《人类飞行史》PPT课件.ppt

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1、人类飞行史,人类飞行梦,嫦娥是中国人飞行的应该算是比较早的一种梦想或者说是试探性的期盼；中国古代的神话中飞行不需要借助任何工具，直接御空飞行。孙悟空的一个筋斗十万八千里算是中国最美好的对飞行的设想。,风筝的起源,中文名称:墨子又名:墨翟 所属年代:春秋战国时代 生 卒 年:约480420中国古代思想家、墨家创始人。,风筝起源于中国，最早的风筝是由古代哲学家墨翟制造的。据韩非子外储说载：墨翟居鲁山（今山东青州一带）“斫木为鹞，三年而成飞一日而败。是说墨子研究了三年，终于用木头制成了一只木鸟，但只飞了一天就坏了。墨子制造的这只“木鹞”就是中国最早的风筝。,风筝问世后，很快被用于测量传递信息，飞跃险

2、阻等军事需要。（见后页）。唐宋时期，由于造纸业的出现，风筝改由纸糊，很快传入民间，成为人们的娱乐的玩具。宋朝风筝已在民间广泛流行。随着国际交往的增加，中国的风筝流传到世界各地。先是传到日本和朝鲜等近邻国，后又漂洋过海，传到了缅甸，马来亚，印度尼西亚和新西兰直到更远的东方岛屿上；另一线则顺着“丝绸之路”或蒙古人的征战路线进入了阿拉伯和西欧。元代在中国为官17年的意大利人马可.波罗归国后，也把风筝介绍到了西方。山东潍坊是我国著名风筝产地，明代就已在民间出现扎制风筝的艺人。清代，随着放风筝习俗的流行，风筝艺术亦达到鼎盛阶段。道光年间，郭麟吟清明的一首竹枝词描绘道：“一百四日小寒食，冶游争上白浪河，纸

3、鸢儿子秋千女，乱比新来春燕多。”郑板桥有诗曰：“纸花如雪满天飞，娇女秋千打四围，飞彩罗裙风摆动，好将蝴蝶斗春归。”潍坊、开封、北京、天津、南通、阳江并称中国六大传统风筝产地。,中国汉代楚汉相争，韩信曾令人制作大型风筝，并装置竹哨弓弦，于夜间漂浮楚营，使其发出奇怪声音，以瓦解楚军士气。北齐白石礁真稿公元559年，北齐文宣帝时，大杀“元”姓宗族，彭城王元勰的孙子元韶被囚地牢。元韶堂弟为元韶制作风筝，他们二人从金风楼乘风筝双双飞逃。南北朝风筝曾是被作为通讯求救的工具。梁武帝时，侯景围台城，简文尝作纸鸢，飞空告急于外，结果被射落而败，台城沦陷，梁武帝饿死留下这一风筝求救的故事。唐代将被用于军事上的风筝

4、，已渐转化为娱乐用途，并于宫庭中出放风筝.宋代把放风筝作为锻炼身体的功能，百姓在清明节时，将风筝放的高而远，然后将线割断，让风筝带走一年所积之霉气。明代以风筝载炸药，依“风筝碰”的原理，引爆风筝上的引火线，以达成杀伤敌人之目的。清乾隆即有双纸控制风筝详图尺寸与解说。日伪时期因军事的理由禁止放风筝，因为鲜艳的风筝可传递给敌方讯息，并提供飞机轰炸的目标。二次世界大战美军曾用特技风筝做活动靶，训练打靶。,风筝怎样飞起来,风筝升空的原理，主要是靠（风）的推力升扬于空中。风筝本身有重量，会往地面降落，它之所以可以在空中漂浮飞翔，是受空气的力量支撑向上，这种力量称为扬力。风筝在空中时，空气会分为上下流层，

5、此时通过风筝下层的空气受风筝面的阻塞，空气的流速减低，气压升高，风筝就上扬，上层的空气流通舒畅，流速增强，致使气压降低，把风筝吸扬上去，扬力即是由这种气压之差才产生的。故飞翔空中的风筝，接受空气的扬力之外，同时亦受到空气往下压的压力，此压力称之为抗力，若抗力小于扬力时，风筝才能飞翔于空中所以风筝提线的角度若放置下方时，抗力增强，风筝只会往远处飞扬，若放置上方时，扬力增强，抗力减少，风筝才会往高处飘翔。,风筝飞上天空为飞机飞上天空提供了原理和灵感。在一些国家的博物馆中至今还展示有中国风筝，如美国国家博物馆中一块牌子醒目的写着：“世界上最早的飞行器是中国的风筝和火箭”。英国博物馆也把中国的风筝称之

