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神雕无人机论文发表时间

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神雕无人机论文发表时间

其实无人机真正需要的是整体的模型设计,以及内部的操控系统,所谓的黑科技实际上都是现成的,在技术上完全可以参考“人工驾驶”的飞机来制造,而基于无人机概念是近几年才提出来的,在技术、材料的更新迭代过程中,肯定需要一定的时间去,所谓的“世界最大”也只是暂时最大,很快就会被“其他人或国家”赶超。

而近期被称之为“世界最大”的无人机,是美国Aevum公司推出了世界最大无人飞机Ravn X,据说它的重量达到了28吨,之所以设计这种飞机,是为了以后探索太空,或者代替火箭将卫星送入太空做准备。如果但从功用上看,这架飞机也谈不上什么黑科技,从造型上看,虽然与传统的人工驾驶飞机有些区别,但区别也没那么明显,与传统的飞机起飞、降落并无太大区别,从外观上看相差不大,可能唯一的区别就在于有人或无人驾驶吧。

据说这家迄今为止“世界最大”的飞机,在面世之后,美国的太空军事部门就与该飞机的拥有者Aevum公司签订了超过10亿美元的合同。据Aevum公司公布的资料来看,Ravn X长80英尺,翼展60英尺,有效载荷达到了55000磅,换算成吨约为2.5吨左右。而此类无人驾驶飞机最大的亮点是,有一部分系统是可以循环重复使用的,而这还只是Ravn X无人飞机现行阶段的数据,未来如果退出新的迭代飞机,这个循环重复使用的比率还会有所提高,据该公司创始人兼CEO Jay Skylus表示,他们会在不久的将来,实现95%的发射系统可以重复使用。

按照官方给出的资料来看,这家Ravn X无人驾驶飞机,可以在任何天气下进行起飞和降落,这意味着飞机对于起飞环境和降落环境的要求是非常低的,哪怕是在公路上、草原上也是可以实现起飞和降落的。换句话说,这种无人驾驶飞机的用处可不仅仅是送卫星上天那么简单。虽然它使用的是传统的喷气式燃料,但这套系统据说可以在180分钟内将小型卫星送入轨道。如果,我是说如果,在未来的研发当中,Ravn X再出新的代系,如果它不用来运送卫星,而是执行投弹、轰炸等任务,那势必会减少很多人员的伤亡,如果成本能够压缩到极限,那么未来的战争就有可能是无人机之间的对抗。

不过我说的这些还只是在未来,世界其他各国也没有闲着,而咱们国家的无人机研发也不慢,所以这个所谓的“世界最大”也只是暂时的,估计过一段时间就会被其他国家所超越。

第十名 翼龙-II无人机

这是中国产的无人机,机长11,翼展20.5米,6个挂架可以外挂480公斤的武器和装备,如果使用符合挂架的时候,可以挂载12枚反坦克导弹。

第九名 彩虹-5无人机

彩虹-5也是中国研发的中高端大型察打一体无人机,2017年开始批量生产,2018年参加珠海航展,2020年就收获了大量的订单。

第八名 暗剑无人机

暗剑的出现比较早,这款无人机第一次出现在大众面前是在2006年的珠海航展,当时我国的无人机产业还只是初步阶段。

第七名 翔龙无人侦察机

翔龙是中国新一代高空长航时无人侦察机,可以执行高空侦查,监视和情报搜集任务,甚至可以为导弹提供目标数据。

第六名 MQ-9无人机

MQ-9无人机,代号“收割者”,绰号“死神”,这是美国开发的极具杀伤力的无人作战飞机,同时还可以执行情报,监视和侦查任务。

第五名 X-47B无人机

X-47B无人机的最大特点就是它可以像有人战斗机那样去空战,无需人工干预,完全由电脑操控。

第四名 神雕无人机

神雕是高空长航时反隐身超大型无人机,翼展50米,而且采用了世界上独一无二的双机体结构,目的是为了方便布置双波段有源相控阵雷达,这也是我国在世界无人机领域的首创。

第三名 彩虹-7无人机

彩虹-7机长达到10米,翼展22米,最大起飞重量13吨,巡航高度超过1万米,航程更是能达到惊人的一万公里。

第二名 复仇者-ER无人机

复仇者-ER性能在原复仇者无人机的基础上大幅度在增长,航行时间由原来的15小时增长到20小时,航程更是可达13000公里,载弹可达3.6吨。

第一名 RQ-4A全球鹰无人机

作为世界上飞行时间最长,距离最远,高度最高的无人机,可以说是美国空军乃至全世界最先进的无人机了,所以被排在第一名当之无愧。

无人机的亮相给我们的生活出现了很大的便利。比如运用无人机可以送快递。或者可以利用无人机去进行救援。或者无人机还可以载人。这些黑科技在未来也许都会上市。

世界上“最大”无人机为我国研制的神雕无人机。该无人机采用了双机身双机翼的设计,在侦查中可以提高存活率。最大升限为25000米,速度最高达900公里。机上装载有源相控雷达,可进行360度无死角侦查。

