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我的航天技術(shù)論文
在過(guò)去半年中,接連發(fā)生了兩起重大航天災(zāi)難。盡管人們備感痛惜,但這些挫折并不能阻擋人類(lèi)進(jìn)軍宇宙的步伐。 既然航天活動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)如此之大,為什么人類(lèi)依然不放棄進(jìn)軍宇宙的夢(mèng)想呢?從長(zhǎng)期看,地球的資源是有限的,人類(lèi)總有一天必須走出自己的搖籃;從中短期看,航天活動(dòng)可帶來(lái)巨大回報(bào),是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的體現(xiàn)。進(jìn)軍宇宙是人類(lèi)現(xiàn)在和未來(lái)的一項(xiàng)偉大事業(yè)。于是,載人航天成為現(xiàn)代航天科技發(fā)展的重中之重……
中國(guó)載人航天技術(shù)的發(fā)展及其意義和前景
俗話(huà)說(shuō),天高任鳥(niǎo)飛,海闊憑魚(yú)躍。人類(lèi)在漫長(zhǎng)的社會(huì)進(jìn)步中不斷擴(kuò)展自身的生存空間?,F(xiàn)在,人類(lèi)的活動(dòng)范圍已經(jīng)歷了從陸地到海洋,從海洋到大氣層空間,再?gòu)拇髿鈱涌臻g到太空的逐步發(fā)展過(guò)程。人類(lèi)活動(dòng)范圍的每一次擴(kuò)展都是一次偉大的飛躍。
中國(guó)載人航天技術(shù)的發(fā)展歷程
很久以前,人類(lèi)就有飛出地球、探知太空奧秘和開(kāi)發(fā)宇宙資源的愿望,我國(guó)古代的不少神話(huà)故事便是突出的反映。最典型的是流傳很廣的嫦娥奔月,它描寫(xiě)一個(gè)叫嫦娥的美女,偷吃了丈夫后羿從西王母那里求得的長(zhǎng)生不老的仙藥后,身體變輕飄到月亮上去了。
歷史上第一個(gè)試驗(yàn)乘火箭上天的人是15世紀(jì)中國(guó)官員萬(wàn)戶(hù)。1945年,美國(guó)學(xué)者基姆在他的《火箭與噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)》一書(shū)中是這樣描寫(xiě)的:萬(wàn)戶(hù)先做了兩個(gè)大風(fēng)箏,并排裝在一把椅子的兩邊。然后,他在椅子下面捆綁了47支當(dāng)時(shí)能買(mǎi)到的最大火箭。準(zhǔn)備完畢后,萬(wàn)戶(hù)坐在椅子當(dāng)中,然后命其仆人點(diǎn)燃火箭。但是,隨著一聲巨響,他消失在火焰和煙霧中,人類(lèi)首次火箭飛行嘗試沒(méi)有成功。
20世紀(jì)80年代,改革開(kāi)放帶來(lái)了航天技術(shù)的春天。1986年,中共中央、國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了《高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃("863"計(jì)劃)綱要》,把航天技術(shù)列為我國(guó)高技術(shù)研究發(fā)展的重點(diǎn)之一。"863"高技術(shù)航天領(lǐng)域的專(zhuān)家們對(duì)我國(guó)航天技術(shù)未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行了深入細(xì)致的論證,描繪了我國(guó)航天技術(shù)發(fā)展前景的藍(lán)圖,一致認(rèn)為載人航天是我國(guó)繼人造衛(wèi)星工程之后合乎邏輯的下一步發(fā)展目標(biāo)。1992年1月,黨中央批準(zhǔn)研制載人飛船工程。自此,我國(guó)的載人航天工程正式啟動(dòng)。1999年11月20日,我國(guó)成功發(fā)射了自行研制的第一艘飛船神舟1號(hào),成為世界上第三個(gè)發(fā)射宇宙飛船的國(guó)家。此后,又分別把神舟2、3和4號(hào)送上九重天。在1992年開(kāi)始研制載人飛船之前,我國(guó)"863"高技術(shù)航天領(lǐng)域的專(zhuān)家們?cè)鵀檠兄颇姆N運(yùn)輸器這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了幾年的研究,即對(duì)從研制飛船起步和越過(guò)載人飛船直接發(fā)展航天飛機(jī)的多種技術(shù)方案進(jìn)行了充分的論證、比較和分析,甚至還激烈地爭(zhēng)論過(guò)。
2003年10月15日?qǐng)A了萬(wàn)戶(hù)的夢(mèng),因?yàn)樵谶@一天中國(guó)人民期待已久的第一艘載人飛船神舟5號(hào)順利升空并安全返回,實(shí)現(xiàn)了中華千年飛天的理想。它也打破了美國(guó)和蘇聯(lián).俄羅斯在這一領(lǐng)域的多年壟斷格局,成為世界第3個(gè)獨(dú)立自主研制并發(fā)射載人航天器的國(guó)家,這對(duì)世界載人航天事業(yè)的發(fā)展和振興中華會(huì)起到巨大的推動(dòng)作用。
