
空中交通工具
在人类发展的漫长历史中,一直梦想着可以像鸟儿一样自由地飞翔,像传说中的神仙一样腾云驾雾,来去自如。空中交通工具将人类带到了梦寐以求的空中,从此人类能够以全新的视角来审视祖先生活着的陆地,以全新的视角记录着地球母亲或喜或悲的容颜。

最初的飞翔梦
看到鸟和昆虫挥动着翅膀,在空中飞翔的时候,人类也想尝试一下。于是,人类开始了对飞翔的探索。在这期间有短暂的成功,也有失败的辛酸,但是人类凭借着坚持到底的信念和不断探索的精神,终有看到了胜利的希望。
神奇的孔明灯
孔明灯“会飞”是因为燃料燃烧使周围空气密度减小,从而减轻了它的重量,空气中的浮力就把它托了起来。

孔明灯为何上升原理
纸风筝
风筝是用竹篾做框架,薄的纸或绢丝做主体,用线牵着可以在空中放飞的物体。最早人们用它进行侦察、通讯等任务。

风筝
勇敢的尝试
人类从鸟挥动翅膀得到启发,利用羽毛或其他人造物做成类似翅膀的工具,靠挥动双臂或者其他机械的方式想要飞翔。达·芬奇曾经模仿鸟的样子设计并制造了“扑翼机”,但他的这一设计并没有成功。

达·芬奇的飞机
无线的风筝
滑翔机的翅膀不能挥动,但它却可以飞起来。有人形象地将它称为“断了线的风筝”。1849年,英国航空家凯利设计了一款滑翔机,它只离开地面滑行了几米,却是人类第一次乘滑翔机飞翔。
小知识
风筝起源于中国,最早的风筝是由古代哲学家墨翟制造的。

滑翔机
热气球飞行
一个小小的气球被吹起来之后就可以在空中跳舞了,那么换成一个大气球是不是就可以带着人类去天空遨游了?确实如此,从此,天空不是神仙眷侣的琼楼玉宇,鸟儿唧唧喳喳向人类炫耀的资本,人类也可以来到梦想的天堂。
碎纸的启迪
18世纪,法国蒙戈菲尔兄弟因受碎纸屑在火炉中不断升起的启发,发明了热气球。1783年,蒙戈菲尔兄弟在巴黎穆埃特堡进行了世界上第一次载人空中航行。

第一次热气球试飞
主要构成
热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球皮是由强化尼龙制成的。尽管它的质量很轻,但却极结实,球囊是不透气的。吊篮由藤条编制而成,着陆时能起到缓和冲击的作用。
奇妙的减速
热气球的唯一飞行动力就是风。对于环球飞行的热气球来说,必须选择速度和方向都合适的高空气流,并随之运动,才能高效地完成飞行。需要调整热气球的速度时,飞行员只要把它调整到合适的高度就可以了。
小知识
太阳升起时或下山前1~2个小时,是热气球飞行的最佳时间。
受追捧的运动
热气球运动具有航空体育比赛、探险、休闲、空中摄影、高空作业、气象探测、旅游观光、空中广告、地质地貌测绘、青少年科普教育等多重功能。热气球运动在国外已经流行很久,近些年来在国内才开始受到人们的热捧。

飞机的发明
热气球的升空实现了人类的升空梦想,但人类还在寻找更加舒适的飞行载体。后来,飞机终于诞生了。虽然最初的飞机在性能等各个方面还不够完善,但是人类距实现梦想迈进了一大步。
伟大的莱特兄弟
1903年莱特兄弟制造的“飞行者”1号。这是第一架依靠自身动力,并且能够载人飞行的飞机。后来,他们开起了自己的飞机制造厂,为飞机的普及作出了巨大的贡献。
小知识
飞机在空中飞行的线路是由地面导航台控制的。

飞行者1号
机翼的秘密
飞机机翼上下两侧的形状是不一样的,上侧的要凸些,而下侧的则要平些。这样,当飞机滑动时,机翼上侧的空气压力要小于下侧,这就使飞机产生了一个向上的升力。当这个升力达到了足以使飞机飞起来的力量,飞机就可以飞起来了。

“3·2”型飞机
1911年,肖特兄弟申请了多台发动机设计的专利。“3·2”型飞机的名字告诉人们,它装有3副螺旋桨,2台发动机。此外,这种飞机还装有两套飞行操纵机构,两名驾驶员不必换座位就能操控飞机。

