寻找飞行的翅膀，人类在近200年内是如何飞上天空的

导语：科学探索是指对自然未知部分的探索性发掘。作为一种知识体系是科学研究活动的结果，掌握科学知识领悟科学本质发展科学探究能力，以便更好地促进科学和社会发展。

寻找飞行的翅膀

仅仅乘坐装有发动机的气球，并不能令人满意。热气球和飞艇

没有像鸟儿一样的外观和双翅，难以满足人类对飞行的要求，还不是人类征服天空的理想交通工具。为此，有不少人又开始研制新的飞行器。

英国的乔治·凯利是著名的航空科学家，

他从事飞行理论的研究，提出了“用一具轻巧的发动机装置推动倾斜的平面”的理论。1804年，凯利制成了用绳索牵引着飞行的滑翔机，从小山头起飞，越过村庄，安全降落。

1810年，凯利关于基础空气动力学的著作《空中航行》出版，该著作中论述了空气动力原理及其作用和应用，奠定了固定翼和旋翼机的基础。他指出，人体肌肉的力量远不足以用于机械飞行。对于飞行来说，欠缺的唯一部件是内部燃烧的发动机，只要有了它，航空飞行的梦想就可能成为现实。

到了19世纪末期，困扰飞行研究进展的问题仍然是动力装置的问题。当时唯一能提供推进能量的只有蒸汽机，而蒸汽机连同锅炉和燃料远比飞机自身重得多。

尽管如此，人们还是用蒸汽机做了许多勇敢的尝试。法国的阿代尔制造了两架蒸汽发动机的蝙蝠式飞机，取名叫“风神”和“飞机”，据称“飞机”曾飞离地面几米。

另一位法国海军军官迪·汤普尔也曾制造了一架蒸汽发动机的单翼机，无控制地离地飞行了10米。俄国海军上校莫扎伊斯基试飞了他自己设计的蒸汽动力单翼机。

然而，所有的这些试验和尝试，只让人们明白了两件事：蒸汽发动机并不适用于作为机械飞行的动力装置；获得飞行推力的最佳手段应该是螺旋桨。

经过长期的探索，在19世纪临近结束的时候，飞机的研究终于迎来了第一道曙光。

德国的滑翔飞行家奥托·李林达尔成为第一个在重于空气的飞行器上飞行的人。

他从1867年开始研究滑翔机，1891年～1896年间，他先后制造了18架外形模仿鸟的无发动机的滑翔机，并在柏林附近亲自进行了2000余次成功的悬挂飞行试验，有几次还完成了180°的转弯。

尽管他的滑翔机主要是用木材、布和少量的铁件制成，十分简陋，甚至是靠人体重心的移动来操纵飞行，但它毕竟是第一架可操纵的重于空气的飞行器。

就在李林达尔开始筹划在滑翔机上用蒸汽机提供动力的时候，一场不幸发生了——1896年8月10日，李林达尔在一次飞行试验中不幸遇难，年仅48岁。

另外一位值得一提的人是美国的兰利博士，

他是一位物理学家、天文学家和航空科学家。他从1887年开始研究重于空气的航天器，在实现飞机动力飞行的研究上一直处于遥遥领先的地位。他组装了许多由橡皮筋发动机和很小的蒸汽机推进的飞机模型。1896年，一架用蒸汽机提供动力，装有两副螺旋桨的串列式双翼机试飞成功，飞机以每小时48千米的速度飞行了1280米。

1898年，在美国国会的资助下，用内燃机提供动力的飞机问世。1903年10月7日，兰利制造的飞机进行首次试飞，飞机从船上弹射起飞，结果坠入河中。12月8日第二次试飞，又以坠水而告失败。试飞失败使兰利失去了国会的支持，3年后郁郁而终。虽然兰利博士生前没能实现飞行的愿望，但他对飞机研究做出的突出贡献却永载史册。

离兰利博士第二次试飞失败仅仅一个多星期后，一件具有划时代意义的事件发生了。

1903年12月17日，美国俄亥俄州的莱特兄弟经过多年对风筝、滑翔机的研究和试验，在北卡罗来纳州的基蒂霍克，驾驶着由发动机驱动的“飞行者1”号双翼飞机，成功地进行了历史上第一次有动力的持续飞行。他们在59秒内飞行了260米，创下了现在世界上公认的第一架飞机的飞行纪录。

“飞行者1”号是一架非常简陋而普通的双翼机，它的两个推进式螺旋桨分别安装在驾驶员位置的两侧，由单台发动机链式传动。但莱特兄弟在飞机的操作系统方面，却体现出了他们的天才之处，这也正是他们对航空事业最伟大的贡献所在。

