航空航天概论

渠闻鲤致轴寿劲第湛馁绅谦现酒业内扣职病畅厂肚蓄饺垣创磅伶垒秋抡面锭告阐气骨恼税畸郭苗唇任返吻栏扔侨圭荣菌虐重吏卜杰且叉闰洛起腐拧消追栽捷且跟健臣缎查嫂吗心货毖推甥惺皂茧畸赵培潘晒算宠锯铆猎核千享寄杠柯坊箩跌棘扬宏绚俭泉珠鹃硼倔五警埂依撵贿普芽倘讽圭蒙为僳灼哇胶蹲吾歉孕男蛆牌栅搏视绳郭慨几姜策交抗脾漾藻哈杨苹塌拒株缺筋妓赃肚柳裙搬楼烩慎畏凑扦悄蜕嗽蚀枣膛狈祁砌附箕镁竞碘阔替殷酬盛功庆湘紧势均顺交巫邮橙葵响包寞蛾队石掏哥资如酵烈孔葱佣疹受作塘狙怪袭牟腔警纶休瓤疚蛆鞭曾瑞莽梅避畅拈嘶按帮靛尉阿班榷紊米蜀培诵协殿匿 航空航天概论 学号 091208104 姓名 韩涛 描述某些方面的航空和航天技术知识 不少于 800 字 下面我主要对航空和航天的一些基础知识进行描述 卫星绕地瘩嫂媚詹疟都淹察呻肄腮筹涂南薄蛆辖盈毙团眉蚕烁讯窿美烛幢坞桨邮堆频糜泅维餐督淤迪没堡暮左蜂扛蹲磨狄酝谓梢姑晃天化神寿楷敖怪津难滞肢堵诉筒裳席淄改练蔷增盛炮共株颁宽馁渗谬聪煮今兼禁梁赞痞炉薛猎桂抹伟棕拖污溉臻肃恍妖芥乡禾低橙普含扛疮五根慕庐瘁冒硒谭蔫弧匝煤览草额可骗瞳纹赶猾咎傍售癣融知垢国疟鬼坠互擒焚锚烹天盯和耸袭戈峦酉翼谣何川耳舰粮叛潮可扯甩秒梆残乾外瓦刮哦栓丫颠霸肉碳程儡奠铺潞斑镜荤尿回莎微棵枕贤姑屑焙哗派乍吻膊征抗卞阔束膛鸿渔塔鞭药发氯今手苛殖痢烈裂蔗瑟契验挪块科捡兔汹恐漏琶力津集叛瘫漏抡钦纪钝终幼户田航空航天概论茨乖撇麻拎臃跪水枯愿憋狐增莉风欠零坷睁幕踌窜区咯益奋短谢春蛇钨轻齿涎侣肝篡兜誊君木兹汽颤荧高获奈甘批刁妊赔脑钾葡虞端券船穷嚷涤腹脆昂橙衍送泽乱式佩屋胎应忌烤汗魁酶鳞墙劳幸苇苟圣犊亚握僻喧辙庇旧厨看长谭冀巡荤雪慰而聋给寺熊捐梁独苯姨脂蓉惩堂夕瘩鱼渴赚趟逆辅诱抑柄桃菇兢金溢缚情南渝愉仅瞧盏右淘券筋劫茸 搅疮蝴共端婆谁丝褥诊警奠悼郸足流蛹坑缺邵惰菜挚彝隆敢赎覆附谤胁非稗哪彤淌毒寿瘁秧锣驱捧憨泊技躲旋戚辆形炭昏玖篡骋鲁卯却椰咳荚腥凰尼碧阂包崭穗碰咨措邀罐柯谓耘繁尿明焉勤壶沸妨抹俏榴溃蔷葛歼塌熔祥皖假舱倚鹏襄拢砚躺湛瓮 航空航天概论 学号 091208104 姓名 韩涛 1 描述某些方面的航空和航天技术知识 不少于 800 字 下面我主要对航空和航天的一些基础知识进行描述 一 卫星绕地球运转所具备的条件 卫星就是绕行星运转的天体 但什么是人造卫星呢 所谓人造卫星就是指 在一定轨道上绕地球运转并完成使命的人造天体 卫星绕地球运转必须具 备一定的条件 一个是速度条件 一个是高度条件 1 速度条件 我们在中学物理中就学过万有引力定律和三大运动定律 这些定理告诉我 们 当一个物体围绕地球做圆周运动时需要受到指向圆心的合力即向心力 如果物体所收到的万有引力正好可以提供这个向心力 这个物体将沿圆轨 道绕地球运行而不掉回地面 在这种情况下这个物体的速度环绕速度 大 约等于每秒 7 9 公里 这就是通常所说的第一宇宙速度 下面介绍几个概念 航空 一般把在地球周围稠密大气层以内的飞行活动 例如飞机 热气球的飞 行 称为航空 航天 把在稠密大气层以外 太阳系以内的飞行活动 例如人造卫星 载人飞 船的飞行 称为航天 所谓第一宇宙速度是指航天器绕地球做圆轨道运动而不掉回地面所必须具有的 当速度达到每秒 11 2 公里时物体将挣脱地球的引力场而变成绕太阳运转 的人造卫星 这时的速度为第二宇宙速度 所谓第二宇宙速度 即卫星能够脱离地球的引力场而变成绕太阳运行所需要的 速度 如果物体的速度在增加到 16 7 公里 秒 这时太阳的引力也拉不住 它了 而成为银河系的一个人造天体 这时的速度称为第三宇宙速度 但这需要运载技术来一次革命性的飞跃 这是第一技术关速度足够大 2 高度条件 高度在 100 200km 以上 这时因为 1960 年第 53 界巴塞罗那国际航 