神雕无人机论文发表

神雕无人机的设计非常独特,它看起来就像是二战期间美国的P-38战斗机 。在其两个机身前后装有两对机翼,位于后方的主翼中央装有容纳两具涡轮风扇发动机的舱室。这意味着其将能够装配更多的探测设备,信息搜索范围也会大幅增加。风动分析图片显示该机已经进行过25公里高度,0.8马赫飞行速度的测试,这可能透露了它的最高飞行高度和速度信息,(相比之下美国RQ-4“全球鹰”的实用升限为18公里)。从草图上卫星通讯天线的直径与飞机机身比例关系分析,该机长度为25米,翼展50米。这意味着“神雕”是一种史无前例的巨大无人机,其起飞重量可能达到15-20吨,是世界上最大的无人机之一。草图显示,该机的机身四周装有分布式有源相控阵雷达天线,可以提供360度无死角的早期预警,它的雷达可能采用了双波段设计,可以在X波段和UHF波段工作,这两种波段中,X波段可以提供精确的火控信息,UHF波段则被认为具有反隐身能力。此外,该机的雷达还具备合成孔径工作能力,因此可以用于侦察缓慢移动的地面和海面目标。

世界上“最大”无人机为我国研制的神雕无人机。该无人机采用了双机身双机翼的设计,在侦查中可以提高存活率。最大升限为25000米,速度最高达900公里。机上装载有源相控雷达,可进行360度无死角侦查。

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。下面是我为大家精心推荐的无人机应用技术论文,希望能够对您有所帮助。

无人机航测技术的应用分析

【摘 要】以生产项目为例,以无人机航测的技术流程为主线,介绍了无人机航测技术方面的应用分析。

【关键词】无人机、航测技术

【Abstract】Production project as an example, the unmanned aerial technology process, introduced the UAV aerial application analysis.

【Key woerds】UAV、aerial surveying technology

中图分类号:V279+.2文献标识码:A 文章编号:

0 引言

无人机航测遥感技术是继卫星遥感、飞机遥感之后发展起来的一项新型航空遥感技术,在应急测绘保障、国土资源监测、重大工程建设等方面得到广泛应用。它是一种机动灵活、可以实现快速响应的一种航测技术。但也存在影像重叠度不规则、像幅小、影像倾角大、旋偏角大,影像有明显畸变等问题,这些情况都对现有无人机航测技术提出了挑战。

本文从生产案例出发,以无人机航测技术为主线,对生产过程中无人机航测出现的一些问题进行了分析探讨。

1 生产实践

1.1主要技术依据

《无人机航摄系统技术要求》(CH/Z3002-2010);

《低空数字航空摄影规范》(CH/Z3005-2010);

《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003-2010);

《低空数字航空摄影外业规范》(CH/Z 3004-2010) ... ...

1.2 数据源及预处理

1.2.1 数据源

本测区选用无人机航空摄影获取的真彩色影像,航摄面积为10平方公里。航摄仪采用Canon EOS 5DMarkⅡ,焦距为:35mm,相幅大小为:5616×3744,像元分辨率为6.41um。影像地面分辨率为0.2米。

1.2.2遥感影像预处理

无人机航空摄影采用的相机为非量测型相机,因此,在进行空中三角测量恢复影像空中姿态时,需要对相机进行像片畸变差改正。(相机畸变改正在四维公司检校完成)

1.3 无人机航测总体作业流程

1.4无人机航空摄影

本次无人机航摄分两个架次进行,由GPS领航数据计算相对飞行高度。飞行质量和影像良好,影像清晰度高、色彩均匀、饱和度良好,能够表达真实的地物信息,可以满足1:2000成图要求。

