航空航天发展概况PPT课件.ppt

第1章航空航天发展概况 航空工程系姚凯 1 1航空航天的基本概念 人类为了扩大社会生产 要开拓新的活动空间陆地 海洋 天空 航空航天技术 航空航天已经是21世纪最活跃最有影响力的科学领域 它表征一个国家科学技术的先进水平 1 1 1航空 航空 指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动 航空的三个条件 空气介质 升力 推力 空气动力学是航空技术的科学基础 航空按其使用方向有军用航空和民用航空 军用航空 泛指用于军事目的的一切航空活动 现代战争中军用航空的主要目的是夺取制空权 军用航空的主体 作战飞机和作战支援飞机 作战飞机 种类有 战斗机 歼击机 攻击机 强击机 战斗轰炸机 反潜机 战术和战略轰炸机 作战支援飞机 包括军用运输机 预警指挥机 电子战飞机 空中加油机 侦察机 通讯联络机 军用教练机等 民用航空 泛指利用各类航空器为国民经济服务的非军事性飞行活动 根据飞行目的不同分为 商用航空和通用航空 商用航空 在国内和国际航线上的商业性客 货 邮 运输 主要由国内和国际干线客机 货机或客货两用机以及国内支线运输机完成 通用航空 指用于公务 工业 农林牧副渔业 地质勘探 遥感测绘等很多方面的飞行活动通用飞机种类很多 直升机的作用 1 1 2航天 指载人或不载人的航天器在地球大气层之外的航行活动 三个宇宙速度 火箭推进技术是航天技术的核心 有军用和民用之分 但各国宣传自己的航天技术时强调民用和商用潜力 占领和控制近地宇宙空间已经成为西方军事大国争夺军事优势的新焦点 民用潜力巨大 军用航天 民用航天 1 1 3航空与航天的联系 区别 空气介质 联系 起飞和回收阶段 是人类认识自然 改造自然过程中 发展最迅速 对人类社会生活影响最大的科学技术领域之一 是高度综合的现代科学技术 它集中应用了最为先进的工程技术 是衡量国家科技实力 国防力量和综合国力的重要标志 它关系到国计民生 它需要应用科学技术领域的最新成就 它在发展与应用过程中 与军事技术密切相关 1 2飞行器的分类 构成和功用 在地球大气层内 外飞行的器械称为飞行器 分为 航空器 航天器 火箭和导弹 航空器 在大气层内部飞行的飞行器称为航空器 特点 产生升力 产生推力 根据产生升力的基本原理不同 分为轻于同体积空气航空器和重于同体积空气航空器 轻于同体积空气航空器 包括气球和飞艇 气球分为 热气球 氦气球和氢气球 重于空气的航空器 靠自身与空气相对运动产生的空气动力升空 固定翼飞机旋翼航空器扑翼机倾转旋翼机 固定翼飞机 飞机 固定翼飞机 滑翔机 旋翼航空器 直升机 旋翼航空器 旋翼机 扑翼机 倾转旋翼机 V 22 航天器 指在地球大气层以外的宇宙空间 基本按照天体力学的规律运动的各类飞行器 分为无人航天器和有人航天器 无人航天器 人造地球卫星科学卫星应用卫星技术卫星空间探测器月球探测器行星和行星际探测器 无人探测器 载人航天器 载人飞船卫星式载人飞船登月载人飞船空间站航天飞机 载人航天器 火箭和导弹 火箭和导弹在大气层内外都可以飞行 但一般只能用一次 火箭靠火箭发动机提供推进力 火箭由推进系统 箭体结构和有效载荷组成 导弹是一种飞行武器 弹体带有战斗部 依靠制导系统控制其飞行轨迹 火箭和导弹 1 3航空航天发展概况 鸟儿 神话 现实 1 3 1航空器发展概况 风筝 气球和飞艇中国的风筝是航空器的始祖 1783年6月5日 发明气球 11月21日 法国人称作蒙哥尔费气球完成了人类首次乘坐航空器飞行 1852年发明飞艇 齐柏林飞艇是飞艇的巅峰1937年 兴登堡 号的失事是飞艇衰落的开端 飞机 英国人G 凯利首先提出固定翼概念 于1849年制造了第一架滑翔机并进行了试飞 1883年内燃机的出现为飞机动力飞行提供了可能 1903年12月17日 莱特兄弟驾驶 飞行者 1号飞机完成了人类第一次可操纵动力载人持续飞行 直升机 竹蜻蜓可以看做是直升机的雏形 直升机诞生于1907年 法国人路易 布雷盖的团队研制出 但试飞失败 同年法国人保罗 科尔尼试飞成功 1933年德国人福克 沃尔夫设计出了FW 61 是世界上第一种技术成熟的直升机 1936年6月26日试飞成功 航空的发展 飞机第一次出现在战场是在1911年意大利与土耳其的战争中 用于侦察和投弹 第一次世界大战 1914年10月5日德法发生了历史上第一次空战 1915年发明射击协调器 出现了专门用于空战的驱逐机 第一次世界大战飞机作为新式武器系统得到了充分的肯定和广泛应用 奠定了现代立体作战的基础 一战与二战之间是民用航空的发展时期 第二次世界大战使航空技术和航空工业提升了一个大台阶 表现为 作用广 数量多 种类多 出现著名飞机 二战后期喷气发动机应运而生 20世纪40至50年代是喷气式飞机迅速发展的年代 