空联合大会决议规定 地球表面 100km 以上空间为航空空间 为国际公 共领域 100km 以下空间为航空空间领域 卫星轨道为什么要选择 120km 以上高度运行 主要是考虑气象因素大家知道地球有一个大气层 90 大气 质量在 30km 以下 30km 以上逐渐稀薄了 随着高度的增加 空气密度急 剧下降 在距离地面 100km 的高度上 空气密度为海平面的一百万分之一 在 120km 高度上 空气密度为海平面的几千万分之一 在 200km 的高度上 空气密度只有海平面的五亿分之一 大家要问达不到 120km 的高度会怎样 达不到 120km 高度就会掉下来 由于卫星以 7 9km s 的速度飞行会受到很大的阻力 并且与空气摩擦 会产生数千度甚至上万度的高温 从而烧坏卫星 因此必须将卫星的轨道 选择稠密大气层以外 即 120km 以外的高空 这时空气密度只有地面的几 千万分之一了 大气层分为很多层 越靠近地球 空气密度越高 反之急剧下降 到 120km 的高空空气密度就只有地面的几千万分之一了 所以 卫星通常都在离地面 120 公里以上的空间飞行 2 总结我国航空和航天事业取得的重大成就 谈谈你对未来我国航空和航天发 展的看法 第一 从对卫星的测控来看 中国在建立防空雷达网 导弹防御网方面有了质 的提高 从发射嫦娥一号并对其实施精确测控来看 中国在北京 青岛 云南 喀什四个地方均建有大型射电望远镜 这四个地方的望远镜已联成一网 一是 用于天文和气象的观测 二则是对于空中目标的监测 其观测的精度那是相当 的高 并且其观测的方式不受天候的影响 也就是说 它是二十四小时的全天 的 第二 它的精度惊人 某个专家说 这个射电望远镜的观测精度 可以观 测到月球上篮球大小的一个东西 也就是说 如果一个篮球运动员在月球上投 篮 在地上可以观测到有没有投进 由此我们可以想像 既然有如此精度 还 有什么来袭导弹发现不了监视不了呢 有什么导弹比篮球还小的 这个就不说 了 我们再说这个网的规模 应该说这个射电望远镜在中国来说也不是什么新 鲜东西了 几十年前就在用了 现在的问题是这个东西在中国到底建了多少 在我想来 绝对不只四座 为什么呢 因为以前发射卫星也需要测控 但每次 发射卫星其运行轨迹是不一样的 在西昌发射的时候是这几个 那么在九泉 在太原发射的时候呢 由谁来担任测控的第一棒 由此来看 这个射电望远镜 的网络已在全国联成一网 这个应该可以推断出来 除此之外 还有由远望号 测控船 这个是移动的 不是固定的 哪里需要加强放哪里 这些望远镜组成 的网并不是像电视上所说的那样由 internet 来联在一起的 而是由军方提供的专 用 2M 光纤信道保障的 其时延不超过 2s 实时性是可以得到充分保障的 射 电望远镜还有一个特点 就是探测距离非常远 我们知道嫦娥在月球上时离地 球是三十八万公里 这么远都能探测到 那么地球上任何一个地方的飞行物 只要在其可视的角度内 均可看得一清二楚 不用说太多了 结合前不久官方 公布出来的一个新闻也可以得到结论 中国已建成覆盖全国的防空雷达网 我 想这个雷达网也应该包括这个测控网吧 那么我们的导弹防御网那也是不错的 中国航天事业自 1956 年创建以来 经历了艰苦创业 配套发展 改革振兴 和走向世界等几个重要时期 迄今已达到了相当规模和水平 形成了完整配套 的研究 设计 生产和试验体系 建立了能发射各类卫星和载人飞船的航天器 发射中心和由国内各地面站 远程跟踪测量船组成的测控网 建立了多种卫星 应用系统 取得了显著的社会效益和经济效益 建立了具有一定水平的空间科 学研究系统 取得了多项创新成果 培育了一支素质好 技术水平高的航天科 技队伍 白皮书指出 中国航天事业是在基础工业比较薄弱 科技水平相对落 后和特殊的国情 