军事理论 航天技术

航天技术 人武部军事教研室胡万松 1 航天技术 一 航天技术的概念二 航天技术的基本知识三 航天技术的发展概况四 军事航天技术及其应用五 我国航天技术简介 2 一 航天技术的概念 航天技术 spacetechnology 又称空间技术 是一项探索 开发和利用太空以及地球以外天体的综合性工程技术 是一个国家现代技术综合发展水平的重要标志 军事航天技术 是把航天技术应用于军事领域 为军事目的进入太空和开发利用太空的一门综合性工程技术 人类活动的第四领域 陆海空天 3 速度等于11 2公里 秒 速度大于16 7公里 秒 椭圆 抛物线 双曲线 速度等于每秒7 9公里圆形 速度大于7 9公里 秒小于11 2公里 秒 物体速度与其轨道形状的关系 二 航天技术的基本知识 一般高度在120公里以上称为航天 牛顿万有引力 4 三 航天技术的发展概况 背景 冷战格局 5 人类探索太空旅程 1957年10月4日 前苏联成功发射人类第一颗人造地球卫星 世界上第一艘载人飞船是前苏联的 东方 1号宇宙飞船 于1961年4月12日发射 1969年7月20日 美国宇航员尼尔 阿姆斯特朗和巴兹 奥尔德林乘 阿波罗 11号飞船首次登月 1971年4月19日 前苏联发射了第一座空间站礼炮1号 从些载入太空飞行进入一个新的阶段 1981年4月12日 第一架航天飞机美国的哥伦比亚号航天飞机发射 揭开了航天史上新的一页 6 四 军事航天技术及其应用 1 军用卫星系统2 军事航天运输系统3 军事载人航天系统4 空间武器系统 7 1 军用卫星系统 卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体 人造卫星一般亦可称为卫星 人造卫星是由人类建造 以太空飞行载具如火箭 航天飞机等发射到太空中 像天然卫星一样环绕地球或其它行星的装置 侦查监视卫星军事通信卫星军事气象卫星军事测地卫星军事导航卫星 8 侦察监视卫星 美国KH11锁眼侦查卫星第一种不需要胶卷的数字图像传输型的实时照相侦察卫星 美国长曲棍球侦察卫星它将利用最先进的雷达设备 实现全天候的昼夜侦察 利用电脑把雷达讯号提高 变成雷达造影 可能穿透云雾和黑暗 甚至还可能发展成具有穿透建筑物的能力 视点高 范围广 速度快 不受国界和地域限制 9 军事通信卫星 前苏联闪电通信卫星 中国东方红通信卫星 10 军事气象卫星 美国军用气象卫星 2013年发射的中国风云3号气象卫星 11 2 军事航天运输系统 把军用航天器 宇航员或物资等有效载荷从地面运送到太空预定轨道或能将有效载荷带回地面的运输系统 一次性使用运输火箭 可重复使用的航天飞机 12 世界各国运载火箭 俄罗斯东方号系列运载火箭是世界上第一种载人航天运载工具 它创造了多个世界第一 发射了第一颗人造卫星 第一颗月球探测器 第一颗金星探测器 第一颗火星探测器 第一艘载人飞船 第一艘无人载货飞船进步号等 大力神号运载火箭又名泰坦火箭 是美国研制的抛弃式火箭 共发射368次 美国以其洲际导弹为基础研制的大型运载火箭 有3A 3B等多种型别 主要用于发射各种军用有效载荷 火箭是日本的主力运载火箭 迄今为止共发射了 次 有 次获得成功 成功率达到 13 航天飞机 航天飞机 SpaceShuttle 又称为太空梭或太空穿梭机 是可重复使用的 往返于太空和地面之间的航天器 结合了飞机与航天器的性质 它既能代表运载火箭把人造卫星等航天器送入太空 也能像载人飞船那样在轨道上运行 还能像飞机那样在大气层中滑翔着陆 航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具 是航天史上的一个重要里程碑 14 3 军事载人航天系统 载人航天器主要包括载人飞船 空间站 航天飞机和在研制中的单级火箭式的空天飞机等 它们既可民用 也可执行军事任务 15 空间站 空间站 SpaceStation 又称航天站 太空站 轨道站 是一种在近地轨道长时间运行 可供多名航天员巡访 长期工作和生活的载人航天器 空间站分为单一式和组合式两种 单一式空间站可由航天运载器一次发射入轨 组合式空间站则由航天运载器分批将组件送入轨道 在太空组装而成 16 空天飞机 空天飞机是既能航空又能航天的新型飞行器 它像普通飞机一样起飞 以高超音速在大气层内飞行 在30 100公里高空的飞行速度为12 25倍音速 并直接加速进入地球轨道 成为航天飞行器 返回大气层后 像飞机一样在机场着陆 在此之前 航空和航天是两个不同的技术领域 由飞机和航天飞行器分别在大气层内 外活动 航空运输系统是重复使用的 航天运载系统一般是不能重复使用的 而空天飞机能够达到完全重复使用和大幅度降低航天运输费用的目的 17 4 空间武器系统 部署在宇宙空间和陆地 海洋与空中用于打击 破坏与干扰空间目标的及从空间攻击陆地 