘上。小银盘的一面刻着机翼上各种 作用力的说明，另一面刻着飞机草图，这个银盘现藏于伦敦科学博物馆。 但困扰凯利多年的问题就是没有合适的动力，当时的蒸汽机又大又笨重，根本不可能将凯利 的飞机送上天空，不得已他转向了载人无动力滑翔的研究。1849年，已届75岁高龄的凯利 造了一架三翼滑翔机，一个10岁不知名的男孩乘坐着，从上至下飞行了几码(1码=0.9144 米)的距离，这无疑是人类有史以来第一次载人滑翔机飞行。 img15 滑翔机示意图 1853年，他写了一篇描述无人驾驶滑翔机飞行的文章，送到法国航空学会，题目是《改良 型1853年有舵滑翔机》。1971年，一位英国飞行员史泼劳中校，完全依照凯利遗留下来的 笔记，造了一架与当年完全一样的滑翔机，飞得十分成功，证明了118年前凯利的设计是如 何的成功。 凯利不但对航空有兴趣，他还为大不列颠设计了海军大炮炮弹，在拿破仑战争时期得到应用。 1807年，由他发明并获专利的热力发动机，为工业界所广泛运用。1825年，凯利又设计了 一种装辐条的车轮用于滑翔机上，这一发明至今仍为自行车所采用。此外，他还发明过自动 铁道刹车装置，且在声学、光学、电学以及下水道工程等方面，做出了不少有价值的贡献。 滑翔机发明人——凯利和李林达尔 气球、飞艇等飞行器都不具有鸟类飞翔的特点。因此，在飞艇研究和出现的时代，飞机的研 究也在进行。第一个写出飞机空气动力学论文的人就是英国人乔治·凯利。这篇论文的贡献 不亚于达芬奇在航空方面的贡献。它为以后的固定翼飞机和旋翼机奠定了理论基础。凯利也 从飞行机械原理，从重力、推力、动力和阻力之间关系进行研究，从而开创了现代航空的新 纪元。 在19世纪末叶，德国人奥托·李林达尔先后制成了18架仿鸟式载人滑翔机，共做了2000 多次悬挂滑翔飞行试验，还完成180度转弯动作。他的实践和理论对后来莱特兄弟发明飞机 有很大的作用。他对鸟类飞行原理的研究也是举世闻名的，并写有《鸟类飞行——航空的基 础》一书。这是一部航空经典之作。1896年8月10日，他在试飞中遇难，年仅48岁。为 纪念他，柏林为他建了纪念碑。 根据凯利和李林达尔的理论，后来的英国人亨森绘出了飞机草图;法国人阿代尔造出了蝙蝠 式飞机。此后，俄国人、德国人、关国人等都相继研究不同型号和形式的飞机(有螺旋桨式 的，有扑翼式的，有翅膀式的)，在世界范围内出现了飞机研究热潮。最终人们明白了，在 空中获得推力的最佳装置是螺旋桨而不是蒸汽发动机。 动力飞机的尝试者——阿代尔 飞机这个词，想必大家都不陌生。这一名称的发明者是法国人阿代尔──最早尝试动力飞机的 航空先驱之一。 19世纪的航空发展主要在四个方面进行探索:一是气球与飞艇研制，二是滑翔机研制与试验， 三是动力飞机试制，四是空气动力学研究。而当时最为活跃的领域──动力飞机研制主要集中 在法国，阿代尔正是法国在这一领域的主要代表人物之一。 阿代尔，电气工程师。1889年前后，在法国官方资助下，他设计制造了一架蝙蝠式飞机， 取名“风神”。1890年10月9日，“风神”在靠近格雷茨湖的阿美因小山村进行了一次秘密试 飞，由于军方保密，结果不得而知。1892年，阿代尔开始制造第二架飞机，但工作尚未完 成就放弃了。紧接着他制造了第三架飞机。这次，一个我们熟悉的名称诞生了──飞机 (Airplane)。这架按顺序被命名为“飞机3号”的飞机曾进行过两次秘密试飞，试飞结果仍然不 为人知。阿代尔飞机的主要缺点是:采用扑翼实现升举;飞机本身不具有稳定性和可操纵性; 发动机功率也嫌不足。 早期的动力飞机 虽然阿代尔本人和法国政府都曾宣称阿代尔是首次完成飞机研制和飞行试验并取得成功的 人，但随着考证深入，人们普遍认为他的飞机是无法实现持续飞行的。阿代尔的试飞试验成 为航空史上争议最大的事件之一。 18世纪初，人们根据热空气比冷空气轻的原理，便以热空气作为浮升气体来制作气球升空。 1709年8月8日，在葡萄牙国王的王宫里，一位基督教牧师古斯芒曾进行过一次热气球的 表演。1731年，俄国人克良库特诺也制造过一个布质热气球，浮升到了一株桦树顶的高度。 又经过几十年的试验，到1783年，热气球终于载人飞上了天空。 制造这一载人热气球的是法国的蒙特哥菲尔兄弟。1783年6月5日，他们的热气球第一次 升空，上升高度约1800米，10分钟后降落，飘移了约2千米的距离。法国学术协会曾邀请 他们到巴黎去表演。此后又经过多次研究和改进，到1783年9月19日，兄弟俩决心表演载 “乘客”的飞行。这一天，观众有10万多人，法国国王路易十六和玛丽皇后也亲临御览。这 只热气球直径约12米，是用轻质纱和纸做成的。气球下面吊挂的笼子里载着一只羊、一只 鸭和一只公鸡。这只热气球飞到500米的空中，8分钟后在3千米以外降落。3个“乘客”落 地后神气昂然，看来毫无损伤。于是，兄弟2人兴高采烈地宣布，下一次试验所载的乘客， 将是活生生的人。 路易十六为表彰两兄弟的功绩，特授予他们圣米歇尔勋章。国王考虑这种试验危险性太大， 想让已被判处死刑的囚犯来充当乘客，并声称，有愿意乘坐气球试验者，成功后即恢复他们 的自由。当时，一位勇敢的法国青年罗齐尔挺身而出，向国王禀道，不能把人类第一次升空 的荣誉给一名罪犯，我本人愿充当乘客，即使死去也在所不惜。这位青年在巴黎也有点名气， 他有一项当时认为是惊人的杂技表演，就是他先吸一口氢气，含在口中，然后趁吐出之际， 用一支雪茄把它点燃。罗齐尔又找到他的一位朋友阿兰德斯，两人决心同去冒险。国王鉴于 两位青年的热情，终于同意他们两人乘热气球升空。 这个人类历史上第一次载人的气球，上下长约24米，球体中间最宽处直径约15米，呈椭圆 形。气球下方悬一金属火盆，环绕火盆的则是用柳条编的载乘客的吊篮，乘客坐在吊篮里， 能不断向盆中添加燃料。 1783年11月21日，人类第一次载人气球升空，这一惊人之举轰动了当时的巴黎，一时十 室九空，途为之塞，人们一齐拥向邦龙试验场。只见一黄蓝二色的巨大气球，悬挂于两桅之 间，下面正燃着熊熊烈火。