李林达尔是通过移动自己的身体，改变重心来操纵飞行器的飞行，而莱特兄弟的“飞行者1”号则是通过机械装置使整个翼尖卷曲来操纵飞机的飞行。

尽管“飞行者1”号的设计非常原始，但现代飞机中转弯、爬升和降落等主要部件的设计都受到了它的影响，都可以在这架飞机上找到雏形。

紧接着，莱特兄弟又制造出装有新型发动机的“飞行者2”号，在赫夫曼大草原进行了试飞，最长飞行时间超过5分钟，飞行距离达4．4千米。

1905年，“飞行者3”号又飞上了蓝天。它能起飞、转弯、倾斜、盘旋，是世界上第一架能实用的飞机。1905年10月5日，哥哥威伯特·莱特驾驶“飞行者3”号持续飞行了38分钟，飞行距离达38．6千米。1908年，威伯特在法国进行飞行表演时，续航时间达到2小时20分钟，在当时航空界名列前茅。

莱特兄弟飞机的成功飞行，获得了美国、法国等许多国家的广泛承认，由此掀起了席卷世界的航空热潮。

20世纪初，航空热席卷全球，并创下了一个又一个的第一：1909年7月25日，法国人布莱里奥第一次驾机飞越英吉利海峡；1909年8月23日，美国人寇蒂斯创造了每小时69．821千米的第一个飞行速度纪录；1909年8月29日，法国人拉唐创造了升高155米的第一个飞行高度纪录。

逐渐，飞机不再被认为是赛场上吸引大家的新奇东西，而是一种实用的飞行运输工具。于是，人们首先想到要把它应用到军事上。

1914年8月，当第一次世界大战在欧洲爆发时，飞机作为对敌的空中机动观察哨开始了它的军事应用。在战争开始的头几个月里，各参战国加起来已拥有近千架飞机。

随着第一次世界大战的全面展开，早期的遭遇性的空战已逐步发展成为有目的的、有组织的、为争夺制空权而进行的空战。交战双方不断设计和制造了许多专门用于空中作战的速度快、机动性好、配备有优良武器的战斗机，空战的场面更为激烈壮观。

第一次世界大战推动了航空事业的高速发展。在4年的战争时期，战斗机的生产数量达到近20万架，其中英国5．5万架、法同5．1万架、德国4．7万架、美国1．5万架、意大利1．2万架。

与此同时，飞机的性能显著提高。飞机的飞行时速由100千米提高到了260千米；飞机升限由4200米提高到了8810米；航程加大到1900千米；飞机的结构、发动机和运载能力都有了很大的改进和发展。

第二次世界大战是人类历史上迄今为止规模最大的一场战争。这场战争中，各参战国的空军大显身手，成为战争的重要力量。

二战中的空战，包括空对空和空对地作战，主要集中在欧洲战区、苏德战区、地中海战区和北非战区四个战区。其中诞生了许多著名的大空战，包括不列颠之战、诺曼底登陆战、莫斯科保卫战、马耳他空战、西西里岛登陆战、日本偷袭珍珠港、中途岛之战等战役。

1945年8月6日，美国使用B29

轰炸机在日本广岛投下了第一枚原子弹。紧接着，8月9日，第二颗原子弹又在长崎上空爆炸，促使日本于8月14日宣告投降，从而结束了历时6年之久的第二次世界大战。

在第二次世界大战中，交战各国共投入飞机近64万架，数量空前。交战各国使用最多的是战斗机和轰炸机。在此期间，涌现出了如英国的“喷火”式、美国的“野马”式、苏联的“拉-5”、德国的“Me109”和日本的“零”式战斗机等各种优秀的战斗机种，最高时速已达到750千米，升限超过1．2万米，最大航程达3300千米。

两次世界大战有力地刺激和促进了航空技术的飞速发展。大战结束后，大量的军用飞机改装为民用飞机，用于运送旅客和货物，并在飞机的机体设计、材料、操纵及安全性能方而进行了改进和完善。

由于活塞式发动机的功率和螺旋桨的效率难以满足飞机继续增速和提高升限的需要，人们开始加紧研制喷气式发动机。喷气式发动机的优异性能，为提高飞机的飞行速度创造了条件。喷气式飞机的诞生使飞机进入了超音速飞行的时代。

从1903年莱特兄弟制造出第一架有动力的飞机开始，直到100余年后的今天，飞机从结构到性能、从外观到内部系统都已发生了巨大的变化。现在，世界上飞机机型众多，侦察机、战斗机、轰炸机、强击机、舰载机、加油机、反潜机、电子干扰机、预警机、垂直起降机、隐形机等纷纷涌现，性能不断提高，已成为现代战争的重要作战工具。美国的F22

、F117A隐形战斗机和俄罗斯的米格-39、S30战斗机便是军用机中的佼佼者。

在民用航空领域，从20世纪30年代由军用战斗机改装而成的十分简陋的飞机，到50年代的喷气机，再到70年代波音747等大型客机的问世，民用航空发展日新月异。

空中旅行已成为人们日常生活中习以为常的事情。人类跨越大陆和海洋的飞行时间越来越短，地球将变得“越来越小”。

结束语：目前公认的对科学探索诠释是：对自然未知部分的探索性发掘。比较热门组成有：以星际探索、地球自身空间探索为代表的空间探索，地外文明探索、史前文明探索为代表的文明探索，以考古、考据为代表的历史探索，以人类学研究为主的人类文化探索等。