載人航天的重大意義
歷史上,遠(yuǎn)洋航海技術(shù)的興起,導(dǎo)致了世界貿(mào)易的發(fā)展、世界市場(chǎng)的開(kāi)辟和近代科學(xué)的一系列成就,開(kāi)始了一個(gè)"全球文明"的時(shí)代。當(dāng)代載人航天技術(shù)的問(wèn)世,則使人類(lèi)走出地球這一搖籃而到達(dá)太空,開(kāi)始了一個(gè)"空間文明"的新時(shí)代。
載人航天是航天技術(shù)向更高階段的發(fā)展。不過(guò),由于載人航天技術(shù)與無(wú)人航天技術(shù)有很大差別,主要反映在安全性、復(fù)雜性和成本高三個(gè)方面,所以從1961年第一名航天員上天到現(xiàn)在,它還沒(méi)有表現(xiàn)出特別明顯的用途。但從可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)來(lái)看,人類(lèi)現(xiàn)在面臨的資源枯竭、人口急增等急待解決的幾大問(wèn)題,只有通過(guò)開(kāi)放地球、擴(kuò)大人類(lèi)生存空間來(lái)解決。即使在當(dāng)代,發(fā)展載人航天也可以起到以下作用:
首先,它能體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和提升國(guó)際威望。因?yàn)楹教旒夹g(shù)的水平與成就是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科學(xué)和技術(shù)實(shí)力的綜合反映。載人航天是航天技術(shù)向更高階段的發(fā)展,載人航天的突破--用本國(guó)的載人航天器將航天員送入太空并安全返回,更是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力強(qiáng)大的標(biāo)志。發(fā)展載人航天需要依靠先進(jìn)的技術(shù)水平、發(fā)達(dá)的工業(yè)基礎(chǔ)和雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。迄今為止,只有俄羅斯和美國(guó)實(shí)現(xiàn)了載人航天。其他擁有一定航天技術(shù)基礎(chǔ)或較強(qiáng)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的國(guó)家,雖欲染指載人航天,但因力不從心,所以只能求助于與他們合作,出錢(qián)出資,用俄、美的載人航天器將本國(guó)航天員送上太空,以圖逐步加入世界"載人航天俱樂(lè)部"。鄧小平同志曾經(jīng)說(shuō)過(guò):沒(méi)有兩彈一星就沒(méi)有中國(guó)的大國(guó)地位。所以,我國(guó)航天員進(jìn)入太空,也能像上世紀(jì)六七十年代我國(guó)擁有"兩彈一星"那樣,引起全世界注視,提高我國(guó)的國(guó)際地位,振奮民族精神,增強(qiáng)全民的凝聚力。
其次,它能體現(xiàn)現(xiàn)代科技多個(gè)領(lǐng)域的成就,同時(shí)又給現(xiàn)代科技各個(gè)領(lǐng)域提出新的發(fā)展需求,從而可以大大促進(jìn)整個(gè)科技的發(fā)展,并將為培養(yǎng)和造就航天科技人才作貢獻(xiàn)。例如,就載人航天器本身的研制和運(yùn)行而言,它對(duì)通信、遙感、推進(jìn)、測(cè)量、材料、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)工程、自動(dòng)控制、環(huán)境控制和生命保障等技術(shù)提出了很高的要求,因而大大推動(dòng)了這些技術(shù)的進(jìn)步。
再有,載人航天的發(fā)展能促進(jìn)太空資源的開(kāi)發(fā),為地球上的人類(lèi)造福。載人航天器所處的高遠(yuǎn)位置和微重力等特殊環(huán)境,可為科研提供一個(gè)理想的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所,它在推動(dòng)生命科學(xué)與生物技術(shù)、微重力科學(xué)與應(yīng)用等許多方面正發(fā)揮著重要作用,并有望在一些前沿學(xué)科上取得突破性進(jìn)展,為人類(lèi)帶來(lái)巨大的效益。一些國(guó)家已經(jīng)在太空制藥、太空育種和太空材料加工等領(lǐng)域取得顯著成果,并準(zhǔn)備建造太空工廠(chǎng),其效率和效益不可限量。