下午1时45分，路易十六的攻城大炮一声巨响，立在气球下的 蒙哥菲尔兄弟挥舞大刀砍断缆索，气球向空中飘去。 根据记载，这一气球在空中飞行了25分钟，飞行高度约900米，最后在巴黎近郊一块麦地 里安全降落。两人从塌缩的球囊下爬出，毫无损伤，两人彼此握手，互相道贺终于又活着回 来了。 罗齐尔和阿兰德斯成了世界上第一次飞上天空的人。 自此以后，载人气球飞行便在巴黎和其他欧洲大城市中盛行起来。但阿兰德斯对此兴趣大减。 从此不再参加此项试验。罗齐尔却乐此不疲，置未婚妻的苦苦哀求于不顾，继续进行飞行试 验，他甚至立下雄心壮志要横越英吉利海峡。 不幸的是，1785年6月15日，罗齐尔在试用热气和氢气共同浮升气球时，气球起火坠毁， 结果罗齐尔获得了航空史上的另一个第一——第一个死于航空器事故的人。 第一位纽约—巴黎直航的飞行员 将东半球和西半球隔开的大西洋，过去一直是欧洲与美洲进行贸易的障碍。自从飞机开始作 为远程运输工具后，人们就千方百计地想利用飞机来逾越这一障碍。早期飞越大西洋的活动， 主要是设法使飞机能够从欧美之间距离最短的水面上飞过去。从北美到欧洲大陆的北航线， 要飞越3220千米，而且经常要在强逆风和不良气象条件下飞行。南航线是从非洲塞内加尔 的达喀尔到南美洲巴西的纳域尔，距离约3050千米，气象条件较好。为了建立这两条空中 直达航线，一些航空先驱们曾做过多种飞行试验，有的人为此而捐躯。 img17 查尔斯·林白和他的妻子 早在1919年，美国人奥特格就设立了一项奖金，这项奖金规定:“该款将赠给第一位驾驶重 于空气的航空器，由纽约至巴黎或法国海岸，或由巴黎或法国海岸至纽约，而不在中途着陆 的飞行员。”直到1927年，这一奖金才被一个25岁的美国飞行员得到，他的名字叫查尔斯·林 白。 林白的这一次飞行，是由他独自一人，驾驶一架称为“圣路易斯精神号”的单发动机、单翼飞 机完成的。这架“圣路易斯精神”号，是由圣地亚哥的瑞安飞机公司花了60天时间，专门为 林白赶制出来，用于飞越大西洋的飞机。这架飞机的主要特点，就是载油量大，除了能容纳 一个飞行员的狭窄的座舱外，机身、机翼凡有一点空隙的地方，都装上了油箱。 1927年5月20日晨，纽约的罗斯福机场，因前一夜下了大雨，草地上还是湿漉漉的，人们 担心恐怕飞不成了，再加上那天飞机上竟装载了950加仑(约3410升)汽油，飞机几乎成了 一个会飞的大油箱。还有，大家记忆犹新的是在8个月前，为了同一目的，就在同一地点， 美国人雷尼·冯克驾驶满载汽油的一架“西科斯基”三发动机飞机在起飞时机毁人亡。 可是，飞行员林白下决心，坚决起飞。6时52分，飞机开始滑跑，地面上的人们提心吊胆， 由于载油多，飞机显得笨重，飞机离地一次、两次、三次、四次，都又接地了。跑道只剩下 约300米了，第五次飞机终于拉起，起飞成功了。此后，他便与地面失去一切联络，独自飞 行。9时15分，地面人员看见他飞过马萨诸塞州的米得波罗;11时45分，到达加拿大的塔 士克蒂;下午3时45分，通过布列顿岛;在日落之前，纽芬兰岛的圣约翰斯市的居民，看见 他入海而去。 在他年轻的生命中，这是一个最难熬的夜晚。瞌睡，被视为飞行中重大的敌人，他深深知道， 只要稍有打盹，就可能立即葬身鱼腹。为了保持清醒，他把一只手伸到座舱外，直到手指冰 得麻木，再换另一只手。他的双脚在舱内不停地踏动，直到累得酸痛。他用心地进行领航计 算，以驱赶睡意。这样轮番苦斗，他终于看见旭日在地平线上冉冉升起。在艰苦飞行27小 时后，他看见海面上有一队捕鱼船，他高兴地猛冲下去，在离船20米的高度上大声叫喊:“往 哪边是爱尔兰?”船上的人好奇地向他张望，但没有回答。不一会儿爱尔兰海岸线在东北方向 出现了。他为自己推测领航的准确而高兴，现在他正在预定的航线上准确飞行，再剩下约 960千米便到巴黎了。 下面的旅程就比较容易了，到法国海岸德鲁维尔上空后，他取出一片三明治来，就着一口水 吃了下去，这是他起飞后的第一顿饭。终于，在前方的地平线上，出现了一大片闪烁的光芒， 巴黎到了。 全部航程整整飞了33小时30分29秒，人机安全地降落在巴黎的布尔歇机场。欢迎的人群 狂欢着，不断地呼喊他的名字:“林白!查尔斯·林白!” 中国第一个飞行家——冯如 1909年9月21日，中国旅美华侨冯如，在美国奥克兰州派得蒙特山附近的平坦空地上，驾 驶一架有动力的飞机试飞成功，取得了飞行高度4.57米，飞行距离为804米的成绩。9月 23日，美国《旧金山观察者报》曾以《东方的莱特在飞翔》为题，报道了“天才的中国人冯 如自己制造飞机，并装上自制的发动机进行试飞”的经过，并作出了“在航空领域中，中国人 把白人抛在后面”的高度评价。冯如集研制飞机和驾驶飞机于一身，因而我国的航空史学界 称他为中国第一个飞行家。 莱特兄弟开创的动力飞行揭开了人类航空史的第一页。冯如成长的年代，正值古中国千年变 局之际，中国在西方帝国主义的枪炮胁迫下，签订了一系列丧权辱国的不平等条约，中国的 劳苦大众在半殖民地半封建社会的水深火热中艰苦度日。 恩平是广东省著名的侨乡。美国旧金山出现淘金热以后，就有不少恩平人漂洋过海去谋生。 幼年的冯如时常从来往的华侨那里听到他们谈论外国科学进步，实业发达的情况，由此萌生 了出国增长见识的念头。读书时，冯如常常把《论语》中的“父母在，不远游”按照粤语近音 念成“父母在，得远游”。 img18 冯如和他的飞机 这一年，在美国旧金山作小本生意的舅父吴英兰回乡省亲。辍学在家的冯如便缠着他要随其 前往旧金山谋生。在征得父母同意后，年仅12岁的冯如踏上了背井离乡之途。 冯如到了美国以后，目睹了处于上升时期的资本主义社会和城市，接触了先进的机器和技术， 幼小的心灵深受震撼。他在日记里写了这样一段话:“尝谓国家之富强，由于工艺发达，而工 艺发达，必有赖于机器。非学习机器不足以助工艺之发达。” 冯如之所以能够成为一个百折不挠、锲而不舍的发明家和航空事业的拓荒者，与他内心深处 图谋“国家富强”的情怀是分不开的。“天行健，君子自强不息”。