飞行的历史 顾大中5100309304 飞行根据字典上的定义是“物体在距地球表面一定距离的空间运动的总称”， 它是地球上受限制最少，速度最快的运动方式。人类自诞生以来就一直梦想着能 够翱翔在天空之中。 当然地球上第一个能够飞行的物种显然不是人类，而是昆虫。昆虫是最早获 得飞行能力的动物，也是唯一具有飞行能力的无脊椎动物。大约在4亿年前，当 地球上的第一个陆地生态系统形成的时候，最古老的昆虫就出现在了地球上。早 在1919年，科学家就发现了古老昆虫的化石，但早期的研究对其是否具有飞行 能力并没有提出确凿的证据，直到2004年它才被科学地鉴定为具有飞行能力， 动物飞行的最早历史也因此被提前到了4亿年前。 昆虫之后具有飞行能力的物种是恐龙。翼龙是第一种获得真正飞行能力的脊 椎动物，也是唯一只有化石、无现生物种的飞行动物类群。迄今，科学家公认的 世界上最古老的翼龙是生活在晚三叠世的意大利真双齿翼龙 继恐龙之后，鸟类是最成功的飞行脊椎动物。目前，全世界绝大多数的科学 家认为鸟类是从一种小型的长羽毛的兽脚类恐龙进化而来的观点。随着越来越多 化石的发现，科学家研究发现鸟类和恐龙之间存在着越来越多的相似性，有些观 点认为始祖鸟其实是一种长羽毛的恐龙。但始祖鸟究竟是什么并不重要，重要的 是包括始祖鸟在内的原始鸟类化石和长羽毛的恐龙化石共同构成一个连续的演 化过程，在这个过程中，鸟类进化出了一系列适应飞行的特征，最终征服蓝天。 除了上述这些先天就具有飞行能力的物种之外，还有一种可以飞行的生物， 那就是我们人类。人类自己无法飞翔，但可以借助各种飞行器来实现飞行，并超 越了上述的物种，飞向太空。 人类很早就有在空中像鸟类一样飞行的理想，并做了大量的实践。比如古希 腊的阿尔希塔斯所制造的机械鸽、远至澳大利亚的飞去来器、中国的孔明灯和风 筝。15世纪，意大利的列奥纳多·达·芬奇也曾设计过飞行器。 但上述这些飞行器都无法让人或者长时间安全地让人飞行。真正实现载人的 飞行器是热气球，80天环游地球中主角乘坐热气球的故事大家耳熟能详，它开 端于法国。1783年法国的孟格菲兄弟于向空中释放欧洲第一个内充热空气的气 球。在这之后法国的罗伯特兄弟最先乘充满氢气的气球飞上天空
飞行的历史 顾大中 5100309304 飞行根据字典上的定义是“物体在距地球表面一定距离的空间运动的总称”， 它是地球上受限制最少，速度最快的运动方式。人类自诞生以来就一直梦想着能 够翱翔在天空之中。 当然地球上第一个能够飞行的物种显然不是人类，而是昆虫。昆虫是最早获 得飞行能力的动物，也是唯一具有飞行能力的无脊椎动物。大约在 4 亿年前，当 地球上的第一个陆地生态系统形成的时候，最古老的昆虫就出现在了地球上。早 在 1919 年，科学家就发现了古老昆虫的化石，但早期的研究对其是否具有飞行 能力并没有提出确凿的证据，直到 2004 年它才被科学地鉴定为具有飞行能力， 动物飞行的最早历史也因此被提前到了 4 亿年前。 昆虫之后具有飞行能力的物种是恐龙。翼龙是第一种获得真正飞行能力的脊 椎动物，也是唯一只有化石、无现生物种的飞行动物类群。迄今，科学家公认的 世界上最古老的翼龙是生活在晚三叠世的意大利真双齿翼龙 继恐龙之后，鸟类是最成功的飞行脊椎动物。目前，全世界绝大多数的科学 家认为鸟类是从一种小型的长羽毛的兽脚类恐龙进化而来的观点。随着越来越多 化石的发现，科学家研究发现鸟类和恐龙之间存在着越来越多的相似性，有些观 点认为始祖鸟其实是一种长羽毛的恐龙。但始祖鸟究竟是什么并不重要，重要的 是包括始祖鸟在内的原始鸟类化石和长羽毛的恐龙化石共同构成一个连续的演 化过程，在这个过程中，鸟类进化出了一系列适应飞行的特征，最终征服蓝天。 除了上述这些先天就具有飞行能力的物种之外，还有一种可以飞行的生物， 那就是我们人类。人类自己无法飞翔，但可以借助各种飞行器来实现飞行，并超 越了上述的物种，飞向太空。 人类很早就有在空中像鸟类一样飞行的理想，并做了大量的实践。比如古希 腊的阿尔希塔斯所制造的机械鸽、远至澳大利亚的飞去来器、中国的孔明灯和风 筝。15 世纪，意大利的列奥纳多·达·芬奇也曾设计过飞行器。 但上述这些飞行器都无法让人或者长时间安全地让人飞行。真正实现载人的 飞行器是热气球，80 天环游地球中主角乘坐热气球的故事大家耳熟能详，它开 端于法国。1783 年法国的孟格菲兄弟于向空中释放欧洲第一个内充热空气的气 球。在这之后法国的罗伯特兄弟最先乘充满氢气的气球飞上天空
热气球的原理是利用加热的空气或某些气体比如氢气或氦气的密度低于气 球外的空气密度以产生浮力飞行。热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊 中空气的温度，从而达到控制气球升降的目的。而让热气球水平移动的唯一飞行 动力是风。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。就象作环球旅行时需要不停地换飞机一样， 热气球需要搭乘不同的气流，“换气流”时飞行员所要作的就是调整高度，热气 球的高度通常要达到十几千米。 继热气球之后，飞机是人类的又一大发明，也是目前应用最广泛的飞行器。 普遍认为飞机的发明者是美国人莱特兄弟，于1903年12月17日在美国试飞成 功。飞机原理中最重要的部分就是如何让密度比空气大得多的飞机产生可以将它 拖上蓝天的力，即“升力”。这里要涉及到两个定理：连续性定理和伯努利定理。 