空中旅行-快捷舒适安全神奇
本书以空中旅行为切入点,选取了人类飞行历史上知名的、影响重大的事件,讲述了航空先驱者们为实现飞行梦想以及朝着更快、更高、更远、更舒适的目标顽强拼搏的历程。内容包括活塞时代的空中旅行和飞行探险活动、喷气时代的空中旅行和通用航空飞行等,读者可以时空穿越似的感受第yi条空中定期航线的开辟、第yi次环球飞行、第yi次南极飞行、第yi次美欧不着陆飞行、第yi次珠峰飞越、第yi次同温层飞行,既快又稳又舒适的喷气飞机旅行,“未发先至”的超声速飞行以及其他种种壮观的空中旅行与飞行活动。全书故事曲折跌宕,精彩纷呈,还穿插多种飞行器的基本科学概念、重要事件和人物简介,尤其是把人类追求飞行的梦想方式从单纯的冒险转化到科学的探索的过程予以清晰的介绍,对于培养读者的科学精神具有启迪作用。
人类关于航空航天的梦想源远流长,航空航天之魅更是无与伦比,无数人为之痴迷,为之奋斗,不惜牺牲生命;航空航天不仅是神秘的高科技领域,而且是一个艰苦卓绝、考验人类智力与冒险极限的领域,更是一个妙趣横生的领域。在这里,你可以一睹翱翔蓝天和遨游太空的惊险瞬间和精彩人生,飘在天空的独特感受,太空漫步的奇妙体验,耳聋的航天先驱,独眼的飞行大师……
自古以来,人类一直对天空充满着神秘感,寄托着飞天的企盼,于是发明了风筝、热气球、飞艇、滑翔机、飞机、直升机、火箭、卫星、飞船……一步步腾空而起,一程程远走高飞,从地球到宇宙,在浩瀚的天空翱翔,不仅能“坐地日行八万里”,一天绕地球一圈,还能挣脱地球的引力,将人送入远离地球300千米以上的太空,在那里遨游,停留……从第一个驾机腾空的莱特兄弟,到发明喷气式发动机的欧海因、惠特尔,从第一个进入太空的加加林到中国航天第一人杨利伟……人类在探索空间的征程中,创造了无数奇迹,留下了许多惊心动魄、感人至深的故事。天外有天,地外有地,天有多高,梦想就有多远,探索空间的征程永无止境。航空航天始终是探索宇宙的急先锋,是人类最伟大、最光荣的事业。
人们通常把地球表面以上的大气层空间称为空,在这部分空间的航行称为航空;而把地球大气层以外的广大空间称为天,在近地球和地球以外宇宙空间的航行称为航天,有时也称为航宇。可见,航天比航空的范围要大得多。无论是航空还是航天,都需要高度复杂精准的飞行器,它需要特殊的材料,特殊的设计,特殊的加工制造,以适应特殊的宇宙环境,并保持与地面联系的畅通。可想而知,每个飞行器都包含着无数的奥秘:为什么数百吨的飞机能够在高空飞行?为什么宇宙飞船可以在漫无边际的天河里行舟?空中旅行与地面旅行有什么不同?在失重环境下,人们是怎样生活的?……
为了揭开这些引人入胜的奥秘,北京航空航天大学出版社邀请国内一批知名专家和科普作家,创作了“空天传奇系列科普丛书”。作者们以独特的视角选取了航空航天中颇有代表性的八个主题,从不同的方面展现了航空航天的迷人世界,把载人航天器的今生来世徐徐道来,航母舰载机的非凡战绩活灵活现,既显示了空中旅行的快捷与舒适,也抒发了出使宇宙的神奇与豪迈。我作为探索自然奥秘的痴迷者,被空间科学的博大精深和这套丛书的丰富内容深深地吸引,也被航空航天人的博大胸怀和大无畏精神所感动。期待着这套丛书早日与读者见面。
中国科普作家协会理事长
中国科学院院士刘嘉麒
主编序
1897年,巴西青年桑托·杜蒙坐在气球下用柳条制成的吊篮里,抓起一个沙袋扔下后,气球系着吊篮冉冉升空,杜蒙感觉周围的空气好像静止不动,随着气球一起上升着。他完全痴迷了,升空是如此快乐,好像不是气球在上升,而是大地在下沉!
1963年,美国飞行员瓦尔克驾驶飞机升上107.9千米高空,成为名副其实的驾驶飞机的航天员,他经历了3分钟失重的感觉,体验到脱离地球桎梏的喜悦,看到了置身美丽太空似被蓝白色彩带所包围着的弯弯的地球!