这是中国自古以来所有以天 下为己任的仁人志士的精神传统。 旧金山是一座美丽的城市，是美国西部重要的金融中心和贸易港口。这座城市人口众多，工 业发达，冯如终其一生的对于机器和工业的迷恋就是从这里开始的。他白天在工厂劳动，晚 上回家学习，研读各类科技书籍。经过10年的工作实践和学习，冯如精通了机械和电机的 专业技术知识，能够熟练地设计和制造各种机器。特别是他制造的小型发电机，不但运输、 移动方便，而且发电效率优良。他设计制造的抽水机、打椿机、发电机、无线电报机等轻便 耐用，深得社会赞誉。 1906年前后，有两件事情给冯如内心带来了强烈震撼。一是1903年12月17日，莱特兄弟 自制载人动力飞机试飞成功，揭开了世界载人动力飞行史的第一页。冯如萌生了效仿莱特兄 弟试制飞机的念头。二是1904年，日本和沙皇俄国为了争夺我国东北的特权，在中国的土 地上进行了一场狗咬狗的战争。1905年9月两国在美国的调停下签订《朴茨茅斯和约》， 和约竟规定将辽东半岛南端的旅顺口、大连及附近海域转让给日本;从长春到旅顺口的铁路 也归日本所有。这件事情更使他坚定了研制飞机的决心。冯如为祖国的不幸痛苦不已，他的 “机器梦”破灭了:“是(指制造机器)岂足以救国者。吾闻军用利器，莫飞机若，誓必身为之倡， 成一绝艺以归飨祖国，苟无成，毋宁死!” 从此，他立下了“航空救国”的思想，发誓要用自己的一技之长报效祖国。 1906年，冯如从纽约重返旧金山，经营机器制造、销售业。青年华侨朱竹泉对冯如高超的 机器制造学识和技术十分钦佩，遂拜冯如为师，学习机器制造。 冯如对朱竹泉说:“日、俄战事大不利于祖国，当此竞争时代，飞机为军事上万不可缺之物， 以其制一战舰，费数百万之金钱，何不将此款以造数百只之飞机，价廉工省。倘得千只飞机 分守中国港口，内地可保无虞。” 冯如萌生这些思想是在人类的第一架动力载人飞机刚刚问世的第三年，飞机作为一种新式武 器所具有的潜力尚未被人重视。冯如的思想可以说是15年之后意大利人朱里奥·杜黑“制空 权”思想的朴素先声。 冯如也是提出自力更生发展本国航空事业的第一人。“壮国体，挽利权”是冯如的代表性思想。 面对灾难深重、倍受欺凌的祖国，他誓言“成一绝艺以归飨祖国，苟无成，毋宁死”。他一开 始就把发展祖国航空事业，置于自制飞机、自力更生的基础上。他以自己的航空实践和奋斗 历史启示人们:要发展祖国航空事业，“壮国体，挽利权”，就必须建立自己的航空工业。中 国自辛亥革命以来，割据各地的军阀为了打内战，竞相向外国购买飞机，不但利权外溢，而 且无不被帝国主义操纵利用。历史事实完全证明了冯如的航空救国思想和实践的正确性，他 为我们展示了航空救国应走的道路。 1911年3月，冯如回到祖国。不久，辛亥革命爆发，冯即投身革命，参加广东革命军，被 任命为陆军飞机队队长。这支飞机队虽因筹备不及，未能参加北上作战，但却增强了革命军 的声势。 1912年8月25日上午，冯如在广州燕塘大操场作飞行表演时，因飞机坠地失事而受重伤， 经医院抢救无效而不幸牺牲。 冯如牺牲后，广东军政府陆军司下令表彰其首创中国航空事业的功绩，说“冯如以聪慧之姿， 习飞行之术，殚精竭智，不期初次试验，遽遭伤死，当从优抚恤，以慰前烈，俾旌来者。” 并经临时大总统批准，按少将级军官阵亡例，拨款银元1000元抚恤其家属，并将其事迹宣 付国史馆。 冯如死时年29岁，葬于广州黄花岗72烈士墓陵园内，碑文正面镌字为:中国始创飞行大家 冯君如之墓。 第一位仪表飞行员——杜立德 1928年以前，全世界的飞行员们，都是凭着自己的一双肉眼，从空中歪头扭脖，目视地面， 完全依靠道路山川等地标来判断飞机的位置和状态。一位美国陆军航空兵中尉飞行员，却另 辟蹊径，寻求在不良天气条件下看不见地面时的飞行方法，这就是日后所称的仪表飞行(俗 称盲目飞行)的方法。这个中尉飞行员就是后来于1942年4月18日，为扭转盟军在太平洋 战争中的劣势，第一次领队轰炸日本东京的大名鼎鼎的詹姆斯·杜立德中校。 杜立德于1917年开始学习飞行，在以后的10年中，他不仅掌握了卓越的飞行技术，还获得 了麻省理工学院航空工程博士学位。由于其卓越表现和资历，1928年8月，杜立德担任了 飞行试验中心主任。这个中心由美国盖根亨航空基金会提供资助，设在纽约长岛的密契根机 场。其中一项计划，是研究飞机如何在雾中飞行，杜立德便是这一研究课题的主角。杜立德 上任后，第一件事就是购进一架结实可靠的NY－2型军用教练机。当时一般飞机上只有磁 罗盘和转弯倾斜仪，都不能作仪表飞行。因为仪表飞行是在看不见天地线和地标的情况下， 完全依赖仪表来判断飞机的状态和位置。经过反复研究，他决定在飞机上安装一个航空地平 仪和一个陀螺方位仪。航空地平仪用以看出飞机相对于地平线的倾斜角和俯仰角，陀螺方位 仪则可测出飞机的偏航角。这两种仪表经美国斯皮雷陀螺仪器公司一年多的研究，终于成功 地安装在飞机上。至今这两种仪表仍然是多种飞机的标准装备。 另一个问题就是高度表。当年的气压高度表，只能指示高度的近似值，一般都有30～60米 的高度误差，用于空中飞行尚可，用于着陆则根本不行。杜立德又多处访问，终于找到一个 名叫柯斯曼的年轻人，他发明了一种极为灵敏的高度表，可以精确地测出自地面2～3米的 真高度。杜立德亲自试飞后，认为这种高度表性能确实好，便大加推荐。此后，柯氏高度表 也名扬世界。 上述三种仪表经逐次试验改良之后，杜立德终于认为准备就绪，便在1929年9月24日，作 了世界上第一次“盖罩”仪表飞行。杜立德飞后座，用帆布将座舱完全盖上，看不见天地。为 保险起见，另一名飞行员坐在前座，明舱，但预先讲明，非到十分必要时，不得动杆舵。 这次飞行试验成功了，杜立德在自己的飞行日记上，对这一次划时代的飞行记述如下:“…… 我把飞机滑出停机线后，便盖上了黑色的布罩，平时熟悉的地形地物全然不见了，只有沿着 无线电波束，转到跑道头，对准起飞方面。