項目一緒論目錄/CONTENTS航空與航天的基本概念航空發展史世界航天發展史中國航天發展史飛行器的分類1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生關于飛行的幻想和神話：我國的飛天、嫦娥奔月，阿拉伯的“飛毯”和希臘神話。18世紀后期，熱氣球在歐洲成功升空。20世紀初期，飛機的出現開創了現代航空的新篇章。1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生中國的風箏是航空器的始祖，又稱紙鳶。在中國大約有2000年的歷史，相傳最早的風箏出自漢朝大將韓信之手。風箏傳到西方后，它的滑翔原理成了飛機空氣動力學方面最有價值的飛行機理之一。春秋戰國時期，墨子和魯班曾制造過能飛的木鳥，又稱木鳶。五代時期，出現孔明燈，又叫松脂燈，被看成是現代熱氣球的雛形。東晉出現的“竹蜻蜓”玩具，其飛行原理和直升機的非常相似。1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生中世紀的歐洲，曾有人企圖用羽毛制成翅膀飛行，這種模仿鳥類的飛行活動一直持續到17世紀。1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生意大利著名畫家達?芬奇是航空科學的先驅。他曾寫道：物體運動時“對空氣的壓力等于空氣作用于其上的力”。在流體力學方面，總結出河水的流速同河道寬度成反比。運用力學和機械原理設計了許多機器和器械，參加了運河、水利和建筑工程的設計和施工等。通過對鳥翼運動的研究，于1493年首次設計出一個飛行器。1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1487年，達?芬奇通過長期觀察分析鳥類翅膀的運動，推論出是空氣流過鳥的翅膀才產生升力，而且他發現氣流流過翅膀的速度越快，產生的升力也就越大。還繪制了大量有關飛行研究的草圖。但他的研究成果并未公諸于世，直到19世紀后期才被發現，這對航空的發展未能起到應有的推動作用。17世紀后期，意大利另一位科學家研究了人類肌肉與飛行的關系，指出人類肌肉的力量還不足以像鳥那樣振動翅膀作長時間的有效飛行。這個結論宣告了像鳥一樣的撲冀飛行的失敗。1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1783年9月，蒙哥爾費兄弟在巴黎做表演，氣球載著雞、鴨、羊各一只，在空中飄行8min，被公認為世界上第一個熱氣球。1783年10月，法國的羅齊爾乘坐蒙哥爾費兄弟所發明的熱氣球上升到26m的高度，飛行4.5min，是公認的人類第一次升空，但這一次是系留氣球升空。1783年11月，羅齊爾和達爾朗德又在巴黎的上空做了一次自由飛行，上升到300m的高度，并平安地降落，共飛行了25min。這是人類乘航空器進行的第一次空中自由航行。1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生

隨后幾年里人們一直探索氫氣球，直到1785年6月，法國的羅齊爾和羅曼曾使用氫氣和熱氣的混合氣體的氣球在飛躍英吉利海峽時，氣球著火發生爆炸，二人不幸遇難。

由于氣球只能在空中隨風漂浮，而不能控制前進的方向，于是出現了帶有動力并可操縱的氣球飛艇。飛艇上裝有蒸汽機和螺旋槳、操縱面以及裝載人或物的吊艙，飛行路線可以人為控制。1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1852年9月24日，法國的亨利?吉法爾駕駛著自己研制的第一架可操縱動力軟式飛艇試飛成功，從巴黎飛到特拉普，航程28km。亨利·吉法爾（1825—1882）法國發明家。1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生斐迪南·馮·齊柏林德國貴族、工程師、飛行員“齊柏林伯爵”號飛艇1909年，齊柏林創辦了第一個民用航空公司——德國航空運輸有限公司，1910年6月22日開始用lZ-1號飛艇在法蘭克福一巴登杜塞爾多夫之間作載客定期飛行，能載客20人，這是歷史上最早的航線。1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1915年5月31日，德國齊柏林1Z-38號飛艇首次夜襲倫教。第一次世界大戰后，人們對利用飛艇進行空中運輸的興趣更加大了。因此，齊柏林又建造了兩艘巨型飛艇，用作歐洲到南美和美國的商業航線飛行。1929年8月，德國的“齊柏林伯爵”號飛艇載著16名乘客和37名機組人員環球飛行成功，航程35200km，歷史21天。直到1937年，德國的“興登堡”號在著陸時起火，飛艇上97名乘客共36人罹難，從而導致了飛艇的衰敗。“興登堡”飛艇1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生今天，人們仍在使用充滿不可燃性氣體(如氦氣)的飛艇和氣球，氦氣是密度非常小的氣體，安全可靠，由于是惰性氣體，不會燃燒。正因為是惰性氣體，氦氣在19世紀末之前一直不被人們所了解，也不能大量獲取。20世紀初，出現了被認為是世界上第一艘氦氣的飛艇，美國的ZR-1號硬式飛艇。但是早期的氦氣飛艇不穩定，多次在飛行中發生故障。這些事故結束了像齊柏林這樣的發明家的夢想，他們曾經幻想著巨型飛艇滿載乘客飛遍世界。但幸運的是，飛機的迅速發展使這些夢想被取代。今天大型飛機可以載著數百名乘客，跨越上千里，飛遍世界各地。1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生氣球和飛艇是利用它們所充氣體密度比空氣輕才能夠升起來，但并不是所有的飛行器都能利用這一原理。18世紀歐洲的產業革命推動了科學技術的迅猛發展，從而為人類實現飛行提供了條件。1.1航天與航空的基本概念從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生視頻播放：早期飛行探索喬治·凱利爵士