美国军用版的Shorts 330,它是肖特兄弟公司研发的。
飞机的发展
飞机发明后,从持续数秒的飞行到广泛地应用于航空运输,仅用了短短的几年。在这段时间里人们费尽了心思在飞机上,正是勇于探索的人们极大的热情和努力,我们才能看见越来越多的“银鸟”自由自在地翱翔于蓝天白云之端。
飞行仿真器
飞行仿真器又称飞行模拟器,1930年,美国人埃德温·林克发明了第一个飞行仿真器。现在的飞机模拟器已经成为航空科研、教学、试验等不可缺少的技术设备。

飞行仿真器
大西洋的胜利
1919年6月14日,人类驾驶着飞机首次飞越了大西洋。尽管飞行当天天气非常恶劣,驾驶员还是完成了人类飞越海洋的这一壮举。
小知识
德国有人曾用罐头盒制造了一架全金属飞机。
强加给的职责
人类发明飞机,最初可能没有想到让它服务于军事、战争这一系列不安全的“业主”,但是飞机的发明,使各个国家意识到它在军事进攻和防备上的重要意义,因此飞机必须完成这些强加给的职责。

莱特兄弟发明的飞机
专业飞机现身
在人类向地球深处进军时,飞机也被广泛应用于地质勘探。人们使用装备了照相机等电子设备的飞机去拍摄照片,然后把照片一张张拼接起来,就可以绘制极好的地形图。这比古老的测绘方式要简便易行得多。

被广泛应用的飞机
直升机
在遇到一些紧急情况时,人们需要飞机的特殊援助。但是,在一些特殊的地方,没有能够供飞机起飞和降落的长距离跑道。直升机的出现,为人类解决了这一困难。
直升机的雏形
中国早在2000多年前就有了竹蜻蜓这种玩具,用双手把细细的杆子一搓,然后松开双手,杆子上面的3个螺旋桨一样的叶片,就带动着细杆在空中旋转着飞起来。它就是直升机的雏形。

竹蜻蜓
起飞的秘密
直升机的旋翼高速旋转,在与周围的空气相互作用中,产生了向上的升力,这就是直升机起飞的动力。它主要靠桨叶旋转产生,当发动机出现故障,飞行员通过特殊装置使桨叶保持转动,就能避免机体快速下降。
小知识
直升机服务于战争始于朝鲜战争时期。
第一架直升机
1907年8月,法国人保罗·科尔尼研制出一架全尺寸载人直升机,并在同年11月13日试飞成功。这架直升机被称为“人类第一架直升机”。它机身总长约6.2米,重260千克,装一副直径为6米的旋翼,每副旋翼有2片桨叶。

保罗·科尔尼和他的直升机
“变形金刚”
现在,有一种新概念直升机,它可以在短短1分钟内完成四驱车和直升机间的快速转变。有人曾考虑将它运用到军事作战之中,或许在将来我们就能看到这种“变形金刚”辗转于硝烟弥漫的战场之上。

直升机
飞艇
当存在于空气中的物体密度小于空气的密度时,这个物体就会飘浮起来,也就是说,空气也有浮力。飞艇就是在这种浮力的作用下升上高空的。人们把密度小于空气的气体充入气囊内,气囊就带动着舱体飞起来了。
飞艇与热气球
虽然飞艇与热气球有很大的区别。热气球是将空气加热使之密度减小,借助空气浮力升入高空,然后靠风力前行。而飞艇气囊内所充气体密度小,本身可以漂在空中,只要借助发动机和推进器就可以前进了。
挑食的家伙
飞艇也是一个挑食的家伙,充入飞艇大胃囊的气体,其密度必须小于空气密度。人们通常使用的是氢气和氦气,但是为了安全也要特别小心。

J.A.查尔斯用氢气冲囊制作的飞艇
齐柏林飞艇
1900年,德国的弗迪南德·冯·齐伯林将两台内燃发动机应用在他的飞艇上,这就是有名的“齐柏林飞艇”。另外,他还对飞艇的气囊做了改造,这和以前大不一样,人们称这种飞艇为“硬式飞艇”。