另外,地球能容納的人口是有限的,大約80億~110億,因此有些人已經(jīng)開(kāi)始研究向外空移民的方案;地球上的能源也日益緊張,那么是否可以到別的星球開(kāi)發(fā)礦藏呢?這是科學(xué)家所關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題,而且不是天方夜潭,因?yàn)轭?lèi)似載人登月等許多過(guò)去可望不可及的神話(huà)和幻想,如今有不少都變成了現(xiàn)實(shí)。
最后,載人航天具有巨大的軍事潛力。使用載人航天器可以很好地完成偵察和監(jiān)視任務(wù);靈活部署、修理和組裝大型軍用衛(wèi)星;安全而連續(xù)地指揮和控制地面軍事力量;還能作為特殊武器的試驗(yàn)場(chǎng)。例如,早在1965年12月,美國(guó)雙子星座7號(hào)飛船上的航天員就曾用紅外遙感器監(jiān)視和跟蹤了1枚潛射導(dǎo)彈的發(fā)射,所獲信息比潛艇上的觀(guān)察人員報(bào)告的還要快。第1次、2次海灣戰(zhàn)期間,和平號(hào)空間站與"國(guó)際空間站"上的航天員對(duì)戰(zhàn)區(qū)進(jìn)行了大量觀(guān)測(cè)活動(dòng),取得了許多有用的信息。
中國(guó)載人航天的未來(lái)前景
中國(guó)載人航天將實(shí)施"三步走"的發(fā)展戰(zhàn)略。中國(guó)在成功發(fā)射4艘無(wú)人試驗(yàn)飛船的基礎(chǔ)上,已將首位航天員送入太空,實(shí)現(xiàn)了載人航天的歷史性突破。然而這只是第一步。第二步除繼續(xù)用載人飛船進(jìn)行對(duì)地觀(guān)測(cè)和空間試驗(yàn)外,重點(diǎn)包括出艙活動(dòng)、空間交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)和發(fā)射長(zhǎng)期自主飛行、短期有人照料的空間實(shí)驗(yàn)室,以盡早建成完整配套的空間工程大系統(tǒng),解決一定規(guī)模的空間應(yīng)用問(wèn)題。第三步是建造更大的長(zhǎng)期有人照料的空間站。
航空航天技術(shù) 為航空航天活動(dòng)的順利進(jìn)行而創(chuàng)立的一系列高級(jí)復(fù)雜的施工作業(yè)程序。它涉及人力資源配置,設(shè)備儀器搭配與安裝使用等艱深的學(xué)術(shù)作業(yè)。是國(guó)家,民族,乃至整個(gè)人類(lèi)發(fā)展的高度追求。
航空航天電子技術(shù) 航空航天電子技術(shù)(electronics for aeronautics and astronautics)
[編輯本段]概述
應(yīng)用于航空工程和航天工程的電子與電磁波理論和技術(shù)。在現(xiàn)代航空和航天工程中電子系統(tǒng)是重要的系統(tǒng)之一。
[編輯本段]組成
它按功能分為通信、導(dǎo)航、雷達(dá)、目標(biāo)識(shí)別、遙測(cè)、遙控、遙感、火控、制導(dǎo)、電子對(duì)抗等系統(tǒng)。各種系統(tǒng)一般包括飛行器上的電子系統(tǒng)和相應(yīng)的地面電子系統(tǒng)兩部分,這兩部分通過(guò)電磁波傳輸信號(hào)合成為一個(gè)系統(tǒng)。和這些電子系統(tǒng)有關(guān)的電子理論和技術(shù)有通信理論、電磁場(chǎng)理論、電波傳播、天線(xiàn)、檢測(cè)理論和技術(shù)、編碼理論和技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等,而微電子技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)則是提高各種電子系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)。它們的發(fā)展使飛行器上的電子系統(tǒng)進(jìn)一步小型化和具有實(shí)時(shí)處理更大量數(shù)據(jù)的能力,進(jìn)而使飛機(jī)的性能(機(jī)動(dòng)能力、火控能力、全天候飛行、自動(dòng)著陸等)大為提高,航天器的功能(科學(xué)探測(cè)、資源勘測(cè)、通信廣播、偵察預(yù)警等)日益擴(kuò)大。
[編輯本段]特點(diǎn)
一、航空航天飛行器上電子設(shè)備的特點(diǎn)是:
①要求體積小、重量輕和功耗小;②能在惡劣的環(huán)境條件下工作;③高效率、高可靠和長(zhǎng)壽命。在高性能飛機(jī)和航天器上,這些要求尤為嚴(yán)格。飛機(jī)和航天器的艙室容積、載重和電源受到嚴(yán)格限制。衛(wèi)星上設(shè)備重量每增加1公斤,運(yùn)載火箭的發(fā)射重量就要增加幾百公斤或更多。導(dǎo)彈和航天器要承受?chē)?yán)重的沖擊過(guò)載、強(qiáng)振動(dòng)和粒子輻射等。一些航天器的工作時(shí)間很長(zhǎng),如靜止軌道通信衛(wèi)星的長(zhǎng)達(dá)7~10年,而深空探測(cè)器的工作時(shí)間更長(zhǎng)。因此,航空航天用的電子元器件要經(jīng)過(guò)極嚴(yán)格的質(zhì)量控制和篩選,而電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要充分運(yùn)用可靠性理論和冗余技術(shù)。
