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欢迎大家继续回到《力学与现代生活-

开启科学人生》的课堂！

这里我们学习第五章的第二节：

“人类航空航天飞行的简史--

从飞艇时代 到飞机时代，

以及我们目前世界上最大的飞机”

我们现在 给大家放一个 鸟的飞行的图片。

我们人类啊

其实是一个 好战的生物--

总想 像鸟儿一样自由飞翔，

这一直是我们的梦想。

这个梦想 目前实现了吗？

我们说 实现了！

其实啊 经历了 很艰难的过程--

在最初啊 我们可以说是“肉体还没飞上天、

灵魂却上天了！”

那么为了实现空中的自由飞翔啊

我们整整 用了8年时间！

我们看看 最早啊 人类的飞行

是从飞艇时代开始的，

当时 主要是 德国和法国 这两个国家

开始研究飞艇。

最早 从19世纪的中叶--

科技进步呢 有出现了 蒸汽机、

电动机 和内燃机 这样的一些动力装置，

使得气球的飞行呢 有了动力的来源，

人类能做所谓的 “能飞的气球”--

我们把它叫飞艇。

1852年 法国的工程师 吉法德

首次试飞成功后，

后面经过了多次试验，

发现 就像气球一样的‘软式飞艇’

有很多问题。

后来呢 不断地改进 才出现了‘半硬式的飞艇’，

还有‘硬式飞艇’，

以及 到最后的‘标准飞艇’。

(来看看这个图片)

再后来呢 1885年

德国的工程师 奔驰 和戴姆勒,

这两位工程师 联合发明

更大推力的汽油发动机,

那么 使得我们的飞行器发展呢

迅速得到更多的发展。

1898年 德国 齐柏林 首次设计制造出来了

硬式飞艇，

到1901年呢 德国飞机制造业先驱

叫 韦斯科普夫，

成功试飞了‘秃鹫飞艇’--

可以 离地面飞行 2.5公里。

1903年 法国的勒博迪兄弟

制造了世界上第一艘

真正能够实用的飞艇，

可以飞行61公里。

飞艇 不能够解决 长距离的飞行问题，

所以后边呢 我们进一步 发展到飞机--

我们进入到飞机时代。

这个飞机时代呢 最早是美国 莱特兄弟

1903年 12月17号，

首次 制造出来了 第一架

靠自身动力 进行载人飞行的飞机--

叫‘飞行者一号’ 试飞成功，

它 平地起飞，

试飞了三次，

第一次 飞了12秒，

第二次呢 飞了将近30秒，

第三次 将近1分钟，

行程呢 达到了260米。

到了1905年呢

莱特兄弟 制造出了世界第一架 实用的飞机--

能够拐弯、能够倾斜，

还有做圆圈飞行 还有8字飞行，

连续航行时间 超过了半个小时，

这是一个重大的突破！

有飞机做出来了，

后来 战争爆发--

我们就不断地研制 性能更高的作战飞机--

像：第一次世界大战，

飞机已经用于作战了，

那时候 飞行速度已能达到

每小时 180 到220公里，

升限 也就是最高

能够飞到 6到7公里的高度，

航程呢 最远飞到 400 到450公里，

挂弹量达到 1 到2吨的这种水平。

到了第二次世界大战 进一步发展，

我们的作战飞机

速度能达到 每小时750公里，

挂弹量 达到了十吨。

到了上个世纪 40年代，

发动机出现了 由‘活塞式’过渡到‘喷气式’发展。

我们知道 发动机 是飞机的核心--

心脏一样的，

它的提高 由活塞式到喷气式的变革呢

能够显著提高飞机的性能。

到了上个世纪 80年代，

飞机的升限啊 能够 超过30公里、

速度 超过3倍的音速，

航程呢 能够超过 2万公里，

挂弹量 能达到 一百吨 这么一个水平。

进入这个 20到21世纪 阶段呢

美国 能源部 国立 劳伦斯·利弗莫尔实验室

公布了它的‘特超音速飞机’的一个崭新蓝图--

这个计划啊 将研制这种 速度能够 达到

8.81倍的音速--

也就是每小时 上万公里了！

当然这种 特超音速飞机

要采用 更特别的 航空发动机--

这个发动机 他们计划采用

‘半火箭’ 加‘半喷气式’ 加‘火箭’