起飞后继续爬高，到300米改平，然后向左作 180度标准转弯，沿航线飞行数千米后，再向左作180度转弯，这时飞机已到达位于机场以 西的电台左方，对正电波讯号，于是开始缓慢地下降，到离地面60米时拉平，保持高度直 到通过机场东面的扇形信标。自此点起，便一秒一秒地接近地面。当然，不管预先如何练习， 最后进场和落地仍然不大利落。这次飞行，从起飞到落地，一共花了15分钟。这一段平凡 的记载，却是有史以来一架飞机完全依靠仪表，独自完成的。” 第二天，美国各大报刊，都在显著的版面报道了这次飞行。有的报刊评论说:这次试验使航 空世界的安全飞行向前迈进了伟大的一步。 最早的飞机 1903年12月17日上午10时35分，在美国北卡罗来纳州基蒂霍克城的斩魔山附近，奥维 尔·莱特驾驶一架12马力(9千瓦)的链式传动“飞行家1号”飞机，在12秒的时间里飞行了36.58 米。飞机当时的空中速度为48.28千米/小时，地面速度为10.94千米/小时，飞行高度为2.44～ 3.66米。当时在场观看的有他的哥哥威尔伯等5个男人和一个小孩。这架“飞行者号”飞机目 前存放于华盛顿特区史密森学会的国家航天博物馆内。 img19 最早的飞机 完全由本身动力所驱动的第一架载人飞机，是由法国人克莱门特·艾德尔所制造。1890年10 月9日，在法国阿尔曼维利耶，他驾驶那架“埃奥利号”飞机，首次飞行了约50米。这架飞 机的动力系统是一台由克莱门特·艾德尔自己设计的20马力(15千瓦)的轻型蒸汽发动机。 据英国皇家航天学会资料表明，1717年在瑞典出版了最早的飞行机器“合理设计”，作者是 瑞典的伊曼纽尔·斯韦登伯格。 第一次跨越太平洋的飞行 世界上第一次飞越太平洋的时间是1928年5月31日～6月9日。这次飞行是由美国飞行员 卡普泰恩查理斯·金斯福德史密斯、C·T·P厄尔姆、领航员哈里·莱昂和无线电员詹姆斯·沃纳共 同完成的。他们驾驶一架被命名为“南十字”的福克F.ⅦB－3m型飞机从美国加利福尼亚的奥 克兰机场出发，途径火奴鲁鲁、夏威夷、斐济的苏瓦，到达澳大利亚布里斯班的伊洛尔法姆。 全程11891千米，飞行时间为83小时38分。目前这架飞机被陈列在伊洛尔法姆机场。 首次中途不着陆飞越太平洋的人，是克莱德·潘伯恩少校和林格·赫登。他们驾驶一架“维多尔 小姐”贝兰卡封闭式座舱的单翼机，从日本淋代海滩飞到华盛顿韦纳奇，全程为7335.19千 米，历时41小时13分，时间是1931年10月3～5日。 横越大西洋飞行之最 第一位驾驶飞机横越北大西洋的人，是美国海军少校(后来升为海军少将)艾伯特·C·里德和他 的机组人员(斯通、辛顿、罗德、罗兹、和布瑞斯)。1919年5月16～27日，他们驾驶一架 时速为84节(现代精确的“节”的含义是每小时行驶1海里)的美国海军“柯蒂斯”飞艇NC－4 号，自加拿大纽芬兰的特里佩西港，途经亚速尔群岛，然后飞抵葡萄牙首都里斯本。这次全 程飞行是从5月8日开始，至31日结束。起点是纽约长岛的罗卡韦机场，终点是英国普利 茅斯，飞行时间53小时58分，航程7591.07千米。从纽芬兰至亚速尔群岛的那段航程为 1931.16千米。历时15小时18分，航速为81.7节。 18天后，首次中途不着陆直接横越大西洋的创举，是约翰·威廉·阿尔科克上尉和阿瑟·威顿·布 朗中尉完成的。1919年6月14日下午4时13分(格林威治时间)，他们驾驶一架“维克斯·维 米”飞机，从纽芬兰圣约翰市的莱斯特机场起飞，飞行3154.23千米后，于次日上午8时40 分到达爱尔兰戈尔韦郡克利夫登附近的德里金拉沼泽地。这架飞机是以两台罗尔斯·罗伊斯 公司的“鹰”式发动机为动力。他们飞行的全程为3032千米。1919年6月29日，两人被授 予爵位，当时阿尔科克只有26岁。他们还获得伦敦一家报纸颁发的10000英镑的奖金。 首创单人飞越大西洋的是美国查尔斯·A·林白上尉，他也是飞越大西洋的第79人。格林威治 时间1927年5月20日晚12时52分，他驾驶那架220马力(164千瓦)的瑞安单翼飞机“圣路 易精神号”自纽约长岛的罗斯福机场起飞，于次日晚10时21分，降落在法国巴黎布尔歇机 场。这次5808.49千米的飞行，持续了33小时30分29秒，并为他赢得了25000美元的奖 金。 横越大西洋的最快飞行纪录是l小时54分56.4秒。这是37岁的詹姆斯·V·沙利文少校和33 岁的诺埃尔·F·威狄菲尔德少校于1974年9月1日，驾驶一架洛克希德公司的SR－71A型飞 机所创造的。他们的飞行起点和终点是从纽约至伦敦，全程5570千米，平均时速是299.43 千米。由于途中有KC－135加油机为其加油，航时有所减慢。 人类首次私人载人航天飞行 2004年6月21日，由微软共同创始人之一保罗·艾伦资助的民间太空飞船“太空飞船一号” 成功到达地球大气的上层，进入100千米高度的亚轨道。人类第一次私人载人航天飞行成功 实现。 这架以火箭为动力的飞机由被称为“白色骑士”的运载飞机从高空释放，然后点燃自己的火箭 到达62英里(1英里=1.609344千米)高度。之后在驾驶员的操作下顺利地在位于加州莫哈韦 沙漠的一条飞机跑道着陆。 这次具有划时代意义的太空飞行展示了商业太空飞行的可行性，并将为公众开启太空旅行的 大门。 “太空飞船一号”由著名飞行器设计师伯特·鲁坦设计，亿万富翁、微软公司共同创始人保罗·艾 伦提供了2000万美元以上的资助。第一位驾驶员麦克尔·梅尔维在成功完成这次的太空飞行 之后正式成为宇航员。在燃烧自己的火箭80秒钟之后，“太空飞船一号”在其飞行的最高海 拔度过了3分半钟，梅尔维在这个短暂的亚轨道失重过程中有幸目睹了地球完美的弧线以及 黑洞洞的苍穹。 这次的飞行标志着非政府太空飞行器第一次到达被认为是地球大气和外太空边界的高度。保 罗·艾伦以及“太空飞船一号”的建造者们下一步将角逐Ansari X奖。这笔1000万美元的奖金 用来表彰第一个能够利用载人太空飞行器将三个人或者相同重量的载荷送入100千米高度 并在两周内重复这一旅程的太空小组 1.4.5 飞的最快的水上飞机 飞的最快的水上飞机 世界上飞得最快的水上飞机是美国海军的马丁XP6M－1型“海上霸王”。