二、航空航天電子技術(shù)的主要發(fā)展方向是:
①充分利用電子計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路,提高航空航天電子系統(tǒng)的綜合化、自動(dòng)化和智能化水平;②提高實(shí)時(shí)信號(hào)處理和數(shù)據(jù)處理的能力和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?;③發(fā)展高速率和超高速率的大規(guī)模集成電路;④發(fā)展更高頻率波段(毫米波、紅外、光頻)的電子技術(shù);⑤發(fā)展可靠性更高和壽命更長(zhǎng)的各種電子元器件。
航空航天基本知識(shí)
我們知道,人類(lèi)的家園是地球,而地球的外面覆蓋著一層大氣,如果沒(méi)有水和大氣以及適宜的溫度和環(huán)境,生物是很難生存的。
通常,在人們的眼中,“天”很高,要想沖出厚厚的大氣層,進(jìn)入太空非常非常困難。其實(shí),與地球相比,大氣層是很稀薄的。
人們知道,地球的直徑大約為12700千米,而大氣層的厚度只有100 -800千米。如果將地球比作一個(gè)蘋(píng)果的話(huà),那么,我們可以把大氣層看成是蘋(píng)果的皮,可這層“蘋(píng)果皮”本身卻是變化多端的。
比如最貼近地球表面的一層,叫作對(duì)流層,其高度從海平面起一直到大約11000米止,其頂界是隨緯度、季節(jié)等情況而變化的,在赤道地區(qū)為17000米,在中緯度地區(qū)(如北京、天津地區(qū))為11000米,在地球兩極地區(qū)則為7000-8000米。
對(duì)流層的主要特點(diǎn)是,空氣溫度隨著高度的增加而降低,因而又稱(chēng)為變溫層,平均而言高度每上升1000米,氣溫約下降6.5℃。與此同時(shí),氣壓也隨高度的增加而降低。由于地球引力的作用,在 5500米的高度范圍內(nèi),包含了大氣總量的一半,而整個(gè)對(duì)流層,大約占了全部大氣質(zhì)量的四分之三。
由于幾乎所有的水蒸氣都集中在這一層大氣內(nèi),再加上大量的微粒,因而,這里也是風(fēng)云變幻最為劇烈的一層。從大約11000米的高度起,直到30500米左右,其大氣溫度基本不變,平均保持在-56.5℃上下,因此被稱(chēng)為同溫層(實(shí)際情況是:在25000米以下,氣溫隨高度的升高而上升。在同溫層頂,氣溫約升至-43至-33℃)。同溫層的氣溫之所以具有這樣的特點(diǎn),是因?yàn)樵搶哟髿怆x地球表面較遠(yuǎn),受地面溫度的影響較小,并且其頂部存在著臭氧,能夠直接吸收太陽(yáng)的輻射熱等。
同溫層所包含的空氣質(zhì)量大約占整個(gè)大氣的四分之一弱。在這一層大氣內(nèi),沒(méi)有上下對(duì)流,只有水平方向的風(fēng),所以又叫作平流層。另外,該層大氣幾乎不存在水蒸氣,基本上沒(méi)有云、霧、雨、雹等氣象變化的現(xiàn)象,這對(duì)飛行器的平穩(wěn)飛行是非常有利的。不過(guò),由于空氣密度很小,飛機(jī)在這一高度層上又不適宜機(jī)動(dòng)飛行。
人類(lèi)的航空活動(dòng)差不多都集中在對(duì)流層和同溫層內(nèi)。為了保證飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率,飛機(jī)飛行的高度一般不超過(guò)30千米的界限。
從30千米到80-100千米的高度范圍,被稱(chēng)為中間層。這一層空氣的特點(diǎn)是:以 45千米為界,溫度先升后降。由于大量的臭氧存在,其氣溫先由同溫層頂?shù)?33℃提高到17至40℃左右;從45千米起,隨著高度的升高,氣溫又開(kāi)始下降,一直降低到-65.5℃至-113℃。
中間層的空氣已經(jīng)很稀薄了,其空氣質(zhì)量約只占整個(gè)大氣層的1/3000。在80千米高度上,空氣的密度只有地面的五萬(wàn)分之一;而在100千米高度上,空氣的密度僅為地面的一千萬(wàn)分之八。由于空氣非常稀薄,并且氣體開(kāi)始呈現(xiàn)電離現(xiàn)象,因此,人們一般把飛行高度達(dá)到80—100千米的飛行器,看成是不依靠大氣飛行的航天器。
1967年10月,美國(guó)試飛員約瑟夫·沃爾克駕駛X-15A火箭飛機(jī)飛出了 7297千米/小時(shí)的驚人速度,創(chuàng)造了有人駕駛飛機(jī)速度的世界紀(jì)錄。而且,他還曾多次飛到了80千米以上的高空,成為美國(guó)第一個(gè)“駕駛飛機(jī)的宇航員”。按照美國(guó)航空航天局規(guī)定:飛行高度超過(guò)80千米的飛行員即可稱(chēng)為宇航員.