像片航向重叠度为75%,旁向重叠一般为35%-45%,旋偏角一般控制在12度以下。

1.5 像片控制测量

1.5.1 像控点精度要求

像控点对最近基础控制点的平面位置中误差不大于0.2米,高程中误差不大于0.2米。

1.5.2 像控点布点方案

项目布点方案确定为双模型布点,全部布设为平高点。

1.5.3 像控点测量

在像控测量之前,首先对测区内收集到的已知控制点进行联测,检核控制点情况;为满足后续像控测量,联测已知点的同时加密了2个控制点。联测采用GPS静态相对定位方式施测,采用边连式的布网形式。全网共联测已有已知点4个,新设控制点2个,观测时具体技术参数依据规范,像控点采用GPS实时动态定位(RTK)的方法进行测量,满足要求。

1.6 空中三角测量

本项目采用Virtuozo工作站进行空三加密,根据航飞及影像分布情况,将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密,即采用自动匹配进行像点量测,剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求,检查点平面中误差为0.3米,高程中误差为0.17米,最终加密成果符合1:2000数据采集要求。

1.7 数据采集

在空三完成后,利用空三成果进行单模型定向时我们发现有模型无法定向的情况,第一架次无法建立的模型有29个,占总模型数的4%。第二架次有67个无法建立的模型占总模型数的9%。主要原因为无人机航摄姿态不稳定导致的飞行倾角、旋偏角过大,航线弯曲、像片比例不一致等现象都是导致单模型定向精度差的原因。考虑到1:2000地形图精度要求,我们提出了如下解决方案:在测图定向超限点的周围进行野外实测用来检核分析数据并进行必要的修正。

1.8 项目精度报告

根据1:2000精度要求对测绘产品检进行了精度的统计,统计了3幅地形图,其中高程精度中误差最大为0.36米,最小为0.27米,从统计的结果看,粗差率比较高,有的达到了5%,平面精度中误差为0.75米。

2 结 论

(1)无人机航空摄影测量技术应用于地形图的生产存在不确定性,比如,区域网整体加密精度评定良好,但单模型定向精度存在超限情况,在测图过程中表现为测图定向点和立体模型套合差大、接边误差大等,可以通过外业实测进行补充测量、验证。

(2)利用无人机航测进行航空摄影测量时,应采用试验区的作业方法,即在确定布点方案前选取一定面积的试验区进行布点方案试验,分析精度指标后确定作业方案。

(3)目前,无人机航测技术主要应用于载人飞机航测技术的补充方面,如多块小面积、危险场所、远离机场或没有可供其起降场地的区域,在载人机不便或无法完成的情况下,由无人机来完成。

参考文献:

[1] 范承啸,韩俊,熊志军,赵毅。 无人机遥感技术现状与应用[J] 测绘科学 2009,34(5):214-215;

[2] 崔红霞,李杰,林宗坚,储美华。非量测数码相机的畸变差检测研究[J] 测绘科学2005,30(1):105-107;

[3] 连镇华。无人机航摄相片倾角对立体高程扭曲的影响分析[J] 地理空间信息2010,8(1):20-22;

作者简介:徐锦前(1982-),男,辽宁铁岭人,工程师,主要从事摄影测量和地理信息系统建库等测绘工作。

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据相关媒体报道,中国有一款神器亮相了,它就是沈阳飞机研制的神雕无人机 ,该无人机的探测预警能力 做到了独步全球。只要是投入生产能够彻底解决辽宁舰的预警问题 。听到这样振奋人心的消息,相信很多中国人都像我这样感到非常地自豪。

沈阳飞机设计的无人机在高空长时间飞行时可以反隐身,翼展长达50米,是世界上最大的无人机。这款无人机除了续航能力强外,他的航行距离也是普通无人机的2倍,普通无人机一般只能潜行10 - 15小时 。据称神雕无人机在2.5万米高空也能保持0.8马赫(980km/h)的巡航速度,最大起飞重量可能达到20吨左右。由于它隐身和外形的优势,在航行时是很难被击落的,该无人机还可以作为中继站,解决武器制导等的问题。该无人机的曝光,是中国领先世界的标志,领先于美国的研究发明。

美国《大众科学》杂志2015年1月刊发文章,文章称有可靠的网络消息称"神雕"无人机已在2014年12月或2015年早期进行了首飞。 "神雕"具备保护中国领空免遭美国隐身飞机入侵的能力,在它出现后,入侵中国领空将变得非常危险和困难。此外,它还可以大大提高中国使用远程武器打击美国海上舰艇、陆地机场和导弹发射器的能力 。可大大提高中国海外干扰能力。

