戈达德H.Geddard1882-1945第62页,共85页,星期日,2025年,2月5日戈达德的液体火箭第63页,共85页,星期日,2025年,2月5日奥伯特1922年得知美国的戈达德发表了《到达极大高度的方法》,写信索要并仔细研读。之后写了论文《飞往星际空间的火箭》。文中他设想了载人火箭的设计方案。之后他将论文扩展成为书,于1929年出版,书名为《通向宇宙之路》。在1928年奥伯特应聘为科学幻想电影《月球女郎》做载人飞船,随之进行了火箭试验。1939年第二次世界大战爆发后,奥伯特,被德国当局应征去研究军用火箭。第64页,共85页,星期日,2025年,2月5日二、早期的飞机第30页,共85页,星期日,2025年,2月5日1、兰利的飞机研究与实验兰利(SamuelPierpontLangley,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。他发展了测辐射热仪,对太阳光谱测量作出了重要贡献,1867年,任美国匹兹堡大学的物理与天文学教授。他从幼年便对鸟的飞翔产生了极大的兴趣。经常连续数小时观看鸟的飞行。第31页,共85页,星期日,2025年,2月5日1887年兰利移居华盛顿,出任当时美国学术权威机构斯密森学会的秘书。他建造了一座60英尺的悬臂机,该机靠煤气发动机驱动,外周速度可达每小时70海里。利用这座悬臂机,他进行了大量的空气动力实验,研究平板与鸟翼在空气中运动时的阻力与升力的规律,由此得到了许多定量的结果,并且纠正了前人的不少错误。他得出了有一攻角的平板升力为其中A为平板面积、V为飞行速度、为空气的密度、为平板的攻角。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。第32页,共85页,星期日,2025年,2月5日除了实验室研究外,兰利还动手做飞行试验。他先后从1891年开始试制了橡筋动力模型飞机、设计并制造了轻型蒸汽机、并且设计了空中旅行者0-6共7个型号的飞机模型、对其中的第5、6两号在1896年进行了成功的飞行、后来又在1903年进行了两次不成功的载人的飞行试验。后来因为财政拮据和新闻界的冷嘲热讽,以及兰利本人年事已高(接近70岁)的诸多原因,放弃了试验,兰利也于1906年逝世。后人总结他载人飞行的失败主要是由于结构上的不合理,当时他的发射架如果采用轮式起落架,试飞很可能是另一种结果。第33页,共85页,星期日,2025年,2月5日兰利像
SamuelPierpontLangley
1834-1906
第34页,共85页,星期日,2025年,2月5日兰利的飞机(1901)第35页,共85页,星期日,2025年,2月5日2、莱特兄弟的飞机飞机的发明与发展是力学渐渐渗入技术的结果,是从盲目走向自觉的过程。19世纪末不少人都想制造飞机,当时滑翔机已有相当的进步,凡是致力于改进滑翔机的人,很自然的想法是在滑翔机上安装上动力。但是那时只有蒸汽机这种过重的发动机。于是有一些人从事研究内燃机,如德国的利林塔尔与皮尔彻在1896年与1899年,先后在滑翔机上安装上内燃机进行试验。不幸他们二人先后都因为事故而牺牲。同时美国也有人进行类似的试验,结果也以失败而告终。第36页,共85页,星期日,2025年,2月5日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。1901年莱特兄弟(哥哥WilburWright,1867-1912,弟弟OrvilleWright,1871-1948)为了实验和改进翅膀,建造了风洞,他们研究与比较了200种以上的机翼形状。到1902年秋,已经积累了上千次滑翔经验,掌握了飞行的理论与技术。第37页,共85页,星期日,2025年,2月5日莱特兄弟
哥哥(左)
WilburWright
1867-1912
弟弟
OrvilleWright
1871-1948第38页,共85页,星期日,2025年,2月5日最后,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(KillDevilH