飞机是靠什么发明的怎样发明的？

飞机是怎么发明的？

将所有与天空有关的人类活动统称为航空。这些活动也包括与天 空有关的组织，如飞机的设计、制造和发展等。在很早的时候，人类 就梦想着能像鸟儿一样在天空中飞翔。 在18世纪80年代，孟格菲兄弟设计并制做了一个热气球，然后 进行了第一次载人飞行的试验。 由于受到当时各种条件的限制，孟格 菲兄弟制作的热气球有很多的不足，其实用性比较低，受风向的限制， 它只能够顺风飞行。后来在1784年，有人在热气球上安装了一个手动 的螺旋桨，然后成功地横渡了英吉利海峡。 之后又发展出了不同类型 的飞艇，在1852年，第一架由动力驱动的飞艇被成功地制造出来。 人们飞上天的愿望已经成为可能。到了 19世纪，人们制...全部

   将所有与天空有关的人类活动统称为航空。这些活动也包括与天 空有关的组织，如飞机的设计、制造和发展等。在很早的时候，人类 就梦想着能像鸟儿一样在天空中飞翔。 在18世纪80年代，孟格菲兄弟设计并制做了一个热气球，然后 进行了第一次载人飞行的试验。
  由于受到当时各种条件的限制，孟格 菲兄弟制作的热气球有很多的不足，其实用性比较低，受风向的限制， 它只能够顺风飞行。后来在1784年，有人在热气球上安装了一个手动 的螺旋桨，然后成功地横渡了英吉利海峡。
  之后又发展出了不同类型 的飞艇，在1852年，第一架由动力驱动的飞艇被成功地制造出来。 人们飞上天的愿望已经成为可能。到了 19世纪，人们制造出了一 些不需要发动机的 滑翔机。滑翔机有 狭长机翼，机身外 形细长，呈流线 体。
  为了提高滑翔 机的升阻比和减小 滑翔机飞行中的F滑角，将机体的表面制做得非常光滑，甚至打蜡。为了减小机身截面 积，在设计的时候更趋向于驾驶员躺在卧舱中。 滑翔中其前进距离与下沉高度之比简称为滑翔比，人们常用滑翔 比来衡量滑翔机的滑翔性能的优劣。
  由于升阻比与滑翔比相等，所以 设计者通常在设计的时候会想办法来提高升阻比，现代的一些比较高 级的滑翔机的升阻比最高的已经超过了 50。为了便于准确着陆，有一 些滑翔机还在机翼处装有可操纵打开的减速板，可以在必要的时候增 加阻力以及在着陆下滑的时候调整其下滑角。
   在现代，用于制造滑翔机的材料通常采用的是一些强度比较高、 重量比较轻的材料。主要的结构材料包括：木材、层板、织物、铝合 金以及玻璃钢等。到了 70年代，一些高级滑翔机开始采用碳纤维、复 合材料等来制造了。
  现代滑翔机的机翼有很多采用的是伞翼，它的平 面形状为矩形或者是三角形，在锥形骨架上铺有一些合成纤维布料， 这些合成纤维布料通常是不透气的。 飞艇的体积比较大，造价比较昂贵，而且它的飞行速度也比较慢， 同时飞艇所使用的浮生气体多数是氢气，氢气一种易燃易爆气体，所 以非常危险。
  于是人们开始研究造价更便宜、飞行速度更快、而且更 安全的飞行器，于是早期的飞机诞生了。 在20世纪初期，美国人莱特兄弟发明了飞机，并取得了成功，开启 了现代飞机领域的大门。莱特兄弟从小就有一个美好的愿望，就是能制 做出一种可以飞上天空的工具。
  他们带着这个愿望一直在不断地努力， 他们终于在1900年制做成了一架属于他们自己的滑翔机。兄弟俩还在滑 翔机上系了一个绳索，就像放风筝一样，其中的一个人坐在上面，然后 进行试飞，虽然飞的高度很低，但是他们实现了飞起来的梦想。