（英國空氣動力學之父）1799年，喬治?凱利的飛行器草圖及設計從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1.1航天與航空的基本概念中國的風箏在14世紀傳入歐洲后，喬治?凱利通過研究風箏的飛行能力，發現了風箏翅膀與風的角度關系，利用該發現，1809年他研制了第一架滑翔機。從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1.1航天與航空的基本概念1849年，凱利設計的滑翔機將一個小男孩帶上天空。1.1航天與航空的基本概念喬治?凱利在1804-1852年設計制作的滑翔機喬治?凱利設計的“直升機”雛形從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生凱利對于航空最重要的貢獻在于理論方面的研究，在1809～1810年發表論文《論空中航行》，標志著航空科學的誕生。滑翔機載人試飛成功，確立了現代飛機的基本飛行原理和基本組成部分，并給重于空氣飛行器的機械飛行下了明確定義。并提出在飛機尾部安裝水平尾翼(簡稱平尾)和垂直尾翼(簡稱垂尾)保證飛機良好的操縱性。1.1航天與航空的基本概念飛機尾部安裝水平尾翼(簡稱平尾)和垂直尾翼(簡稱垂尾)從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1.1航天與航空的基本概念亨森“空中蒸汽車”從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1843年，英國人亨森設計完成了“空中蒸汽車”，機翼具有雙彎度，平尾和垂尾翼面可操縱。它的機翼包括了翼梁、翼肋、外覆一蒙布及三點式起落架，和現代飛機很接近。但沒有質量輕而功率大的內燃機作為動力裝置，最后只能停留在圖樣階段。1.1航天與航空的基本概念莫扎伊斯基從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1884年，俄國海軍軍官莫扎伊斯基設計制造了一架單翼機，他設計的單翼機已有機身、尾翼、四輪起落架、2臺蒸汽機和3副螺旋槳，并獲得了專利，但試飛只能飛躍20~30米，不能持續飛行。莫扎伊斯基的單翼機1.1航天與航空的基本概念阿代爾的蝙蝠式飛機——風神從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1890年，法國電器工程師阿代爾設計制造了一架蝙蝠式飛機——“風神”，從平地起飛高度約20厘米、飛躍50米，然后摔下。1897年，阿代爾又設計制造了“飛機"號飛機，與"風神”號外形相似。“飛機”號也做了幾次短暫的跳躍飛行，未能持續飛行。

阿代爾的飛機機翼上沒有操作面，未解決操作穩定性向題，并且發動機質量太大，采用蝙蝠翼撲動的形式“飛行”。1.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生想象是人類智慧的萌芽，而幻想卻是創造的母親。視頻播放：早期飛行探索1.2航空發展史威爾伯?萊特和奧維爾?萊特從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生飛行者號1903年12月17日，美國的萊特兄弟設計制造的“飛行者”號試飛成功，這是世界公認的最早可操縱動力的持續飛行。這一天也成為人類航空史上最偉大的一天，開創了現代航空的新紀元。他們倆共飛行了4次。第一次飛行距離36m，留空12s。最后一次飛行距離260m，留空29s。“飛行者”號也被公認為世界上第一架動力飛機。1.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生兩年后，這對兄弟制造出了能飛行40km的飛機。萊特兄弟的第一次載人飛行是一個了不起的成就，盡管他們的飛機飛行時間不長，距離很短；但不久，飛機制造技術就取得了迅速的發展。1.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生

戰爭需求推動了飛機的發展，制造商之間競爭也帶動了飛機制造技術的顯著進步。

雙翼飛機的時代到來，事實上“飛行者”號是一架典型的雙翼飛機，它有兩只平行的翅膀，一個在上，一個在下，這種設計在早期得到推崇。早期飛機設計者遇到的最主要的挑戰之一就是如何使機翼更加堅固。美國滑翔機先驅奧克塔夫?查努特是一位建筑工程師，他發起試用在房屋和橋梁建筑中使用過的十字交叉的構架，使得他的雙翼滑翔機更加堅固。

