导入:采用故事导入法,我们的课程和飞行有关,大家想想能给大家讲个跟飞行有关的故事吗?先根据嫦娥奔月、伊卡洛斯等古代神话,引出人类飞行活动的产生和发展,然后讲解民用航空发展历程和中国民航的发展概况。
讲授新课第一章第二节航空发展史一、人类的飞行梦想(一)在中国:春秋时期(-770----486)公输般《墨子》一书中有这样的记载:“公输子削竹木以为鹊,成而飞之,三日不下。
”就是说鲁班制作的木鸟,能乘风力飞上高空,三天不降落。
这可不可以认为,是原始航空科学的先头兵。
宋代明代的万户就曾利用风筝加上火药作为推力进行航天飞行试验。
万户是中国明代的一个官吏,当时他曾将风筝与火药制成的火箭结合使用,进行升空尝试。
万户在一把座椅的背后装上47枚当时最大的火箭,他将自己捆在椅子上,两只手各拿一只大风筝,然后点燃火箭,以借火箭的前进推力,加上风筝上升的力量飞向上空。
虽然万户的实验失败了,但作为人类第一次用火箭作动力飞行的尝试,却不失为一个伟大的事件。
为了永远纪念万户的功绩,国际天文联合会将月球背面的一座环形山,命名为“万户山”。
明代竹蜻蜓”。
它是由一根竹棒和一个(或几个)竹片构成的,竹片被削成了向同一方向的倾斜面。
因此,当用孩子们双手夹住竹棒使劲一搓时,“竹蜻蜓”就会旋转着飞向空中。
随着惯性减弱、转速降低,“竹蜻蜓”又会旋转着稳稳地落回地面。
大约到了明代的时候,中国的大约到了明代的时候,中国的“竹蜻蜓”传到了欧洲,被称作“中国的飞行陀螺”。
(二)在西方:在欧洲的文艺复兴时代,在达·芬奇的扎记中记载了他对滑翔升空的构想。
据说他曾经花了20多年观察与研究鸟、蝙蝠、昆虫的飞行,并且计划将他的发现写成一本著作。
1505年,达·芬奇写成了研究手稿《论鸟的飞行》。
达·芬奇是大画家,在这篇论文中,图文并茂。
他指出“由于大气本身是具有可压缩的性质的物质,当有某种物体以比它的流动更快的速度拍击大气时,它就要受到压缩。
”还指出“除非翅膀拍击空气的运动比空气压缩时自身的运动速度快,否则翅膀下的空气不会变得很密,因此鸟就不会在空中支承自己的重量。
”达·芬奇在这里已经有了作用与反作用的思想,即鸟的翅膀拍击空气,空气给鸟的翅膀以升力。
达·芬奇还研究了鸟的羽毛的结构,他的结论是:羽毛的排列特点是当它向下扇动时,结构是密的压缩空气的效果显著;而当翅膀上扬时,羽毛变的疏散以减少空气阻力。
达·芬奇还观察到在山谷或一定条件下会产生向上的气流,鸟经常利用这种上升的气流,高飞而又节省力气。
他进一步注意到鸟一般都是逆风而很少顺风飞行。
他说:“鸟逆风飞行可以不必扇扑翅膀,这得益于下降时下面的气流。
利用放松运动使之处于气流之上。
”他在这里已经有了空气动力产生升力的萌芽,这是极可宝贵的体验。
此外达·芬奇还对鸟的起飞、降落、转弯、滑翔等动作,并且给了许多合理的解释。
根据鸟的飞行原理,达·芬奇设计了飞机、降落伞、直升机。
他考虑最多的是扑翼机,他说:“鸟是一架按数学定律工作的机器,人具有复制这架机器全部运动的能力。
它的强度可能不会符合,因为缺少维持平衡的动力。
我们可以说,人们建造这种机器不缺少任何东西,只有鸟的生命除外。
”后来的历史发展证明,达·芬奇的这个论断是十分正确的。
二、静力飞行——气球时代1709年8月5日,巴西人古斯芒神父用粗帆布制成一个吊有吊舱的热气球,以麦秆和羊毛为燃料,在葡萄牙做了热气球升空表演,这个热气球号称是“世界上最早的热气球。
”1782年11月25日,法国的蒙格尔菲兄弟利用点燃麦秆后产生的热气,使一只蒙有纸皮的热气球升空,这只热气球被公认为世界上第一只成功飞行的热气球。