   之后，莱特兄弟不断地进行思考和研究，在原有的基础上又进行了 改进，这一次制作出的滑翔机比上一次飞的高度高很多，让莱特兄弟高 兴的同时也充满了信心。于是，他们对改进滑翔机继续进行研究。设计 制作出一种不需要风力仍能飞行的机器的思路在他们的脑中逐渐形成， 他们不断地查资料，反复进行研究，寻找一种可以代替风的动力。
   一次偶然的机会，莱特兄弟将目光放在了发动机上。经过不断的 研究和尝试，最终他们顺利地将发动机安装在滑翔机上，又在滑翔机 上安装了螺旋桨，让发动机来带动螺旋桨进行转动，继而带动滑翔机 飞行。
   莱特兄弟带着安装了发动机和螺旋桨的滑翔机来到了海边进行试 飞，但是没有成功，他们从失败中寻找原因，然后改进，再进行试飞， 这样如此反复地试验，从没有放弃。 在一个下午，莱特兄弟将两个固定在木头上的铁轨安置在地面上， 为了方便飞机的滑行，他们还特意将铁轨安置成有一定的倾斜角度。
   然后将他们制造的飞机放在铁轨上面，其中一个人坐在飞机上，发动 机启动后，伴随着一阵轰鸣声，螺旋桨逐渐地旋转起来。飞机在滑行 了一段距离后便呼啸着飞上空中。 但是没过多久，在空中飞行的飞机便掉下来了。
  莱特兄弟经过研 究找出了其原因所在，原来飞机是利用滑坡进行滑行的，滑行距离比 较短，在螺旋桨还没有达到较高的转速的时候便进行起飞，所以飞机 会掉下来。 找到了失败的原因后， 莱特兄弟便调整了铁轨的 倾斜角度，将铁轨安置在 平坦的地面上，这一次， 飞机试飞成功了。
  无论在 飞行的时间上，还是在飞 行的距离上，这次试飞都 取得了前所未有的好成绩。 这是人类历史上第一次驾驶飞机试飞成功，之后消息迅速地传开， 人们都为莱特兄弟的试飞成功感到高兴，而且政府也非常重视，支持 莱特兄弟继续发展飞行事业，从此，飞机成为人们一项比较先进的运 输工具。
   飞机机体的制造过程是：工艺准备、工艺装备的制造、毛坯的制 备、零件加工、装配和检测等。与一般的机器制造过程不同，飞机制 造中通常采用模线样板工作法等协调技术或者各种工夹具、型架等大 量的工艺装备，这样可以确保制造出来的飞机具有一定外形。
   飞机机体的主要材料有：铝合金、镁合金、钛合金等。铝合金是 以铝为基础的合金的总称。铝合金是有色金属结构材料，在工业中应 用的比较广泛。虽然铝合金的密度很低，但是它有非常高的强度，可 以和优质钢的强度进行相比，甚至会超过优质钢的强度，铝合金的塑 性好，因而可以加工成各种型材，它具有很好的导热性和导电性以及抗腐蚀性等，在航空、航天方面更是大量地被应用。
   很多的飞机都是以铝合金为主要结构材料。铝合金可以用于制造 飞机的蒙皮、梁、肋以及起落架等。 科学家们根据飞机的用途不同，在制造飞机的时候采用的铝的用 量也不相同。由于考虑到经济效益，一些民用飞机大量使用价格比较 便宜的铝合金。
  有的客运飞机所使用的铝合金在机体结构重量中占有 很高的比例，大约高达80%以上。而军用飞机要有良好的作战性能， 所以与民用飞机相比，军用飞机则会减小铝的用量，如一些高性能战 斗机便使用很少的合金铝。
   在飞机上有很多的锻件和铸件，一些机身加强框、机翼翼梁和加 强肋多数是采用强度较高的铝合金和合金钢锻造的毛坯，然后再锻压 成型。一些零件的加工主要是钣金零件成形、机械加工以及一些非金 属材料的加工等。
  通常情况下，在加工中和加工后金属零件还要对其 进行热处理和表面处理，以使金属零件更加符合要求。 通常情况下，航天飞机的乘员舱、机身、襟翼、升降副翼以及垂 尾和水平尾翼等都是采用铝合金制做的。