6、为“中国的第五大发明”。据史料记载，中国的风筝大约在14世纪传入欧洲，这对后来的滑翔机和飞机的发明有着重要的作用。,风筝与避雷针的发明,1752年7月的一天，在北美洲的费城，一位名叫富兰克林的科学家，做了一个轰动世界的实验：这天下午，天色阴暗，乌云滚滚。天空中不时闪烁着青白色的电光，传来一阵阵沉闷的雷声，眼看一场可怕的大雷雨就要来临了。“这是最合适的天气!”富兰克林和他的儿子威廉带着风筝和莱顿瓶(一种可充放电的容器)，奔向郊外田野里的一间草棚。这可不是一只普通的风筝：它是用丝绸做成的，在它的顶端绑了一根尖细的金属丝，作为吸引闪电的“接收器”；金属丝连着放风筝用的细绳，这样细绳被雨水打湿后，也就

7、成了导线；细绳的另一端系上绸带，作为绝缘体(要干燥)，避免实验者触电；在绸带和绳子之间，挂有一把钥匙，作为电极。富兰克林和他的儿子连忙乘着风势，将风筝放上了天。风筝，像一只矫健的鸟儿，渐渐地飞到云海中。父子俩躲在草棚的屋檐下，手中紧握着没有被雨水淋湿的绸带，目不转睛地观察着风筝的动静。突然，天空中掠过一道耀眼的闪电。富兰克林发现，风筝引绳上的纤维丝一下子竖立起来。这说明，雷电已经通过风筝和引绳传导下来了。富兰克林高兴极了，他禁不住伸出左手，触碰一下引绳上的钥匙。“哧”的一声，一个小小的蓝火花跳了出来。“这果然是电!”富兰克林兴奋地叫了起来。,“把莱顿瓶拿过来。”富兰克林对威廉喊道。他连忙把引绳

8、上的钥匙和莱顿瓶连接起来。莱顿瓶上电火花闪烁。这说明莱顿瓶充了。事后，富兰克林用莱顿瓶收集的雷电，做了一系列的实验，进一步证实了雷电与普通电完全相同。富兰克林的这一风筝实验，彻底地击碎了闪电是“上帝之火”、“煤气爆炸”等流行的说法，使人们真正认识到雷电的本质。因此，人们说：“富兰克林把上帝与闪电分了家。”富兰克林的风筝实验绝不是一时冲动所做的。早在数年前，他就致力于电的研究，并在当时人们不知“电为何物”的时代，指出了电的性质。在一次研究的意外事件中，他得到启迪。有一次，他把几只莱顿瓶连在一起，以加大电容量。不料，实验的时候，守在一旁的妻子丽德不小心碰了一下莱顿瓶，只听得“轰”的一声，一团电火花

9、闪过，丽德被击中倒地，面色惨白。她因此休息了一个星期身体才得到康复。“莱顿瓶发出的轰鸣声，放出的电火花，不是和雷电一样吗?”富兰克林大胆地提出这个设想。经过反复思考，他推测雷电就是普通的电，并找出它们两者问的12 条相同之处：都发亮光；光的颜色相同；闪电和电火花的路线都是曲折的；运动都极其迅速；都能被金属传导；都能发出爆炸声或噪声；都能在水或冰块中存在；通过物体时都能使之破裂；都能杀死动物；都能熔化金属；都能使易燃物燃烧；都放出硫磺气味。1747年，富兰克林把他的这些想法，写成论文论雷电与电气的一致性。他将论文寄给他的朋友、英国皇家学会会员科林逊。可当科林逊将论文送交皇家学会讨论时，得到的是一

10、阵嘲笑。许多权威科学家认为富兰克林的观点荒唐无比，“把科学当作儿童的幻想”。,对于权威人士的嘲笑、奚落，富兰克林不予理睬，终于在做好各种准备的情况下，冒着生命危险，做了风筝实验。富兰克林从风筝实验中，不但了解了雷电的性质，而且证实：雷电是可以从天空“走”下来的。“高大建筑物常常遭到雷击，能不能给雷电搭一个梯子，让它乖乖地走下来呢?”富兰克林想。正当富兰克林思考这一问题的时候，不幸从俄国彼得堡传来消息：1753年7月26日，科学家利赫曼为了验证富兰克林的实验，在操作时，不幸被一道电火花击中身亡。这更坚定了富兰克林研制避免雷击装置的决心。他先在自己家做实验：在屋顶高耸的烟囱上，安装一根3米长的尖顶

