第一章飛機發展史主講人：裴娟Thehistoryoftheplane飛行器概述第一節飛行器航空器航天器火箭和導彈?能在大氣層內進行可控飛行的各種飛行器。?根據升力產生的原理可分為：輕于空氣的航空器和重于空氣的航空器。?大氣層外的空間飛行的飛行器1.11.1.1.11.1.1飛行器分類航空器分類1.1.2航空器輕于空氣的航空器非動力驅動：氣球自由氣球球形自由氣球非球形自由氣球系留氣球球形系留氣球非球形系留氣球動力驅動：飛艇剛性飛艇半剛性飛艇非剛性飛艇重于空氣的航空器非動力驅動滑翔機風箏動力驅動飛機（固定翼航空器）陸上飛機水上飛機水陸兩用飛機旋翼航空器旋翼機直升機撲翼機飛機的發展歷程第二節早期的飛機1.2.1模仿鳥類的嘗試?將羽毛或輕質木材粘貼在手臂上，嘗試飛行?結果常常是災難性的飛行的理論和原理飛行的穩定性和控制飛行器設計達·芬奇的航空學研究可以分成三大部分可惜由于歷史原因（不被當時理解，多種論文、手稿沒有發表），達·芬奇對航空發展沒有產生任何影響。撲翼機達·芬奇設計的撲翼機從科學意義上來講意義不大，但從機械學角度上看，這些設計是很天才的。達芬奇的撲翼機模型撲翼機探索和設計階段17世紀~18世紀，歐洲航空發展處在一個特殊的撲翼機探索和設計階段。在這個階段里，沒有出現航空學理論研究的事件和成果。在熱氣球飛行成功之前，撲翼機設計成了這個時期的主題。雖然從技術發展角度和對后世的影響來看，這一時期的探索工作沒有多少價值，但與過去那些純粹的飛行冒險來比，這些努力仍然是重大的進步。撲翼機的設計開端于達·芬奇，后來有許多類似的設計者。十八世紀，法國造紙商蒙戈菲爾兄弟因受碎紙屑在火爐中不斷升起的啟發，用紙袋聚熱氣作實驗，使紙袋能夠隨著氣流不斷上升。1783年6月4日，蒙戈菲爾兄弟在里昂安諾內廣場做公開表演，一個圓周為110英尺的模擬氣球升起，這個氣球用糊紙的布制成，布的接縫用扣子扣住。兄弟倆用稻草和木材在氣球下面點火，氣球慢慢升了起來，飄然飛行了1.5英里。乘坐蒙戈菲爾兄弟制造的氣球的第一批乘客是一只公雞、一只山羊還有一只丑小鴨。同年9月19日，在巴黎凡爾賽宮前，蒙戈菲爾兄弟為國王、王后、宮廷大臣及13萬巴黎市民進行了熱氣球的升空表演。11月21日下午，蒙戈菲爾兄弟又在巴黎穆埃特堡進行了世界上第一次載人空中航行，熱氣球飛行了二十五分鐘，在飛越半個巴黎之后降落在意大利廣場附近。這次飛行比萊特兄弟的飛機飛行整整早了120年。熱氣球的發明早期的飛機1.2.1熱氣球的原理整個熱氣球受到內部氣體的重力，球皮重力，空氣浮力。熱氣球內部的氣體溫度高，密度比外面的空氣小，內部的氣體密度小所以重力小，內部氣體的重力與球皮重力之和小于空氣浮力，就會上升。航空之父--喬治·凱利G.Cayley（1773~1857）為重于空氣的航空器創立了必要的飛行原理論文《論空中航行》(1809)被認為是現代航空學誕生的標志論文闡述了飛機基本原理，分析了穩定性、安全性和操縱性的重要性，提出許多重要概念。他的研究成果遠遠超出了時代，在他之后近百年間，也沒人超過他的水平或認識到他的發現的重大意義。1857－1891，無動力滑翔機

凱利的滑翔機李林塔爾1848~1896，GermanengineerHewasthefirstpersontodesignagliderthatcouldflyapersonandwasabletoflylongdistances.Aftermorethan2500flights,Hewaskilledin1896byagust-inducedstalltooneartheground.第一次飛行——萊特兄弟1903-12-17早晨，奧維爾·萊特進行了人類歷史上第一次有動力、持續的、可操縱的飛行。這次具有歷史意義的飛行進行了12秒，飛行距離約120

