漫谈航空的未来

史超礼

在近代科学技术发展史上，航空是发展最迅速的科技部门之一。从一八八二年世界第一架飞机腾空以来的七十余年间，航空科学前进的步伐，比飞机本身的速度还快。到目前，可以说我们人类生活的许多方面都受到航空科学的影响，比如说军事、和平建设、以及未来的宇宙航行，没有一样不与航空科学技术有关。

(一)

航空在军事上的应用从它的发展的早期就开始了。过去几十年，无论在大小战争中，空军都起着日益重要的作用。飞机成为最常用的航空武器。在今天，飞机仍是空军中的主要武器，虽然由科学发展的趋势来看，其重要性将逐渐减少。

第一次世界大战，是飞机大规模使用于战争的肇始。当时无论协约国或同盟国，都拥有数以百计的作战飞机。当然，那时飞机的性能和装备都是比较简陋的。

在第一次和第二次世界大战的二十余年间，航空科学有了长足的发展，飞机的性能日益改善，空军成为与陆海军鼎足而立的重要的兵种。世界的空军强国都拥有几千架军用飞机。空军的威力在第二次世界中表现的非常明显。夺取制空权是各国军事家的要务。

但随着航空科学技术的发展，作为空军重要武器的飞机，其重要性有逐渐减少的趋势。这原因有两方面。

首先，构成飞机不可分割部分的驾驶员的生理条件，影响了技术的发展。例如速度是飞机的最重要性能之一。几十年来，飞机的速度一直在不断的提高。但随着速度的增长，加速度和惯性载荷也不断增长。当速度增达音速的好几倍时，由于加速度惯性载荷可能增加很大。不但对飞机的结构强度提出更高的要求，也对驾驶员的体质和神经提出更高的要求。满足前一点比较容易些，可从材料和结构方面想些办法。但要满足后一要求，由于人的生理条件有其极限，却感困难。超出人类生理条件的极限，航空科学技术的进步，可能会感到无“用武”之地。

另一方面，空勤人员在战争中的伤亡，是国家补充兵员的一个重大负担。我们知道，空军的最大财富是它的空勤人员——驾驶员、领航员、无线电员、机械员以及射手等。这些人员必须经过严格的挑选，再加上长时间的严格的政治和科学的教育和训练，才能担负起复杂的空勤任务。其中驾驶员和领航员的培养尤为困难。而在战时，由于空战中防御和攻击技术的提高，空勤人员伤亡的比额相当大，要及时地补充这种损耗，颇为不易，特别是在战争稽延日久时，更感困难。

由于这两方面的原因，随着航空科学技术的发展，在作战飞机上，出现了一种逐渐取消代价最昂贵的空勤人员的趋势。但在同时，它的战斗效果和威力不但必须很好地保持，而且还应该有所提高和发展。

要做到这一点，有无可能呢？答案是肯定的。这就是近十几年迅速发展起来的导弹和火箭武器。现代航空科学，自动控制，无线电，精密仪表和电子计算机等技术装备的出现，已有可能在导弹和火箭武器上，用机械来代替人，执行控制和操纵的任务，使武器的威力提高，获得预期的战斗效果。

但这不是说，在目前，导弹和火箭就可全部取代作战飞机了。今天，空军的武器仍以作战飞机为主，虽然在它的旁边已出现了一种新的航空武器——导弹和火箭，而且这种新武器有日益扩大其使用范围的趋势。

(二)

飞机在作战方面的应用虽将日益减少，但相反地，在人类的生活上将得到日益广泛的应用；国民经济的各方面都将得到飞机的支援。在交通运输上，飞机将变成一个更有力的工具。无论近至百余里，远至数千里都可用不同型式的飞机代步。涡轮螺旋桨式的客机和货机，由于它的经济性将成为空中运输“舰队”的主力，苏联的图－114可作为典型代表。活塞式飞机还可在一定时期内，保留在近程交通运输上。它对农业更是一种很好的工具。未来的人民公社拥有的技术装备中，轻型飞机将成为重要的一项，正如同今日的卡车和拖拉机一样。农业的播种、施肥等工作都可更广泛地利用飞机。

