如何离开地球表面：人类航空航天小史

几年前，我曾有幸参与过一次拍摄，拍摄期间那位闻名遐迩的海军少将展望了民用航空的未来。说实话，民用航空像汽车一样走进千家万户，我潜意识里是不相信的，尽管了解到基础的人造卫星目前只需要百万元级别的造价，但其能达到的功能太“基础”、太有限了，我第一反应是没人会买“这么没用的东西”。我不知道当时观众们与我的想法是否相同，但直到今天刷到一位有格调的自媒体博主定制了属于自己的卫星，突然才意识到当时的想法多么可笑——困住和我一样的大多数人的桎梏，是否是我们自己在梦想下边贴上的“不可实现”注脚？都说千里之行、始于足下，但许多人却渐渐忘了千里之行那遥远的目的地。 百万元等于宾利车，它正是中端洗浴中心门前停满的汽车品牌，男士们推杯换盏之后乘它来泡汤解酒；百万等于十只皮包的价格，小红书上说中产女性衣柜配齐“基础款”也不过如此。但细思极恐，我却把与卫星同样价格的它们当作理所应当……当看到与自己年纪相仿的博主已经在发射卫星时，我努力去回想哪个时刻自己不再仰望天空羡慕那些呼啸来去的飞行器、不再认真听驶向远海钢铁巨兽的汽笛轰鸣……可惜我真的回忆不起来了。但我仍能为那些努力驶向深空的少将们、博主们、马斯克们而喜悦 何为人类驶向深空的滥觞？有人讲是英雄的加加林和莱卡狗，有人说是纳粹穷兵赎武之末作困兽斗的V2，有人认为是在沙俄时代莫斯科郊外那个小城拉缅斯科耶。但任何如本书一样的航空简史都会从古代讲起——讲我们的祖先第一次望向星空梦想飞翔那个时刻。一代又一代，这些没有把飞翔打上“不可能”注脚的先辈们，从胶水粘羽毛开始，到“上得去、听得着、看得见”，再到可居住的空间站……得益于他们，人类将不再是生活在一颗行星表面的卑微灵长动物，在可预见的未来满天星辰将触手可及

以通俗生动的故事拆解航空航天硬核知识，梳理技术发展历程，兼具趣味与科普性，带读者读懂人类飞向蓝天与太空的漫漫征途。

曾经有一段时间，几乎每晚做梦我都能梦见自己飞行。在高楼林立的城市里，在惠风和畅的田野里，自由自在地翱翔。 很多人都有过这样的梦境。甚至，可能在人类还没有直立行走时，就有了飞行的梦想。如何摆脱地球引力，似乎是人类与生俱来的梦想。 这本人类航空航天小史是一本科普书籍，作者张博深的本职工作就是航空工程师，打小就是一名航空航天爱好者，热爱航空航天事业，并且在这个领域浸淫多年。自从机缘巧合在知乎获得关注和认可之后，这本书就埋下了种子。 书里没有让人望而生畏的数学公式，作者希望尽量能用平实的语言和有趣的故事相结合，向广大读者普及航空航天知识。 全文共分航空和航天两个部分： 第一部分：《航空》 这一部分从公元前东马其顿腓立比城外的战斗讲起。古罗马人对鸟类有天然的崇拜，通过观察鸟来占卜、预测未来。而古埃及神话的主神之一——太阳神“拉”，与九柱神中的一个婚育与生命女神都长着“人鸟混合”的外貌。古典世界对飞行都有着特殊的崇拜，但最多和最富细节的是希腊神话。 我很疑惑，为什么作者在神话故事这个部分只字未提中国神话。中国作为唯一没有断代且延续至今的四大古代文明之一，在世界文化中举足轻重。在中国神话中有大量的精彩的关于飞行的故事，并且，古代的中国人民还为这些多样的飞行器起了很多优美的名字，这也许就是中国人骨子里就有的浪漫。 从神话到现实，人类的祖先进行了各种各样的尝试，很多尝试甚至以实验者的生命为代价。时间不断推进，文明不断进化，飞行试验却一直没有突破性的进展。在这期间，人类另一条飞天技术路线却率先成功了。 气球到飞艇的发展路线仿佛有着更加现实、更加浪漫的可行性，然而，推动飞艇产生和发展的却是战争，无数无辜的生命作为助燃剂促成了一战期间飞艇的高速发展。 言归正传，飞机的诞生经历相当漫长的过程。从鸟儿的翅膀获得灵感，是人类对飞行最初的向往。但是没有鸟儿特殊的身体构造，人类靠自身力量是不可能飞行的。 之后人类对飞行做了非常多的努力，知道李林塔尔的出现，人类在追求飞行的路上才迈出了跨时代的一步。 在李林塔尔的影响下，莱特兄弟经过了不懈努力，终于解决了飞行的所有问题。1903年12月17日，人类终于实现了自己的飞行梦。之后的几年，人类就正式进入了航空时代。并且，航空业高速发展，仿佛破土之后野蛮生长的竹子。 第二部分《航天》 人类对地球外的探索开始的迟一点，直到19世纪前苏联的康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基对宇宙航行和火箭推进进行了大量理论研究和数学论证，然而，因为各种原因，这些研究仅仅停留在理论上，没有现实的骨架。再到20世纪初，美国的一位物理学家罗伯特·戈达德将火箭科学再向前推进了一步。 但是跟飞机、飞艇的发展一样，火箭也是军事应用技术。似乎航空航天技术都与战争有着密切的关系，成为了国家军事实力的主要体现。 在武器化火箭之后，冯·布劳恩投奔美国，加入NASA，专心致志地研发自己的运载火箭，并且取得了空前的成绩。在这期间，他领导研制出的土星5号运载火箭，成功将6批次、12位美国宇航员送上月球，一举将人类太空探索推向最高潮，至今还是人类史上飞越最远的宇航纪录。其后的木星C火箭，也就是升级版的V-2，即使在半个世纪后的今天，它仍是史上推动力最强，最可靠的运载火箭。 2021年10月16日凌晨，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十三运载火箭成功将神舟十三号载人飞船送入太空。这代表我国的航空航天技术达到了一个新的高度。 但是，中国科学院空间科学与应用研究中心主任吴季主任告诉我们，我们目前的发射量已经处于全球的领先地位，属于航天大国。但是在发射能力来讲还不能算航天强国。 希望在广大航空航天爱好者的推动下，有更多的人投身到我国的航空航天事业上来，早日实现我们的飞天梦！