在中間層之上直至800千米高空的范圍,稱(chēng)作電離層。其特點(diǎn)是:含有大量的帶正電或負(fù)電的離子,空氣具有導(dǎo)電性。并且,其溫度隨高度的增大而迅速升高,在200千米高度時(shí),氣溫可達(dá)400℃。所以,這里又被人們叫作“暖層”。
在電離層頂端之外,便是大氣的最外層——“散逸層”了。由于地球引力的減弱,氣體分子和等離子體與地球已若即若離。
電離層和散逸層的空氣密度極低,對(duì)太空飛行器的影響已很小,因此,人類(lèi)大部分的航天活動(dòng)都是在它們之內(nèi)(或之外)進(jìn)行的。
航空與航天的區(qū)別:
航空與航天是人們經(jīng)常接觸的兩個(gè)技術(shù)名詞,兩者雖然僅一字之差,卻被稱(chēng)為兩大技術(shù)門(mén)類(lèi),這是為什么呢?
您稍加注意即可發(fā)現(xiàn),航空技術(shù)主要是研制軍用飛機(jī)、民用飛機(jī)及吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),航天技術(shù)主要是研制無(wú)人航天器、載人航天器、運(yùn)載火箭和導(dǎo)彈武器,最能集中體現(xiàn)兩者成果的是航空器和航天器。從航空器與航天器的重大區(qū)別上即可看出兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的顯著差異。
第一,飛行環(huán)境不同。所有航空器都是在稠密大氣層中飛行的,其工作高度有限?,F(xiàn)代飛機(jī)最大飛行高度也就是距離地面30多千米。即使以后飛機(jī)上升高度提高,它也離不開(kāi)稠密大氣層。而航天器沖出稠密大氣層后,要在近于真空的宇宙空間以類(lèi)似自然天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律飛行,其運(yùn)行軌道的近地點(diǎn)高度至少也在100千米以上。對(duì)在運(yùn)行中的航天器來(lái)講,還要研究太空飛行環(huán)境。
第二,動(dòng)力裝置不同。航空器都應(yīng)用吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)提供推力,吸收空氣中的氧氣作氧化劑,本身只攜帶燃燒劑。而航天器其發(fā)射和運(yùn)行都應(yīng)用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)提供推力,既帶燃燒劑又帶氧化劑。吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)離開(kāi)空氣就無(wú)法工作,而火箭發(fā)動(dòng)機(jī)離開(kāi)空氣則阻力減小有效推力更大。吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)包括燃燒劑箱在內(nèi)都可隨飛機(jī)多次使用,而發(fā)射航天器的運(yùn)載火箭都是一次性使用。雖然航天飛機(jī)的固體助推器經(jīng)過(guò)回收可以重復(fù)使用20次,其軌道器液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)可以重復(fù)使用50次,但與航空器使用的吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)比較起來(lái),使用次數(shù)仍然是很少的。吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)所用的燃燒劑僅為航空汽油和航空煤油,而火箭發(fā)動(dòng)機(jī)所用的推進(jìn)劑卻是多種多樣的,既有液體的,也有固體的,還有固液型的。
第三,飛行速度不同。現(xiàn)代飛機(jī)最快速度也就是音速的三倍多,且是軍用飛機(jī)。至于目前正在使用的客機(jī),都是以亞音速飛行的。而航天器為了不致墜地,都是以非常高的速度在太空運(yùn)行的。如在距地面600千米高的圓形軌道上運(yùn)行的航天器,其速度是音速的22倍。所有航天器正常運(yùn)行時(shí)都處于失重狀態(tài),若長(zhǎng)期載人會(huì)使人產(chǎn)生失重生理效應(yīng),并影響健康。正因如此,航天員與飛機(jī)駕駛員比較起來(lái),其選拔和訓(xùn)練要嚴(yán)格得多。一般人買(mǎi)票即可坐飛機(jī),而花重金到太空遨游的人還必須通過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)。
第四,工作時(shí)限不同。無(wú)論是軍用還是民用飛機(jī),最大航程計(jì)約2萬(wàn)千米,最長(zhǎng)飛行時(shí)間不超過(guò)一晝夜。其活動(dòng)范圍和工作時(shí)間都很有限,主要用于軍事和交通運(yùn)輸。雖然通用輕型飛機(jī)應(yīng)用廣泛,但每次活動(dòng)范圍相對(duì)更小。而航天器在軌道上可持續(xù)工作非常長(zhǎng)時(shí)間,如目前仍在使用的聯(lián)盟TM號(hào)載人飛船,可與空間站對(duì)接后在太空運(yùn)行數(shù)月之久。再如航天飛機(jī),能在軌道上飛行7-30天,約1.5小時(shí)即可圍繞地球飛行一周。載人航天器運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的當(dāng)屬和平號(hào)空間站,它在太空飛行了整整15個(gè)年頭。至于無(wú)人航天器,如各種應(yīng)用衛(wèi)星,一般都在繞地軌道上工作多年。有的深空探測(cè)器,如先驅(qū)者10號(hào),已在太空飛行了32年,正在飛出太陽(yáng)系向銀河系遨游。航空器的優(yōu)點(diǎn)是能多次重復(fù)使用,而航天器除航天飛機(jī)外,只能一次性使用,載人宇宙飛船也不例外。