早期的雙翼飛機的進步得益于兩類戰爭，一類是第一次世界大戰(1914年-1918年)中控制戰場制空權的戰爭；另一類是萊特兄弟的追隨者們在飛機設計上的競爭。雙翼飛機阻力大、飛行較慢、飛行距離短，在軍用飛機上是非常不利的。在20世紀30年代之前，一直都是雙翼機占據著統治地位。1.2航空發展史單翼飛機“圣路易斯精神”號從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1909年，法國工程師圣路易?布勒利奧制作了一架單翼飛機并成功地駕駛著它飛躍了英吉利海峽。1927年，查布斯?林德伯格駕駛著他的單翼飛機“圣路易斯精神”號，完成了從紐約到巴黎的單獨飛越大西洋的飛行。1.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生一個不幸的事實是：航空史的發展對戰爭做出了很大貢獻。第一次世界大戰期間，飛機主要用在了軍事上。美籍荷蘭裔飛機設計師安東尼?福克提出將發動機與機關槍連接起來的設計，這樣可以通過發動機的旋轉來轉送子彈。福克成為當時最成功的作戰飛機設計者之一。20世紀30年代戰爭開始迫近時，各國空軍都在迅速地發展軍用飛機。飛機在第二次世界大戰中成為至關重要的作戰工具，歷史上第一次大規模空戰——不列顛空戰，發生在1940年夏天。1.2航空發展史“飛行堡壘”B-17轟炸機從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生另一空戰是日本飛機轟炸位于夏威夷珍珠港的美國艦隊，這次事件促使美國政府下定決心制造大量的現代戰機。包括“洛克希德閃電”、“北美野馬”和“格拉曼巫婆”、波音公司的“飛行堡壘”B-17轟炸機。1945年波音公司的“超級空中堡壘”B-29飛機在日本的廣島和長崎分別投下一枚原子彈，終結了戰爭。“超級空中堡壘”B-291.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生FrankWhittle（1907-1996）弗蘭克·惠特爾爵士FrankWhittle（1907-1996），英國航空工程師、發明家、噴氣推進技術先驅。噴氣式發動機的創始人。噴氣式發動機的產生，給世界航空工業帶來了一場革命。由于它采用了全新的工作原理，可為飛機提供遠遠超過活塞式發動機的強大動力，而且它還摒棄了活塞式發動機所“難以割舍”的痼疾――螺旋槳，因而大幅度提高了飛機的性能。如今，噴氣技術已經得到了越來越廣泛的應用，不論是軍用還是民用飛機，甚至某些航模也采用小型脈沖噴氣發動機作為自己的動力裝置。1.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生英國航空航天百年創新史1.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生HE-178飛機制造出第一架噴氣式飛機的人卻是德國的一位工程師。他設計的“享克爾"HE-178于1939年8月27日飛上藍天。噴氣式戰斗機出現得太晚了，沒能在二戰中發揮太大的作用。英國、德國、美國和蘇聯都是在戰后才生產出了噴氣式飛機。噴氣式發動機打破了螺旋槳飛機速度的限制。但同時又面臨著一個限制速度——聲速。1.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生20世紀40年代后期，美國貝爾飛機公司的工程師們設計的X-1型飛機類似于0.50口徑子彈的形狀。利用波音的B-29轟炸機將其攜帶升空，然后使之脫鉤單飛。X-1型飛機1.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1947年，查爾斯?耶格爾少校試飛了X-1，開啟了歷史性的起飛，飛出了1066km/h的速度。1.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生進入到和平年代，空中客機得到了發展，大型空中客機的出現宣布人類進入了一個新的時代，人們可以進行全球旅行。最早的、真正意義上的空中客機應該是波音247。波音2471.2航空發展史波音247“道格拉斯”DC-3的“達科塔”號從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生20世紀50年代之前，客機得到一定程度的發展，在被噴氣式發動機取代前，所有的飛機均由螺旋槳發動機驅動。最大的客機擁有四個螺旋槳發動機，可以載100人，最高時速480km/h。1952年，由英國哈維蘭公司制造的強力、安全、高效的噴氣式客機“彗星”號投入飛行。“彗星”號

噴氣式客機1.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生1958年，波音公司的波音707投產，該飛機有四個噴氣式發動機。這種飛機一出現，立刻在美國投入空中運輸服務。20世紀60年代，新型噴氣客機用來進行國際性的和其他長距離的飛行。小型飛機則飛短途，因而更經濟。如波音727、波音737和“道格拉斯”DC-9。波音707波音7271.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生波音737道格拉斯DC-91.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生20世紀70年代，飛機比以前任何時期都變得更大，如波音747大型噴氣式客機“空中巨無霸”，可載客400人左右。與此同時，噴氣式客機突破了聲障，英國和法國進行了國際合作，生產出了世界上第一架超聲速客機——協和號。協和號波音7471.2航空發展史從氣球到飛艇早期飛行夢與飛行嘗試早期飛機飛機雛形到現代飛機噴氣式飛機誕生但當協和式還在試驗階段，蘇聯類似超聲速飛機的圖-144投入了使用，于1975年進行了載