为了节约用作航空站的大量土地，和避免建筑昂贵的长跑道。垂直起落的飞机将会得到应用和推广，其中除了普通的直升机而外，还有他种型式，如可转机翼式、环形机翼式等。直升机将成为近程低速的重要交通工具。巨型的直升机可作为空中的“公共汽车”，联系市区和近郊的交通。小型的单人或双人的直升机将成为短程代步的工具。当然，直升机在国民经济的其他方面如农林业、勘探业等的应用，亦将扩大。低推力的小型喷气发动机以及涡轮轴发动机和涡轮气体发生器，作为直升机的动力源，将成为活塞式发动机的劲敌，并有逐渐取代它的趋势。

民用航空上所用的航空器——飞机和直升机将沿着什么道路发展呢？看来它的发展道路似乎是构造简单化，操作简易化，具有极高的实际使用价值，而且制造方便，成本低廉。高速喷气式民用飞机，和活塞式飞机或直升机自有其不同之处，但上述原则仍是适用的。在民用飞机上使用的材料也将得到改善。各种塑料将被广泛采用——用作受力结构元件或非受力部分。金属材料在应用中的比重似将减少。

民用航空是和人类生活关系最密切的航空部门。各式飞机、直升机和他种型式的航空器，在人类的未来生活中将变得和今日的拖拉机、汽车、卡车、机器脚踏车、甚至脚踏车同样的普遍而重要。而且新动力源——原子能的应用，更将促进航空事业的发展。不难想像，在不久的将来，能载数百甚至千人以上的巨型原子飞机，环绕地球作不倦的飞行。那时，我们中国古代诗人“天涯若比邻”的梦想就将成为现实了。

(三)

如果说航空科学在日常生活中的应用是一方面的话，那么它的另一方面便是在宇宙空间中的应用。随着苏联三颗人造卫星和一只宇宙火箭的上天，宇宙的大门已经为我们打开了。现代科学技术已经为我们准备好了征服宇宙的工具——火箭。

作为一种强有力的航空运载工具，火箭的历史还是很短的。液体燃料火箭的升空至今不过30来年。起初它是以科学研究工具的面貌出现的。后来在德国法西斯分子的手里，把它变成一种破坏力巨大的武器。火箭在社会主义国家的苏联手里，始终是有力的和平建设的工具。从一九五七年十月四日起，火箭的和平用途更为突出了。

火箭航空器未来发展的道路是广阔的。它有可能在不久的将来成为一种洲际航行的快速交通工具。巨型的火箭将满载着乘客和邮件，迅速地飞越过重洋和大陆，可能在半小时之内往来于北京和莫斯科，纽约和巴黎。而无人的火箭还将把报纸和杂志投递给正在空中航行的飞机或海面行驶的船舰。

当然，火箭的最大用途，也是不可替代的用途，还是在宇宙航行方面。理论研究和已有的很少的一点实践指出：宇宙航行可能沿着这样一条路线来实现，那就是：先近后远，先“无人”后“有人”，先简单后复杂，先易后难。

抽象的原则如何变成具体的方案呢？具体的方案将由人造卫星开始。一方面，以大力解决火箭回地的问题，并建立有人的空间站，作为载人火箭向月球飞行的基地。另方面，研究和设计多级的飞往月球的无人火箭；探明月球的情况，并积累宇宙航行的知识和经验。等到人征服了月球，在月球上建立了科学站以后，就可把它作为向太阳系各行星进发的前哨基地。而在这之前，无人火箭当然早已经顺利地解决了飞往行星的问题了。在行星中最早的探索目标，似乎是靠地球最近的金星和火星。以环绕太阳的轨道为基准，金星是在地球的内圈，火星走在外圈，都离地球比较近，因此向它们发射无人火箭比较快也比较容易。这一任务可能在最近3－5年内就能实现。

苏联今年初发射的宇宙火箭，说明人类已经掌握了第二宇宙速度(11.2公里/秒)。也许在不久就可发射一只环绕月球飞行的火箭。在它上面安设电视机，我们就可看到月球的背面——永远背着地球的一面，这将有助于对月球情况的了解。

