史超禮

在近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上，航空是發(fā)展最迅速的科技部門之一。從一八八二年世界第一架飛機騰空以來的七十余年間，航空科學(xué)前進的步伐，比飛機本身的速度還快。到目前，可以說我們?nèi)祟惿畹脑S多方面都受到航空科學(xué)的影響，比如說軍事、和平建設(shè)、以及未來的宇宙航行，沒有一樣不與航空科學(xué)技術(shù)有關(guān)。

(一)

航空在軍事上的應(yīng)用從它的發(fā)展的早期就開始了。過去幾十年，無論在大小戰(zhàn)爭中，空軍都起著日益重要的作用。飛機成為最常用的航空武器。在今天，飛機仍是空軍中的主要武器，雖然由科學(xué)發(fā)展的趨勢來看，其重要性將逐漸減少。

第一次世界大戰(zhàn)，是飛機大規(guī)模使用于戰(zhàn)爭的肇始。當時無論協(xié)約國或同盟國，都擁有數(shù)以百計的作戰(zhàn)飛機。當然，那時飛機的性能和裝備都是比較簡陋的。

在第一次和第二次世界大戰(zhàn)的二十余年間，航空科學(xué)有了長足的發(fā)展，飛機的性能日益改善，空軍成為與陸海軍鼎足而立的重要的兵種。世界的空軍強國都擁有幾千架軍用飛機?？哲姷耐υ诘诙问澜缰斜憩F(xiàn)的非常明顯。奪取制空權(quán)是各國軍事家的要務(wù)。

但隨著航空科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，作為空軍重要武器的飛機，其重要性有逐漸減少的趨勢。這原因有兩方面。

首先，構(gòu)成飛機不可分割部分的駕駛員的生理條件，影響了技術(shù)的發(fā)展。例如速度是飛機的最重要性能之一。幾十年來，飛機的速度一直在不斷的提高。但隨著速度的增長，加速度和慣性載荷也不斷增長。當速度增達音速的好幾倍時，由于加速度慣性載荷可能增加很大。不但對飛機的結(jié)構(gòu)強度提出更高的要求，也對駕駛員的體質(zhì)和神經(jīng)提出更高的要求。滿足前一點比較容易些，可從材料和結(jié)構(gòu)方面想些辦法。但要滿足后一要求，由于人的生理條件有其極限，卻感困難。超出人類生理條件的極限，航空科學(xué)技術(shù)的進步，可能會感到無“用武”之地。

另一方面，空勤人員在戰(zhàn)爭中的傷亡，是國家補充兵員的一個重大負擔。我們知道，空軍的最大財富是它的空勤人員——駕駛員、領(lǐng)航員、無線電員、機械員以及射手等。這些人員必須經(jīng)過嚴格的挑選，再加上長時間的嚴格的政治和科學(xué)的教育和訓(xùn)練，才能擔負起復(fù)雜的空勤任務(wù)。其中駕駛員和領(lǐng)航員的培養(yǎng)尤為困難。而在戰(zhàn)時，由于空戰(zhàn)中防御和攻擊技術(shù)的提高，空勤人員傷亡的比額相當大，要及時地補充這種損耗，頗為不易，特別是在戰(zhàn)爭稽延日久時，更感困難。

由于這兩方面的原因，隨著航空科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在作戰(zhàn)飛機上，出現(xiàn)了一種逐漸取消代價最昂貴的空勤人員的趨勢。但在同時，它的戰(zhàn)斗效果和威力不但必須很好地保持，而且還應(yīng)該有所提高和發(fā)展。

要做到這一點，有無可能呢？答案是肯定的。這就是近十幾年迅速發(fā)展起來的導(dǎo)彈和火箭武器。現(xiàn)代航空科學(xué)，自動控制，無線電，精密儀表和電子計算機等技術(shù)裝備的出現(xiàn)，已有可能在導(dǎo)彈和火箭武器上，用機械來代替人，執(zhí)行控制和操縱的任務(wù)，使武器的威力提高，獲得預(yù)期的戰(zhàn)斗效果。

但這不是說，在目前，導(dǎo)彈和火箭就可全部取代作戰(zhàn)飛機了。今天，空軍的武器仍以作戰(zhàn)飛機為主，雖然在它的旁邊已出現(xiàn)了一種新的航空武器——導(dǎo)彈和火箭，而且這種新武器有日益擴大其使用范圍的趨勢。

(二)

飛機在作戰(zhàn)方面的應(yīng)用雖將日益減少，但相反地，在人類的生活上將得到日益廣泛的應(yīng)用；國民經(jīng)濟的各方面都將得到飛機的支援。在交通運輸上，飛機將變成一個更有力的工具。無論近至百余里，遠至數(shù)千里都可用不同型式的飛機代步。渦輪螺旋槳式的客機和貨機，由于它的經(jīng)濟性將成為空中運輸“艦隊”的主力，蘇聯(lián)的圖－114可作為典型代表。活塞式飛機還可在一定時期內(nèi)，保留在近程交通運輸上。它對農(nóng)業(yè)更是一種很好的工具。未來的人民公社擁有的技術(shù)裝備中，輕型飛機將成為重要的一項，正如同今日的卡車和拖拉機一樣。農(nóng)業(yè)的播種、施肥等工作都可更廣泛地利用飛機。