这样的一个组合式的。

那么预计呢

他们计划 使得发动机呢

能够从美国的中西部 到日本本岛啊

只需要 1.5小时。

(当然目前我们看 目前是十个半小时)

我们中国在这一块 也做了个努力，

在 我们看 到“中国新闻网”的报道

题目叫“中国开始研制组合动力飞行器，

或达到 十倍音速”

计划 研制啊 也是采用新型的冲压发动机，

有望可以达到 7到10倍 的音速以上，

(当然 它是由我们“中国航天科技集团公司”牵头研制的)

计划 3到5年 掌握相关的关键技术，

预计呢 到2030年 实现地球的‘亚轨道’

和‘再入轨’这样的一些应用。

好 那么进入21世纪，

我们就要 进入到 所谓的 “空天飞机”阶段--

空天飞机 我们刚刚说了

‘空’ 就是航空--

大气层以下的，

‘天’ 就是 我们大气层以外的 太空的飞行。

所以呢 我们空天飞机呢 既能够在大气层以内、

也能在太空飞行的空天飞机，

它可以 在天地之间往返 进行运输，

可以重复使用。

这种空天飞机的研究目标，

最终呢 就是达到一些功能--

比如说 我们可以机场跑道 起飞

像普通飞机一样的，

然后 高超音速地穿过大气层、

进入 宇宙空间，

那么 在太空里面 完成这个航天任务，

之后呢 再返回大气层里边，

返回大气层之后 普通机场着陆。

这样的话 我们就 在这航空航天 运输设备呢

就达到了一个新的高度！

好 接下来我们看一看

我们人类发展的‘里程碑式’的一些飞机--

代表性的：

从最早的我们‘莱特兄弟’的这个飞机，

到美国的

用到第一次世界大战的--

我们看看 这个机型 US Air Force，

还有挂弹的 大型的战斗机，

还有 到我们发展从 战斗 到民用的 民航飞机，

还有 我们 世界上最大的--

(待会儿我们会讲)

最大的运输机，

可以运载航天飞机的 这么一个运输机，

还有我们的空天飞机，

这是 比较 代表性的几个阶段。

那么我们再 通过这个照片呢 还看看 更多的、

不同的类型的机型，

我们大概 大概扫一扫 见识见识

有多少种类的。

好 那么我们说到 最大的飞机--

看看世界上 目前人类研制的

最大飞机是什么？

有些同学知道 是 安-225运输机，

它是 1988年12月 首飞，

前苏联 安东诺夫设计局 研制的

超大型的军用运输机。

我们看看这两个图片--

从这个图片看呐 已经非常大了！

这个飞机呀 它有很多名字--

(目前是存在 乌克兰)

它的 有：乌克兰文的、俄文的、英文的，

还有中文的--

我们中文把它叫做“米莉亚 梦幻号”

北约 给它个代号 叫 哥萨克

它是 最早为了运输 暴风雪号航天飞机

以及它相关的火箭设备 而研制的。

那么 这个飞机 它的起飞重量达到640吨，

它的机舱 内部本身能够载重呢

最大能够 载重250吨，

它的机身顶部 最大能够载200吨

这样的重量。

总的 预算了一下

它这个总载重量能够达到300吨。

那么如果我们说 载坦克的话，

一个坦克按40吨 或者60吨 来算的话，

可以 内部能装 8到 5辆 坦克，

也就是相当于 16个标准的集装箱。

作为客机来 载人的话，

那么 能容下1500到3000人，

就是我们

目前世界上最大客机--

欧洲空客 A380 是它的四倍的承载量。

再看看它的尺寸，

这个机身长呢 最大长度是84米，

高呢 18.1米--

也有两三层楼高了！

它的 还有一个

我们衡量尺寸呢 就是

两边的机翼的展宽--

我们叫‘翼展’，

最大呢 是 翼展达到88.4米。

可以说 这是一架世界上 载重最大、

机身最长、翼展最宽的飞机！

它首次飞行 就打破了110项的世界纪录，

那么目前呢 安-225呢 世界上仅生产了2架，

都在乌克兰--

属于乌克兰所有。

它每一架呢 都需要有6个机组人员

同时工作。

(这个表 大致列了一下主要参数)

我们再看看 它的巡航速度--

每小时 800 到850公里,

这么大的重量能达到这么快的速度--

相当了不起!