第五,升降方式不同。飛機(jī)的升空是從起飛線(xiàn)開(kāi)始滑跑到離開(kāi)地面,加速爬升到安全高度為止的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。它返回地面降落時(shí)只要經(jīng)過(guò)下滑和著陸即可。只有個(gè)別飛機(jī)如英國(guó)的“鷂”型戰(zhàn)斗機(jī)采用發(fā)動(dòng)機(jī)噴口轉(zhuǎn)向的方式使飛機(jī)能夠垂直起落,但機(jī)身并未豎起,仍處于水平位置。而至今為止的航天器發(fā)射,包括地面和海上的發(fā)射,頂部裝著航天器的運(yùn)載火箭都是垂直騰空的。在完成發(fā)射過(guò)程中,運(yùn)載火箭要按程序掉頭轉(zhuǎn)向和逐級(jí)脫離,最終將航天器送入預(yù)定軌道運(yùn)行。有的航天器發(fā)射,中間還要經(jīng)過(guò)多次變軌,情況更為復(fù)雜。航天飛機(jī)雖然也能施放航天器,但它本身亦是垂直發(fā)射升空的。至于返回式航天器,其回歸地面必須經(jīng)歷離軌、過(guò)渡、再入和著陸四個(gè)階段,遠(yuǎn)比飛機(jī)降落困難。航空器的起飛、飛行和降落與航天器的發(fā)射、運(yùn)行和返回,雖然都離不開(kāi)地面中心的指揮,但兩者的地面設(shè)施和保障系統(tǒng)及其工作性能與內(nèi)容也是大有區(qū)別的。
世界航空航天大事件:
風(fēng)箏起源古代中國(guó),約14世紀(jì)傳到歐洲
公元前500-400年中國(guó)人就開(kāi)始制作木鳥(niǎo)并試驗(yàn)原始飛行器
1909年世界第一架輕型飛機(jī)在法國(guó)誕生
1903年12月14日至17日,由萊特兄弟設(shè)計(jì)制造的“飛行者”1號(hào)飛機(jī),在人類(lèi)航空史上首次實(shí)現(xiàn)了自主操縱飛行.這次試飛成功成為一個(gè)劃時(shí)代的事件,人類(lèi)航空史從此進(jìn)入新的紀(jì)元
1947年10月14日美國(guó)著名試飛員查爾斯·耶格爾駕駛X—1飛機(jī)實(shí)現(xiàn)了突破音障飛行
1969年7月20日22時(shí)56分20秒,阿姆斯特邁出一小步成為全體地球人類(lèi)的一大步
1957年10月4日
前蘇聯(lián)發(fā)射世界第一顆人造地球衛(wèi)星。半年后,美國(guó)的人造衛(wèi)星上天
1959年9月12日
前蘇聯(lián)發(fā)射“月球”2號(hào)探測(cè)器,為世界上第一個(gè)撞擊月球表面的航天器
1961年4月12日
前蘇聯(lián)宇航員加加林成為世界第一位飛入太空的人
1969年7月20日
美國(guó)宇航員阿姆斯特朗乘坐“阿波羅”11號(hào)飛船,成為人類(lèi)踏上月球的第一人
1970年12月15日
前蘇聯(lián)“金星”7號(hào)探測(cè)器首次在金星上著陸
1971年4月9日
前蘇聯(lián)“禮炮”1號(hào)空間站成為人類(lèi)進(jìn)入太空的第一個(gè)空間站。兩年后,美國(guó)將“天空實(shí)驗(yàn)室”空間站送入太空
1971年12月2日
前蘇聯(lián)“火星”3號(hào)探測(cè)器在火星表面著陸。5年后,美國(guó)的“海盜”火星探測(cè)器登陸火星
1981年4月12日
世界第一架航天飛機(jī)---美國(guó)“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)發(fā)射成功
1986年1月28日
美國(guó)航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者”號(hào)在升空73秒后爆炸
1986年2月20日
前蘇聯(lián)發(fā)射“和平”號(hào)空間站,服役已經(jīng)超期8年,至今仍在運(yùn)行,是目前最成功的人類(lèi)空間站
1993年11月1日
美、俄簽署協(xié)議,決定在“和平”號(hào)空間站的基礎(chǔ)上,建造一座國(guó)際空間站,命名為阿爾法國(guó)際空間站
我國(guó)航空航天大事件:
1956年10月8日,我國(guó)第一個(gè)火箭導(dǎo)彈研究機(jī)構(gòu)———國(guó)防部第五研究院成立。
1970年4月24日,長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功地發(fā)射了東方紅一號(hào)衛(wèi)星,我國(guó)成為世界上第三個(gè)獨(dú)立研制和發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家。
1975年11月26日,長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功地發(fā)射了我國(guó)第一顆返
回式科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星,并于3天后成功回收。
1984年4月8日,長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功地發(fā)射了我國(guó)第一顆地球同步軌道衛(wèi)星———東方紅二號(hào)試驗(yàn)通信衛(wèi)星。
1990年4月7日,中國(guó)用自行研制的長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功地發(fā)射了亞洲一號(hào)通信衛(wèi)星,這是中國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭首次發(fā)射國(guó)外衛(wèi)星,使我國(guó)在世界航天商業(yè)發(fā)射服務(wù)領(lǐng)域占有了一席之地。
1999年10月,我國(guó)和巴西聯(lián)合研制的第一顆地球資源衛(wèi)星順利升空,并正常運(yùn)行,這是我國(guó)首次在空間技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行的全面國(guó)際合作。
2003年10月15日,“神舟”五號(hào)飛船成功發(fā)射,并于2003年10月16日?qǐng)A滿(mǎn)回收,使我國(guó)成為世界上第三個(gè)獨(dú)立掌握載人航天技術(shù)的國(guó)家。
2003年12月和2004年7月,我國(guó)與歐洲空間局聯(lián)合研制并發(fā)射了“探測(cè)一號(hào)”和“探測(cè)二號(hào)”科學(xué)衛(wèi)星,“地球空間雙星探測(cè)計(jì)劃”取得圓滿(mǎn)成功。
2004年1月23日,我國(guó)繞月探測(cè)工程正式由國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)立項(xiàng)。
2005年10月12日,神六成功發(fā)射.