该机是由4台喷气 发动机推进的水上布雷机，它在1955～1959年期间，创造了最大速度为1039.61千米/小时 的纪录。1946年9月，马丁JRM－2型“火星号”水上飞机创造了最大有效载荷31020.46千 克的世界纪录。 被正式承认的水上飞机的最快速度纪录是911.97千米/小时，它是由尼古拉·安德里耶夫斯基 和其他2名机组人员，于1961年8月7日驾驶一架苏联的别里耶夫M－10型飞机，在16～ 24千米的航程内创造的。该机的动力装置是2台AL－7涡轮喷气发动机。它还保持着喷气 发动机水上飞机的全部12项世界纪录，其中包括由格奥尔吉·布尔亚洛夫和他的机组成员于 1961年9月9日在亚速尔海上创造的14962.02米的飞行高度世界纪录。 气球飞行之最 最早有纪录的气球抛高是巴托洛穆神父(1685年出生于巴西的圣多)发明热气球模型。1709 年8月8日，该气球模型在印度的卡莎多和葡萄牙的特瑞诺多帕索室内抛高。 气球飞行的最远纪录(起飞到第一次降落点之间的最大半径)是8382.33千米。1981年11月 9～12日，容积为11299.92立方米、名为“双鹰5号”的氦气球从日本广岛飞到美国加利福尼 亚州的科夫洛。在这第一个横渡太平洋的人控气球上乘坐的有本·L·阿布鲁佐、罗基·奥基、 罗恩·克拉克和拉里·M·纽曼。 1978年8月12～17日，“双鹰2号”瓦斯气球成功地飞越北大西洋。这是瓦斯气球第一次飞 越北大西洋。本·L·阿布鲁佐、马克西·L·安德森和拉里·M·纽曼等3人是“双鹰2号”气球的乘客。 首次单人乘坐气球横越北大西洋的人，是前美国空军上校约恩·基特格。1984年9月14～18 日，他乘坐一个3000立方米的氦气球“罗斯·奥格雷迪”号，从美国的缅因州的卡里布飞到意 大利的蒙泰洛提，历时86小时，航程5701.75千米。 第一个飞越北大西洋的热气球，是21层楼高的“大西洋处女航号”。1987年6月下旬至7月 上旬，它从美国的缅因州飞到爱尔兰，航程4489.3千米。这个热气球的驾驶员是36岁的理 查德·布拉姆森(一位英国百万富翁)和38岁的佩尔.林德斯特伦德(瑞典人)。他们在爱尔兰仅 短暂停留了一下，就想驾驶气球飞过爱尔兰的北部海峡，飞到苏格兰，但没能成功。他们从 气球的吊篮里跳入离岸边不远的海中，然后被人救起。1小时后，气球降落海中。 第一次横越美国的气球飞行，是由氦气球“超级小鸡3号”完成的，驾驶员是弗雷德·戈雷尔 和约翰·休克拉夫特。1981年10月9～12日，他们乘坐这个氦气球从加利福尼亚州的科斯 塔梅萨飞到佐治亚州布莱克湾的海岛，一共飞行了4047.39千米。 国际航空联合会(FAI)认可的热气球的最长飞行时间纪录是96小时24分钟，最远飞行距离纪 录是3339千米。1978年7月30日，唐纳德·阿伦·卡梅伦(英国人)和克里斯弗·戴维少校驾驶 名为“柴纳西”的气球创造了上述纪录。他们只差165.76千米就可完成第一次气球飞越大西 洋的飞行。 环球飞行之最 严格地说，环绕地球飞行要求必须通过地表任意两个对峙点，也就是说要做到这样至少要飞 行40007.8千米。国际航空联合会规定:超过北或者南回归线36786.75千米的长度飞行才可 称为环球飞行。 首创环球飞行纪录的是两架美国陆空航空队的道格拉斯型水陆两用飞机“芝加哥号”和“新奥 尔良号”。其中，“芝加哥号”是由洛厄尔·H·史密斯中尉和莱斯利·P·阿诺德中尉驾驶，“新奥尔 良号”是由埃里克·H·纳尔逊中尉和约翰·哈丁驾驶。1924年4月6日，这两架飞机从华盛顿 西雅图起飞，经过中间57次着陆后，于9月28日返回西雅图。 最早的单人环球飞行是由美国的威利·哈德曼·波斯特(1898～1935)创造的。1933年7月15～ 22日，他驾驶着一架洛克希德牌“维加温尼梅号”飞机，经过10个短程飞行，完成了25098.64 千米的航程，历时115小时36分。其起点和终点都是纽约市的弗洛伊德的贝内特机场。 世界上首次中途不着陆环球飞行是在1949年3月2日完成的。詹姆斯·加拉格尔上尉架驶着 一架美国空军波音B－50超级堡垒“幸运女神2号”，从美国德克萨斯州的卡斯威尔空军基地 起飞，历经94小时1分钟，飞完3774.1.3千米的航程，中途进行了4次空中加油。 最快的环球飞行是波音747SP“友谊1号”创造的36小时54分15秒。1988年1月28～30日， 克莱·拉西上尉驾驶着这架载有141名乘客的飞机，从华盛顿的西雅图起飞向东飞行，中途 仅在希腊的雅典和中国台湾省的台北市进行了两次加油。 img20 波音747SP“友谊1号” 最快的一次不着陆向东环球飞行的时间为45小时19分。它是由阿尔奇·J·奥尔德少将率领3 架美国空军的B－52型飞机创造的。他们在1957年1月16～18日飞行了39146千米，中 途由KC－97型空中加油机为这3架飞机进行了4次空中加油，其飞行的平均速度是844.7 千米/小时。最后他们降落在加利福尼亚州里弗赛德的马奇空军基地。 进行环球飞行最小的飞机是6.38米长的索普T－18飞机，该机为单引擎，180马力(134千 瓦)。由美国加利福尼亚州塞奇的唐纳德·泰勒在他的汽车房里制造的。这次飞行分为37个短 航程，全程共长42147.57千米，历时176个飞行小时，于1976年9月30日结束了全程飞 行，飞机降落在美国威斯康星州的的奥什科什。 宇航员王亚平在太空进行中国首次太空授课。 中国第一位女航员刘洋乘坐神舟九号飞船于2012年进入太空。 2011年11月与天宫一号目标飞行器进行首次空间无人交会对接的是神州八号。 中国首颗数据中继卫星天链一号发射成功是在2008年。翟志刚乘坐神舟七号飞船进行首次 出舱活动，成为中国太空行走第一人。 中国首架自主知识产权的涡扇支线客机ARJ21-700在上海首飞成功！ 嫦娥一号月球探测卫星由长征三号甲运载火箭发射。嫦娥一号月球探测卫星的发射时间 2007年十月24日，西昌。 