11、细铁棒；在细铁棒的下端绑上金属线；沿着楼梯，把金属线引到底楼的一个水泵上(水泵与大地有接触)；将经过房间的那段金属线分成两段，且将两股线相隔一段距离，各挂一个小铃。这样，如果雷电从细铁棒进入，经过金属线进入大地，那么，两股线受力，小铃就会晃荡，发出响声。一天，电闪雷鸣，暴风雨就要来了。在雷声、雨声的“伴奏”下，守候在房间小铃旁的富兰克林，听到了小铃发出的清脆、悦耳的声音。他高兴地笑了。富兰克林把那根细铁棒称为“避雷针”。避雷针的问世，引起了教会的反对。他们认为：“装在屋顶的尖杆指向天空是对上帝的不敬。”“干涉上帝的事，对上帝指手划脚，是要受上帝惩罚的。”然而，有一次在一场雷雨之后，神圣的教堂着

12、火了，而装有避雷针的房屋却平安无事。于是，避雷针的作用被人们认识，避雷针也很快地传开了。至1784年，全欧洲的高楼顶上都用上了避雷针。,避雷针是早期电学研究中的第一项具有重大应用价值的技术成果，它不仅使人类免受“雷公”肆虐之苦，而且也使雷电和上帝脱离了关系。可以说中国发明的风筝作为技术工具在最初的雷电试验中起了不可替代的作用。,避雷针,自己动手做风筝,骨架（1选材；2劈竹；3削竹；4弯竹；5连接）风筝面（1选材；2裁剪；3糊；4边缘处理）,放风筝儿歌,刮着大风放风筝，风吹风筝挣断绳，风筝断绳风筝松，断绳风筝随风行，风不停，筝不停，风停风筝自不行。,明朝有个叫万户的人，第一个想到了利用火箭的推力

13、和风筝的浮力送自己升空，但是最终火箭爆炸，他死了。万户是人类航天鼻祖。,第一个火箭,现代火箭可用作快速远距离运送工具，如作为探空、发射人造卫星、载人飞船、空间站的运载工具，以及其他飞行器的助推器等。如用于投送作战用的战斗部(弹头)，便构成火箭武器。火箭是目前（截止2009年）唯一能使物体达到宇宙速度，克服或摆脱地球引力，进入宇宙空间的运载工具，而火箭的速度是由火箭发动机工作获得的。,现代滑翔机主要用于体育运动。滑翔机的出现要早于飞机，为飞机的成功研制提供了必要的技术储备。1801年，英国的乔治凯利爵士研究了风筝和鸟的飞行原理，于1809年试制了一架滑翔机。他记述说：滑翔机不断地把他带起，并把他

14、带到几米外的地方。但在后来的试验中，这架滑翔机被撞毁了。1847年，已是76岁的凯利制作了一架大型滑翔机，两次把一名10岁的男孩子带上天空。一次是从山坡上滑下，一次是用绳索拖曳升空，飞行高度为23米。4年后，由人操纵的滑翔机第一次脱离拖曳装置飞行成功，飞行了约500米远。凯利对飞行原理、空气升力及机翼的角度、机身的形状、方向舵、升降舵、起落架等都进行了科学的研究和试验，他首次把飞行从冒险的尝试上升为科学的探索。凯利提出，现代飞机不应模仿鸟类振翼而飞，而应采取固定翼飞机推进器的模式。,第一架滑翔机,乔治.凯利空气动力学之父,第一架固定翼滑翔机,德国土木工程师利林塔尔所设计的滑翔机把无动力载人飞行

15、试验推向高潮。从1871年起，他就热衷于研究和制造滑翔机，他利用所有余暇研究空气动力学、试制飞机和驾机试飞。他所著鸟类飞行是航空的基础一书被后来的飞行探索者奉为经典之作。他于1891年制作了第一架固定翼滑翔机，翼展为7米，用竹和藤作骨架，骨架上缝着布，人的头和肩可从两机翼间钻入，机上装有尾翼，全机重量约2公斤，很象展开双翼的蝙蝠。他把自己悬挂在机翼上，从15米高的山岗上跃起，用身体的移动来控制飞行，滑翔90米后安全降落。这是世界上第一架悬挂滑翔机。18911896年间，利林塔尔共制作了5种单翼滑翔机和2种双翼滑翔机，先后进行了2000多次飞行试验。1896年8月9日，他驾驶滑翔机在里诺韦山遭遇

16、强风而坠落，次日去世。他留给后人的最后一句话是：“要想学会飞行，必须作出牺牲。”,李林塔尔,李林塔尔滑翔飞行的先驱 他的滑翔距离一般都在100250米左右，其中最远可达300米。,1914年德国人哈斯研制出第一架现代滑翔机，它不仅能水平滑翔，还能借助上升的暖气作爬高飞行，并且其操纵性能更加完善。从此，滑翔机进入了实用阶段。在第二次世界大战期间，滑翔机曾用来空降武装人员人员和运送物资。,第一架现代滑翔机,第一架飞机,1903年美国莱特兄弟设计制造的飞机进行了成功的飞行，这是世界上首次实现重于空气航空器的有动力、可操纵飞行。1903年12月14日至17日，“飞行者”1号在美国北卡罗莱纳州基蒂霍克的