   在飞机制造中常用的链接工艺是焊接。接触点焊和滚焊用于不锈 钢和铝合金钣金件的连接，而熔焊接一般用于发动机架、起落架等一 些刚制件的链接。 镁合金是以镁为基础加人其他元素组成的合金。镁合金的特点是 密度比较小，强度比较高，弹性模量也比较大，而且它的散热性和消 震性也是非常好的，与铝合金相比，镁合金承受冲击载荷的能力更大，并对碱和有机物等的腐蚀有很好的抵抗性能，镁合金无毒且很容易进 行回收，所以对环境不会产生污染。
   在航空和航天器以及火箭导弹等制造工业中，镁合金是使用比较 广泛的轻金属结构材料。与铝相比，镁的重量比较轻，强度也很低， 所以它常常用于制造一些低承受力的零件。由于在潮湿的空气中镁合 金非常容易腐蚀和氧化，因而通常在零件使用以前要在其表面进行涂 漆或者是化学处理，以此来避免被腐蚀或者氧化。
   镁合金被广泛应用于制造民用飞机和军用飞机，而轰炸机使用镁 合金材料制品更是非常广泛。有的轰炸机在机身部位就使用了几百公 斤的镁合金板材，铸件也超过两百公斤，挤压件大约也有近百公斤。 制造飞机轮毂的理想材料也是镁合金，因为镁合金的抗振能力比 较强，具有良好的吸热性能，并能在受冲击载荷的时候吸收很多的能 量。
  镁合金还适用于制造发动机齿轮机匣、油管以及油栗等，这是因 为镁合金在煤油、汽油以及润滑油中是非常稳定的。镁合金在旋转或 者往复运动中产生的惯性力比较小，所以它常常被用于制造舱门、襟 翼、摇臂以及舵面等一些经常活动的零件。
   在导弹和卫星上的一些部件也有镁合金的应用。镁合金常常被应 用在导弹的发动机支架、仪表舱以及尾舱等处。 钛合金是以钛为基础加人其他元素组成的合金。钛合金不仅有较 高的强度，而且还具有很好的耐腐蚀性和耐热性较高的特点，因而钛 合金被广泛地应用与各个领域。
   随着人们对钛合金的性质逐渐地了解，认识到它的重要性，便将 它应用到实际中。在20世纪50 ~ 60年代，航空发动机所使用的高温 钛合金和机体所使用的结构钛合金得到了进一步的发展。科学家们不 断研究具有新特点的钛合金材料，又经过了 20多年的发展，钛合金主 要被用于制做飞机发动机压气机部件，在高速飞机、火箭以及导弹等 的部件也有所应用。
  目前钛合金被广泛地应用在飞机的蒙皮、骨架、 起落架以及发动机构件等处。 在现代飞机的制造中，钛合金扩散链接和电子束焊被广泛地应用， 还有一些如螺接、胶铆、胶接以及胶接点焊等很多连接工艺也被广泛 地应用于飞机制造领域中。
  胶接制件之所以被广泛地应用是因为这种 制件有很多优点，如其表面非常光滑，而且疲劳特性比较好，不过在 胶接面的准备、加温和加压控制方面都有非常严格的要求，所以广泛 地应用在飞机制造中也有一定的难度。
   由于在飞机制造方面其机械化和自动化程度相对来说都比较低，其在飞机部件装配和总装工作方面，所以在飞机制造中主要的工作 方式便是手工劳动。再加上飞机制造中经常要使用一些成形模胎和模 具，还有一些装配型架以及供协调用的样板、标准样件等标准工艺装 备，这样便会使生产准备工作比较复杂、繁重，因而飞机的生产周期 也就会比较长。
  为了能在很大程度上压缩生产准备工作量进而缩短飞 机生产的周期，科学家们一直在研究各种方法来提高飞机生产的自动 化程度，如提高材料的性能和发明更多的新材料，应用计算机辅助设 计和制造技术等。收起