為了節(jié)約用作航空站的大量土地，和避免建筑昂貴的長跑道。垂直起落的飛機將會得到應(yīng)用和推廣，其中除了普通的直升機而外，還有他種型式，如可轉(zhuǎn)機翼式、環(huán)形機翼式等。直升機將成為近程低速的重要交通工具。巨型的直升機可作為空中的“公共汽車”，聯(lián)系市區(qū)和近郊的交通。小型的單人或雙人的直升機將成為短程代步的工具。當然，直升機在國民經(jīng)濟的其他方面如農(nóng)林業(yè)、勘探業(yè)等的應(yīng)用，亦將擴大。低推力的小型噴氣發(fā)動機以及渦輪軸發(fā)動機和渦輪氣體發(fā)生器，作為直升機的動力源，將成為活塞式發(fā)動機的勁敵，并有逐漸取代它的趨勢。

民用航空上所用的航空器——飛機和直升機將沿著什么道路發(fā)展呢？看來它的發(fā)展道路似乎是構(gòu)造簡單化，操作簡易化，具有極高的實際使用價值，而且制造方便，成本低廉。高速噴氣式民用飛機，和活塞式飛機或直升機自有其不同之處，但上述原則仍是適用的。在民用飛機上使用的材料也將得到改善。各種塑料將被廣泛采用——用作受力結(jié)構(gòu)元件或非受力部分。金屬材料在應(yīng)用中的比重似將減少。

民用航空是和人類生活關(guān)系最密切的航空部門。各式飛機、直升機和他種型式的航空器，在人類的未來生活中將變得和今日的拖拉機、汽車、卡車、機器腳踏車、甚至腳踏車同樣的普遍而重要。而且新動力源——原子能的應(yīng)用，更將促進航空事業(yè)的發(fā)展。不難想像，在不久的將來，能載數(shù)百甚至千人以上的巨型原子飛機，環(huán)繞地球作不倦的飛行。那時，我們中國古代詩人“天涯若比鄰”的夢想就將成為現(xiàn)實了。

(三)

如果說航空科學(xué)在日常生活中的應(yīng)用是一方面的話，那么它的另一方面便是在宇宙空間中的應(yīng)用。隨著蘇聯(lián)三顆人造衛(wèi)星和一只宇宙火箭的上天，宇宙的大門已經(jīng)為我們打開了?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)已經(jīng)為我們準備好了征服宇宙的工具——火箭。

作為一種強有力的航空運載工具，火箭的歷史還是很短的。液體燃料火箭的升空至今不過30來年。起初它是以科學(xué)研究工具的面貌出現(xiàn)的。后來在德國法西斯分子的手里，把它變成一種破壞力巨大的武器。火箭在社會主義國家的蘇聯(lián)手里，始終是有力的和平建設(shè)的工具。從一九五七年十月四日起，火箭的和平用途更為突出了。

火箭航空器未來發(fā)展的道路是廣闊的。它有可能在不久的將來成為一種洲際航行的快速交通工具。巨型的火箭將滿載著乘客和郵件，迅速地飛越過重洋和大陸，可能在半小時之內(nèi)往來于北京和莫斯科，紐約和巴黎。而無人的火箭還將把報紙和雜志投遞給正在空中航行的飛機或海面行駛的船艦。

當然，火箭的最大用途，也是不可替代的用途，還是在宇宙航行方面。理論研究和已有的很少的一點實踐指出：宇宙航行可能沿著這樣一條路線來實現(xiàn)，那就是：先近后遠，先“無人”后“有人”，先簡單后復(fù)雜，先易后難。

抽象的原則如何變成具體的方案呢？具體的方案將由人造衛(wèi)星開始。一方面，以大力解決火箭回地的問題，并建立有人的空間站，作為載人火箭向月球飛行的基地。另方面，研究和設(shè)計多級的飛往月球的無人火箭；探明月球的情況，并積累宇宙航行的知識和經(jīng)驗。等到人征服了月球，在月球上建立了科學(xué)站以后，就可把它作為向太陽系各行星進發(fā)的前哨基地。而在這之前，無人火箭當然早已經(jīng)順利地解決了飛往行星的問題了。在行星中最早的探索目標，似乎是靠地球最近的金星和火星。以環(huán)繞太陽的軌道為基準，金星是在地球的內(nèi)圈，火星走在外圈，都離地球比較近，因此向它們發(fā)射無人火箭比較快也比較容易。這一任務(wù)可能在最近3－5年內(nèi)就能實現(xiàn)。

蘇聯(lián)今年初發(fā)射的宇宙火箭，說明人類已經(jīng)掌握了第二宇宙速度(11.2公里/秒)。也許在不久就可發(fā)射一只環(huán)繞月球飛行的火箭。在它上面安設(shè)電視機，我們就可看到月球的背面——永遠背著地球的一面，這將有助于對月球情況的了解。