1947年10月14日 X 1突破声障 出现第一代超声速战机 F 100 米格 19 米格 21 F 104突破两倍声速为第二代战斗机 20世纪60年代克服 热障 飞行速度超过3倍声速 米格 25和SR 71 垂直起降飞机 鹞 式战斗机第三代飞机隐身飞机特种飞机 美国P 51野马2 英国 喷火 零战 BF109 战斗机的划代问题 有 四代 和 五代 两种划分方法 国际普遍采用 四代 俄罗斯采用 五代 第一代为高亚声速或低超声速 后掠翼 涡轮发动机 带航炮和空空火箭 如 F 100 米格 19 第二代采用小展弦比薄机翼 带加力的涡轮发动机 第二代空空导弹 火控系统 如 F 4 米格 21 第三代采用边条翼 前缘襟翼 翼身融合等气动布局 电传系统 主动控制 涡轮风扇发动机 如 F 15 苏 27 歼 10 第四代采用隐身技术和其他方面先进技术 如 F 22 米格 19 F 4 F 22 苏 27 航天器发展概况 运载火箭是航天器发展的基础K 齐奥尔可夫斯基提出火箭理论V 2火箭1957年10月4日 苏联发射第一颗人造卫星1961年4月12日 苏联航天员加加林乘 东方 1号载人飞船实现轨道飞行1969年7月20日 美国实现首次登月1981年4月12日 第一架航天飞机 哥伦比亚 号成功试飞冷战结束后 美俄合作开始建造国际空间站 火箭和导弹的发展概况 A 2火箭到V 2导弹 打下基础火箭发动机的研究成果为弹道导弹的发展打下基础1955年9月 苏联成功从潜艇上发射了一枚导弹 标志一种隐蔽弹道导弹发射方式的诞生 三位一体 核战略 航空航天在国防和经济建设中的地位和作用 航空航天技术的发展与军事应用联系紧密 相互促进航空武器装备是空军武器装备的重要组成部分多次战争表明 空中力量对战局的影响越来越大 特别是现代化战争航空航天领域的成就已对国民经济的众多部门产生了重大影响航天技术与其他科学及结合开创新的商业途径 带动相关产业发展航空航天产品附加值高航空航天产业已经成为部分发达国家经济的重要组成部分 1 4我国的航空航天工业 古代 纯属YY清末至民国 呵呵新中国 一无所有 有些破烂 初具规模 穷人版的美帝规模关键词 苏联 独立自主 逆向工程 军用飞机 抗美援朝时期主要负责维修1953年第一个五年计划 仿造雅克 18制造出第一架飞机初教51958年7月26日新中国自行设计并研制成功的第一架飞机歼教11958年8月27日初教6首飞成功 这是第一种我国自行设计制造并投入成批生产和大量装备部队的飞机1956年7月19日第一架喷气式飞机歼5首飞成功1958年12月17日第一架超声速飞机歼6首飞第二代超声速飞机歼7 歼8第三代战机歼10第四代战机歼20 初教5 歼教1 初教6 歼5 歼7 歼6 歼8 歼10 歼20 民用飞机 第一架小型运输机运5第一架轻型旅客机 北京 1号支线客机运7自行研制大型喷气客机运10 后项目终止2003年10月26日 第一架拥有自主知识产权的轻型飞机 小鹰 500 首飞成功2002年1月 开启大飞机项目 直升机 我国直升机工业从20世纪50年代后期起步 主要由直5 直8和直9直11是我国第一种自行设计制造并拥有自主知识产权的直升机 我国的航天工业 中国的航天工业起步于1956年 两弹一星 工程现在是世界第三航天强国 导弹武器 1960年仿制的P 2近程地地导弹研制成功1970年我国中远程液体地地导弹首次长射程试验成功1980年我国成为第三个拥有洲际导弹的国家1988年我国完全掌握导弹核潜艇水下发射技术 运载火箭 长征 系列1970年第一枚运载火箭 长征 1号 主要发射低轨道小型 微型卫星 长征 2号是二级液体火箭 主要发射各类近地轨道卫星和其他航天器 长征 2号F主要用于发射 神舟 号飞船 长征 3号三级液体火箭发射地球同步通信卫星和气象卫星 长征 4号是用于发射太阳同步轨道卫星 长征 5号是研制中的新一代重型运载火箭 人造地球卫星 1970年成功发射 东方红 1号我国人造卫星分近地轨道返回式遥感卫星 地球静止轨道通信广播卫星 太阳同步轨道和地球同步轨道气象卫星 导航定位卫星1975年返回式卫星成功 北斗 导航系统 载人航天 1999年 神舟 1号2001年 神舟 2号 第一艘正样无人飞船2002年 神舟 3号 搭载模拟人2002年 神舟 4号 打下载人的基础2003年 神舟 5号 载人飞船2005年 神舟 6号 第一次 多人多天 2008年 神舟 7号 舱外行走2011年 神舟 8号 无人飞船实现与空间站空间交会对接2012年 神舟 9号 实现载人交会对接2013年 神舟 10号 建设太空实验室 1 5航空航天技术现状和未来发展趋势 航空代表 先进战斗机现状 四代机 特点 隐身技术 超声速巡航 超视距作战 短距起降 未来 无人驾驶机 大型和超声速飞机 微型航空器 其他新概念航空器技术