近年来,中国的无人机发展非常迅速,而且无人机作为信息时代科技的产物,具有很大意义,在国防建设中有着十分重要的战略意义。我国在无人机技术方面取得了巨大的进步,也成为了领先西方军事的标志。相信我们中国在信息科技研发发面能越来越好,中国能越来越强。

神雕无人机论文发表在哪

无人机的亮相给我们的生活出现了很大的便利。比如运用无人机可以送快递。或者可以利用无人机去进行救援。或者无人机还可以载人。这些黑科技在未来也许都会上市。

说起无人机,很多人的印象中可能就是,小型的就像一只鸟这么大,比如大家广泛使用的空中拍摄用的无人机,最大也不过是一些军用无人机,比如像“全球鹰”“翼龙”等等大型军用无人机,而这些无人机充其量大小也比不过轻型有人飞机而已。

美国Aevum公司推出了一款名叫Ravn X的无人机,号称世界最大无人飞机,它重达28吨重,长80英尺,翼展60英尺,看起来相当于一家湾流G550客机那么大,这种无人飞机的用途不是用来在战场上发射导弹,也不是用来侦查,而是用来将卫星送入太空近地轨道,取代一些运载火箭的作用,当然也可以大量重复使用。

我们知道,近地轨道上发射卫星,也是需要运载火箭的,而一枚运载火箭的生产到发射,花费的成本是非常之高的,并且一般还不能重复使用(除了SpaceX),很早人们就希望能有一款载具能够低成本地将卫星送上太空轨道。

Ravn X无人机的有效载荷约220磅。而且它能够在180分钟内,在没有飞行员或发射台的情况下将小型卫星送入轨道,它使用传统的喷气式燃料,与商业客机上使用的燃料相同。

而且这款无人机可以在“几乎任何天气下”起飞和降落,还可以在所有一英里长的传统飞机跑道上起飞和降落,这意味着它理论上可以使用世界上任何一个机场作为发射和降落地点。

从外形上来看,这架Ravn X无人机无疑是时尚而性感的。它看起来完全不像无人机,而更像是一架科幻战斗机。

在 Ravn X 下方挂载的是“火箭”的部分,火箭分成两级,最终可以将大约 100 公斤重的卫星送入低地轨道。Ravn X 主打的是可以在 3 小时内就起飞并发射火箭,不用其他商用公司动辄数月到数年的等待,也不用担心天候影响,显然是瞄准了军方需求之类“任务优先,钱好谈”的客户。它的工作方式是,脱离大气层后,会很快到达预定高度和位置,然后发射出卫星在预定轨道。

事实上,Ravn X 似乎还真的已经有了客户上门,根据外媒报道,Aevum公司已经取得了美国军方价值十亿美元的合约,并将于明年首度尝试将美国太空军的 ASLON-45 卫星送入轨道,在接下来的9年中还将进行20个任务。

这也是 Aevum 与其他新创公司最大的不同处 —— 他们推出的不是个仅存在于纸上的概念产品,而是直接在面世时就已经是可以使用的成品,而且马上就得到了美国军方的背书。所以这家新创的Aevum公司的背景也让人们感到好奇。

2015年5月27日军事论坛上首先放出了一张经过处理,看似素描图的照片,显示一架国产双机身大型无人机正在机场跑道上进行试验。今日,社交网络上出现了这架无人机的照片。据称,这架飞机是在沈阳飞机制造厂的机场上出现的,可能是沈飞公司研制的新一代大型长航时高空无人机——神雕无人机。 美国《大众科学》杂志2015年1月刊发文章,称巴基斯坦“中国国防”论坛上网友“Hongjian”发表的中国一篇论文的相关截图显示了中国研制的有史以来最大无人机的情况。文章称,与歼-20和运-20飞机相比,这种飞机当时还没有可以确认的真实照片,这显示代号为“神雕”的这种无人机可能和美国RQ-180无人机一样,属于高度保密的战略级敏感资产。从这些论文截图显示的情况来看,“神雕”是由沈飞集团“黑项目”部门所研制的。有“可靠的网络消息源”称“神雕”无人机已在2014年12月或2015年早期进行了首飞。 2015年7月2日中国网络上出现了“神雕”无人机清晰照片。通过照片可以看出这种无人机的实际尺寸和若干细节。“神雕”是我国新型高空长航时雷达预警无人机,采用双机身设计。左右两侧机身头部“鼓包”的颜色不同,左侧机身“鼓包”为灰色,表明是透波复合材料,里面应该装有卫通天线,右侧机身鼓包则是铝锂合金蒙皮,无法用于安装天线。