英尺(36.58米)戰斗機偵察機轟炸機教練機一戰強擊機第一次世界大戰硬殼式輕型合金結構、懸臂單翼、可收放式起落架、密封座艙、自動駕駛儀等飛行速度：400~500千米－>784千米飛行高度：9000多米－>12000多米航程：600千米－>4000多千米二戰后一戰后至二戰爆發雙翼－>單翼飛機材料：優質木材、亞麻布－>全金屬（硬鋁）飛行速度：80~115千米－>180~220千米飛行高度：200多米－>8000航程：幾十千米－>400多千米VS1910年12月10日在法國巴黎展覽會上，有一架飛機在表演時墜毀。駕駛員被拋出燃燒的機艙。但是，這架飛機卻引起人們很大關注。因為它使用的一臺新型發動機。設計者就是飛機駕駛員本人，他是羅馬尼亞人，名叫亨利亨利·科安達，畢業于臺法國高等技術學校。他設計的發動機是用一臺50馬力的發動機使風扇向后推動空氣，同時增設一個加力燃燒室，使燃氣在尾噴管中充分膨脹，以此來增大反推力。這就是最早的噴氣發動機。20世紀30年代后期活塞驅動的螺旋槳飛機的最大平飛時速已達到700公里，俯沖時已接近音速。音障的問題日益突出。前蘇、英、美、德、意等國大力開展了噴氣發動機的研究工作。德國設計師，奧安在新型發動機研制上最早取得成功。1934年奧安獲得離心型渦輪噴氣發動機專利。1939年8月27日奧安使用他的發動機制成He－178噴氣式飛機。噴氣發動機研制出之后，科學家們就進一步讓過飛機進行突破音障的飛行，經過10多年之后這項工作終于被美國人完成了。最先進的噴氣式發動機意大利英國1944年，第一代噴氣式戰斗機F-80美國新一代噴氣式戰斗機，米格-9和米格-15蘇聯德·哈維蘭公司，1949年中程噴氣式客機“慧星”號。1952年第一架噴氣飛機投入運營，噴氣時代來臨了。英國噴氣機

1947年10月14日在美國加利福尼亞州的桑格菲爾地區，貝爾公司試飛能沖破音障的飛機。上午10時一架巨大的B－29轟炸機，在機艙下懸掛著一駕造型奇特的小飛機起飛了。這架小飛機命名為X－1火箭飛機。X－1飛機裝有4臺火箭發動機，總推力2700公斤，使用的燃料是危險的液氫和酒精。當B－29轟炸機把它從空中放下的時候，它的4臺火箭發動機相繼點火，聲如雷鳴。當飛機發動機啟動1分28秒后，馬赫數達到1.0時，飛機達到了音速。這時X－1飛機的燃料幾乎用盡，速度變得更快，達到馬赫數1.06，這時的高度是13000米。盡管試飛成功，但由于X－1飛機不是靠自身的動力起飛升空，這個紀錄沒有被承認。飛機的發明，使人們在普遍受益的情況下又產生了新的不滿足。飛機起飛需要滑跑，需要修建相應的跑道和機場。這就帶來了諸多不便，于是有人開始探索可以進行垂直起落的飛行器，通稱直升機。世界上第一架使用型直升機1939年9月14日世界上第一架實用型直升機誕生，它是美國工程師西科斯基研制成功的VS－300直升機。西科斯基原籍俄國，1930年移居美國，他制造的VS－300直升機，有1副主旋翼和3副尾槳，后來經過多次試飛，將3成副尾槳變成1副，這架實用型直升機從而成為現代直升機的鼻祖。VS－300直升機誕生之后，影響巨大，尤其是從本世紀50年代開始，直升機的制造技術發展迅猛。50年代中期以前，直升機的動力裝置處在活塞式發動機時期，此后就進入了噴氣渦輪軸時期。40年代50年代60年代金屬結構金屬木翼混合結構玻璃纖維結構新型復合材料結構旋翼材料結構技術70年代第一架民航機本世紀20年代飛機開始載運乘客，第二次世界大戰結束初期美國開始把大量的運輸機改裝成為客機。60年代以來，世界上出現了一些大型運輸機和超音速運輸機，逐漸推廣使用渦輪風扇發動機。民航飛機的出現和發展1912年1933年1935年二戰后60年代1970年德國、法國率先開辟飛機定期航線。BoeingB247道格拉斯公司DC-3軍用噴氣技術用于民航，如英國中程噴氣式客機“慧星”號，蘇聯圖－104，法國卡拉維勒，美國B707。前蘇聯的安－22、伊爾－76；美國的C－141、C-5A。隨著BoeingB747,DouglasDC-10,LockheedL-1011的推出，客機走入寬體時代。1974年1976年AirbusA300投入運營超音速客機“協和(Concorde)”、原蘇聯的圖－144開始運營，80年代停航。飛機發展史噴氣式飛機滑翔機民航機直升飛機飛機巴士對飛機的要求空氣動力要求01強度、剛度要求02工藝要求03使用維護要求04基本要求特殊要求安全快速經濟舒適環保（升力大、阻力小、穩定性、操縱性好）600A350A320A380ARJ21新舟600B737B757飛機的發展空客系列國產民用波音系列前蘇聯A300、A320、A330、A340、A380等運5、運7、運8、運12等新舟600、700、ARJ21B707、B727、B737、B747、B757、B767、B777、B787等MD90、MD11等圖154、圖204等安24、安225等伊爾76、62等民用客機的發