人类飞行小史

世界各地都流传着关于飞行的古老传说，表明在很早以前，人们就畅想着像鸟儿一样飞上天空。《山海经》里描述了遥远的奇肱国，那里的人们只有一只手，擅长制造机械，“能作飞车，从风远行”。在古希腊的传说里，国王代达罗斯和他的儿子伊卡洛斯为了逃出迷宫，用蜡把羽毛粘在一起制成翅膀。他们成功地飞出了迷宫，但伊卡洛斯由于飞得太高，蜡被太阳晒化了，不幸跌落到大海里淹死。

出于对飞行的向往，人们尝试制作了种种会飞的玩具，比如我们熟悉的风筝和竹蜻蜓。但直到19世纪，随着物理学的发展，人类飞行的梦想才渐渐变成现实。

热气球

热气球常常被用于观光旅行，它的发明灵感可能来自中国古代的孔明灯。热气球升空的原理很简单：热空气的比重比冷空气要小，所以热气球比周围相同体积的冷空气更轻，从而能够在浮力的作用下升上天空。

在法语中，观光热气球叫“蒙戈尔菲耶”，这是为了纪念最先尝试用热气球载人的发明家蒙戈尔菲耶兄弟——约瑟夫-米歇尔·蒙戈尔菲耶和雅克-艾蒂安·蒙戈尔菲耶。经过多次尝试之后，1783年9月19日，他们在凡尔赛宫的广场上进行了公开试验。他们选择了3名特殊的“乘客”：一只鸡、一只鸭和一只绵羊。

在路易十六国王和玛丽·安托瓦内特王后的注视下，气球在8分钟的时间里飞上460米的高空，然后降落在3.2千米外，里面的动物安然无恙。看到试验取得了成功，国王终于批准他们进行载人试验。

之后，蒙戈尔菲耶兄弟制作了一个更大、更华丽的热气球。该热气球高23米，直径15米，深蓝色的布面上点缀着华丽的金色和红色。1783年11月21日，物理学家让-弗朗索瓦·皮拉特·德·罗奇耶和军官弗朗索瓦·洛朗·达朗德乘坐这个热气球进行了25分钟的飞行演示：垂直飞行距离910米，水平飞行距离9千米。这就是历史上第一次热气球载人飞行。

受到这次试验成功的鼓舞，人们纷纷效仿，尝试不同的设计，并挑战更远的距离。1785年1月7日，法国发明家让·皮埃尔·布朗夏尔和美国物理学家约翰·杰弗里斯完成了乘坐热气球飞越英吉利海峡的壮举。同年7月，罗奇耶也乘坐热气球飞过了英吉利海峡，却不幸发生事故遇难。

“热气球热潮”也启发了法国科幻作家儒勒·凡尔纳，他出版的第一部长篇小说就叫《气球上的五星期》。

飞艇

热气球只能随风飞行，无法随意操控方向。为了解决这一问题，科学家尝试为热气球安上蒸汽引擎、螺旋桨和风帆，由此发明了飞艇。

第一个乘坐飞艇的是法国发明家亨利·吉法尔。1852年9月24日，他坐着自己设计的飞艇飞行了27千米。不过，这艘飞艇的动力有限，遇到太强的风力，是无法逆风飞行的。

受到吉法尔的启发，新的设计不断涌现。这其中最有名的是德国退役军官费迪南德·冯·齐柏林伯爵发明的硬质飞艇。1900年7月2日，齐柏林设计的硬质飞艇LZ1试飞成功。它长约128米，宽约12米，可搭载150千克的重量。为了让飞艇坚固耐用，同时尽可能地轻巧，齐柏林使用了铝作为飞艇的骨架。当时科学家刚刚实现铝的工业化生产，铝的价格随之下滑，所以才能被用在飞艇上。

就像发明热气球的蒙戈尔菲耶兄弟一样，齐柏林的名字成为硬质飞艇的代名词。这也是著名重金属乐队“齐柏林飞艇”名字的由来。在两次世界大战期间，飞艇被投入战争。靠着德国军方的大量采购订单，齐柏林创办的公司一跃成为飞艇制造巨头。战后，公司转向观光旅游业。然而，飞艇中的氢气存在安全隐患。氢气是一种可燃性气体，遇到雷击、静电火花等情况就极易发生燃烧，甚至爆炸。随着飞艇越造越大、搭载的乘客越来越多，事故伤亡变得越发惨重。