海洋与空中目标的所有武器的统称 空间武器是进行空战的基本手段 其攻击的主要目标有航天器 飞机 洲际导弹 地面指挥与通信设施 导弹基地与航天器发射设施等 空间武器通常包括反卫星武器 轨道轰炸武器 部分轨道轰炸武器 天基反导武器等类型 空间武器采用的杀伤手段通常分为核能与非核能的2种 核能杀伤是利用核装置爆炸产生的热辐射 核辐射与电磁脉冲等效应破坏目标的结构或使之失效 非核能杀伤又可分为动能与定向能的2种 动能杀伤是依靠高速运动物体的动量破坏目标 一般是利用火箭推进或电磁力驱动的方式把弹头加速到很高的速度 并使其与目标直接碰撞来实现的 也可通过弹头携带的高能炸药爆破装置在目标附近爆炸产生密集的金属碎片击毁目标 定向能杀伤是通过发射高能激光束 粒子束 微波束直接照射破坏目标 通常把采用这几种杀伤手段的空间武器分别称为高能激光武器 粒子束武器 微波武器 空间武器是未来战争中的新型武器 预计21世纪各种动能与定向能反卫星和反导弹武器将会进入部署阶段 它们与进攻型战略导弹结合起来可能构成新的威慑力量 18 电磁炮 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器 与传统大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同 电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力 其作用的时间要长得多 可大大提高弹丸的速度和射程 因而引起了世界各国军事家们的关注 自20世纪80年代初期以来 电磁炮在未来武器的发展计划中 已成为越来越重要的部分 19 激光武器 激光武器作用的面积很小 但破坏在目标的关键部位上 可造成目标的毁灭性破坏 这和惊天动地的核武器相比 完全是两种风格 战术激光武器的突出优点是反应时间短 可拦击突然发现的低空目标 用激光拦击多目标时 能迅速变换射击对象 灵活地对付多个目标 激光武器的缺点是不能全天候作战 受限于大雾 大雪 大雨 且激光发射系统属精密光学系统 在战场上的生存能力有待考验 20 粒子束武器 主要优点 1不用光学器件 如反射镜 2产生粒子束的加速器非常坚固 而且加速器和磁铁不受强辐射的影响 3粒子束在单位立体角内向目标传输的能量比激光大 而且能贯穿目标深处 主要缺点 1带电粒子在大气层中传输时 由于带电粒子与空气分子的不断碰撞 能量衰减非常快 2带电粒子在大气中传输时散焦 因此在空气中使用的粒子束 只能打击近距离目标 而中性粒子束在外层空间传输时也有扩散 3受地球磁场的影响 会使光束弯曲 从而偏离原来的方向 21 微波武器 微波武器不是采用 点 的攻击方式 而是强调 面 的攻击效果 隐形飞机无论如何 隐形 只要在一个区域内被罩住 都难逃 天罗地网 目前中国的大型激光武器和微波武器极可能已经进入实用化 而这就为将来使用微波武器来对抗以F 22为代表的美军隐形飞机以及将微波武器应用与未来统一战争做好了技术上的准备 在微波武器诸多用途中 对目前中国最有实际意义同时也是最现实的就是用来对抗以F 22为代表的美军隐形飞机 22 五 我国航天技术简介 23 神舟五号 神舟五号载人飞船是 神舟 号系列飞船之一 是中国首次发射的载人航天飞行器 于2003年10月15日将航天员杨利伟送入太空 这次的成功发射标志着中国成为继前苏联 俄罗斯 和美国之后 第三个有能力独自将人送上太空的国家 24 2006年4月1日 在时任学校党委书记徐敦凯的陪同下 中南大迎来了中国载人航天第一人 杨利伟同志 学生国防教育协会代表我校学子迎接航天英雄 25 天宫一号 天宫一号是中国第一个目标飞行器和空间实验室 于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射 飞行器全长10 4米 最大直径3 35米 由实验舱和资源舱构成 26 神州八号 27 神舟九号 神舟九号飞船是中国航天计划中的一艘载人宇宙飞船 是神舟号系列飞船之一 神九是中国第一个宇宙实验室项目921 2计划的组成部分 天宫与神九载人交会对接将为中国航天史上掀开极具突破性的一章 中国计划2020年中国将建成自己的太空家园 独立自主的中国空间站届时可能成为世界上唯一的空间站 2012年6月16日18时37分 神舟九号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空 2012年6月18日约11时左右转入自主控制飞行 14时左右与天宫一号实施自动交会对接 这是中国实施的首次载人空间交会对接 并于2012年6月29日10点00分安全返回 28 神舟十号 神舟十号飞船是中国 神舟 号系列飞船之一 它是中国第五艘搭载太空人的飞船 飞船由推进舱 返回舱 轨道舱和附加段组成 升空后再和目标飞