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航太周刊100周年專文 – 航空史上100項重要事物 – 之一
2016/05/23 10:49
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2016年是美國航太周刊(Aviation Week & Space Technology)出版100周年,這個老牌航空刊物,走過第二次世界大戰,韓戰,冷戰,波灣,到後冷戰時期,雖然出版的間隔增加,篇幅略有調整,增加了電子版,它仍是航太知識領域的重要出版品。

 

100周年的紀念刊內,AWST的編輯們選出100項她們覺得對於航空發展史上具有重要意義的事物,在此摘譯與有興趣的諸位分享。這些事物的順序與出線的時間或者是重要性沒有任何關係。

 

  1. 1.       風洞

第一個風洞出現於1871年,由英國Frank Wenham建造。目前最大的風動式80 乘上120呎,位於美國NASAAmes研究中心。風速最高的是30馬赫的LENS-X風洞。

 

  1. 2.       降落傘

德國在第一次世界大戰期間首先為他們的軍用機飛行員配備早期設計的降落傘,到了1920年代,降落傘已經成為標準配備。一戰期間英國之所以不願意配發降落傘,是因為它會增加28磅的重量。

 

  1. 3.       水上飛艇

在二次大戰期間,轟炸機與大型機場與跑道設施發展漸趨完備下,大型水上飛艇才慢慢式微。1931年到1946年之間,波音公司的Clippers跑遍拉丁美洲,橫渡大西洋與太平洋的航線。二戰時期美國利用Catalina飛艇擔任長城巡邏,搜救和反潛的任務。即使到了1950年代,美國海軍還一度想要利用P6M噴射大型飛艇,加上F2Y水上戰鬥機,與R3Y水上加油/運輸機搭配,做為海上核子攻擊武力。這個構想到了1960年代終於放棄,改由航艦與艦載機來達成。

 

  1. 4.       雙翼機

由於早期飛機的結構與強度的限制,許多飛機利用兩片機翼組成,以滿足需要的翼面積。到了1930年代,雙翼機已經逐漸落伍,而被單翼機取代。寇蒂斯的Condor II是最後一種雙翼民航機。軍用機上相當有名的雙翼機包括英國皇家海軍使用的劍魚魚雷轟炸機,在攔截德國海軍俾斯麥戰艦上攻不可沒。進入單翼機綜合年代之後,還是有一款雙翼機怪傑,那就是俄國生產的An-2。這架飛機在軍民兩用上都相當廣泛,生產線持續45年,直到現在還有上千架在使用中。

 

  1. 5.       氣動力控制面

升降舵和方向舵的設計早在1876年就已經出現在設計構想圖中,副翼的設計構想要到1868年由英國Matthew Piers Watt Boulton提出。萊特兄弟的設計最初並未採用副翼的設計,要到1911年才改變過來。

 

  1. 6.       機場

世界上最老,而且還在持續使用的機場位於美國馬里蘭州的College Park,這個機場美國陸軍用來訓練最早的飛行員。

 

  1. 7.       機翼扭曲(Wing Warping

這裡所說的機翼扭曲,是指萊特兄弟最初的設計。他們利用扭曲機翼,改變機翼的攻角,進而控制飛機的滾轉。稍後他們也改用副翼來控制。

 

  1. 8.       雙向無線電

最先成功達到地面與空中與空中之間無線電雙向通訊,是在1916年的夏天,由美國陸軍Signal Corp在南加州試驗成功。

 

  1. 9.       液態燃料火箭

1926年,羅伯高達首先在美國試射成功液態推進的火箭。高達根據蘇聯Konstantin Tsiolkovsjy的理論來設計他的火箭。同一套理論也影響德國火箭之父,Hermann Oberth的設計。

 

  1. 10.   無線電導航

在衛星導航系統廣泛使用前,遠程飛行的導航是依靠1930年代開始的非定向信標(Non-directional Beacon, NDB),1940年代的VHF 全向測距(VHF Omni-Directional Ranging, VOR),以及1950年代的距離測量裝置(Distance Measuring Equipment, DME)。