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中國(guó)航天事業(yè)是在50年代中期開(kāi)始的,1956年,中國(guó)制定了12年科
學(xué)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃,把火箭和噴氣技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目。同年建立了第
一個(gè)導(dǎo)彈、火箭研究機(jī)構(gòu),1958年把發(fā)射人造地球衛(wèi)星列入國(guó)家科學(xué)規(guī)
劃,組建機(jī)構(gòu)開(kāi)展空間物理學(xué)研究和探空火箭研制工作,并開(kāi)展星際航
行的學(xué)術(shù)活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的籌建工作。中國(guó)航天事業(yè)在創(chuàng)業(yè)之初經(jīng)歷了
經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上的種種困難,經(jīng)過(guò)艱苦奮斗,終于在1960年2月發(fā)射成
功第一枚探空試驗(yàn)火箭,同年11月又發(fā)射成功第一枚自制的運(yùn)載火箭,
在60年代后期又研制成功中程和中遠(yuǎn)程運(yùn)載火箭,為中國(guó)航天事業(yè)的發(fā)
展奠定了基礎(chǔ)。中國(guó)于60年代中期制定了研制和發(fā)射人造地球衛(wèi)星的空
間計(jì)劃。1968年組建了中國(guó)空間技術(shù)研究院。1970年4月24日,中國(guó)第
一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅”1號(hào)發(fā)射成功,使中國(guó)成為繼蘇、美、法
、日之后世界上第五個(gè)用自制運(yùn)載火箭成功地發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家。1971年
3月3日發(fā)射成功的第二顆人造地球衛(wèi)星向地面發(fā)回了各項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
,正常工作了多年。1975年11月26日首次發(fā)射成功返回型人造地球衛(wèi)星
,中國(guó)成了繼美、蘇之后世界上第三個(gè)掌握衛(wèi)星返回技術(shù)的國(guó)家。1980
年5月,向南太平洋發(fā)射大型運(yùn)載火箭取得成功,1981年9月20日首次用
一枚大型運(yùn)載火箭把三顆空間物理探測(cè)衛(wèi)星送入地球軌道,1982年10月
從水下潛艇發(fā)射運(yùn)載火箭成功。1984年4月,發(fā)射一顆對(duì)地靜止軌道試
驗(yàn)通信衛(wèi)星“東方紅”2號(hào),4月16日衛(wèi)星定點(diǎn)于東經(jīng)125度赤道上空,
至1985年10月,中國(guó)依靠自己的力量共發(fā)射了17顆不同類(lèi)型的人造地球
衛(wèi)星。這些衛(wèi)星為地質(zhì)、測(cè)繪、地震、海洋、農(nóng)林、環(huán)境保護(hù)等國(guó)民經(jīng)
濟(jì)部門(mén)和空間科學(xué)研究提供了十分有價(jià)值的資料。第一顆試驗(yàn)通信衛(wèi)星
已用于國(guó)內(nèi)通信廣播和電視節(jié)目傳輸,對(duì)改善邊遠(yuǎn)地區(qū)的通信和廣播狀
況發(fā)揮了重要作用。通過(guò)一系列航天活動(dòng)中國(guó)已建立了各類(lèi)人造衛(wèi)星、
運(yùn)載火箭、發(fā)射設(shè)備和測(cè)量控制系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和生產(chǎn)的基地
,建成了能發(fā)射近地衛(wèi)星和對(duì)地靜止軌道衛(wèi)星,擁有光測(cè)、遙測(cè)和雷達(dá)
等多種跟蹤測(cè)量手段的酒泉和西昌航天器發(fā)射場(chǎng);組成了由控制中心地
面臺(tái)站和測(cè)量船構(gòu)成的衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng),造就了一支富有經(jīng)驗(yàn)的航天科學(xué)技
術(shù)隊(duì)伍,從而有能力不斷開(kāi)拓航天活動(dòng)。
10月15日到16日神州5號(hào)載人飛船發(fā)射成功,是中國(guó)高科技領(lǐng)域繼
“兩彈一星”之后又一座光輝的里程碑,中國(guó)由此成為世界上繼俄羅斯
和美國(guó)之后第三個(gè)有能力將航天員送上太空的國(guó)家
宋文驄的主要成就