据相关媒体报道,中国有一款神器亮相了,它就是沈阳飞机研制的神雕无人机 ,该无人机的探测预警能力 做到了独步全球。只要是投入生产能够彻底解决辽宁舰的预警问题 。听到这样振奋人心的消息,相信很多中国人都像我这样感到非常地自豪。

沈阳飞机设计的无人机在高空长时间飞行时可以反隐身,翼展长达50米,是世界上最大的无人机。这款无人机除了续航能力强外,他的航行距离也是普通无人机的2倍,普通无人机一般只能潜行10 - 15小时 。据称神雕无人机在2.5万米高空也能保持0.8马赫(980km/h)的巡航速度,最大起飞重量可能达到20吨左右。由于它隐身和外形的优势,在航行时是很难被击落的,该无人机还可以作为中继站,解决武器制导等的问题。该无人机的曝光,是中国领先世界的标志,领先于美国的研究发明。

美国《大众科学》杂志2015年1月刊发文章,文章称有可靠的网络消息称"神雕"无人机已在2014年12月或2015年早期进行了首飞。 "神雕"具备保护中国领空免遭美国隐身飞机入侵的能力,在它出现后,入侵中国领空将变得非常危险和困难。此外,它还可以大大提高中国使用远程武器打击美国海上舰艇、陆地机场和导弹发射器的能力 。可大大提高中国海外干扰能力。

近年来,中国的无人机发展非常迅速,而且无人机作为信息时代科技的产物,具有很大意义,在国防建设中有着十分重要的战略意义。我国在无人机技术方面取得了巨大的进步,也成为了领先西方军事的标志。相信我们中国在信息科技研发发面能越来越好,中国能越来越强。

无人机国际论文发表时间

推荐《农业工程学报》,核心期刊、CA期刊、EI期刊、CSCD期刊

复合影响因子:3.118

《农业工程学报》被以下数据库收录:

CA 化学文摘(美)(2014)

JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2014)

EI 工程索引(美)(2016)

CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(2017-2018年度)(含扩展版)

北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊:

1992年(第一版),1996年(第二版),2000年版,2004年版,2008年版,2011年版,2014年版;

期刊荣誉:

中科双效期刊;Caj-cd规范获奖期刊;

曾听朋友说过这样一件事情,那些需要发表论文的作者,要么是1个月内发表,要么是一个半月内发表,还有的是要求1周内发表,半个月内发表的。这些作者的要求真的是让人哭笑不得,因为根本论文发表的周期根本就没有那么快。那么论文发表一般的周期是怎样的呢,小编在这里讲给大家听。

按照以往的情况来说,也就是三年前来说,一般发表论文的周期是在一到四个月之间,小编这里说的是正规的期刊,像万方,知网、维普收录的比较热门的期刊,一般能在3-4个月发表。但是今年期刊发表却有了改变,今年的普遍刊期发表周期是这样的,大概是2-6个月之间,你们看到这之间的差距了吗?再给大家详细介绍下,像上知网的教育类期刊,最早也是在你提交的4个月以后才可以进行发表,有的论文还会排到明年下半年。值得注意的是,这只是普通期刊的发表周期,而不是核心期刊,也不是学报。像经济类期刊的刊期是在两到五个月之间,也就是说,如果我们想要最快发表经济类期刊,也是需要在两个月后才能进行发表的,这还属于加急情况。医学类期刊的发表周期在4-6个月,医学期刊比其他期刊的发表周期都长,审稿更加的严格,但例如工程科技类期刊可以在1-3个月内可以进行发表,如果你要发表的期刊是工程科技类,那么你还有加急发表的机会,但其他的类别的期刊基本不太可能在2个月内就发表出来。

作者朋友们一定要了解清楚论文发表的一般周期,如果因为自己不了解这个周期而错过了论文发表的最佳时间,那就得不偿失了。今年发表论文不同往年,由于期刊数量较少,期刊的页吗也变少了,所以发表期刊的时间都比较紧张,比往年刊期靠后2-3个月。在这里给作者朋友们提醒,如果需要发表论文一定提前准备好。