齐柏林公司为美国海军制造的阿克伦号飞艇,翱翔在旧纽约的上空。
空中警察
早期的飞艇多用于军事活动,现代的飞艇大都用来在特定的场合渲染气氛,比如在巴塞罗那奥运会上,飞艇出现在会场上空,用来执行预警和侦察任务,给人们减轻了许多工作量。
小知识
2004年雅典奥运会时,为防止恐怖袭击,飞艇还履行了保安的职责。

飞艇
喷气式客机
在发现蒸汽机、内燃机可以为飞机提供动力的同时,人们还发现了喷气的力量,这是一种区别于前两者的动力驱动方式。喷气式飞机就是依靠这种动力,实现了人类追求更快、更高的飞行目标。
喷气原理
喷气发动机是利用压气机将空气吸入、加热。加热的空气会带动涡轮转动,涡轮又带动压气机给气体加压。最后,这种高压燃气从发动机排出,飞机就动起来了。

涡轮发动机
首架喷气式飞机
1939年8月27日,人类航空史上第一架喷气式飞机试飞成功。它就是著名的“He—178喷气式战斗机”。

正在休息的He-178喷气式战斗机

喷气式飞机在空中进行拉烟表演
高明的画家
现在,人们从喷气式飞机尾部拉烟现象得到启发,在一些特殊的场合安排了特别的“拉烟表演”。表演中,喷气式飞机像一位胸有成竹的画家,尾部会喷出五颜六色的烟雾,非常美丽。
白色“尾巴”
当喷气式飞机从天空中飞过的时候,人们抬头仰望天空常常会看到它身后拖着一条长长的“尾巴”。它是在特定的环境下,飞机尾部喷出的废气使空中的低温高湿空气凝结而形成的。
小知识
最初的喷气式客机的发动机都是装在机翼根部的。
民用运输机
航空中用于客货运输的飞机,我们称之为民用运输机。民用运输机在飞机家族中占有非常重要的地位,人类发明飞机的最初愿望就是实现客货高速、自由地运输,由于服役时间长、经验丰富它自然而然地就成为老前辈。
发展过程
民用运输机虽然在飞机诞生不久就产生了,但是直到20世纪30年代才趋于成熟。20世纪50年代涡轮喷气式运输机研制成功,在民用运输机的发展史上具有划时代的意义。
小知识
有些货运飞机可以打开尾门使车辆直接驶入,这样节省了很多时间。


17架美国C-17环球霸王Ⅲ运输机群在飞越弗吉尼亚州的蓝岭
机身构造
机身是整个飞机的主体,布置有客舱、行李舱和服务舱(货机则安排货舱),前部布置驾驶舱和操纵系统。现代客机的舱内装有空调、供氧、救生等设备。
分类
通常根据起飞重量的差异民用运输机分为小型、中型、大型三种;按用途民用运输机又可以分为客机和货机。

小型运输机
民航客机的明天
随着民航事业的迅速发展,人们迫切需要缩短时间的愿望也越来越强烈。因此,未来的客机需要朝高速化和巨型化方向发展。
水上飞机
普通飞机的起飞、降落和停泊都要以平坦、坚实的陆地作支撑。可有一种飞机,可以在水中自由地完成上面的动作,让其他飞机望尘莫及,这就是“水上飞机”。它可以在水面上完成飞行或其他任务,是人类水上作业的好帮手。
飞机与船的结合
水上飞机可以看做是“飞机与船的结合”,最早实现这种结合的是法国人亨利·法布尔。他研制的飞机在一次飞行中,离开水面飞行了500米,成为世界上第一架水上飞机。

水上浮筒飞机
浮筒水上飞机一般多是小型飞机所采用的,在机身下方装有一或两个浮筒,将机身与水面分离,有些飞机在机翼两边还装有小型辅助浮筒,以避免飞机因为往两侧倾斜还有翻覆的危险。

浮筒水上飞机
用途广泛
水上飞机由于性能特殊,最早被应用在军事活动中。在和平年代,当油轮不慎在海中泄漏时,水上飞机可以帮助喷洒化学药剂,清理水面上的浮油,防止造成污染。
小知识
20世纪20年代末研制的DoX是当时世界上最大的水上飞机。
未来的畅想
人们设想将现在的水上飞机和潜艇结合起来,实现水上、水下、空中三栖作业。这些都还只是初步的设想,还需要很长时间的实践。