【科普小博士】

　　作者：張聚恩（中國(guó)航空學(xué)會(huì)常務(wù)理事）

　　人類的飛行活動(dòng)有“航空”與“航天”之分。其差異主要體現(xiàn)在：飛行環(huán)境不同——航空環(huán)境充滿了大氣，航天環(huán)境為真空或近似真空狀態(tài)；飛行原理不同——航空器升力主要源于空氣動(dòng)力或空氣靜力，航天器則遵循天體力學(xué)原理；飛行速度不同——目前最快的航空器速度為6.72馬赫，航天器若要脫離地球引力范圍，至少達(dá)到7.9千米/秒的第一宇宙速度；動(dòng)力裝置不同——航空器主要采用吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，通過吸收空氣中的氧氣作氧化劑，航天器需要自帶燃燒劑和氧化劑，多采用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)；飛行方式不同——航天器均沿著特定的軌道飛行，而航空器則無須遵循軌道飛行規(guī)律。

第四屆國(guó)際無人飛行器創(chuàng)新大獎(jiǎng)賽中的無人機(jī)韋革攝/光明圖片

　　如今，航空成果已經(jīng)無處不在，與國(guó)計(jì)民生密切相關(guān)。以1903年12月美國(guó)萊特兄弟的有動(dòng)力飛行成功為標(biāo)志，開啟了現(xiàn)代航空時(shí)代，極大提高了社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)效率。當(dāng)年乘輪船繞地球一圈要用三年時(shí)間，而現(xiàn)在超音速飛機(jī)不到一天就可繞地球一圈。

　　當(dāng)我們乘坐飛機(jī)旅行時(shí)，常會(huì)想重達(dá)數(shù)百噸的飛機(jī)為什么能在天上飛呢？這就涉及空氣動(dòng)力學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)及人類一個(gè)世紀(jì)積累起來的宏大工程技術(shù)體系。

　　航空的原理和理論看似高深，但其實(shí)在日常生活中很常見。中國(guó)有四個(gè)航空的古代發(fā)明，分別是風(fēng)箏、竹蜻蜓、孔明燈、火箭（爆竹）。這四個(gè)了不起的發(fā)明技藝，恰好對(duì)應(yīng)著當(dāng)今四類現(xiàn)代航空器。爆竹從形態(tài)到原理與現(xiàn)代火箭都沒有變化，它就是現(xiàn)代火箭的老祖宗。竹蜻蜓和直升機(jī)之間有關(guān)聯(lián)，不過從風(fēng)箏到固定翼飛機(jī)之間，從孔明燈到現(xiàn)在的汽艇、熱氣球這種浮空器之間的變化就多了。現(xiàn)在的航空器林林總總，但它的基本原理就這四類。遺憾的是，中國(guó)人那些了不起的發(fā)明，被定格在了精致技藝，而不是現(xiàn)代航空科學(xué)與技術(shù)。

　　說到現(xiàn)代航空科學(xué)與技術(shù)，不能不提航空器的“心臟”——航空發(fā)動(dòng)機(jī)，這也是國(guó)民極為關(guān)心的。今年是新中國(guó)航空工業(yè)建立65周年，新中國(guó)成立后我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)獲得了很大的發(fā)展和進(jìn)步，航空發(fā)動(dòng)機(jī)擁有相當(dāng)高的自主配套率,和國(guó)外差距主要在于大推力、高推重力的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力和重量之比稱“推重比”，世界水準(zhǔn)的成熟產(chǎn)品推重比已達(dá)10，即將達(dá)到15，而我們的基本成熟產(chǎn)品在8一級(jí)，正在為10一級(jí)產(chǎn)品的工程化奮斗。新成立的航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司，也正朝這方向努力。

　　現(xiàn)代航空技術(shù)，不僅應(yīng)用于航空器領(lǐng)域，還涉及環(huán)保、測(cè)繪、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。比如，日前在浙江安吉舉行的第四屆國(guó)際無人飛行器創(chuàng)新大獎(jiǎng)賽暨2016航空嘉年華中，除了炫酷的無人機(jī)表演，還有實(shí)用的技術(shù)性項(xiàng)目，比如旋翼無人機(jī)比賽，我們給它設(shè)計(jì)了一個(gè)項(xiàng)目叫“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”：在跑道上做了一個(gè)模擬的有病蟲害的大果樹，參賽選手利用無人機(jī)定向噴灑藥物，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成得越多、越準(zhǔn)確，得分越高。

　　總之，航空工業(yè)是一個(gè)國(guó)家工業(yè)實(shí)力和水平的標(biāo)志，期待中國(guó)人的“航空強(qiáng)國(guó)夢(mèng)”早日實(shí)現(xiàn)！

無處不在的航空技術(shù)

圖文簡(jiǎn)介

現(xiàn)代航空技術(shù)，不僅應(yīng)用于航空器領(lǐng)域，還涉及環(huán)保、測(cè)繪、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。