1.3.4航天器发展概况 - 航天器发展概况

2015年10月航空航天概论第1章绪论运载火箭是航天器发展的基础。19世纪末到20世纪初，俄国的K.齐奥尔科夫斯基首次阐述了利用多级火箭克服地球引力实现宇宙航行的构想。北京航空航天大学第2页1.3.2航天器发展概况美国的R.戈达德建立了火箭运动的基本数学原理，导出火箭脱离地球引力所需的第一宇宙速度，他是液体火箭的创始人。H.奥伯特，提出空间火箭点火的理论和脱离地球引力的方法，主持设计了火箭发动机，开创了欧洲火箭的先河。北京航空航天大学第3页航天器的理论基础德国的W.von布劳恩领导研制成功V-2火箭，它在技术上使人类的飞天梦向前迈进了一大步，成为现代大型火箭的鼻祖，构筑了航天史上的重要里程碑。第二次世界大战结束以后，前苏联和美国都通过仿制V-2火箭建立自己的火箭和导弹工业。北京航空航天大学第4页作为里程碑的V-2火箭1957年10月4日，前苏联发射世界上第一颗人造地球卫星。1958年1月31日，美国用布劳恩设计的“丘比特C”火箭把该国第一颗人造地球卫星“探险者1号”送进了太空。之后，法国、日本、中国、英国、欧洲空间局和印度，都用自己的火箭成功发射卫星。北京航空航天大学第5页第一颗人造卫星的问世1958年起，人类就开始了空间探测活动。探测活动由月球开始，然后拓展到太阳系的各个行星和卫星。1958年开始的18年间，前苏联和美国共向月球发射了81个探测器，成功了59个。

“勇气”号和“机遇”号火星车，分别于2004年1月4日和25日成功降落到火星表面。

北京航空航天大学第6页空间探测的高潮1961年4月12日，前苏联航天员加加林乘坐“东方”1号载人飞船实现轨道飞行。1971年4月19日，前苏联发射第一个“礼炮”号空间站；1986年2月20日，发射了第三代“和平”号空间站。1969年7月20日，“阿波罗”11号飞船首次把两名航天员N.阿姆斯特朗和A.奥尔德林送上了月球表面。北京航空航天大学第7页载人航天的发展1981年4月12日，第一架航天飞机“哥伦比亚”号试飞成功，随后成功研制了“挑战者”号、“发现”号、“亚特兰蒂斯”号和“奋进”号共5架航天飞机。1986年1月28日，“挑战者”号航天飞机在起飞后爆炸，7名航天员全部遇难。这次事件导致美国航天飞机停飞32个月。北京航空航天大学第8页航天飞机的兴衰2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在返航途中坠毁。机组7名成员全部遇难。前苏联于1988年11月15日成功发射了“暴风雪”号航天飞机，但最终由于政治和经济原因载人飞行计划被无限期搁置。

北京航空航天大学第9页航天飞机的兴衰俄罗斯的C.阿夫杰耶夫3次进入“和平”号空间站工作，累计747天。俄罗斯航天员B.波利亚科夫在“和平”号空间站上一次工作长达438天。美、俄、加、日、巴西及11个欧洲空间局成员国共16个国家建设“国际空间站”，其总质量约400吨，2007年建成，可能会被推迟。北京航空航天大学第10页永久性空间站的发展中国是原始火箭的故乡。1934年12月，在德国试验成功V-2弹道导弹。在布劳恩的精心组织下，1942年10月3日首次试射成功。该弹重13000kg，射程320km，弹道高度达100km，携带1000kg的战斗部。北京航空航天大学第11页1.3.3火箭和导弹发展概况初期运载火箭用于低轨道航天器发射：“东方”号、“大力神-2”、“长征”二号等。发射高地球轨道航天器的运载火箭，多为三级火箭：“宇宙神-阿金纳”、“阿丽亚娜”、“质子”号、“长征”三号等。捆绑技术的应用使有效载荷更大：“H-Ⅱ”、“阿丽亚娜4”、“能源”号、“长征”

2号F等。北京航空航天大学第12页运载火箭的发展弹道导弹发射后，除开始的一小段有动力飞行并对其弹道进行制导外，其余全部沿着只受地球重力作用的椭圆轨道飞行。弹道导弹的飞行特点：主要飞行段在大气层外，最后再入大气层攻击目标。弹道导弹形成“三位一体”核战略。北京航空航天大学第13页弹道导弹的特点有翼战术导弹能进行机动飞行，包括地空导弹、空空导弹、空地导弹等。空空导弹的特点和发展，美国AIM9系列导弹。类似飞机的飞行武器——巡航导弹，美国“战斧”巡航导弹北京航空航天大学第14页有翼战术导弹北京航空航天大学第15页北京航空航天大学第16页北京航空航天大学第17页“勇气号”拍摄的火星表面照片北京航空航天大学第18页北京航空航天大学第19页北京航空航天大学第20页北京航空航天大学第21页北京航空航天大学第22页北京航空航天大学第23页北京航空航天大学第24页北京航空航天大学第25页北京航空航天大学第26页北京航空航天大学第27页北京航空航天大学第28页北京航空航天大学第29页北京航空航天大学第30页北京航空航天大学第31页北京航空航天大学第32页北京航空航天大学第33页北京航空航天大学第34页德国V-2型导弹北京航空航天大学第35页北京航空航天大学第36页北京航空航天大学第37页CZ-2C/CZ-2E/CZ-3/CZ-3C北京航空航天大学第38页SACAtlas/AtlasGemini