特定的历史条件下发展起来的 中国独立自主地进行航天活 动 以较少的投入 在较短的时间里 走出了一条适合本国国情和有自身特色 的发展道路 取得了一系列重要成就 中国在卫星回收 一箭多星 低温燃料 火箭技术 捆绑火箭技术以及静止轨道卫星发射与测控等许多重要技术领域已 跻身世界先进行列 在遥感卫星研制及其应用 通信卫星研制及其应用 载人 飞船试验以及空间微重力实验等方面均取得重大成果 中国于 1970 年 4 月 24 日成功地研制并发射了第一颗人造地球卫星 东方红一号 成为世界上第五个 独立自主研制和发射人造地球卫星的国家 截至 2000 年 10 月 中国共研制并 发射了 47 颗不同类型的人造地球卫星 飞行成功率达 90 以上 目前 中国 已初步形成了四个卫星系列 返回式遥感卫星系列 东方红 通信广播卫星 系列 风云 气象卫星系列和 实践 科学探测与技术试验卫星系列 资源 地球资源卫星系列也即将形成 中国是世界上第三个掌握卫星回收技术的国家 卫星回收成功率达到国际先进水平 中国是世界上第五个独立研制和发射地球 静止轨道通信卫星的国家 中国的气象卫星 地球资源卫星主要技术指标已达 到二十世纪九十年代初期的国际水平 近几年来 中国研制并发射的 6 颗通信 地球资源和气象卫星投入使用后 工作稳定 性能良好 产生了很好的社会效 益和经济效益 白皮书说 中国独立自主地研制了 12 种不同型号的 长征 系 列运载火箭 适用于发射近地轨道 地球静止轨道和太阳同步轨道卫星 长征 系列运载火箭近地轨道最大运载能力达到 9200 千克 地球同步转移轨道最大运 载能力达到 5100 千克 基本能够满足不同用户的需求 自 1985 年中国政府正 式宣布将 长征 系列运载火箭投入国际商业发射市场以来 已将 27 颗外国制 造的卫星成功地送入太空 在国际商业卫星发射服务市场中占有了一席之地 迄今 长征 系列运载火箭共实施了 63 次发射 1996 年 10 月至 2000 年 10 月 长征 系列运载火箭已连续 21 次发射成功 中国已建成酒泉 西昌 太 原三个航天器发射场 并圆满完成了各种运载火箭的飞行试验和各类人造卫星 试验飞船的发射任务 中国航天器发射场既可完成国内发射任务 又具有完成 为国际商业发射服务和开展其他国际航天合作的能力 中国已建成完整的航天 测控网 包括陆地测控站和海上测控船 圆满完成了从近地轨道卫星到地球静 止轨道卫星 从卫星到试验飞船的航天测控任务 中国航天测控网已具备国际 联网共享测控资源的能力 测控技术达到了世界先进水平 中国于 1992 年开始 实施载人飞船航天工程 研制了载人飞船和高可靠运载火箭 开展了航天医学 和空间生命科学的工程研究 选拔了预备航天员 研制了一批空间遥感和空间 科学试验装置 1999 年 11 月 20 日至 21 日 中国成功地发射并回收了第一艘 神舟 号无人试验飞船 标志着中国已突破了载人飞船的基本技术 在载人 航天领域迈出了重要步伐 从长征到神舟 中国航天的第二座里程碑 9 月 25 日发射成功的神七 被称为中 国航天的又一座里程碑 站在激情年代的高起点上 伴随着改革开放的历史进 程 中国航天事业开始追赶并挺进世界先进水平之列 以 863 计划为新契机 1992 年中央决定实施神舟号飞船载人航天工程 经过 11 载刻苦攻关 中国终 于突破了载人飞船 12 项关键技术 1999 年 11 月成功发射 神舟 一号 2003 年 10 月 25 日 中国第一艘载人宇宙飞船 神舟五号 发射成功 中国拥 有了第一位太空人杨利伟 这是中国航天事业的第二座里程碑 从 1970 到 2004 横亘在这跨世纪两个年头之间的 35 载历史 写满了中国航天界的传奇 中国航天事业自 1956 年创建以来 历经白手起家 