趣味航空学_航空航天

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第一版前言

“趣味科学”系列已经出了几本极其有趣的作品，而本书在其中的位置想必也是有些特殊的。本书所说的“航空”指的是人类在机械飞行领域取得的所有成就，作者在书中给自己设

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第二版前言

之所以要写这个“第二版前言”，主要是因为作者阅读了之前的一些书评，发现这些评论并未理解第一版前言的实质。在第一版前言中，作者已经清楚地说明了自己对书中首先要写的

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第一章　大气中的趣事

“用站在地上的印象看空气，无异于用浮在水面的印象看海洋。”(https://www.daowen.com) Д.И.门捷列夫[1]

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空气与真空

地球上的人要活下来，最需要的东西是什么呢？人类的生活条件复杂多样，我们知道有人生活在水上或地下的例子。我们知道，有的民族全体生活在阴暗寒冷的地方，一年中多数时

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在大气的底部

“我们生活在大气海洋的底部。”这一说最早出自托里拆利，他是想强调大气与水的区别。在海洋和其他的水体中，我们通常是在水的表面活动；就大气而言，我们的生活是在它的最

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是水多，还是空气多？

很久之前，就有人估算过地球上水的数量了。据推测，水占了地球表面的四分之三左右（确切地说是72%），这些水体的总量约为12亿立方千米。按重量算的话，这些水差不多有

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靠重量或声音测量高度

在上一节中，气压计量出的大气压力帮我们算出了空气的重量。而这项属性还能帮我们大致算出大气的深度。既然气压取决于离地面的高度（确切地说是离海平面的高度），那么反过

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离太阳越近温度就越低

太阳是地上所有生命的主宰，自然也在大气的各种现象中扮演极其重要的角色。气体的基本属性中除了无孔不入、弹性超强之外，还有一个非常典型的特点，那就是热胀冷缩。大气中

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风速与风量

自古以来，人们就用“风速”来形容特别快的速度。的确，与大气的运动速度一比，地上几乎一切运动速度都相形见绌，而洋流的速度简直就是闲庭信步——只有风速的1/15～1

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是谁破坏了好天气？

对气象学的门外汉来说，“气旋”这个术语总能让他们联想到“大坏蛋”和变幻莫测的魔术师。它总是兴风作浪，着实烦人得很！刚刚还阳光灿烂，突然就变得阴云密布——这是“气

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地上的气旋与炉上的气旋

然而，气旋与反气旋还有另一个相接的区域，那并不是在地面上，而是在大气的高处。事实上，风很少有水平吹动的，直线前进的也同样罕见。不难理解，风吹进死胡同里自然是没

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大气中的陷坑与喷泉

人们已经习惯了在二维的地表和海面上移动，当他们进入三维的大气中活动时，便往往不能立刻考虑到周围的整个环境。为此我们就始终得保持一种特殊的思考技巧，也就是所谓“立

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会飞的蜘蛛与搭顺风车的鸟儿

大气中有些有趣而又神秘的现象都与上面说到的性质有关。下面举几个例子来说明这一点。著名的机枪设计师海勒姆·马克沁在航空领域也享有盛誉（下文我们还会谈到他），他曾

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漫游大气的炮弹

普通的枪炮利用火药爆炸的气流射出的弹丸或子弹，能在大气中飞行相当长的距离——可达15～20千米；这其实没什么好奇怪的。更令人惊奇的是，1918年德国人成功研制出

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降雨的舞蹈

被水汽浸湿的核在空气中飘动，其体积也在变大——要么是每个核分别胀大，要么是几个核结合在一起。最初的雾变灰、变湿了，转变成了所谓液气态，与此同时它的颜色也在变化，

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空中的风景与观景的道路

古老的谚语说得好：“见海方知惧。”可既然如此，我们又该怎么形容空气的“海洋”呢？那儿最可怕的不仅有带着“陷坑”和“旋涡”袭来的强大气浪，还有那在不同高度上遮蔽着

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第二章　我们是怎么长出翅膀的

“我提醒你，一切结论都应基于尝试而非全凭观念，否则便显得过于简单。那时你便会说：做实验吧。” ——莱昂纳多·达·芬奇(https://www.daowen.c

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翅膀！翅膀！[2]

“既然沉重的鹰能靠翅膀浮在轻飘飘的空气中，既然巨大的船能靠风帆在海上行驶——那人为何不能靠翅膀破开空气，以胜利者的姿态乘风而上呢？” 达·芬奇在自己的一本旧笔记

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邪恶的构想与天才的构想

“1729年，在里亚热斯克[8]附近的克留奇村，人称‘黑雷’的铁匠用铁丝做了双翅膀，像穿衣袖一样套上它们；翅膀的尖端插着绒毛一般的、特别柔软的鹞鹰羽和鱼鹰羽，且

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飞得起来？飞不起来？

在18世纪末的巴黎，香榭丽舍大道[10]熙熙攘攘的人群中不时会冒出一辆奇怪的大车。这辆大车不靠马拉，而是在车顶挂了一张巨大的风帆。大车便这样在路上滑行，就像是帆

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无翼而飞与坚翼而飞

还是在同一时期的巴黎（1784年），两位研究者洛诺阿和比恩维纽成功建造了一台机械装置，不用充气也能飞得很好。不错，这只是个儿童玩具，它靠两台推进器的旋转上升，每

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抛锚的鸟与空中的蛇[15]

“风筝是一种被学者忽视的儿童玩具，它其实可以引发非常严肃的思考。” 这句话出自18世纪中叶著名的德国数学家莱昂纳德·欧拉[16]之口，他年仅20岁时就应邀前往俄

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飞机从何而来

在不计其数的早期带翼装置中，有些装置的翅膀不仅能“拍动”——也就是上下运动，还能在不动的平展状态下将飞行员“托起”。只是由于资料匮乏外加描述不清（人人都想把自己

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两位发明家与别人的发明

19世纪中期，最早的飞机碰上了劲敌，那就是当年建造的第一批可控式气球——飞艇。不管设计师的才智有多厉害，当时的“机械鸟”顶多也就勉勉强强离开地面，而靠轻质气体抬

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儒勒·凡尔纳的主人公和他的宣言

纳达尔是个精力极其旺盛的人，他天性豪放，志向远大，兼有作家和演说家、画家和摄影家的天才（这在当年是很少见的），同时也是个滑翔机运动员。 1859年，正是他在索尔

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会飞的玩具

我们已经认识了两种飞得很成功的装置，而且它们自制起来都很容易。但要想得到最好的结果，就得采用其他的构造手段，让玩具看起来更匀称、更漂亮。读者朋友，你可能要怀疑了

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实验室里的鸟儿

1840年，法国学者纳维耶院士基于自己的计算公布了一项轰动一时的发现。他说13只燕子合起来拥有一匹马的力量！你想想看，一只这么小巧的鸟儿，身上的力气竟然跟人差不

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“早产儿”的历史资料

航空领域的研究首先在英国兴起，随后又在法国得到发展，到了19世纪的最后25年里又传到了其他国家，且一年比一年兴盛。在巴黎，斯皮内利、何肖、诺贝尔、普林、丹德里

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枪王与家鹅

英国人海勒姆·马克沁是举世闻名的“枪王”和机枪设计师，但他在航空学上也留下了自己的名字。 “1887年有人问我，”他在《自然飞行与人工飞行》一书中写道，“你觉得

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《趣味航空学》简介

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