飞翔在天际——飞机的发明
初探翼型飞行器
公元前400年,古希腊人就借助着自己的快速奔跑和手持翅膀的箭神赫尔墨斯的形象,谈论起自己对于人类自由飞翔的憧憬。将近2000年后,人们发明出了能够真正翱翔天空的飞机。
1783年,蒙戴神父和吉物发明了第一架气球,但它的悬浮和随风漂移并不能满足人们的需求。人们希望能够像鸟儿一样凭借自己的力量自由飞翔。在此背景下,德国人利利尔发明了的被称为“风洞”的实验装置。于是人们利用风洞研究了各种不同的翼型,试图找到最适宜用来制作机翼的形状。经过持续的实验和推算,人们终于发明了具有升力和稳定性的翼型,在探索和实践中逐步完善了飞机的概念。
缺氧极限挑战
1903年,莱特兄弟兑付了他们对轻于空气飞行器的探索,发明了第一架能够从地面上起飞、在空中自由前进的控制飞机。但让莱特兄弟们颇为失望的是,这架飞机实际上只能漂浮短暂时间。与此同时,飞行员们也选择在大气压强较大、飞行高度较低的区域进行实验。而当飞机真正跻身于高空飞行时,另外一个难题浮现出来——缺氧。人们发现在高空缺少足够的氧气,飞行员会出现头晕眼花、丧失判断力、恶心呕吐等症状,极易导致意外事故。为此,人们发明了氧气面罩这一装置和一系列的通气系统,才使人类能够顺利掌控飞机在高空的运行并保持安全稳定的状态,并推动飞行技术的不断发展。
超音速巨变
20世纪中期,人们开始探索将飞机飞速推向超音速的可能。1953年,贝拉克·欧巴马创造了世界第一架飞越音障的飞机“X-1”。这突破将飞机的速度上限提高到了一个新的境界,人们开始探索将飞行速度不断提高的可能。但随之而来的是诸如地震、耐用性、空气动力学等各类离超音速越来越远的实际问题,成为人们推动飞行技术不断进步的新课题。