论文发表的时间需要提前多久合适?提前发表论文的适当时间是多长?论文完成后,检查无问题,就需要选择期刊进行投稿了。论文发表投稿后通常有三个审稿时间,即初步审查、重新审查和最后审查。这一过程耗时长,对作者来说也是非常痛苦的。因此,笔者最关心的是这个时间问题,那么论文发表在什么时候才合适呢?这取决于作者是投什么类型的期刊了。期刊的水平、审稿日期和发表时间不同。省级投稿的发表时间一般比较短,审稿期约为1-3个月。对于核心期刊,想要在核心期刊就需要预约了。审稿相对严格,所以时间相对较长,通常8个月到一年,有时可能会更长。论文发表还需要注意以下过程:提交稿件、审核、验收/拒绝、修订和润色、最终审稿、定稿、校对、排版、印刷、出版和邮寄。特别是审稿,作为论文发表前不可缺少的一个过程,论文的审稿时间是论文发表全过程中最长的一个环节。如果一次通过还算不错的运气了。如果由于论文内容而反复修正和审稿,势必导致论文发表时间的增加。在提交论文之前,必须对文件进行更正。需要提醒笔者,虽然现在很多论文发表期刊,例如:月刊、半月版,甚至旬刊,但还是建议作者提前做好准备,特别是每年3月、9月,各地都有职称报道,是论文发表的高峰时期。可以说,所有正规生物杂志社都面临大量积压的稿件,版面非常紧张。因此,即使作者此时想发表论文,也要提前准备,这样可以方便快捷的发表,也不担心审稿时间太长或者推迟了。当然,如果你想快速发表论文,就需要所写论文达到高质量的要求;论文内容能激发编辑的阅读兴趣,标题具有吸引力;论文的字数和格式符合提交期刊的要求。这样,论文的审核过程就可以更加顺畅,论文发表周期也会更快。

或许你对美国第一艘航空母舰“兰利号”有所耳闻,也经常从新闻中听到美国兰利空军基地和国家航空航天局兰利研究中心的大名,你是否有些疑惑,兰利究竟是何方神圣,为何诸多美国军事设施均以兰利命名呢?

兰利(网络图)

美国第一艘航空母舰“兰利号”(网络图)

仰望星空,好奇心成了最好的老师

1834年8月22日,塞缪尔·皮尔庞特·兰利(Samuel Pierpont Langley)出生在美国马萨诸塞州罗克斯布里一个普通的商人家庭。年幼的小兰利起初就读于波士顿拉丁文学校,小小的他对漫天的繁星广袤的银河总是充满好奇,经常抱着厚厚的天文学书籍翻来翻去。

为了纪念兰利对航空事业的卓越贡献,美国将他的头像印在了45美分的邮票上(网络图)

“太空中除了星星还有什么呢?月亮上面为什么有的地方暗有的地方亮呢?金星、水星和火星是不是也像地球一样有自己的月亮呢?……”小兰利经常拉着哥哥约翰,扑闪着大眼睛问个没完。为了满足弟弟的好奇心,让他能够更加直观地了解天河,约翰帮助小兰利制作了一架简易的天文观测仪器。在这架不起眼的仪器帮助下,小兰利利用它找到了金星的位置,看到了月亮上的陨坑和月海(注一),他还发现了木星的卫星和土星外侧美妙的行星环。天空中绚烂的景象让小兰利兴奋不已,也进一步激发了他小小的身体里求知的欲望。

从野小子到大教授

从波士顿英文高中毕业后,兰利由于经济原因而没有进入大学。尽管他很擅长制造和操作机械,但他更想从事天文学方面的工作,可对于一个高中毕业的人而言,找到这样一份工作无疑是十分困难的。后来,兰利来到了美国西部,在那里他试图从事建筑方面的工作,并向建筑师和设计师们学习了机械和绘图技巧。然而一心惦念着蓝天的兰利最终很快便厌倦了建筑工作,他毅然回到了马萨诸塞州,重新拿起了天文望远镜。始终对头顶充满未知的苍穹充满了向往的兰利,凭借顽强的毅力,通过自学获得了渊博的天文学、物理学和航空学知识。1865年,他终于获得了哈佛大学天文台的助教职位,随后调任美国海军军官学校教授。

1978年上映的讲述莱特兄弟传奇故事的电影《基蒂霍克之风》,影片也同样赞扬了兰利的先驱性贡献(网络图)

