我们的飞行梦.pptx

我们的飞行梦从模仿到创新——飞行技术发展科江实验小学第三届科技节///////////////////////////////////////////// 源起飞行——是人类自古以来的梦想…… 在古希腊神话中，有一位叫伊卡洛斯的英雄，他收集了很多羽毛，用蜡封起来，做了一双翅膀，装在了自己身上，他挥动羽翼，成功的飞了起来，他越飞越高，可是惩罚也终于飞来了！太阳强烈的阳光融化了封蜡，羽毛散开了，最终掉入了海里…… 你看，古代的人们就开始了思考怎样飞行，他们把目光放在了能够飞行的对象上——鸟！ 鸟儿通过扇动翅膀飞行，那…… 装一双翅膀，能成功飞起来吗？ 从神话到现实，无数人为此努力着…… 我们熟悉的达芬奇，他是早期研究鸟类飞行原理的先驱，他尝试发明过滑翔机、扑翼飞机和直升机，但在试验中遭到了失败。 不过他系统研究鸟类飞行的原理，写出了论《鸟的飞行》一文。 实际上，像鸟一样震动翅膀根本无法使人飞起来 鸟类，有一系列适合飞行的身体特点，比如：骨骼是空心的，质量轻；胸肌特别发达，能够支持翅膀快速的振动；心脏与体重的比例是脊椎动物中最高的，能够保证高强度运动的血液供应；身体呈流线型，阻力小…… 人如果要具有相应的特点，后果比较严重：·空心的骨骼——极易导致骨折；·使用双手振动翅膀飞起来——需要胸肌要超过15米厚；·人类的心脏、呼吸系统不适应飞行的高空、高速环境；· …… 人们认识到，仅仅把鸟的翅膀移植到人类身上，不能使人飞起来； 科学家开始研究鸟类飞行的深层原理：向上的升力前进的动力方向控制 解决升力问题的人是“空气动力学之父”的英国人乔治·凯利爵士，他曾经试图模仿鸟类设计振翼的飞机，也就是让机翼像鸟的翅膀一样上下扇动，但是很快意识到那完全不可能，于是他回到了原点，重新审视鸟类翅膀的功能，发现它不只是提供前进的动力，还提供向上的升力，这个发现很重要。 更重要的是，凯利发现了空气在不同形状的翼面流过时产生的压力不同，提出了通过固定机翼（而非振翼）提供飞行升力的想法。就是说，他意识到模仿鸟儿扑腾翅膀制造机翼不如让机翼自带升力。 凯利不仅是一个理论家，更是实践者。1849年，凯利制造了一架三翼滑翔机，让一名10岁的小孩坐着它从山顶滑下（动力来自于人用绳子牵引），实现了人类历史上第一次载人滑翔飞行。 四年后，也就是1853年，凯利又制造了可以操控的滑翔机，这次他成功地让一位成年人（他的马车夫）实现了飞行。这次飞行可能过程有点凶险，以至于这位马车夫随后辞职不干了。 凯利对自己的研究工作都有详细的记述，特别是留下了《论空中航行》一书。在书中，凯利明确指出升力的机理与推力机理应该分开，人类飞行器不应该单纯模仿鸟类的飞行动作进行飞行，而应该用不同装置分别实现升力和动力，这为飞机的发明指出了正确的道路，并给了后来的莱特兄弟理论指导。 在凯利之后，第二代飞行器发明家以德国的奥托·李林塔尔为代表。他是世界上最早实现自带动力滑翔飞行的人，也是最早实现重复成功地进行滑翔试验的人。但是李林塔尔过于重视升力，忽视了飞行的控制问题，他当时一直模仿鸟类通过自己平衡身体来控制，这条路其实走不通。 李林塔尔更大的不幸是在工作方法上，他的理论研究和地面上的准备工作总是做得不充分，过分依赖飞行试验，1893年到1896年，他进行了2000多次的滑翔飞行试验。最终，李林塔尔在一次试验中不幸丧生了。他留给世人的最后一句话是：“总得有人为此牺牲。”他的事迹也激励着莱特兄弟这两位美国年轻人的工作。 莱特兄弟是第三代发明家，在飞机的设计上，莱特兄弟最大的贡献是发明了控制飞机机翼的操作杆，从根本上解决了飞行的最后一个难题：飞机控制的问题。 1903年12月17日，莱特兄弟首次试飞了完全受控、依靠自身动力、机身比空气重、持续滞空不落地的飞机，也就是世界上第一架飞机“飞行者一号”。 中国的第一架飞机是冯如在1908年设计制造的“冯如一号” 尽管莱特兄弟的“飞行者1号”只飞行了几十秒，并且最后飞机被狂风所损坏，但它完成了它的历史使命，开启了人类动力航空史。 从表面的模仿翅膀，到飞行原理的研究与突破 从那时起，人类的飞行技术进入了一个高速发展的时代…… 天问火星 2020年7月23日，中国第一个火星探测器天问一号在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空。