跳过那些深奥的工程学内容不谈，这本书把航空和航天的基本内容讲的还算透彻，最近一百多年人类的航空航天事业发展之迅猛有时真的令我很惊讶，特别是二战后的航空航天事业发展，中间有一段跳跃相当大的过程（其实是因为太空竞赛），这么看来，美俄争霸确实客观上让人类科技发展有了长足的进步。

很科普的文呀，对飞机和火箭的研究，一直受到人类的关注。太多的学科和行业，影响了飞机和火箭。在地球内部飞行是飞机，脱离地球轨道就是火箭。对于飞机从莱特兄弟开始，进入战争，交通，实验。每一次突破都带来悲剧的发生。让人总结教训，在次冲击速度，高度，和没飞过的航线。火箭从国家航天局到马斯克的星链，国家和私企都对太空发生了兴趣。进入了月球和火星，对于太空探索更注重实践。而不是靠推理，思索数学逻辑了，人类对于离开地球，选择征程的办法越来越多。

定位清晰 航空航天小史，很适合我这种对航空航天一无所知的小白。 整本书把航天与航空的发展历史串起来了，对一些重要的人物和重要的事件，有清晰的介绍 作者具有一线的实践经验，在航空领域在往往能给出一些一针见血的观点 有实践经验作者写的书与理论家或者一般作者写的书，还是能感觉出不一样，有一些很明显有作者亲身的体验，经过实际思考的结果 对小白来说，本书还有一个好的点，理论与发展史的结合做的非常好，比例适中，重点技术深入浅出进行介绍，避免陷入很多技术细节而让我看不懂，失去兴趣 如果你是小白推荐，如果你本身已经了解比较多了，可能就不能满足要求了，硬核的技术讲解相对不太多

“天空”是航天在上、航空在下，大致以大气层（实际是卡门线）为界，航空依赖大气对机翼提供的浮力和升力，航天在真空（包含电离层以上已无法依赖空气动力学稳定飞行）利用航天器反作用力推进+天体引力维持轨迹，分开讲一是航空，从古代各种朴素的探索飞行，基本是对鸟类形式模仿，直到文艺复兴引入科学的数学计算形成雏形，再流体力学+内燃机+新材料发展解决升力、动力和飞行控制三大难题，形成莱特兄弟-齐柏林飞艇-波音等脉络现状；二是航天，由齐奥尔科夫斯基-“火箭之父”冯·布劳恩，夹杂二战V2火箭-美苏太空竞赛和NASA，演化出载人火箭、人造卫星、登月飞船、空间站和外星探测器，特别是马斯克猎鹰星链-星舰火星殖民（期间计划过渡性回归登月），以及人类正在寻找未来支持星际旅行的动力和能源让人赞叹。总之，可以说是各维基博主和科普文章汇编集大成者，思路清晰、史料丰富且有趣，就是有时过于专业信息冗余不必深读，但还是很好的展示出人类的好奇、探索边界、发明新科技、战争的催化以及民用化走进日常。