1783年9月19日,巴黎凡尔赛宫前广场人声鼎沸,蒙哥尔费兄弟做了一场轰动一时的表演,连法国国王路易十六也带着满朝文武来观看。
广场上有一只用纸和布糊成的大气球,气球直径12米、高17米,模样像一个柄朝下的大鸭梨。
气球下面吊了一个盆状的大柳条笼子,里面有三位光荣的“乘客”——一只鸡、一只鸭和一头羊。
兄弟俩点燃了放置在气球下面的柴禾等物,热气冲进了气球,于是气球缓缓上升到500米的空中。
在激动的观众面前,这只气球用8分钟时间飞行了3公里后,安全降落在城外的草地上。
路易十六见状喜出望外,决定下次升空要作载人飞行。
为防止意外,他提出让两名死囚先坐进吊篮。
谁知,他的提议引起群情哗然,谁都不同意让死囚去享受人类第一次升空壮举的荣誉。
经过激烈竞争,化学教授罗齐埃和陆军少校达尔朗德乘上了热气球。
这个具有历史意义的时刻是:1783年11月21日下午1点54分。
两人乘坐的热气球形状为椭圆形,直径15米,高22米。
在几万名观众的欢呼声中,他们升上300米左右的天空,飞越了塞纳河,飞行25分钟后,他们安全降落在蒙马尔特。
这是人类历史上第一次气球载人飞行。
蒙哥尔费热气球不久便与17年前英国人亨利·卡文迪什发明的另一种使用氢气的易燃空气气球结合了起来。
法国物理学家查理首先进行了这项实验。
他研制出了以氢气代替热空气、产生浮力的气球,而且采用了在丝绸上涂橡胶的方法制成的气囊。
1783年12月1日,他的氢气球从巴黎杜伊勒利宫起飞,平安地飞行了43公里,实现了首次氢气球载人飞行。
氢气球的性能明显比热气球好,后来得到了迅速发展。
早期的气球主要用在军事上,首先是通信联络和侦察。
1871年普法战争中巴黎被围,法国人曾用气球将人员和信件送出包围圈。
第一次世界大战中,系留气球被广泛用来当作监视对方的空中平台。
气球还曾用于防空和轰炸。
三、静力飞行——飞艇时代1852年9月24日英国人乔治·凯利开始研制飞艇,成为现代飞艇设计的鼻祖。
1900年7月德国的齐伯林以铝为构件的硬式飞艇试验成功。
时速达每小时30公里。
齐柏林因此被后世称为“飞艇之父”。
齐伯林的飞艇几经改进,到1911年的齐伯林七号,装有420马力的发动机,时速大约每小时58公里,并且被用于第一次世界大战,去对法国作战。
四、动力飞行时代在达·芬奇系统地研究鸟的飞行之后的数百年间,人们似乎忘掉了航空。
特别是,在18世纪末,当法国人乘气球升空得到成功,并热衷于研究靠气球飞行、又逐步并取得进展的时候,在法国没有人再关心飞机飞行了。
到了19世纪初,英国人乔治·凯利(George Cayley,1773-1858)才又提出这个问题,而且比达·芬奇更前进了一步.1796年,他设计、制造了以弹簧为动力的直升机模型并试飞成功。
1809-1810年凯利分三次在英国的《自然哲学、化学和技艺》杂志上发表了题目为《论空中航行》的论文。
这是世界上最早的航空论文,也是世界上现代航空的标志。
所以凯利后来被人们称为“航空之父”。
后来,在凯利逝世后的半个世纪,美国的莱脱兄弟实现了飞机飞行,大莱脱曾说过:“我们设计的飞机,完全按照凯利爵士的非常精确的计算方法。
”所以后来西方的航空专家都称凯利为航空之父。
兰利(Samuel Pierpont Langley,1834-1906)是美国的职业科学家,起先曾从事土木工程工作,后来靠自学成为著名的天文学家。
兰利将他的研究结果写成一本书《空气动力学实验》,于1891年由华盛顿的斯密森学会出版。