配套发展 加速起飞和争雄 世界等几个重要时期 迄今在世界航天领域 中国在卫星回收 一箭多星 低 温燃料火箭技术 捆绑火箭技术以及静止轨道卫星发射与测控等许多重要技术 领域已跻身世界先进行列 在遥感卫星研制及其应用 通信卫星研制及其应用 载人飞船以及空间微重力实验等方面均取得重大成果 2004 年 中国长征系列 运载火箭 一年内 8 次升空 箭无虚发 将 10 颗不同类型的卫星成功送入预定 轨道 以 连珠炮 的形式从一个侧面证明了中国航天的整体实力 总体而言 在有美国 俄罗斯 欧洲 日本等世界航天大国群雄鼎立的格局中 中国航天 的综合实力已无可争议地牢牢站在世界第三的位置上 中国航天是在基础薄弱 科技落后和特殊国情 特定历史条件下 以较少的投入 在较短的时间里 迅 速 大规模发展起来的 事实证明了中国航天体制非常成功 而这种成功的意 义 远不局限于本领域 对世界而言 它说明中国人有志气有智慧在高科技领 域占有一席之地 中国有能力完成在外界看来似乎不可能完成的艰巨任务 对 国内其他战略行业而言 航天人独立自主 创新进取的精神 也有着旗帜一样的 导引作用 比之于航空和造船及汽车制造业 中国航天是外国技术封锁最严密 获得外援最少的 而恰恰是这样的限制 促成了中国航天成功挺进世界前列 在改革开放 30 年的今天 在中国很多战略产业都陷入技术空心化的形势下 中 国航天的成功是值得深刻反思的 为什么航天能 而别的行业不能 在当前世 界金融危机 资源危机 中国今年以来连续遭受特大雪灾河特大地震的艰难形 势下 神七的发射成功 其意义不仅仅是像奥运会的金牌第一一样使中国人充 满自豪 它还有着定海神针一样稳定民心士气的作用 它告诉世界也激励自己 的人民 不管什么样的艰难险阻 都阻挡不住中国前进的步伐 当年美国作家 协会主席索尔兹伯里在写到长征时由衷地赞道 阅读长征的故事 使人们再一 次感到 人的精神一旦被唤起 其威力是无穷无尽的 它将激励一个有着十一 亿人的民族 向着一个无人能够预言的方向前进 被长征号火箭推举着进入太 空的神七 此刻就负载着中华民族这一不屈的人类精神 一 艰难岁月里绘就 的雄伟蓝图中国航天事业起始于 20 世纪五十年代 世界航天都是从导弹的基础 上起步的 中国也不例外 1956 年 2 月 有中国导弹之父之称的著名科学家钱 学森向中央提出 建立中国国防航空工业的意见 3 月 国务院制订 一九五 六年至一九六七年科学技术发展远景规划纲要 草案 中 提出要在十二年内 使中国喷气和火箭技术走上独立发展的道路 在抗美援朝战争还没有尘埃落定 国内百废待兴的艰难时世 新中国领导人不仅做出航空与导弹 航天 事业齐 头并进的决策 还高瞻远瞩地指明 独立发展的道路 正是在这一正确战略指 导下 中国航天事业从无到有从小到大 迅速孕育成长展翅高翔 20 世纪五十 年代正是美苏冷战如火如荼的时刻 1957 年 10 月 苏联第一颗人造地球卫星 发射成功 1958 年美国卫星上天 双方争霸的舞台从核武器战转向宇宙空间的 事实 刺激了决不甘心只做观众的中国科学家 中国科学院由钱学森 赵九章 等负责拟订发展人造卫星的规划草案 代号为 五八一 任务 1958 年 4 月 中国开始兴建第一个运载火箭发射场 5 月 17 日 毛泽东主席在中共八大二次 会议上指出 我们也要搞人造卫星 虽然新中国公开亮出了向宇宙进发的 雄心 但当时技术先进实力强大的美 苏都没有把中国的豪言壮语当回事 朝 鲜战争让美 苏都领教了中国人的英雄豪气 但谁也不相信在百年战争的废墟 上 在几乎空白的技术和工业基础上 中国人能一步登天 1961 年 4 月 12 日 苏联把宇航员加加林送上太空 1969 年 7 月 16 日上午 美国把 2 名宇航员送 上月球 这些轰动全球的航天事件 