（文章来源《院士讲科学》，该书由《知识就是力量》杂志社总策划，科学普及出版社出版）
前段时间，中国第一款自主研制并尝试打入国际市场的大型客机C919成功首飞，在不久的7月，国产水陆两栖飞机AG600也即将首飞，中国航空业迅猛发展，不断地给我们惊喜。相信同学们对航空也充满了兴趣，今天，我们就来跟随李椿萱院士的脚步，了解一下军事与航空业发展密不可分的关系！
李椿萱院士，图片来源网络
主讲人：李椿萱
空气动力学、航空航天飞行器设计、高速碰撞力学专家，中国工程院院士，北京航空航天大学教授。
早年曾参与美国航天飞机、导弹相关预研工作，并涉及超高速碰撞力学等领域的研究工作。1980年回国后，主要从事飞行器空气动力学的研究工作，在天地往返运输系统气动力、热特性，飞行器、推进系统一体化气体热动力，以及飞行器动态特性等研究中取得了一批成果。1987—1997年先后任“863”计划航天领域主题专家组成员及专题组组长。
军事需求促进航空进步
1903年，莱特兄弟发明了飞机。仅仅不到10年，1911—1912年意大利与土耳其之间的军事冲突，就让人们看到了飞机的军用价值。
第一次世界大战在1914年爆发，4年半的战乱促进了各参战国航空技术的急速发展。从1918年战争结束，到作为第二次世界大战欧洲战场起点的1939年9月1日纳粹德国进攻波兰的21年间，被认为是航空史上的一个“黄金时代”。
在此期间，欧美各国着手实施各种创纪录飞行，比如查尔斯·林德伯格飞越大西洋，日本与美国飞行员飞越太平洋的竞争，以及美国女飞行员阿梅莉亚·埃尔哈特的环球飞行等，都发生在这一时期。第二次世界大战爆发之后，世界各国又迎来了一个航空技术的急速发展期。到大战后期，德国和英国空军都装备了先进的喷气式飞机，而德国甚至开始了对下一代喷气式飞机和超音速飞机的研发工作。
简而言之，在20世纪的上半叶对大部分飞行器的研发都同两次世界大战有关；也就是说，国防急需促进了航空技术的发展。第二次世界大战以后，美苏争霸又延续了航空技术高速发展的趋势，使现代飞机变成了一种高技术的集成体。
随着人类进入太空时代，研发高超声速飞行器和空天飞机成为航空航天领域的新目标，属于材料、力学、信息、电子、控制、动力等多种学科的高技术组合以航空器乃至航天器为核心，各个学科的研发成果，带动了各个高技术产业的发展，从而推动了整个国家国民经济的发展。
军机推动航空技术演进
从第二次世界大战结束直到今天，美苏争霸和大量的局部战争，让军用飞机仍然维持了高速发展的态势。以战斗机为例，目前，美国的超声速战斗机已经发展到了第四代，而第三代战斗机也在改型升级之后，与第四代战斗机混用。俄罗斯的战斗机也进入了第四代（根据俄式标准是第五代），其代表T-50被认为是与美国F-22、F-35比肩的第四代战斗机。
在战略轰炸机领域，美国的战略轰炸机机队大体上是3种飞机的混合；俄罗斯的战略轰炸机队目前已经全是图波列夫设计局的产品；中国在战略轰炸机领域比较滞后，相比于美国和俄罗斯在这个领域的实力仍有差距。
军队也很需要运输机，特别是大型的战略运输机来运输重型武器装备。美国的战略运输机主要有C-17和C-5，它们可以运输美国军队目前拥有的所有军事装备前往全球各地。俄罗斯与乌克兰继承了苏联时期战略运输机的遗产，拥有伊尔-76、安-124等战略运输机，特别是世界上最大且唯一的战略运输机安-225。欧洲比较有影响力的战略运输机，是空中客车公司生产的A400。除了这些巨型战略运输机，还有一种比较有影响力但比较小的战术运输机，是美国的C-130，由于其漫长的服役期和众多改型而为人熟知。
军队呼唤大型飞机（运输机），是因为它们有更多的改装空间。解放军使用运-8和伊尔-76运输机以及图-154机，改装成了不同类型的预警机或者电子战飞机。在美国，发达的民航客机工业，使美军会使用多种波音公司的客机改为电子战用途，比如波音707被改为E-3“望楼”预警机，波音747和波音767都有被改为空中指挥所的案例。这些大飞机提供给军队更多的战略选择，但它们能够问世，很大程度上取决于国家航空工业的实力。
目前的军事理论认为，未来战争的制高点可能是太空，也就是说，太空军事化会成为一种必然。另一种趋势，则是认为战斗机可能会走向无人化，因为无人战斗机不需要考虑飞行员的位置，可以进一步缩小体积，而且允许更大的过载。
因此，在未来的战场上，无人机和传统战斗机共同出战，或许会成为一种常态。美国目前研制的X-47，就是一种无人战斗机。新一代的航空母舰杰拉尔德·福特号，已经装备弹射力度可调的电磁弹射器，也是为搭载大量精密设备的无人战斗机上舰做准备。
互动问答
Q:英国著名的“鹞”式垂直起落飞机，是如何实现垂直起降的？
李椿萱：“鹞”式飞机是英国研制的垂直起落攻击机，后来，美国购买了一些出口型用以取代本国老旧的舰载攻击机，并改进了这些出口型。“鹞”式的垂直起降和短距起降功能，是通过它的“飞马”发动机实现的。这种发动机的喷口可以旋转，让“鹞”式飞机能实现垂直起落，适应一些狭窄的环境，比如航空母舰的甲板。但垂直起落的代价也是很大的，这个过程会消耗大量燃料，严重削减飞机的作战半径。美国的F-35战斗机，其中一种正在测试中的改型F-35B，也具有垂直起落能力，这是通过升力风扇、发动机喷管下偏、调姿喷管这三种技术共同作用来实现的。
编辑：鲁凡英