这本书是最早的比较系统的实验空气动力学著作,对后来的飞机研究者,包括莱特兄弟影响很大。
除了实验室研究外,兰利还动手做飞行试验。
莱特兄弟的飞机美国在俄亥俄州开自行车修理店的莱特兄弟为德国的利林塔尔的牺牲精神所鼓舞,决心试制飞机。
他们首先从制造滑翔机开始,从1899年开始,逐渐改进。
1899年,他们写信给斯密森研究院索取有关航空资料,他们研究前人的经验,其中包括达·芬奇、乔治·凯利、兰利教授、马克辛(机枪的发明者)、查纽特、帕森斯、托马斯·爱迪生、利林塔尔、阿代尔、等等的事迹与经验。
最后,他们决心制造装有发动机与螺旋桨的飞机。
经过艰苦的研究,终于制成了4缸8马力的内燃发动机,并且用枞木制造了螺旋桨。
1903年12月17日在北卡罗来纳州的刺鬼山海岸(Kill Devil Hills beach),对他们制成的“飞行者”1号进行了试飞。
“飞行者一号”被公认为人类的第一架飞机,莱特兄弟也被公认为飞机的发明人。
冯如(1883-1912)广东恩平人,12岁赴美当童工,后在一家工厂当工人。
经过数年的自学研究,积累了不少机械制造方面的知识。
1906年,冯如在旧金山与当地华侨和亲友集资创办飞机制造公司。
1907年,广东机器制造厂在美国奥克兰市成立,从事研制飞机。
经历了6次失败后,在1911年初,于奥克兰市成功地进行了多次航空表演,而且创造了时速105公里的新记录。
当时孙中山先生也在美国,观看了他的飞行表演,在观看后发表讲话时对冯如的成功大加称赞,鼓励他回国为祖国服务。
1911年3月冯如回国,不幸在1912年8月25日的一次飞行表演中因飞机失事而牺牲。
第三节民航的发展历程一、民航的初创时期(1919-1937)一战前:世界一战1914年之前,飞机出现后基本上是一种娱乐的工具,主要用于竞赛和表演,飞机技术发展缓慢。
一战中:世界一战1914年—1919年极大刺激了航空工业的大发展。
飞机在一战中先是用于为陆军部队服务的空中侦察,后来飞机上装上机枪,用于空中格斗,最后飞机又带上炸弹,去轰炸敌方的地面阵地和敌方地面部队。
在一战中诞生出侦察机、战斗机、轰炸机、强击机和教练机。
一战初期,参战各国约有飞机1500架,而到战争末期,各国在前线作战的军用机达到8000多架。
4年中,交战双方用于作战的飞机有近二十万架之多。
在一战中,飞机的性能有了很大的提高。
飞机速度在1914年时一般是每小时80~115公里,4年后增至180~220公里;飞行高度从200多米提高到8000米;飞行距离从几十公里增大到400多公里。
一战后至二战:一战后,各国把飞机的军事用途逐渐转到民事用途上。
1919年8月25日,英国的飞机运输和旅游公司首次开辟了定期国际航班,航线是伦敦—巴黎。
所以1919年公认为民航正式开始的一年。
1920年中国开通第一条国内航线北京—天津段。
1919年至1930年为民航兴起初创的时代。
1927年,美国人查尔斯.林白横越大西洋飞行:NYC—PAR二战中:世界二战1939年—1945年中断民航的正常发展,但是二战也极大刺激了航空工业的发展和航空技术的进步。
二、民用航空的大发展时期(1945—1958)1945-1958年,世界民航进入恢复并大发展的时期,具体表现为:1、大批具有重要国际地位的民航组织成立,如ICAO的成立。
1944年芝加哥会议后确定1947年成立ICAO。
2、民用航空运输网络开始形成。
全世界各位大力开始发展民用基础设施设备,如机场的新建、空管技术的进步、世界航线网络的建立等。