科学技术发展史05人类飞天之梦(航天技术)课件.ppt

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1、当代科学技术之航空航天技术当代科学技术之航空航天技术人类飞天之梦人类飞天之梦2本章主要内容1.航空航天技术简介2.航空航天技术主要类型3.航空航天技术发展概况4.中国载人航天技术发展5.航空航天技术发展趋势31航空航天技术简介v航空航天是人类拓展大气层和宇宙空间的产物陆地时代陆地时代大航海时代大航海时代航空时代航空时代太空时代太空时代1517世纪世纪哥伦布发现哥伦布发现美洲新大陆美洲新大陆1903年，莱特年，莱特兄弟第一次成兄弟第一次成功地完成了载功地完成了载人飞行人飞行 1957年，前年，前苏联成功地苏联成功地发射第一颗发射第一颗人造卫星人造卫星 4v航空航天已经成为21世纪最活跃和最有影响

2、的科学技术领域，表征着一个国家科学技术的先进水平，也代表了一个国家的核心利益。u航天技术是诸多科技领域的高度集成，航天科学技术领域荟萃了当今世界上科学技术的众多成果和各个专业的人才，迄今没有任何其他产业部门的综合性可与之相比。u航天技术集成性导致了其效益的宏观性。航天技术的贡献主要是通过开拓性的先进技术手段改变众多产业部门的传统生产方式。u美国蔡斯经济计量学会根据生产函数理论从宏观经济方面分析了美国NASA的研究与发展投入对美国国民生产总值增长的影响，计算结果是114。51.1 航空v定义：是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动。空气介质空气介质61.1 航空v分类航空军用航空民用航

3、空战斗机攻击机轰炸机运输机预警机商用航空通用航空71.2 航天v定义：是指载人或不载人的飞行器在地球大气层之外的航行活动。没有空气介质可利用没有空气介质可利用必须自身携带能源飞行必须自身携带能源飞行达到一定的速度后，按预定轨道飞行达到一定的速度后，按预定轨道飞行81.2 航天v分类u无人航天器n人造地球卫星n空间探测器u载人航天器n载人飞船n空间站n航天飞机 91.3 航空与航天的关系v从空间关系上来看：航天是航空上一层的空间，航天器进入和返回太空必须经过大气层。v从技术层面来看：航空技术和航天技术相互交叉和渗透。v从未来关系来看：临近空间飞行器的研发，将航空技术和航天技术紧密联合在一起。v空

4、天一体化已成为未来发展的趋势。102 航空航天技术主要类型v一般的航天系统由航天器、航天运输系统、航天器发射场、航天测控网、应用系统组成，用于完成特定航天任务的工程系统。v实例：v载人航天的7大系统：航天员、飞船应用、载人飞船、运载火箭、发射场、测控通信和着陆场。11v航空器 轻于空气轻于空气 重于空气重于空气v航天器 无人航天器无人航天器 载人航天器载人航天器v火箭和导弹在地球大气层内或大气层外空间飞行的器械，统称飞行器在地球大气层内或大气层外空间飞行的器械，统称飞行器12中国航空航天技术主要类型13中国航空航天技术主要类型142.1 航空器轻于空气u气球u飞艇152.1 航空器v固定翼航空

5、器u飞机u滑翔机v旋翼航空器u直升飞机u旋翼飞机v扑翼机162.1 航空器v直升飞机定义 一种以动力装置驱动的旋翼作为主要升力和推进力来源，能垂直起落及前后、左右飞行的旋翼航空器。v直升飞机组成 由机体和升力（含旋翼和尾桨）、动力、传动三大系统以及机载飞行设备等组成。172.1 航空器v直升飞机分类 单旋翼直升机 双翼直升机 182.1 航空器v武装直升机在战争中的作用u现代战争，是陆、海、空、天(空间)、信息一体的立体战争，诸兵种密切协同。然而，在空、地机动兵器之间，速度上存在着时速60100公里的差距，高度上存在着一个从0到100米之间的空白。直升机的理想活动范围正好填补了这个时、空间隙，

6、紧紧地将陆、海、空使用的各种武器联系在一起，构成了立体作战模式，使各种武器得以密切协同，互相扬长避短，充分发挥武器的整体作战效能。因此，从某种意义上说，直升机是空地一体战的纽带。192.2 航天器v分类航航天天器器无人航天器无人航天器载人航天器载人航天器人造卫星人造卫星空间探测器空间探测器载人飞船载人飞船空间站空间站航天飞机航天飞机科学卫星科学卫星应用卫星应用卫星实验卫星实验卫星202.2 航天器v卫星轨道近地轨道中地轨道大椭圆轨道地球同步轨道212.2 航天器应应用用卫卫星星通信卫星通信卫星导航卫星导航卫星气象卫星气象卫星侦察卫星侦察卫星测地卫星测地卫星资源卫星资源卫星多用途卫星多用途卫星2

7、22.2 航天器v通信卫星 通信卫星的种类有很多，按轨道分由静止轨道通信卫星，非静止轨道通信卫星；按用途分有广播电视直播卫星，跟踪与数据中断卫星和军用通信卫星等。鑫诺二号（出现故障，损失20亿）天链一号（我国首颗数据中继卫星）美国第三代国防通信卫星 232.2 航天器v气象卫星 气象卫星可分为太阳同步轨道气象卫星和地球静止轨道气象卫星。太阳同步轨道气象卫星每天对地球表面巡查两遍，可以获得全球气象数据。地球静止轨道气象卫星可以对全球13的地区连续进行气象观测，实时将气象资料传回地面。242.2 航天器v侦察卫星 卫星侦察的优点，是侦察范围广，速度快，可不受国界限制定期或连续地监视某个地区，对于增