关于人作宇宙航行有两种不同的方案。一种方案强调空间站的重要性，资本主义国家的研究工作者常持此说。所谓空间站就是一个巨型的久不下落的人造卫星，其上可携带各种技术装备，人可从该处出发，飞往月球或其他行星。

另一种方案不那么过份强调空间站的重要，苏联的一些科学家有这种看法。他们认为人可能直接乘多级火箭飞往月球，在月球上建立科学和生活基地，再由之探索宇宙。为了实现这一计划，在这之前可在月球上降落活动的、坦克式的无人驾驶实验室。人可通过遥控和遥测设备，予以控制并将测得的科学数据送回地球。

人类在目前已经掌握了化学燃料火箭。为了取得更大的动力和速度，将进一步解决原子火箭的设计和制造问题。原子火箭的出现，将大大有助于人类征服宇宙空间，因为依靠这种巨大的动力装置，人可制出几百吨重或甚至更重的巨型多级火箭。

无论是化学燃料火箭或原子火箭，只能使我们在太阳系内的行星间飞行，若想飞出太阳系，拜访其他的恒星系统却不可能。因为恒星间的距离太远，而这两种火箭都太慢，人的寿命又太短。例如离地球最近的恒星系——半人马座也有4.3光年。用速度为20公里/秒的火箭飞行这段距离，也得数万年。人是无法活这样长的。

要实现恒星际的宇宙航行，必须依靠光子火箭。光子火箭的速度非常大，接近真空中的光速——每秒廿五万到廿八万公里。光子火箭的研究工作已经开始，但离成功的时日尚远。有人估计，本世纪中可能完成理论研究工作，下世纪初可能实现。但以目前科学技术发展之迅速，这种估计可能是保守了。

(四)

航空科学技术在国民经济和宇宙航行上的应用和发展，无论其近景和远景都是十分美好的。但首要的条件是保卫世界和平。只有有了持久的世界和平，这种美好的愿望才能实现，不但如此，而且这样还可把用于军事航空方面的人力和物力转移过来，更加加速和平建设航空事业的发展。这都需我们作不间断地严重的努力。那么，我们应该从哪些方面着手呢？

基本上不外两方面——基本科学理论的研究和工业生产技术的提高，而在总的方面，这一切都离不开无产阶级先锋队——共产党的领导。

推动航空事业的发展，基本科学理论的研究是必不可少的，比如说，要进行宇宙航行，必须对天体力学、飞行弹道学、空气动力学等作深湛的研究，否则无法拟定最合理最经济的轨道，和估计飞行中各种力的相互关系对于飞行的影响。又如燃料化学，材料学等对于提高火箭的性能，改善火箭和其他航空器的结构，都有着重大的意义。甚至于数学——一般被认为是一种抽象和理论性的科学——对于发展航空也异常重要。因为数学理论配合快速的电子计算机，可以解决极多有关航空的理论计算问题。这对于指导实践是非常有用的。

工业生产技术的提高，对于把任何一种纸面上的设计方案变成活生生的具体机构，起着决定性的作用。制造一只重量以百吨计的巨型飞机和多级火箭，其中还包藏着大量的精密的控制和操纵仪表，如果缺少设备完善、技术高超的航空工业、机械制造工业、原材料工业、仪表工业、以及很多其他有关的工业，是不可想像的。

科学理论和工业实践必须密切结合起来。这是社会主义国家的特色。据苏联科学家的意见，美国“先锋”号人造卫星和阿特拉斯洲际弹道导弹，多次发射的失败，正是美国忽视理论研究，只靠实验来解决问题的一种结果，也就是说美国的科学理论研究和实践脱了节。在优越的社会主义制度下，理论是和实践密切结合起来的，这就为航空科学技术的飞跃发展创造了最有利的条件。而理论和实践的结合正是马克思主义政党领导的根本要点之一。总之，在社会主义国家共产党的领导之下，航空科学技术，将以前所未有的巨大步伐向前迈进，把理想——变成生活中的现实。