17、一片沙丘上。进行了次试飞，第一次试飞由奥维尔莱特驾驶，共飞行了36米，留空12秒。第四次由韦伯莱特驾驶，共飞行了260米，留空59秒。1906年，他们的飞机在美国获得专利发明权。他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。同年，他们创办了“莱特飞机公司”。莱特兄弟的巨大贡献就在于实现了飞机依靠发动机功率和螺旋桨推力载人飞行。1908年，莱特兄弟改良了飞机。他们装置了22050瓦的发动机，改造了坐椅，使驾驶人坐在机翼中间进行操纵。这一年他们在法国巴黎举行了飞行表演，创下连续飞行2小时22分23秒，飞行距离117.5千米的记录。这是当时世界上最长的飞行时间和距离。巴黎的飞行表演是莱特兄弟赴欧洲众多表演

18、中最成功的一次。在纪念纽约发现300周年庆典上，韦伯莱特又进行了一次飞行表演。虽然这次飞行仅仅只有几十分钟，但却极大激发了美国公众发展航空事业的热情。,莱特兄弟驾驶飞行者1号做人类首次飞行。自此人类彻底掌握并完美的利用了飞行技术。,飞机飞行原理,飞机的飞行要解决两个问题：一是上升；二是前进。上升是根据伯努利原理，即流体（包括气流和水流）的流速越大，其压强越小；流速越小，其压强越大。飞机的机翼做成的形状就可以使通过它机翼下方的流速低于上方的流速，从而产生了机翼上、下方的压强差（即下方的压强大于上方的压强），因此就有了一个升力，这个压强差（或者说是升力的大小）与飞机的前进速度有关。当飞机前进的速度

19、越大，这个压强差，即升力也就越大。所以飞机起飞时必须高速前行，这样就可以让飞机升上天空。当飞机需要下降时，它只要减小前行的速度，其升力自然会变小，以致小于飞机的重量，它就会下降着陆了。前进靠的是发动机的动力带动螺旋桨旋转产生的向前牵引力或是喷气产生的向前推力。,世界上最早的飞车,根据苏州府志记载，在我国清朝时期（公元十七世纪），苏州地区有位能工巧匠徐正明，用了近十年的时间，造出来一架带旋转飞翼的“飞车”。人坐在“飞车”的椅子上，用脚踩踏板，通过机械传动旋翼，“飞车”居然离地一尺多高，腾空越过一条小河。徐正明的“飞车”造好以后，没有得到外界的赞助支持，其妻也颇有怨言，家境日益贫困艰难，没办法再继

20、续改进他设计的“飞车”。他死后，其妻悲愤欲绝，一气之下就把那架“飞车”给烧了。可惜世界上最早的人力飞行器，就这样湮没失传了。根据上述简单历史记载，估计徐正明造出的“飞车”是一架靠人脚力量驱动的旋翼直升机。没能最后完善的技术原因估计有三条：1.古代使用的材料主要是铁与木材，想必机身不轻。2.直升机都有个离地后的机身反作用力的自转问题，估计当时没能妥善解决。3.直升机的气动效率本身就比较低，人体的力量又太小，所以至今都没能人研制出成功的人力直升机来。,升空热气球,中国最早的热气球是孔明灯。蒙哥尔费兄弟是热气球的发明人。约瑟夫蒙哥尔费兄弟是法国里昂附近的安诺地的造纸工人。当他们看到碎纸片再篝火上飞舞

21、时，不约而同地产生了利用热空气制造飞行物的念头。从纸袋到布袋，直到1783年6月5日公开表演的巨大热气球，一步步地走向成功。热气球靠在底部补充或排放热空气来控制气球飞行的高度靠人力驱动螺旋桨来推进。虽然在大风天不能出行，但在当时确实是一种相当令人满意得空中交通工具。热气球是航空器的一种，它配备有用来填充气体的袋状物，当充入气体的密度小于其周围的环境的气体密度，且由此压力差产生的静浮力大于气球本身与其搭载物的重量时气球就可浮升。气球作为一种交通工具可用来运载观测仪器和乘客，只装载设备的无载人气球经常用于对高空大气环境的科学研究，有时也用于测定宇宙射线。热气球的组成：球皮、吊篮、仪器、燃烧器、燃料。,