第一章航空航天发展概况

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1、*航空航天技术概论主讲人：杏建军2学习目的v了解航空航天的发展概貌以及有关航空航天的基本概念和基础知识 v了解所学专业在航空航天科学技术中的地位和作用 v激发学习热情，提高对航空航天技术基本内容的认识 外行眼中的内行内行眼中的外行3学习方法v多听多看：课程内容涉及学科范围很广，不要求 深入地掌握上述各部分内容，但要求学生多听多 看。推荐网站：http:/ 院）http:/ （美国航空航天局）http:/ssl.mit.edu/（麻省理工空间系统研究室）4学习方法v勤于思考，善于联系善于联系自己专业的实际航空航天是一个综合利用现代科学技术的成 果，以系统工程的方法，用工程语言的形式指导 飞行器设

2、计、制造、实验和应用等环节的工程技 术领域，同时也是研究飞行器设计理论、制造方 法、科学应用的综合性技术学科善于联系国家的政治经济实际航空航天技术是20世纪人类在认识自然和改造 自然的过程中最活跃、发展最迅速、对人类社会 生活最有影响的科学技术领域之一，也是表征一 个国家科学技术先进性的重要标志 5考核方式v笔试（60%）+大作业（30%）+平时表现（10% ）大作业要求以科技小论文的方式提交，格式符合 科技论文的要求，30005000字，手写版任课老师：杏建军 Email：，Tel：88877246,135748388346第一章 主要内容1. 航空航天的基本概念2. 飞行器的分类、构成与功

3、用3. 航空航天发展概况4. 我国的航空航天工业5. 航空航天技术现状和发展趋势7第一章 主要内容1. 航空航天的基本概念2. 飞行器的分类、构成与功用3. 航空航天发展概况4. 我国的航空航天工业5. 航空航天技术现状和发展趋势81 航空航天的基本概念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大航海时代航空时代太空时代1517世纪 哥伦布发现 美洲新大陆1903年，莱 特兄弟第一 次成功地完 成了载人飞 行 1957年，前 苏联成功地 发射第一颗 人造卫星 91 航空航天的基本概念v航空航天已经成为21世纪最活跃和最有影响的科 学技术领域 u航天技术是诸多科技领域的高度集成，航天科学

4、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114 101 航空航天的基本概念v航空航天技术表征着一个国家科学技术的新进水 平 ，也代表了一个国家的核心利益实例：中国参与欧洲伽利略导航系统项目受排挤 11实例：中国参与欧洲伽利略导航系统项目受排挤蜜月期(2003年-2004年)中欧优势互补

5、反对单极世界 转折期(2005年-2007年)欧洲政治转向 联美排挤中国 竞争期(2008年-2009年)“北斗”横空出世 技压“欧系”卫星 121.1 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131.1 航空v分类航空军用航空民用航空战斗机攻击机轰炸机运输机预警机商用航空通用航空141.1 航空v战斗机的分代（分代原则）1、各国研制的战斗机分代标准应该是统一的，应该以 技术最先进的国家的典型战斗机作为“标杆”，确定 分代标准 2、各代战斗机的主要技术水平和作战效能要有“台阶 性”的提高。也就是说下一代战斗机比上一代战斗机 要“高出一个台阶”。而不是只要技术水平

6、有所提高 、技术特点有所不同，就算“更新换代”了。3、“换代飞机”必须曾是一个时期的主力机种，要有 一定的装备数量、并经过实战考验，一些研究性的飞 机不能看作换代飞机。这样，战斗机分代的标准就清 楚了，混淆颠倒的说法也可减少或避免了。151.1 航空v第一代战斗机，速度首次突破音速，作战升限超 过一万米，并且已经能够较为成熟的使用空空导 弹，代表机型为美国的F-100“超级佩刀”，前苏 联的米格-19等。我国生产的歼六飞机就是由米格 19仿制和发展的，曾是我国空军6070年代的 主力机种； v第二代战斗机，俗称双二，即速度超过M2（2马 赫），实用升限超过两万米，以空空导弹为主要 武器，强调高