關(guān)于人作宇宙航行有兩種不同的方案。一種方案強調(diào)空間站的重要性，資本主義國家的研究工作者常持此說。所謂空間站就是一個巨型的久不下落的人造衛(wèi)星，其上可攜帶各種技術(shù)裝備，人可從該處出發(fā)，飛往月球或其他行星。

另一種方案不那么過份強調(diào)空間站的重要，蘇聯(lián)的一些科學(xué)家有這種看法。他們認為人可能直接乘多級火箭飛往月球，在月球上建立科學(xué)和生活基地，再由之探索宇宙。為了實現(xiàn)這一計劃，在這之前可在月球上降落活動的、坦克式的無人駕駛實驗室。人可通過遙控和遙測設(shè)備，予以控制并將測得的科學(xué)數(shù)據(jù)送回地球。

人類在目前已經(jīng)掌握了化學(xué)燃料火箭。為了取得更大的動力和速度，將進一步解決原子火箭的設(shè)計和制造問題。原子火箭的出現(xiàn)，將大大有助于人類征服宇宙空間，因為依靠這種巨大的動力裝置，人可制出幾百噸重或甚至更重的巨型多級火箭。

無論是化學(xué)燃料火箭或原子火箭，只能使我們在太陽系內(nèi)的行星間飛行，若想飛出太陽系，拜訪其他的恒星系統(tǒng)卻不可能。因為恒星間的距離太遠，而這兩種火箭都太慢，人的壽命又太短。例如離地球最近的恒星系——半人馬座也有4.3光年。用速度為20公里/秒的火箭飛行這段距離，也得數(shù)萬年。人是無法活這樣長的。

要實現(xiàn)恒星際的宇宙航行，必須依靠光子火箭。光子火箭的速度非常大，接近真空中的光速——每秒廿五萬到廿八萬公里。光子火箭的研究工作已經(jīng)開始，但離成功的時日尚遠。有人估計，本世紀中可能完成理論研究工作，下世紀初可能實現(xiàn)。但以目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展之迅速，這種估計可能是保守了。

(四)

航空科學(xué)技術(shù)在國民經(jīng)濟和宇宙航行上的應(yīng)用和發(fā)展，無論其近景和遠景都是十分美好的。但首要的條件是保衛(wèi)世界和平。只有有了持久的世界和平，這種美好的愿望才能實現(xiàn)，不但如此，而且這樣還可把用于軍事航空方面的人力和物力轉(zhuǎn)移過來，更加加速和平建設(shè)航空事業(yè)的發(fā)展。這都需我們作不間斷地嚴重的努力。那么，我們應(yīng)該從哪些方面著手呢？

基本上不外兩方面——基本科學(xué)理論的研究和工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高，而在總的方面，這一切都離不開無產(chǎn)階級先鋒隊——共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)。

推動航空事業(yè)的發(fā)展，基本科學(xué)理論的研究是必不可少的，比如說，要進行宇宙航行，必須對天體力學(xué)、飛行彈道學(xué)、空氣動力學(xué)等作深湛的研究，否則無法擬定最合理最經(jīng)濟的軌道，和估計飛行中各種力的相互關(guān)系對于飛行的影響。又如燃料化學(xué)，材料學(xué)等對于提高火箭的性能，改善火箭和其他航空器的結(jié)構(gòu)，都有著重大的意義。甚至于數(shù)學(xué)——一般被認為是一種抽象和理論性的科學(xué)——對于發(fā)展航空也異常重要。因為數(shù)學(xué)理論配合快速的電子計算機，可以解決極多有關(guān)航空的理論計算問題。這對于指導(dǎo)實踐是非常有用的。

工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高，對于把任何一種紙面上的設(shè)計方案變成活生生的具體機構(gòu)，起著決定性的作用。制造一只重量以百噸計的巨型飛機和多級火箭，其中還包藏著大量的精密的控制和操縱儀表，如果缺少設(shè)備完善、技術(shù)高超的航空工業(yè)、機械制造工業(yè)、原材料工業(yè)、儀表工業(yè)、以及很多其他有關(guān)的工業(yè)，是不可想像的。

科學(xué)理論和工業(yè)實踐必須密切結(jié)合起來。這是社會主義國家的特色。據(jù)蘇聯(lián)科學(xué)家的意見，美國“先鋒”號人造衛(wèi)星和阿特拉斯洲際彈道導(dǎo)彈，多次發(fā)射的失敗，正是美國忽視理論研究，只靠實驗來解決問題的一種結(jié)果，也就是說美國的科學(xué)理論研究和實踐脫了節(jié)。在優(yōu)越的社會主義制度下，理論是和實踐密切結(jié)合起來的，這就為航空科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展創(chuàng)造了最有利的條件。而理論和實踐的結(jié)合正是馬克思主義政黨領(lǐng)導(dǎo)的根本要點之一。總之，在社會主義國家共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)之下，航空科學(xué)技術(shù)，將以前所未有的巨大步伐向前邁進，把理想——變成生活中的現(xiàn)實。