8、强国家的军事实力和综合国力具有重要意义。侦察卫星按照所执行的任务和所采用的侦察手段来加以区别，一般分为照相侦察卫星，电子侦察卫星，还海洋监视卫星和预警卫星。252.2 航天器 美国的KH12间谍卫星是世界上最先进的影像卫星，分辨率为1050毫米，有“极限轨道平台”之称 262.2 航天器v导航卫星GPSGLONASS伽利略伽利略北斗北斗272.2 航天器v资源卫星 资源卫星是勘测和研究地球资源的卫星，它能看透地层发现人们肉眼看不到的地下宝藏，历史古迹，地层结构，能普查农作物，森林，海洋，空气等资源。能预报和鉴别农作物的收成，考察和预报各种自然灾害。282.2 航天器v空间探测器 又称深空探测器

9、或宇宙探测器。对月球和月球以远的天体和空间进行探测的无人航天器。按探测的对象划分为月球探测器、行星和行星际探测器、小天体探测器等。卡西尼土星卡西尼土星探测器探测器中国的探月工程中国的探月工程星际边界探测器 太阳系的星际边界 322.2 航天器v载人飞船 能保障航天员在外层空间生活和工作以执行航天任务并返回地面的航天器。1961年苏联发射了第一艘东方号飞船，后来又发射了上升号和联盟号飞船。美国也相继发射了水星号、双子星座号、阿波罗号等载人飞船。中国的神舟系列飞船。神舟七号太空行走登月式载人飞船352.2 航天器v空间站 空间站是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员在其中生活工作和巡访的载人航

10、天器。在空间站中要有人能够生活的一切设施，不再返回地球。“和平和平”号空间站号空间站运行了运行了25年年国际空间站国际空间站15个国家组建个国家组建载人空间站世界各国空间站发展历史 1.前苏联礼炮号空间站 2.前苏联和平号空间站 3.美国天空实验室 4.国际轨道空间站“天宫一号”(左)与“神舟八号”对接图 432.2 航天器v航天飞机 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。正由太空梭载运机运往甘乃迪太空中心的正由太空梭载运机运往甘乃迪太空中心的“挑战

11、者挑战者”号号 正在等待发射的航天飞机俄罗斯航空的悲哀俄罗斯航空的悲哀“暴风雪暴风雪”号航天飞号航天飞机机 512.3 运载火箭和导弹v运载火箭 运载火箭由多级火箭组成的航天运输工具。用途是把人造地球卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等有效载荷送入预定轨道。是在导弹的基础上发展起来的，一般由24级组成。每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统。522.3 运载火箭和导弹v运载火箭组成532.3 运载火箭和导弹v我国长征系列火箭542.3 运载火箭和导弹v“长征一号”系列包括长征一号运载火箭和长征一号丁运载火箭两个型号。主要用于发射近地轨道小型有效载荷。v“长征二号”在“长征一号”的技术基础

12、上发展的目前是中国最大的运载火箭家族，拥有“长征二号”、“长征二号丙”、“长征二号丁”、“长征二号捆（E）”、“长征二号F”等型号，承担近地轨道发射任务。552.3 运载火箭和导弹v“长征三号”是我国目前承担高轨道发射任务的运载火箭，目前有“长征三号”、“长征三号甲”、“长征三号乙”、“长征三号丙”等型号。v“长征四号”系列运载火箭承担太阳同步轨道和极轨道的发射任务。目前有“长征四号甲”、“长征四号乙”、“长征四号丙”等型号。562.3 运载火箭和导弹v我国新一代大运载（长征5号）近地轨道运载能力达25吨，地球同步转移轨道运载能力达14吨 572.3 运载火箭和导弹v导弹 是依靠自身动力装置推

13、进，由制导系统导引、控制其飞行路线，并导向目标的武器。按飞行方式分，有弹道导弹和巡航导弹。582.3 运载火箭和导弹v弹道导弹 洲际弹道导弹(ICBM):射程在5500 km以上 远程弹道导弹(IRBM):射程在3000 和 5500 km之间 中程弹道导弹(MRBM):射程在1000 和 3000 km之间 短程弹道导弹(SRBM):射程在 1000 km以下 592.3 运载火箭和导弹v巡航导弹 主要以巡航状态在稠密大气层内飞行的导弹，旧称飞航式导弹。巡航状态指导弹在火箭助推器加速后，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡，以近于恒速、等高度飞行的状态。其飞行弹道通常由起飞爬升段、巡航(水平飞行)段和俯冲段组成。它依靠喷气发动机的推力和弹翼的气动升力。603 航空航天技术发展趋势v军用飞机：更强调4S功能v即：超音速巡航、隐身、超机动、先敌击毁目标；提高智能程度；空天一体化。v民用飞机：经济、快速、安全、舒适61v卫星：向大型化和小型化两个方向发展62v载人航天：待的更久，飞得更远63v运载火箭：大直径、少级数和大运载能力；模块化；一箭多星。Space Launch SystemLOGO谢谢！谢谢！本章到此结本章到此结束束