二零零七年二月二十六日国务院正式批准中国大飞机国家重大专项立项，这标志中国大型民 用客机和大型运输机进入工程研制阶段。 二零零五年十月把中国神舟六号载人飞船送上太空的火箭是长征二号f。 神舟五号飞船于2003年十月15日成功发射！把中国载人飞船神舟五号送上太空的火箭是长 征二号f。 航空是指载人和不载人飞行器在地球大气层内的航行活动。 航天是指载人和不载人的航天器在地球大气层外的航行活动。 中国孔明灯是现代热气球的雏形。轻于空气的航空器靠空气的静浮力升空。 静动升力组合飞艇，静升力占总升力的60%到70%。重于空气的航空器考与空气相对运动产 生升力。 飞机动力的装置核心发动机。滑翔机是指无动力装置的重于空气的固定翼航空器。 轻型直升机一般采用滑橇式起落架。多数直升机采用轮式起落架。 具有隐身性能的直升机美国科曼奇。 美国贝尔研制的v22鱼鹰属于倾旋转翼机。 中国春秋时期的风筝被看为现代飞机的雏形。 1783年11月21日两个法国人完成人类首次乘坐航空器飞行的伟大壮举。 飞机诞生之前在操纵稳定方面作出突出贡献的是德国的李林达尔。 1903年12月17日，美国的莱特兄弟驾驶自己制造的飞机，实现了人类最早的持续动力可 控飞行。 机枪射击协调装置首先在德国的福克单翼飞机上获得使用。 涡轮喷气发动机解决了飞机突破声障的问题。 美国的f80飞机是喷气式战斗机！美国的x1研究机首次突破声障。 一九六八年苏联首先试飞超声速旅客机。 1969年，英法合作研制的协和号超声速旅客机试飞成功！ 目前世界上最大的旅客机A380.。 隐身飞机第一个实用型号f117。 装有远距离搜索雷达用于搜索监视空中海上目标的是空中预警机。 在朝鲜战争中第一次大规模使用喷气式战斗机！ 1991年的海湾战争是现代空军高技术局部战争的标志。 空中战争的雏形在海湾战争中第一次展现。 在现代局部战争中第一次真正意义上的空战是科索沃战争。 在阿富汗战争中无人飞机第一次向目标发射武器标志着无人航空作战平台进入实战阶段。 四代战斗机的典型代表，美国的f22。 前掠翼飞机x29。图示无人机为全球鹰。 北约组织的NH-90直升机属于第四代直升机。 大型液体火箭的成功发射，奠定了现代航天技术的基础。 航天技术的核心是火箭推进技术。 航天器和自然天体不同的是它可以按照人的意志改变运行。 数量最多的航天器是人造地球卫星。 世界上第一种也是唯一可以重复使用的航天运载工具是航天飞机。 1957年十月四日苏联成功发射，世界上第一颗人造地球卫星。 1961年，苏联航天员加加林乘坐东方一号飞船首次进入太空。 1969年，美国宇航员首次登月。 一九七一年苏联建成世界上第一个空间站礼炮号。 1981年，美国航天飞机试飞成功！ 世界上第一架航天飞机哥伦比亚号。 1986年挑战者号航天飞机失事七名宇航员，全部遇难。 2003年哥伦比亚号航天飞机失事七名航天员全部遇难。 美国航天飞机于2011年全部退役。 亚特兰蒂斯号航天飞机，结束最后一次航天任务宣布航天飞机时代的结束。 国际空间站始建于1998年。 国际空间站建设共有16个国家参与。 国际空间站全部建成总质量超过400吨。 目前使用的通讯卫星一般为地球静止轨道卫星。 中国第一代超声速战斗机是歼六。 中国二代超声速战斗机歼七。中国自行研制具有完全自主知识产权的三代战斗机，歼十。 中国的超七战斗机也称枭龙或FC1。 枭龙轻型多用途战斗机是中国自行研制巴基斯坦参与开发的新型战斗机！ 中国的歼轰七飞机也称飞豹。 歼十一战斗机是在俄罗斯苏27基础上自行生产的第三代重型空中优势战斗机。 中国第四代隐形战斗机歼二零于2011年一月11日，首飞成功！ 雷达探测装置是探测战斗机的最有效方法。 高超声速飞行指飞行器飞行马赫数大或等于五的飞行。 北航设计制作的北京一号飞机可载八人。 首次成功飞越世界屋脊的中国自行研制飞机是运十。 中国启动的研制适应中国西部高原机场起降和复杂航路营运要求的新型涡扇支线客机项目 ARJ21。 AC313中国第一个完全按照适航条例规定和程序自行研制的大型运输直升机。 第一次把模拟假人带入太空的神州三号飞船。 神州四号飞行试验彻底解决座舱有害气体超标的问题。 中国载人飞船的发射场酒泉卫星发射中心。 中国载人飞船主着陆场在内蒙古。 中国第一枚探空火箭是由北京航空学院师生研制的北京二号。 中国的通信卫星命名为东方红系列。 中国的气象卫星命名为风云系列。 一九七零年四月二十四日中国发射的第一颗人造地球卫星。 从1970年至零三年十月长征运载火箭已形成四个系列。 截止到2005年中国已成功发射的长征火箭共有14个型号。 长征二号系列运载火箭主要用于发射高度在五百千米以下的各类近地轨道卫星和其他航天 器。 长征二号f是长征二号家族中最新改进型号，主要用于发射中国的神舟系列飞船。 一九九九年长征二号f运载火箭成功将中国首个实验飞船神舟一号送入地球轨道。 长征四号系列运载火箭用于发射太阳同步轨道卫星。 长征五号运载火箭，可将25吨有效载荷送入地球近地轨道，14吨有效载荷送入地球同步转 移轨道。 中国第一代北斗卫星导航系统共发射三颗卫星。 北斗二号卫星导航系统，将由五颗地球静止轨道卫星和30颗地球非静止轨道卫星组网而成。 大气层的排序对流层，平流层中间层热层。 对流层气温随高度增加而降低。 平流层气温随高度增加，而先基本不变，在升高。 中间层气温随高度升高而下降。 高空对流层指中间层。热层气温随高度升高而升高。 航空器的飞行环境是大气飞行环境。 范爱伦辐射带存在与地球空间环境的磁层。 在标准大气状况下声音在空气中传播速度为三百四十一米每秒。 大器的绝对温度和摄氏温度差值二百七十三。 流体的可压缩性越大声速越小。 随温度升高气体黏性增大。 理想流体忽略粘性。 不可压缩流体密度不变。 流动马赫数越大，空气受飞行引起的压缩程度越大。 管道运输石油时对石油加温可以减小损失和液体的粘性有关。 马赫数可作为空气所受压缩程度大小的指标。 流体的连续方程遵循质量守恒。 气流在收缩管道中连续流动时其质量流量将随面积的减小而不变。 