我没有完全看完此书，只是读了有兴趣的航空部分。 作为相关专业的后辈要给作者在对于工程学知识和发展历史行文上的权重给予好评。在关于技术细节的介绍上，比如主要的“空气动力学”、“飞行机械学”、“飞机发动机”和“航空通讯”等几方面在本书中基本都照顾到了。从上述方面的占比内容上大概可以推测出作者可能在航空发动机方面进行过深入的研究，这部分讲的深入浅出并且表述精确。作为从业者作者在文章的后面难得地表达了未来的发展趋势和现阶段AB厂家设想机型的不足等个人想法，为读者留下了思考的空间。 我自己认为在本书中涉及到“空气动力学”方面表达的并不是特别完美。比如“机翼面积越大，就会有更多空气吹向机翼，升力也就越大”——倒不如说“机翼面积越大，接触的空气面积越大，因为机翼和空气的相对运动，产生的升力也就越大”；以及“在流体不对外做功时，流体压力便和速度有着直接联系——压力大则速度慢，压力小则速度快。如果将速度按这一数学关系换算成压力，那么速度同样可以被描述成一种动压力，再加上本来的静压力，则称为总压力”——可能先提出来在“总压力是动压力和静压力的总和，流体速度越大则动压力越大，那么静压力变小。反之亦然”。如果先介绍动压再介绍总压的话，作为读者（对于我自己而言）总觉得逻辑顺序怪怪的。之后这句“经过机翼的弯折，气流又以斜向下的方向离开机翼，这就带给飞机一个向上的反作用力，即升力。”——没太懂这里指的是什么意思，是“襟翼展开”吗？ 赞同有位书友的评价，对于工科知识涉及不深，表达不严谨，对于纪实类文学它文笔又不太够格。这确实是两难问题，如果讲的太多技术知识，列举了公式，会吓退其他读者，如果只是讲故事又会觉得看个“热闹”。但至少对于我十分重要的是基本知识是正确无误，除此以外知道了些轶事倒也提供了学习之余的乐趣。我也同其他读者一样，希望能在本书中看到中国的身影，毕竟至少在航天方面中国还是主要玩家之一。

旅行者号带有的唱片“地球之声”章节中，还包含了一段以莫尔斯电码记录的拉丁语：ad astra per aspera，意为“值此苦旅，以抵群星”。 人们总是在昂首和低头间迷失自己，离开地球表面像是一个华丽而浩大的梦，前半部总是让我想到宫崎骏和他的飞行梦想，总是热血向上，满怀激情。起风了，生活还是要继续，仰望星空罢，还是要在地球上大步向前。 作者作为科普工作者，知乎答主，全书也难免沾染了知乎体的风格。对于硬科普，它太薄太软；对于偏向人文情怀的纪实类文学又更是不像，而且内容文笔远远不够。实在可惜，但也聊甚于无。

提到航空和航天，首先跳入头脑里的就是我国现在发展真好，宇航员现在都可以在自建的太空站生活一段时间了。再回想下开始知道也就是当年神舟五号杨利伟上天，感觉是国之骄傲。后来学习物理知道有国际空间站在天上，感觉还要继续努力。而专门研究的就是航空航天大学和相关专业研究了，在这些航空航天大学里，闪亮的点就是巨大的火箭和飞机的模型。 虽然我们可能不是这个专业的，具体的理论知识不必了解，对历史发展了解即可。这本书把这些基本知识说清楚了，其中提到最近一百多年人类的航空航天事业发展，这个迅猛的速度有时真的令我很惊讶，尤其是二战后的航空航天事业发展，其中美苏太空主权竞争就很精彩，我们简单当故事看，其实背后是让我们人类的这方面科技发展有了长足的进步，也因此带来了很多周边科技出现。 其实回想很多方面发展都是在竞争中实现的，包括科学研究、城市发展和个人发展，都是因为看到差距，想要缩小差距后进者就要进步，而前行者为了保持地位同样进步。就在这样的博弈竞中才发展到现在，当然想要后面发展更好，还是要注意差距的度，就需要理性观察思考了。