 

  1. 11.   航空交通管制(Air Traffic Control

美國政府在1936年開始接管機場附近的航道管制,1941年接管各地機場,這項措施並不是因為當時發生嚴重的空中交通事故。起因是1934年到1935年,各種新的民航機讓美國搭乘飛機旅行的人數成長300%,許多人紛紛提出呼籲,在重大事故發生前,美國政府應該介入管制空中交通。於是美國政府成立聯邦單位來協助管理。

 

  1. 12.   高度計

世界上第一款高度計是1928年德裔美國人Paul Kollsman所設計。但是讓這個裝置聲名大噪的,則是後來領導B-25轟炸機自美國海軍航空母艦起飛,轟炸日本的杜立德將軍,在1929年利用這個裝置成功的試驗在霧中飛行的可能。

 

  1. 13.   人工地平線(Artificial Horizon

最初提到人工地平線是在1922年,當時NACA發表的第131號報告中討論到一些航空導航的方法。其中包含一種使用氣泡,擺動和陀螺原理設計的人工地平線。實用化的人工地平線,或稱姿態儀,是利用水平轉動的陀螺片,精確地顯示飛機的姿態。現代的姿態儀已經改成使用光纖陀螺儀,或者是成本較低的微電子機械(MEMS)陀螺儀。

 

  1. 14.   實用化的直升機

最早飛行的直升機都是法國貨,分別是1906年法國Breguet兄弟設計的Gyroplane No.1,以及Paul Cornus1907年推出的雙旋翼設計。真正實用的直升機是德國在1936年推出的Fw 61。被認為是近代直升機始祖設計的,則是1939年賽考斯基的VS-300

 

  1. 15.   皮托管(Pitot Tube

皮托管是命名自他的發明人,Henry Pitot。他的這項設計利用管子內外動壓與靜壓上的差異,來測量飛機的空速。

 

  1. 16.   氣冷發動機

早期的氣冷發動機是曲軸固定,但是曲軸箱與汽缸的組合會轉動,這種設計構想,透過法國汽車工程師LouisLaurent Seguin1905年開始廣為人知,也是早年常見的設計。

 

  1. 17.   變距螺旋槳

第一款可以在飛行中改變螺旋槳與對氣流角度的螺旋槳,是由Hamilton Standard1933年推出,使用於道格拉斯的DC-1客機上。

 

  1. 18.   機翼上置發動機

這種發動機是指放置在機翼上方的噴射發動機的設計型態。這種設計型態不免會與機翼上方的氣流產生衝突,因此很少受到採用。1970年代,VFW-福克推出一款VFW-614民用機,採用這種設計。由於發動機艙和掛架與機翼氣流之間的干擾,最大巡航速度只有0.65馬赫。不過隨著計算流體力學的進步,本田近期推出的輕型商用機也採用這種設計。

 

  1. 19.   飛航圖與機場地圖

Elrey Jeppesen是一位早期航空郵件飛機的飛行員。他將飛行中遇到的地形,地物,高度,以及機場跑道的資料記錄下來,印刷後出售,成為最早的飛航圖。現在的飛航圖與機場地圖已經數位化,還可以與GPS合用,顯示自身的位置。

 

  1. 20.   NACA翼剖面系列

1933年,美國國家太空總署(NASA)的前身,NACA,出版了一套包含78種機翼剖面的風洞測試資料。這個系列將每一款翼剖面以數字的方式區分最大平均翼弧,出現的位置,以及最大厚度。稍後出版的資料還加上機翼前緣半徑和最大厚度的位置。這些資料被各國飛機工程師廣泛使用。

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1樓. 649257
2016/06/16 18:08

眼鏡陳老大,我是QQ上的阿蒙,現在海峽兩岸有一幫專研抗日空戰的資深愛好者組建了一個QQ群,有興趣來一起交流嗎?

(649257@qq.com)
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