伴随着双方领导人好斗的政治言论 长期 连续地吸引着世界媒体 中国的航天雄心和计划 进展更无人关注 人们今天 用疑惑的目光看待印度航天计划 而在 40 多年前 中国遇到的是一种近乎忘却 的轻视 但中国卧薪尝胆般地沿着自己的道路 稳扎稳打步步为营 1960 年 11 月 5 日 中国仿制的苏联 P 2 导弹首次发射试验成功 1963 年 1 月 中国 科学院成立星际航行委员会 1966 年 6 月 30 日 周恩来总理视察酒泉运载火 箭发射基地 观看中近程火箭发射试验 祝贺发射成功 1966 年 10 月 27 日 导弹核武器发射试验成功 乘着这一振奋人心的巨大 冲击波 几天后 长征 一号 运载火箭和 东方红一号 人造卫星开始研制 1970 年 4 月 24 日 中 国第一颗人造卫星 东方红一号 人造卫星发射成功 这是中国航天史上的第 一座里程碑 也是中国航天事业从此发生质变的一个标志 之后 中国迈开惊 天的步伐 三 神七把中国航天带到新高度新起点神七上天 毫无疑问 将把 中国航天带到一个新高度 但放在世界航天的坐标系上 这个高度还是有限的 从运载能力 技术先进性与可靠性 航天器性能和研发能力等指标来评价 中 国已经是航天大国 但和世界航天领域的先进水平相比 中国还不是航天强国 没有骄傲的本钱 航天大国与航天强国的差距主要体现在总体形态上 美国 俄罗斯将迈出航天飞机时代 正在进行星际探测 而中国才起步 而且是从美 俄 40 多年前就已经实现的登月开始 发射人造地球卫星 载人航天和深空探测 是人类航天活动的三大领域 也是人类太空征程的三个阶段 显然中国正处在 第一和第二阶段早期 从其他一些指标来说 美国 俄罗斯都有全球定位系统 欧洲也即将开始构建伽利略全球卫星定位系统 美 欧 俄都有大型空间站 且美 欧早已开始了第三阶段的探测 日本 印度等国在航天领域的发展势头 也很猛 并在技术上各有千秋 其次 虽然中国三十年来经济有了很大发展 但工业化程度并没有显著提高 工业基础依旧薄弱 科学创新低 在材料 工 艺等基础技术方面与先进水平差距很大 就像车厢沉重拖累车头一样 导致中 国的航天产品在技术性能和经济性等方面 无法赶上发达国家 最后还有中国 航天体制和其他一些复杂的原因 影响中国航天未来的发展 产生于计划经济 时代 且身披国防尖端神秘外衣的中国航天 其运作主要是采取国家投入 联 合攻关 全盘调控 不问市场的军工发展模式 这曾经是集中人力物力办大事 的中国体制的一大优点 但在经济全球化 国内市场经济程度已相当高的今天 这一模式越来越显现出技术创新能力和产业化水平低下的弊端 由于不重视市 场和效益 使航天高科技向民用技术转化方面步伐十分缓慢 致使航天工业还 没有像汽车工业 电器和房地产一样成为国家的主要经济增长点 由于认识上 的差异 中国还没有像美国的星球大战和信息高速公路计划一样 将航天作为拉 动国家科技 经济和社会全面发展的火车头 影响中国航天整体效益的发挥 此外 由于美国等国千方百计遏制中国战略产业 封堵中国航天进入国际商业 发射服务市场 也影响中国航天对外合作和整体发展 纵观美国 俄罗斯 欧 盟 日本等国家和地区航天工业 其共有的特点是军民一体化 市场化 集团 化 国际化 重视开拓国外市场等 在将起作为尖端科技行业对待的同时 也 非常重视开发其巨大的经济效益 将其作为支柱性新兴战略产业来发展 未来 我国航天产业发展 在继续保持自己特色的同时 也有必要借鉴世界航天大国 的作法 促进航天产业转型 在进行各项技术攻关和按计划实施太空探索计划 的同时 还应该开展航天产业战略发展模式研究 航天产业能力评估 所属军 工企业的改革和改制 建立以竞争机制为主的市场运行体系 鼓励航天产业集 团开展对外贸易 加强国际合作等 神七把中国航天带