兴登堡号事故标志着飞艇热潮的退却。1937年5月6日，兴登堡号载着97人从德国飞往美国，在降落时发生火灾，导致36人丧生。由于当时现场有许多观众，还有广播电台实况播报，事故的消息迅速传开，让公众对飞艇旅行产生了恐惧。

与此同时，飞机性能在不断改进，飞艇便逐渐退出了历史舞台。如今，飞艇更多的是作为蒸汽朋克风格的重要元素，出现在游戏、动漫等幻想作品中。但由于飞艇能耗低、经济环保，仍有科学家在探索飞艇在航空航天领域的应用。

滑翔机

说到飞行，大家最熟悉的应该就是莱特兄弟的故事了。莱特兄弟的母亲心灵手巧，能熟练操作各种机械。在母亲的影响下，兄弟俩对机械产生了兴趣。

长大后，兄弟俩经营一家印刷厂，后来开了一家自行车修理店。19世纪90年代，报刊上常常报道关于滑翔机试验的消息。其中，对他们触动最大的是德国飞行家奥托·利林塔尔的悲剧故事。利林塔尔是滑翔机飞行试验的先驱，1896年，在一次试验中发生事故，不幸身亡。对于利林塔尔的滑翔机飞行试验，莱特兄弟认为，通过滑翔加速是可行的，但是如何控制飞机呢？

于是，莱特兄弟利用坚固的木材作为飞机的框架。他们先尝试了大量的滑翔机试验，然后为滑翔机装上引擎，最终在1903年12月17日试飞成功。这一天，他们尝试了4次低空飞行，最长的一次用时59秒，飞行距离为260米。

莱特兄弟的成功轰动世界，也令19岁的冯如振奋不已。冯如出生在广东省恩平市的一个贫困农民家庭，为了养家糊口，他12岁就跟着亲戚远赴美国打工。看到美国发达的工业，他决心学习机械技术，改变中国贫穷落后的状况。他早早预见飞机将在军事上发挥重要作用，便立刻投身飞机研发。

1909年9月21日，冯如1号在美国奥克兰试飞成功，这是中国人设计制造的第一架飞机。此时距离莱特兄弟试验成功仅过去不到6年。接下来，冯如不断改善飞机性能。他的冯如2号时速高达104千米，飞行高度最高可达200余米，引起轰动，西方媒体称他为“东方的莱特”。

为了祖国的航空事业，1911年2月，冯如带领核心技术团队，携带全部设备和两架先进飞机回国。可惜天妒英才，1912年8月25日，冯如在飞行表演中不幸发生事故，以身殉国。

直升机

直升机的设计灵感来自中国古代玩具竹蜻蜓。达·芬奇在手稿中也提过类似的设想。科幻作家凡尔纳在他的作品中虚构了一台信天翁号直升机，依靠背上的37个螺旋桨飞行。

第一位完成直升机载人飞行的是法国工程师保罗·科努。和莱特兄弟一样，他最初从事自行车制造和维修工作。当时，有两位富商设立了一项大奖，许诺将5万法郎奖励给第一位驾驶比空气重的飞行器飞行1千米并返回原地的人。为了竞争这个奖项，科努开始了飞机的设计和制造。

1907年，科努设计的直升机试飞成功。尽管这次试飞仅离地30厘米，停留了20秒，但这仍然是公认的首次直升机载人飞行。

从老照片上可以看到，科努的直升机造型更像滑翔机，只是两侧机翼上各有一个巨大的螺旋桨。经过多位科学家的改进，直升机才成为今天我们熟悉的样子。这其中一个重要的里程碑，是俄裔工程师伊戈尔·西科斯基主持设计的VS-300，1939年首次试飞。它是第一架成功的单旋翼直升机，同时用一个小的尾桨保持平衡。