两年后,兰利出任阿勒格尼(Allegheny)天文台首任台长,同时担任西宾夕法尼亚大学(现匹兹堡大学)的天文学教授。在一位名叫威廉·肖的匹兹堡商人资助下,兰利得以对天文台的设备进行更新,并购置了新型望远镜。正是在这台望远镜的帮助下,他利用所观测的天文数据,设计出一套精确的时间标准,即著名的阿勒格尼时间系统(注二)。

阿勒格尼天文台是世界著名的天文观测机构之一,兰利在天文学上的成就多数都是在这里完成的(网络图)

要说兰利在物理学上的贡献,那就不得不提他发明的测辐射热计了。这种仪器是他为了精准测量微量的热而发明的,它的灵敏度达到十万分之一摄氏度。兰利用自己发明的仪器,对光谱可见波段和红外波段的太阳辐射强度进行了详细测定,并首次将人类对太阳光谱的认知延展到了远红外区。测辐射热计不仅为地球太阳能辐射量的测量奠定了基础,同时也可安装于高空气球上以避开大气的影响,从而进行天文观测。如今兰利早已成为了物理学中的单位,人们为了纪念他在辐射测量方面的杰出成就,将每平方厘米1卡路里的辐射单位称为1兰利。

1881年兰利发表论文公布了他所发明的测辐射热计,这幅图便是该篇著名论文中给出的测辐射热计结构图(来源于兰利的论文)

年过半百投身航空,无人飞机初获成功

兰利凭借天文学上的成就而声名鹊起,先后获得了多个天体物理学奖项,但在五十多岁时他却决然地选择了投身航空。曾有人不解地问他:“兰利先生,您是从什么时候开始对飞行感兴趣的呢?”“从我记事的那一刻起。”兰利举目天宇,斩钉截铁地回答道。他先后开展了一系列以不同速度在空气中运动时飞机升力和阻力的试验,对空气动力学原理进行了深入研究,第一次解释了鸟类在空气中滑翔的原理。兰利还总结了倾斜平板的升力规律,提出了至今仍被学界沿用的升力计算公式。

1887年,兰利建造了一个旋转臂用于模拟风洞,并研制出更为庞大的飞机模型,这种飞机模型采用了微型蒸汽机进行驱动。他将一个1磅(约0.45千克)重的铜片通过弹簧固定在旋转臂上,他发现当铜片在空中保持悬浮时,弹簧的伸长量不足1盎司(约36微米),这使他意识到持续的动力飞行是可行的。几年后,兰利总结了数年间的研究成果,写成了《空气动力学试验》一书,这本书随后成为了重要的航空基础理论著作。

如今匹兹堡大学的展厅里依旧陈列着兰利的6号无人机模型(网络图)

从天文学转向航空事业的兰利,靠着勤奋钻研的精神和顽强不懈的努力,在很短时间内便取得了同样丰硕的成果,然而这些成果都还停留在对飞行理论进行探讨的层面。兰利显然并不满足,他并不仅仅想知道人类能不能飞,他迫切地想解决人类如何飞的问题。他立刻马不停蹄地着手建造飞机,他的目标只有一个:让人可以像鸟儿一样自由地翱翔天际。经过不断的试验和改进,1896年5月6日,兰利终于在华盛顿附近的波托马克河上迎来了成功。他的5号无人飞机模型从船上弹射起飞,在空中飞行了约1200米。这次的成功飞行将以往重于空气的飞行器的飞行距离提高了十倍以上,证明了重于空气的飞行器是可以获得足够的升力并实现持续稳定的飞行的,被认为是航空史上重于空气的飞行器进行的第一次持续动力飞行。半年后,兰利的6号无人模型机更是进一步将飞行距离提高到了1500米。

1896年5月6日,兰利在波托马克河上试飞的5号无人飞机模型(网络图)

暮年折戟,终留遗憾

两年后,美国和西班牙为争夺殖民地而发起战争,美国陆军部和史密松协会开始对兰利进行资助,以期能够研制出载人飞机。最初兰利和助手查尔斯·马修·曼利(Charles Matthews Manly)只进行飞机的总体设计和建造,而内燃机部分则委托给了制造商。然而当制造商将产品交到兰利手上时,兰利却皱起眉直摇头,他略感失望地对一旁的曼利说:“这根本无法满足飞机对动力和重量的要求!”作为一名优秀的机械师,曼利自信地告诉兰利:“兰利先生,我想我可以试试。”最终,曼利果然不负所望,成功解决了内燃机的设计与制造问题。曼利所设计的内燃机功率(约36.8kW)远大于莱特兄弟首架飞机所用的内燃机功率(约8.8kW),这让兰利大为欣慰。这一动力装置性能的提升也为其后航空史上动力持续飞行的发展做出了巨大贡献。