还有它的起飞距离 3.5公里,

(以最大载重量起飞）

还有它的航程 最大能达到 1.54万公里,

还有它的实际的升限--

也是最高能够达到 10000米高度。

如果大家看不清它的大小 相对大小，

我们再看看这个图片--

低空飞行跟地面上很接近了，

这个小车--

路面上有很多车，

再看看 它里面的空间

也非常大，

我们要把这个货物 装载进去 需要用卡车，

通过这个地下的轨道 运送进去...

那么我们看 首次完成了一个

暴风雪号的航天飞机的背负任务,

因为前苏联的国土非常辽阔,

没有水路 陆路也不方便，

所以呢 它从那个航天飞机制造厂

把这个航天飞机 运送到发射场。

那么这个飞机呢 还干了一件大事--

就是从 德国 制造好的高铁，

一节一节地 装到安-225里面，

把它运到印度的新德里。

我们看看 它的装载方式呢

跟 一般的飞机都不一样--

我们看 它是从头部--

把它头 翘起来，

翘起来 把货物装进去以后，

再把它放下。

然后 这里面的这个连接技术啊

也是非常关键的突破！

那么以这个飞机啊 (很有名)

它为背景呢 做了一些相关的影视作品--

比如说 我们2009年的灾难片《2012》

(可能有些同学看过)

这个剧组人员 就以安225为原型，

虚构了一架世界最大的运输机--

他们电影里的取的名字叫“安-50”

这架飞机也曾经来到我们中国过，

为我们国家做过事情--

我们看看 2013年12月29号，

降落在石家庄 正定国际机场，

它是我们中国的那个唐车公司啊

研制了百分之百的低地板的现代有轨电车，

把它装到了安-225，

把它运到了 土耳其。

这是我们国家 首次运用这个

世界上最大的飞机来运行发运

这个大型轨道车辆。

目前呢 还有个好消息 就是16年8月30号

(刚报道的)

乌克兰呢 将会给我们国家造

这个世界上最大的运输机，

(当然美国 也在质疑它的用途)

预计呢 2021年交货。

那么可以说 这个大的运输机、

大飞机制造啊 是 我们世界各国的

必须的重器！

所以你们看 美国

它也研制了 这方面的大型运输机--

最有名的一个 就是 C-5银河运输机，

它是美国 洛克希德公司 生产的

大型军用运输机，

也是现役的 最大的战略运输机，

它是 1964年3月开始研制，

1968年 四年以后呢 6月30号 首飞，

到 1970年 6月 开始服役。

我们国家呢 最近 这些年呢

改革开放之后 也开始重视

大型运输机的研制--

我们的 运-20 (大家可能听说过) 运输机--

我们也叫‘鲲鹏’，

也叫‘Xian Y-20’

它是我们中国自主研发的

新一代的 喷气式重型军用大型运输机，

号称这个“中国大飞机三剑客之首”

它从2007年 一直到2015年--

经过了八年时间，

由中航工业集团

第一飞机设计研究院设计，

由西安飞机工业集团牵头 主造，

13年 1月26号 下午2点 首次成功首飞，

到2016年 6月15号 开始服役...

我们看看这两个图片--

这是首飞的图片，

这是它的 服役的首次照片。

我们这里有一个表--

安-225 和美国的C-5，

还有我们的运-20，

做一个比较。

这前面是它的最大的起飞重量，

(我们刚才说了)

安-225达到640吨，

美国这个C-5呢 达到379吨，

还有我们中国呢 运-20呢 220吨，

显然 还有 跟这个最大的还有差别。

看看载重量--

安-225是300 (这是内部载重量)，

还有这个 C-5呢 是130吨，

那么我们中国的运-20呢 才是超过66吨--

还是不够的 远远不够的！

航程 差不多--

安-225是9600公里，

C-5呢 是5526公里，

我们运-20呢 超过了7800公里。

大小呢 我们看看

差不多！我们那个翼展方面呢

安-225 是84米，

C-5 是68米，

我们的 是50米--

就是 从左边到右边的飞机机翼的最宽！

那么最近 有一个新的报道：

“国产的C-919大型客机，

各项试验稳步推进，

年底就能够达到首飞的要求”

那么 我们这一部分呢 就讲到这里。