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在一次大戰期間,受到軍用機大量需求的刺激,飛機在氣動力及製造技術上有大幅的進步,因此航空工業在全球各地蓬勃發展。然而事實上,在一次大戰戰前早期航空工業發展,是以法國在軍用、商用機方面居領先地位,並不是美國。因為當時美國的航空工業發展缺乏財力支援,及國會對飛機的軍事潛力默不關心,美國在研發技術落後是歐洲國家尤其是法國在目睹萊特兄弟飛機的先進及控制技術後開始。

在萊特兄弟於1909赴歐巡迴展示前四年,美國及歐洲九國經常舉辦航空競賽及開始制定航空法規,在1909年三年後已有29國從事航空工業。但當時被專利權問題所困擾,先是與本國的寇帝斯爭執,再來是法國波朗(Louis Paulhan)、英國葛拉漢‧懷特(Claude Graham White)與幾乎涉及飛行利益者,致使美國在航空工業的領導地位衰退。

1914年第一次世界大戰爆發,歐洲各國加速研發各種型式的戰機以應付戰事需求。戰爭加速了飛機及飛船的航空技術發展,為使美國在航空研究方面保持領先,當時美國國會通過議案要求總統威爾遜(Woodrow Wilson)成立國家級的航空研究單位。1915年3月3日成立了國家航空諮詢委員會(National Advisory Committee Aeronautics, NACA)。該委員會集合對航空具有高度興趣的科學家及工程師,定期集會並提供政府有關航空工業的建言,於1915年建議美國政府在NACA設立航空研究實驗室以保持競爭力,以使NACA具有完整的研究諮詢功能。1917年美國參戰後在航空技術需求方面更加殷切,於是依NACA的建議設立了以航空技術研發為主的實驗室,其地址座落於維吉尼亞州原先以蘭格利命名的實驗室所在地,其它附屬的特殊實驗室也相繼成立。

蘭格利實驗室(Langly Laboratory)在風洞及其它航空用設備的試驗結果,藉由至今仍在發行的刊物與飛機製造業者、大眾交換意見,理論與實作經驗的交流是促成日後美國航空科技成功的主要原因。NACA卓越的成就之一是以風洞試驗進行一系列與機翼特性有關的研究,時間長達二十餘年。在這些不同機翼型狀與幾何外型的研究中,升力、阻力、壓力分佈與相關資料均被詳細記錄,日後均應用在新式飛機的研發上。航空知識的累積與廣泛流傳,促進世界飛機設計的進步。

氣動力研究也在美國的大學實驗室積極進行,其中以獲得基金會支持的加州理工學院(CIT)最富盛名。來自德國的匈牙利籍馮卡門(Theodore Von Karman, 1881-1963)於1908年獲得博士學位後,放棄德國的大學教職,受邀到美國加州理工學院任教。馮卡門在該校的每一堂課,吸引無數學子,而與他相關的氣動力理論研究遍及全美,現代的流體動力學與氣動力學在美國被實用化。加州理工學院後來建造了大型風洞,著名的螺旋槳客機道格拉斯(Douglas)DC-3在研發階段的風動試驗就是在該校進行的。NACA在第二次世界大戰時期投入火箭的研發,其他實驗室如該校的噴射推進實驗室(Jet Propulsim Laboratory, JPL)也相繼跟進,此時馮卡門再次扮演舉足輕重的角色。

二次大戰結束後,美國有著太空探測的若干構想,但促使美國朝太空方面進軍的動力是1957年10月4日前蘇聯發射成功世界首枚人造衛星史波尼克一號(Sputnik I)的消息,1958年1月30日美國首枚人造衛星探索者一號(Explore I)發射成功。同年10月1日美國為全力發展太空飛行技術,將NACA組織擴編為國家航空暨太空總署(National Aeronautics & Space Administration, NASA),並將如加州理工學院噴射推進實驗室的一些民間研究機構納入NASA的組織內。這新單位成為聯邦政府分支管轄下的一個聯邦科學機構,除原先NACA的任務外還進行多項航空器及太空飛行載具的研發工作,並包括太空方面的科學研究。

今日的NASA仍如同NACA時期般,與許多國家的大學院校航太工程學系及民間航太研究機構共同合作,進行多項研究計畫。許多廣為傳播媒體宣揚的航太大事,如1960年代到1970年代初的水星和雙子星計劃(Mercury and Gemini Projects),並在阿波羅登月計劃(Apollo Project)時達到最高峰;1970年代的阿波羅-聯合號(Apollo-Soyuz)試驗計劃和太空實驗室(Skylab);還有1980及1990年代的太空梭計劃(Space Shuttle program)及目前進行中的國際太空站計劃(International Space Station),都是NASA輝煌的成績。
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    liu08222000 發表在 痞客邦 留言(1) 人氣()