人类关于航空航天的梦想源远流长,而航空航天之魅更是无与伦比,无数人为之痴迷,为之奋斗,不惜牺牲生命。千百年的努力,成就了今天航空航天事业的辉煌。
航空实现了人类自古就有的升空梦想,航天更是让人类迈出了走向太空的重要一步。
今天,航空航天仍是神秘的高科技领域,人们对航空航天的好奇心有增无减。人类进军航空航天的势头更为强劲。航空航天又是现代国防的重要组成部分,随着我国各种新型号战机和大型客机的推出、航空母舰的服役和载人航天的发展,航空航天正在走向大众,大众也迫切需要了解航空航天的前世今生,普及航空航天知识不仅可以满足人们的好奇心,还将对我国的国防事业起到积极的推动作用,可促使更多优秀的青少年投身于祖国的航空航天事业。
2003年飞机诞生100周年之际,北京航空航天大学出版社邀我主编了一套10册的“百年航空系列科普丛书”,在社会上产生了一定的影响。13年后的今天推出的“空天传奇系列科普丛书”则吸收了航空航天领域的最新成果,内容更为翔实,故事更为生动,装帧更为精美,力争给读者一个全新的感受。
本丛书共8册,均由资深航空航天科普专家撰写,内容涉及航空器设计、航空史第一次、航空动力、空中旅行、航母舰载机、载人航天器、探访太空、拓荒宇宙诸领域,记述了航空航天发展的前世今生以及为之拼搏的探索者,可以说是最新版的航空航天概览。
愿此丛书能够给青少年航空航天爱好者和广大读者带来知识与愉悦。
丛书主编周日新
作者自序
人类在生活和生产过程中,总要依赖交通工具。随着人类的发展,其掌握的技术水平慢慢提高,各类与交通相关的发明诸如马车、船舶、自行车、火车、汽车、飞机……也就相继出现。人类向往飞行的梦想由来已久,可以说伴随着整个人类的历史,从最初人们受鸟的启示,幻想通过人造翅膀——扑翼实现飞行,到今天的喷气飞行,人们对飞行速度的追求永无止境。
1903年12月17日,美国莱特兄弟发明的飞机试飞成功,空中旅行终于拉开序幕。1909年,德国用飞艇建立了多条民航航线,空中旅行的时代开始了。1914年1月1日,在美国佛罗里达州小镇圣彼得堡,一条不长的定期民用航线建立了,只能载1名乘客的飞机使两地旅行时间由十几小时减少为不足半小时。空中旅行能够饱览地球美景,更重要的是其速度大大高于地面交通工具的速度。人类的追求和社会的需要极大地推动了航空技术的发展。在活塞时代,飞机的速度由最初的每小时几十千米,迅速提高到每小时数百千米,大大超过了汽车、火车和轮船的速度。但是,活塞发动机和螺旋桨具有天然的缺陷。当飞机飞行速度达到每小时600千米以上时,新的问题出现:飞机阻力大增、稳定性下降、操纵性变坏,甚至会发生操纵失控而坠毁的危险。
第二次世界大战前夕,革命性的涡轮喷气发动机诞生了,它使空中旅行更加快捷、舒适、安全、高效成为可能。英国在第二次世界大战结束后不久,推出了第一架喷气客机“彗星”号,接着苏联的图-104、美国的波音707和DC-8先后走上舞台,确立了喷气客机的历史地位。喷气客机经历了五代的发展,飞行距离、载客量、舒适性和经济性都得到了很大的提高。最初的喷气客机只能载30多名乘客,而最新的A380可以载800名乘客;早期喷气客机飞行距离只有几千千米,难以实现洲际旅行,目前先进的干线喷气客机航程可达15000千米,完全可以实现全球两大城市的点对点飞行——地球真的变小了。更加令人惊奇的是,超声速客机也在20世纪60年代末诞生了,“协和”号是现代的夸父,它的飞行速度超过了地球自转速度,也就是能够追上太阳!
定期航线飞行只是空中旅行的一个方面。利用飞行器进行创纪录飞行、南北极探险飞行、珠穆朗玛峰跨越飞行、环球飞行、空中表演飞行、专机飞行等等异彩纷呈,令人目不暇接。当下,飞机早已成为人们长途出行的首选,但是人们对空中旅行的神秘感并没有消失,对人类走向空中旅行的艰难历程更是知之甚微。然而,人们了解空中旅行的愿望却与日俱增……
李成智
李成智,北京航空航天大学教授,北京市自然辩证法研究会副理事长、中国科学技术史学会常务理事兼技术史专业委员会副主任、中国科协发展研究中心兼职研究员。现主要从事航空航天发展史、科技政策与管理、科技史与科技发展战略研究。2000年至今,出版航空航天史类和航空航天科普类著作10余部,发表文章40余篇。
引子 没有最快只有更快
第一章初出茅庐
飞艇飞行,价高人稀 10
第一航线,短暂开通 16
欧洲民航,敢为人先 22
另辟蹊径,稳扎稳打 26
蓬勃发展,遍及世界 30
第二章名扬天下
飞越海峡,世界扬名 40
气球探险,追求高度 46
环球飞行,弘扬航空 52
空连美欧,林白争先 60
飞越南极,伯德头功 66
首飞珠峰,征服三极 72
第三章地球变小了
“彗星”飞行,高空高速 80
波音飞行,高速高效 86
“协和”飞机,未飞先至 90
宽体客机,效率更高 98
空客巨鲸,秀遍全球 104
空中灾难,必须面对 110
第四章神通广大
空中救援,保卫生命 118
特技飞行,空中芭蕾 122
农业航空,大显身手 128
空中灭火,效果独特 134
服务奥运,空中神器 140
总统专机,大国风范 146