氣動(dòng)布局 宋文驄是中國(guó)飛機(jī)設(shè)計(jì)戰(zhàn)術(shù)性能氣動(dòng)布局專(zhuān)業(yè)組創(chuàng)建人之一,20世紀(jì)60年代,宋文驄在研制東風(fēng)113飛機(jī)過(guò)程中創(chuàng)建了“戰(zhàn)術(shù)技術(shù)與氣動(dòng)布局專(zhuān)業(yè)”,并擔(dān)任布局組組長(zhǎng),承擔(dān)飛機(jī)型號(hào)發(fā)展基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和前瞻性的開(kāi)拓工作,開(kāi)創(chuàng)性的完成了殲-8飛機(jī)的作戰(zhàn)使用分析、多種布局參數(shù)研究和總體方案論證,總結(jié)出了戰(zhàn)術(shù)技術(shù)論證、氣動(dòng)布局和性能分析方法。1982年2月16日,宋文驄在北京召開(kāi)的新機(jī)研制方案評(píng)審論證會(huì)第二次新殲方案論證會(huì)上介紹了新式布局的飛機(jī)模型,為第三代殲擊機(jī)殲-10的雛形。2001年,宋文驄等人在《中國(guó)工程科學(xué)》08期發(fā)表了著名的《一種小展弦比高升力飛機(jī)的氣動(dòng)布局研究》論文中所提出的氣動(dòng)布局方案奠定殲-20隱身戰(zhàn)斗機(jī)的基礎(chǔ)。 航空電子專(zhuān)業(yè)體系 1985年,宋文驄主持組建起了中國(guó)第一個(gè)航空電子系統(tǒng)研究室,完成了國(guó)內(nèi)從未設(shè)計(jì)過(guò)的腹部進(jìn)氣道、國(guó)內(nèi)獨(dú)一無(wú)二的水泡式座艙,中國(guó)第一個(gè)具有國(guó)際先進(jìn)水平的數(shù)字式電傳飛控系統(tǒng)鐵鳥(niǎo)試驗(yàn)臺(tái),國(guó)內(nèi)第一個(gè)高度綜合化航電武器系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬綜合試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)等。后逐漸形成了航空電子系統(tǒng)組、航空電子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬仿真組、機(jī)載OFP軟件開(kāi)發(fā)組等多個(gè)核心專(zhuān)業(yè)組。中國(guó)第一個(gè)完整的航空電子專(zhuān)業(yè)體系在一航成都所誕生。隨后,飛行與品質(zhì)控制設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究室也在一航成都所成立。 殲-10總設(shè)計(jì)師 1986年,宋文驄被國(guó)防科工委任命為國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)殲-10飛機(jī)總設(shè)計(jì)師。在殲-10戰(zhàn)斗機(jī)的研制中,宋文驄的主要貢獻(xiàn)有:
發(fā)展放寬靜安定度的鴨式布局設(shè)計(jì)技術(shù),提出殲-10飛機(jī)總體方案,制訂了一系列跨行業(yè)、跨部門(mén)的設(shè)計(jì)師系統(tǒng)管理文件和程序,制定了各大系統(tǒng)的技術(shù)完整性主計(jì)劃,明確了責(zé)任、研制步驟、主要試驗(yàn)項(xiàng)目和工作內(nèi)容,組織攻克關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)殲-10飛機(jī)先進(jìn)技術(shù)方案。
在試飛過(guò)程中宋文驄主持試飛結(jié)果分析,故障判斷,研究解決措施,提出改進(jìn)設(shè)計(jì)要求。 主要作品 類(lèi)別名稱(chēng)備注論文殲擊Ⅲ型飛機(jī)研制中的設(shè)計(jì)師系統(tǒng)---關(guān)于中國(guó)殲擊機(jī)發(fā)展的思考---一種小展弦比高升力飛機(jī)氣動(dòng)布局研究2001年8月發(fā)表于《中國(guó)工程科學(xué)》雜志2000年的中國(guó)軍用航空技術(shù)1990年7月獲航空航天工業(yè)部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)鴨式布局飛機(jī)的發(fā)展2003年中國(guó)航空學(xué)會(huì)總體專(zhuān)業(yè)分會(huì)第六屆學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議論文資料來(lái)源:
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