根据不可压缩流体的连续方程流管横截面积变大平均流速必然减小。 伯努利定理是在流体运动中能量守恒定律的运用。 超声速气流在变横截面管道中流动时，横截面积的变化引起的密度变化占主导地位。 在飞机失速前迎角增大升力增大。 为进一步提高飞机升力可以改变气流的流动状态，控制机翼上的附面层，延缓气流分离。 采用襟翼的主要目的是为增加升力。 激波阻力不属于低速飞机阻力。 由于大气黏性而产生的摩擦阻力。 减小飞机迎风面把飞机设计成流线型是为减小压差阻力。 伴随升力而产生诱导阻力。 飞机采用翼梢小翼式为减小诱导阻力。 飞机加装整流片是为了减小干扰阻力。 声障现象产生的根本原因，是由于飞机在飞行过程中产生的激波阻力所造成的。 超声速灰机，机翼展弦比较小。 超声速飞机机翼的梢根比较小。 超声速飞机机身的长细比较大。 超声坐飞机机翼的后掠角较大。 超声速飞机机翼的相对厚度较小。 在超声速扰动源运动过程中扰动源的扰动区在马赫锥面内。 超声速气流流过时激波气流的速度将减小。 激波波面之后气流密度增大。 激波始终是随着飞机的飞行以同样的速度向前运动。 超声速飞机机翼的前缘设计成尖锐形状是为减小激波阻力。 当飞机的飞行速度超过临界马赫数，机翼上就会出现局部激波。 在低速飞行情况下通常选用大展弦比平直机翼。 在高亚声速飞行的民用飞机通常选用，后掠机翼以延缓激波的产生。 在超声速飞行情况下，可选用三角机翼减小波阻。 对军用飞机来说飞行速度一般指最大平飞速度。 对民用飞机来说飞行速度一般指巡航速度。 当飞机达到理论静升限时飞机此时垂直上升速度为零。 当作战飞机需要迅速增大速度，来提高轰炸和射击的准确度，通常采取的措施俯冲。 当作战飞机需要同时改变飞行方向和增加飞行高度，通常采取战斗转弯。 过失速激动是指飞机在超过失速仰角飞行状态下，仍然有能力，对飞机的姿态做出调整，实 现快速机头指向完成可操纵的战术机动。 尾旋的旋转轴是翻转轴，俯仰轴，偏航轴。 飞机重心在焦点之前当飞机受到扰动机头上扬时产生下俯的稳定力距。 飞机只要产生侧滑，就会产生方向稳定力距。 采用腹鳍是为了使飞机具有足够的方向静稳定性。 采用机翼上反角是为了使飞机获得更好的横向静稳定性。 驾驶杆左右摆动时飞机的副翼将发生偏转。 驾驶员向前蹬左右脚蹬飞机的方向舵将发生偏转。 副翼主要操纵飞机的滚转运动。 升降舵操纵飞机的俯仰运动。 方向舵操纵飞机的偏航运动。 升降舵在飞机的水平尾翼上。 方向舵在飞机的垂直尾翼上。 副翼在飞机机翼的后缘外侧。 襟翼在飞机机翼的后缘内侧。 直升机拉力的改变主要靠调节桨叶桨距来实现。 直升机向前飞行须让旋翼旋转锥向前倾斜。 直升机操纵中，使桨叶生力周期改变，产生周期挥舞运动的是变距操纵。 直升机操纵中，使各片桨叶安装角同时增减来改变旋翼拉力采用总距操纵。 直升机操纵中，通过改变尾桨的推拉力来实现航向操纵的是脚操纵。 发射窗口是指允许运载火箭发射航天器的时间范围。 航天器回收的再入阶段是从进入大气到距地面10-20KM的一段。 依赖氧气工作的发动机是：冲压喷气发动机。 涡轮轴发动机适用于直升机。 战术导弹最常用固体火箭发动机。 活塞式发动机问世为第一架飞机试飞提供条件。 飞机突破声障得益于空气喷气发动机。 作为航天器的发展基础，使人类飞出地球得益于火箭发动机。 不能直接产生推力是飞行器前进的发动机是活塞式发动机。 空气喷气发动机无法用于航天飞行是因为它依赖氧气做氧化剂。 活塞发动机目前主要用于小型低速飞机。 活塞发动机燃料为航空汽油。 活塞式发动机气缸内点火燃烧次数一般为每秒几十次。 二战期间，在1000米高度上活塞发动机最大速度达到了816KM/H。 活塞式发动机燃烧较为完全、功率小、效率高。 目前应用最为广泛的航空发动机是燃气涡轮发动机。 涡轮喷气发动机单位推力指单位流量空气产生的推力。 涡喷发动机推重比是指：地面最大工作状态下发动机推力与其结构重量之比。 涡喷发动机单位耗油率是指单位推力每小时所耗燃油量。 两侧进气的进气道通常需采用附面层吸附装置。 亚声速进气道一般为扩散形。 Ma<1.5的气流流到亚声速进气道入口处会形成弓形激波使气流减速。 超声速进气道调节锥的作用是产生斜激波，降低气流速度。 适于亚声速飞行的尾喷管的形状为收缩形。离心式压气机增压比一般为小于10。 离心式压气机与轴流式压气机相比其增压比较小。 涡喷发动机第一次将速度动能转变为压力能在进气道。 轴流式压气机中静子叶片是改变气流方向。 轴流式压气机依靠静子和转子增压。 轴流式压气机转子叶片构成的通道是扩散形。 涡喷发动机的燃料是航空煤油。 涡流器是涡喷发动机燃烧室的部件。 喷嘴的作用是提高燃料雾化质量。 进入燃烧室的气流分两股是为了冷却火焰筒。 涡流器的主要作用稳定点火。 涡喷发动机产生机械能的部件是涡轮。 涡喷发动机涡轮导向器叶片通道为收缩形。 加力燃烧室位于涡轮后面。 加力燃烧室增加流速产生更大推力。 发动机在加力状态下低空飞行时间一般不超过10分钟。 超声速飞行发动机尾喷管宜采用拉瓦尔喷管。 1937年英国弗·惠特尔首先制成第一台航空燃气涡轮发动机是涡轮喷气发动机。 涡轮喷气发动机耗油率高、噪声大、推力大不适于低速飞行。 涡轮螺桨发动机适宜飞速为500-700KM/H。 螺桨发动机不适于高速飞行主要因为桨尖产生局部激波。 涡轮风扇发动机涵道比减小到零成为涡轮喷气发动，增大到（大于25）一定程度即成为涡 轮螺桨发动机和桨扇发动机。 涡轮风扇发动机的风扇由低压涡轮带动。 歼击机上涡轮风扇发动机涵道比比民用机小。 战斗机的涡轮风扇发动机涵道比一般小于1。 涡轮桨扇发动机桨扇无外罩壳、桨叶剖面形状为超临界翼型、桨盘直径仅为普通螺旋桨的 40%-50%。 英国鹞式强击机装备发动机为垂直起落发动机。 四代机的发动机推重比大约在10左右。 冲压发动机与燃气涡轮发动机的不同之处在于它没有专门的压气机。 冲压喷气发动机不含涡轮。 冲压发动机不能自行起飞，需要助推器助飞。 涡喷发动机处于起飞状态时发动机推力最大。 