流体的连续性定理：“当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时， 由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进 任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。” 伯努利定理：“流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的 地方压力大。” 飞机的升力绝大部分是由机翼产生，尾翼通常产生负升力，飞机其他部分产 生的升力很小，可以忽略。当空气流到机翼前缘时，分成上、下两股气流，分别 沿机翼上、下表面流过，在机翼后缘重新汇合向后流去。机翼上表面比较凸出， 流管较细，说明流速加快，压力降低。而机翼下表面，气流受阻挡作用，流管变 粗，流速减慢，压力增大。由上述两个定理可知，机翼上、下表面出现了压力差， 垂直于相对气流方向的压力差的总和就是机翼的升力。这样重于空气的飞机借助 机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重力，从而翱翔在蓝天上了。 如果说在空中翱翔并不是人类独有的能力，那么冲破大气层飞向太空，则非 人类的专利莫属。1957年10月，世界上第一颗人造地球卫星Sputnik1在前苏联 发射成功，开创了人类航天新纪元。1961年4月12日，苏联发射世界第一艘载 人飞船“东方”1号。加加林成为第一个太空人。1969年7月16日，美国发射 “阿波罗”11号载人飞船，第一次把人送上月球。7月21日格林尼治时间2时 56分，航天员阿姆斯特朗将左脚踏到月球上，成为世界上第一个踏上月球的人。 目前空间技术成为各国竞争的一个焦点，太空旅游，月球基地等新概念也频繁的 被人提及。人类在太空之路上正在一步一步地前进。 未来的飞行会是怎样呢？比较日常的飞行器家庭化，智能化。比较现实的核
热气球的原理是利用加热的空气或某些气体比如氢气或氦气的密度低于气 球外的空气密度以产生浮力飞行。热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊 中空气的温度，从而达到控制气球升降的目的。而让热气球水平移动的唯一飞行 动力是风。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。就象作环球旅行时需要不停地换飞机一样， 热气球需要搭乘不同的气流，“换气流”时飞行员所要作的就是调整高度，热气 球的高度通常要达到十几千米。 继热气球之后，飞机是人类的又一大发明，也是目前应用最广泛的飞行器。 普遍认为飞机的发明者是美国人莱特兄弟，于 1903 年 12 月 17 日在美国试飞成 功。飞机原理中最重要的部分就是如何让密度比空气大得多的飞机产生可以将它 拖上蓝天的力，即“升力”。这里要涉及到两个定理：连续性定理和伯努利定理。 流体的连续性定理：“当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时， 由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进 任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。” 伯努利定理：“流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的 地方压力大。” 飞机的升力绝大部分是由机翼产生，尾翼通常产生负升力，飞机其他部分产 生的升力很小，可以忽略。当空气流到机翼前缘时，分成上、下两股气流，分别 沿机翼上、下表面流过，在机翼后缘重新汇合向后流去。机翼上表面比较凸出， 流管较细，说明流速加快，压力降低。而机翼下表面，气流受阻挡作用，流管变 粗，流速减慢，压力增大。由上述两个定理可知，机翼上、下表面出现了压力差， 垂直于相对气流方向的压力差的总和就是机翼的升力。这样重于空气的飞机借助 机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重力，从而翱翔在蓝天上了。 如果说在空中翱翔并不是人类独有的能力，那么冲破大气层飞向太空，则非 人类的专利莫属。1957 年 10 月，世界上第一颗人造地球卫星 Sputnik 1 在前苏联 发射成功，开创了人类航天新纪元。1961 年 4 月 12 日，苏联发射世界第一艘载 人飞船“东方”1 号。加加林成为第一个太空人。1969 年 7 月 16 日，美国发射 “阿波罗”11 号载人飞船，第一次把人送上月球。7 月 21 日格林尼治时间 2 时 56 分，航天员阿姆斯特朗将左脚踏到月球上，成为世界上第一个踏上月球的人。 目前空间技术成为各国竞争的一个焦点，太空旅游，月球基地等新概念也频繁的 被人提及。人类在太空之路上正在一步一步地前进。 未来的飞行会是怎样呢？比较日常的飞行器家庭化，智能化。比较现实的核
聚变引擎，太空休眠舱。比较天马行空的空间扭曲，虫洞发生器，传送门，惯性 阻尼器。未来会怎样谁也无法给出准确的答案。一切都等待着你我去发现，去创 造
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