曼利(左)和兰利(右)(网络图)

解决了最为关键的动力问题后,在兰利和曼利的反复尝试之下,他们终于制造出了载人飞机。这架飞机具有前后串置的两对机翼,并拥有可以实现俯仰和偏航控制的尾翼,通过调整机翼间的二面角,使飞机基本保持水平飞行。纵然如此,这架飞机却有着致命的缺陷,它只能在没有大风的环境下飞行,而且需要弹射器辅助其起飞。更为糟糕的是,由于没有起落架,在飞行结束后飞机只能降落在波托马克河中,这就使得飞行员的安全难以得到保证,而每完成一次飞行试验后都要对飞机进行大规模的维修。1903年,在经历了两次严重的坠机事故后,日渐年迈的兰利不得不终止了自己研制载人飞机的计划。此后的波托马克河边,人们再也看不到那个怀揣着飞行梦想的垂垂老者了,黄昏下的河水拍打着堤岸,似乎在怀念曾经不时响起的轰鸣声。

1903年的波托马克河上,兰利设计的载人飞机安装在船上的发射架上等待发射(网络图)

1903年10月7日,兰利的载人飞机刚一发射便一头栽入河中(网络图)

当得知政府花费巨资支持的项目无果而终时,批评的声浪纷至沓来。美国著名的天文学家、数学家西蒙·纽科姆(Simon Newcomb)曾说:“靠比空气重的机械飞行,即使并非绝对不可能,至少也是不现实的。”当时《纽约时报》的一篇文章对兰利的讥讽则更为尖刻,其中这样写道:“我们不希望兰利教授再耗费时间和金钱了,飞机的试验,是个伪科学。”在指责兰利将公众的钱白白扔到河里的同时,这篇文章还叫嚣,即使再过一千年,人类也飞不起来。然而讽刺的是,在这篇文章发表仅9天之后,莱特兄弟便第一次实现了载人飞行,而他们所依据的正是兰利的飞行理论。那一刻的兰利,或许也有“雪满山城鸦去尽,独留老鹤守残梅”的喟叹吧。

1914年柯蒂斯对兰利的最后一架载人飞机进行了改进,并成功飞上蓝天(网络图)

三年后兰利在南卡罗来纳州去世,他终生未娶,将宝贵的一生都奉献给了人类认知苍穹和追寻飞行的征程上。尽管兰利并未实现载人飞行的夙愿,但他提出的飞行理论是毋庸置疑的,他在飞机设计方面的探索也给后来者提供了宝贵的经验和启迪。失败者同样获得了人们的尊敬,如今兰利的名字依旧在美国国家航空航天局兰利研究中心大放异彩!

美国国家航空航天局兰利研究中心外景(来源于兰利研究中心官网)

人物小档案:

塞缪尔·皮尔庞特·兰利(1834.08.22 - 1906.02.27),美国著名天文学家、物理学家和航空领域先驱。毕业于波士顿英文高中,凭借自学获得渊博的天文学、物理学和航空学知识,先后在哈佛大学天文台、美国海军军官学校和西宾夕法尼亚大学任教。设计了著名的阿勒格尼时间系统,并发明了测辐射热计,对天体物理学做出了突出贡献。晚年投身于航空事业,第一次解释了鸟类在空气中滑翔的原理,总结了倾斜平板的升力规律,为后来人类实现动力飞行奠定了重要的理论基础。

注一:

月海,即用肉眼遥望月球时所看到的黑暗色斑块,其实是月球表面比较低洼的平原,并不含水。目前人类已经确定的月海共有22个,其中绝大多数分布在月球正对地球的一面

注二:

阿勒格尼时间系统(Allegheny Time System),兰利根据天文观测结果提出的一套精确的时间标准。这套时间标准采用了时区的概念,1868年开始由阿勒格尼天文台进行播报,最初仅在阿勒格尼城的商业和宾夕法尼亚州的铁路业试用,后来被美国和加拿大的所有铁路业采用。在此之前,北美的每条铁路都有独自的计时方式,并无统一的计时标准,在时间管理上较为混乱。

参考资料详目:

1. 《空天飞行导论》,(美)John D. Anderson著,国防工业出版社2014年版

2. 《威尔逊讲大科学家:世界著名科学家的生活和发明》,(美)Grove Wilson著,新世界出版社2011年版

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