军用飞机的加力状态相当于起飞状态。 发动机巡航状态推力约为起飞时的65%-75%。 发动机最省油的状态是巡航。 用于飞机长时间爬升和高速平飞的发动机状态是额定状态。 发动机慢车状态的推力约为起飞推力的4%。 若发动机推进剂质量给定，比冲越高，发动机总冲越大。 目前液体火箭发动机中应用最广的是双元组推进系统。 固体火箭发动机与液体相比特点是：固体推进剂性能稳定，且不需要推进剂输送系统，但其 燃烧室温度较液体火箭燃烧室低。 火箭发动机的喷管都是收缩-扩散形，保证气流流动损失最小。 液氧作为推进剂一般用于航天器的运载火箭上。 固体火箭发动机比冲较液体火箭发动机低。 火箭飞行的俯仰、偏航运动依靠喷管摆动。 火箭飞行时的滚转运动依靠侧喷管喷气。 固液混合发动机多采用固体燃烧剂和液体氧化剂。 常规化学火箭发动机比冲最大约5000M/S。 对近地空间进行环境探测、科学研究的是探空火箭。 生命保障系统需要测量座舱温度。 温度测量一般采用间接测量。 电阻式温度传感器利用电阻值与温度的确定函数关系来测量温度。 热电耦式温度传感器利用热电效应测量温度。 力的测量可以通过弹性物体形变间接得到。 迎角传感器是测量飞机轴线相对于气流的夹角。 飞机起降时测量与机场的相对高度。 飞机执行作战任务时测量真实高度。 大气数据系统可测量飞行高度。 压力测量法是最为简单的飞行速度测量方法。 加速度积分测量法测速有积累误差。 升降速度表测量高度变化率。 雷达测量法测飞行速度精度较高。 由静压、动压、总温传感器提供主要数据来计算大气数据信息的系统叫大气数据系统。 飞行器姿态主要利用转子、内环、外环、基座等部件组成的陀螺仪测量。 陀螺仪的两个特性是：定轴性和进动性。 陀螺仪的定轴性是指：高速旋转的转子有维持其转轴在惯性空间方向不变的特性。 陀螺仪的漂移性是由外干扰力矩引起的。 飞机和航天飞机的纵轴与地球北极之间的夹角为航向角，真航向角是磁航向角和磁偏角的代 数和。 磁罗盘所测航向角为磁航向角。 陀螺地平仪的测量基准是地垂线。 显示器有机械式电子式。 20世纪70年代后才出现电子显示器。 电子显示器把电信号转换为光电信号。 雷达测距是测量无线电波的往返时间。 相控阵雷达可在空间形成多个波束，同时搜索跟踪多个目标。 在轨道飞行阶段出现故障的航天救生方式是中断飞行计划，提前返回地面。 战斗机做大机动飞行产生的正过载可达8-9，此时人体血液向头部流动。 国际规定，空中海上遇难的求援频率为121.500MHZ。 全向信标系统由地面导航台提供所在点北向子午线为基准的飞行器方位信息。 全向信标系统测量基准相位信号与可变相位信号之间的相位差。 测距差无线电导航属于远程无线电导航系统。 惯性导航通过测量加速度获取位置和速度信息。 平台式惯性导航系统采用机电陀螺平台 。 捷联式惯性导航系统采用数字平台。 惯性导航一般不单独使用。 GPS于1994年全部建成，含24颗卫星，分布在与赤道夹角55度的6个平面上，每颗卫星 运行周期12小时，轨道高度约在20000KM。 GPS至少需要4颗卫星才能对飞行器定位，其中对卫星监测数据进行初步处理的是监控站， 而最终处理在主控站，定位时，卫星位置是已知参数。 俄罗斯导航卫星分布在3个平面。 北斗导航系统采用地球同步轨道卫星。 北斗建成将有30颗非静止卫星投入使用。 图像匹配导航分为地形匹配和景象匹配。 地形匹配导航是以地形高度轮廓为匹配特征，采用直线加速度积分测高度数据。 景象匹配以地表特征为依据。 地形匹配适于丘陵地区导航。 导弹末端制导常采用图像匹配导航。 战斧导弹末端制导采用景象匹配技术。 地形匹配导航属于一维匹配导航。 惯性导航属于完全自主导航技术。 通过机载雷达制导导弹属于半主动寻的制导。 飞机自动控制通过自动操纵气动舵面和油门杆来控制飞机。 先进飞机采用电传操纵系统。 电传操纵是通过微型操纵杆产生电信号，由电缆传递电信号经处理后控制舵机推动气动舵面 偏转来驾驶飞机。 无人机不需要仪表显示系统。 在自动驾驶系统中，敏感元件相当于飞行员的眼睛，综合放大装置相当于大脑。 轨迹控制要求飞机重心以足够的精度保持或跟踪给定的飞行轨迹。 民航机场采用仪表着陆系统和微波着陆系统。 飞机着陆经下滑、拉平、平飞、飘落触地、滑跑和停止。 国际民航组织按能见度将气象条件分为3类。 镁合金密度最小（铝钛钢镁）。 强度指抵抗破坏的能力。 刚度指抵抗形变的能力。 颤振是因为刚度不足。 有色金属中铝合金在航空航天应用最广泛。 含金属骨架的飞艇为硬式，反之为软式，部分安装硬骨架的为半硬式。 氦气飞艇采用升降舵操纵俯仰，方向舵操纵航向。 飞艇副气囊无法调节气囊大小。 热气飞艇属于软式飞艇，最大速度为30-40KM/H。 机翼横向骨架为翼肋。 机翼受力构件中最强的纵向构件为翼梁。 机翼承受大部分弯矩和剪力的构件是翼梁。 机翼纵墙主要承受剪力。 薄壁构造机翼是指蒙皮骨架式。 现代飞机多用油气式减震器。 中小型飞机起落架一般为三点式。 根据主轮相对重心的位置不同分为前三点式、后三点式，早起飞机多为后三点式，现为前三 点式。 前三点式的方向稳定性是因为主轮摩擦提供恢复力矩。 航天器上用于执行专门任务的系统属于专用系统。航天器温控系统一般不用对流式。 载人飞船控制中心及核心部分为乘员返回舱。 轨道舱用于存放实验设备，也是宇航员的在轨工作舱段。 载人飞船的逃逸舱指应急舱。 外挂储箱一次性使用。 导弹战斗部引信保证在恰当时机引爆。 制导系统引导导弹以一定准确度飞向目标。 平面形弹翼布置方式一般用于巡航导弹。 X形、十字形一般用于高机动性导弹。 巡航导弹一般用空气喷气发动机。 弹道导弹的飞行开始依靠发动机推力，而后依靠惯性。 射程小于1000千米称为战术弹道导弹。 母子弹头都无推进系统的制导系统多弹头属于集束式。 仅母弹头有推进制导系统的为分导式。 母子弹头均有的属于机动式。 有翼导弹气动布局如下：
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