VS-300的成功开启了直升机的工业化制造。直升机不擅长长途飞行，但它操作灵活，对起降场地要求不高，还能够悬停，经常用于航拍、巡逻、野外救援等。

喷气式飞机

如今，大家出门旅行乘坐的民航客机大部分属于喷气式飞机，即使用涡轮发动机（喷气发动机）推进的固定翼飞机。

第一架试飞成功的喷气式飞机是海因克尔He-178，诞生于1939年。在此之前，德国和英国的两位工程师分别发明了涡轮喷气发动机，英国的弗兰克·惠特尔抢先一步，但德国的汉斯·冯·奥海恩最先成功地用它将飞机送上了天空。科技创新当中的竞争真是激烈呀！

二战后，航空产业快速发展，欧美国家的名流政客、商业巨头纷纷乘坐飞机出行。随着美国的波音公司和道格拉斯飞行器公司迅速崛起，在商业竞争的压力下，欧洲国家竞相研发更快的飞机。超音速飞机就这样诞生了。这其中著名的就是协和号，1969年由英国和法国公司联合研发。

为了形容协和号的速度之快，英国航空公司打出了“出发前到达”的广告词。这可不是夸张宣传。协和号从伦敦飞往纽约只需3.5小时，而两地之间的时差为6小时，也就是说，下午出发的乘客可以在纽约当地时间的上午抵达。

然而，协和号并未给航空公司带来良好的收益。它的研发成功虽然是技术上的伟大成就，但消耗了大量的资金，每次飞行的油耗也远高于一般客机。当时，坐飞机旅行非常昂贵，协和号更是其中的奢侈品，自然很少有人能够负担得起。因为经济效益不佳，再加上环境污染和事故等原因，协和号和其他的超音速飞机渐渐退出了历史舞台。

说完了最快的飞机，再来说说最大的飞机吧。人类历史上最大、最重的喷气式飞机，是运输机安-225，在乌克兰语中叫作“Mriya”，意思是“梦想”。它诞生于冷战时期，最初是为了运输航天设备而设计的，起飞重量超过600吨，最大载重超过250吨。它于1988年12月21日首次试飞，苏联解体后承接商业订单，运输大型货物。

可惜，2022年2月27日，维修中的安-225在俄乌冲突中被毁，令众多航空迷心碎不已。考虑到高昂的制造成本和较小的市场需求，也许这样的“巨无霸”飞机再也不会有第二架了。

载人航天

想要飞到更高的地方，就需要依靠火箭和飞船了。和飞机相比，飞船的设计要复杂得多，这样才能保证起降过程中的安全，并在复杂的太空环境中保护好航天员。此外，飞船上面还要配备维持太空生活和完成科学实验的设施。可以说，每一艘载人飞船上都集中了工程学、材料学等各个领域的先进技术。而且，早期的火箭和飞船都是一次性的，这就使得每次飞行的成本更加高昂。

所以，目前航天飞行主要用于科学探索。为了获取登上飞船的资格，航天员需要经过艰苦的训练。他们不仅需要学习理论知识，还要拥有良好的身体，以承受飞行的影响，例如火箭发射和返回时产生的巨大加速度。

第一个进入太空的人是苏联航天员尤里·加加林，他在1961年4月12日乘坐东方1号飞船试飞成功。当时正值冷战期间，美国不甘其后，在第二年将航天员约翰·格伦送上了地球轨道。载人航天的时代就此开启。

中国在2003年成为第三个有能力独立完成载人航天的国家。2003年10月15日，中国航天员杨利伟乘坐神舟五号飞向太空，21小时23分钟后顺利降落。如今，你可以经常在新闻中看到中国航天员在空间站工作的身影，或许在不久的将来，还能看到他们登上月球呢。

不过，只有成为航天员才能进入太空吗？也不一定。近年来，随着技术的进步，太空旅行正在变成现实。2011年，美国人丹尼斯·蒂托成为第一名太空旅客。到2021年，SpaceX、维珍银河和蓝色起源都进行了商业载人航天。尽管可回收火箭、可回收飞船的研发已经大大降低了航天飞行的成本，但是目前太空旅行仍是少数人的特权。举例来说，维珍银河的太空之旅票价高达25万美元（约合人民币180万元）。不过，等到技术进一步普及，也许在不远的将来，普通人也能体验太空之旅，在太空中回望暗淡蓝点。