7、空高速性能，代表性机型为美国F- 104“星”、F-4“鬼怪”，苏联米格-21、米格- 23、米格25，法国幻影III等。我国在米格21基 础上研制的歼七机和自行研制的歼八也属这一代 ； 161.1 航空v第三代战斗机，在第二代的技术基础上，更加强 调近距格斗性能以及超视距作战能力，电子设备 有了质的进步，机动性较前一代有大幅飞跃，代 表机型有美国F-14雄猫、F-15“鹰”、F-16隼、 F-18大黄蜂，俄罗斯的苏-27系列、米格-29，法 国的幻影2000，英德意的“狂风”等。歼-10是 中国研制的单发动机、轻型、多功能、超音速、 全天候、第三代战斗机，中国空军赋予其编号为 歼-10，对外

8、称J-10或称F-10。歼-10是一种多用 途的战斗机，能够执行空战和轰炸的任务； 171.1 航空v第四代战斗机，主要强调4S功能，即：超音速巡 航、隐身、超机动、先敌击毁目标四项特征，因 此到目前为止，服役的战斗机中只有美国的F-22 称属于真正的第四代战斗机；另外，欧洲的三种 战斗机，法国的“阵风”、瑞典的JAS-39“鹰狮 ”和英德意西的EF2000“台风”，因为具备了某 些第四代战斗机的特征，也被称作是三代半战斗 机。我国：歼20（已经首飞） ； 181.2 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必须自身携带能源飞行达到一定的速度后，按预

9、定轨道飞行第一宇宙速度 7.9km/s ; 第二宇宙速度11.2km/s; 第三宇宙速度16.7km/s191.2 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201.3 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。空天一体化 已成为未来发展的趋势21第一章 主要内容1. 航空航天的基本概念2. 飞行器的分类、构成与功用3. 航空航天发展概况4. 我国的航空航天工业5. 航空

10、航天技术现状和发展趋势222 飞行器的分类、构成与功用v本门课程虽然是航空航天技术概论，但主要涉及 的是飞行器，不包括其他系统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、完成特 定航天任务的工程系统v实例：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 232 飞行器的分类、构成与功用v航空器轻于空气重于空气 v航天器无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242.1 航空器轻于空气u气球u飞艇252.1 航空器ULDB - Ultra Long Duration Ball

11、oonDuration: up to 100 days.Load: 6,000 poundsHeight: 110,000 feet（33.5km）u气球262.1 航空器Length 260m Diameter 65m Total height 82m Envelope volume 550,000m Loading platform 50 x 8 x 8m Basic weight 260t Payload Up to 160tu飞艇272.1 航空器v固定翼航空器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282.1 航空器v飞机的各个部件机身驾驶舱发动机机翼水平尾翼垂直尾翼升

12、降舵方向舵副翼襟翼292.1 航空器v飞机的各个部件302.1 航空器机翼 尾翼 舵面 机身 起落架 动力系统 操纵系统 机载设备 产生升力 稳定和操纵 升降舵、方向舵、副翼、扰流片 装载、连接其他部件 起降滑跑、地面支撑 产生推力。包括发动机及其附件系统。 操纵飞机。 飞行仪表、通讯、导航、环境控制、生命保障、能源供给等等。v飞机各个部件的功能312.1 航空器v滑翔机无动力322.1 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。33

13、2.1 航空器v直升飞机分类单旋翼直升机双翼直升机342.1 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，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。 352.2 航天器v分类航天器无人航天器载人航天器人造卫星空间探测器载人飞船空间站航天飞机科学卫星

14、应用卫星实验卫星362.2 航天器v卫星l有效载荷l卫星平台(保障系统)372.2 航天器v卫星平台：（1）结构与机构分系统 （2）电源分系统 （3）热控制分系统 （4）姿态与轨道控制分系统 （5）测控分系统 （6）数据管理分系统382.2 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392.2 航天器v有效载荷：（1）科学探测和试验类有效载荷（2）信息获取类有效载荷（3）信息传输类有效载荷（4）信息基准类有效载荷402.2 航天器应用卫星通信卫星导航卫星气象卫星侦察卫星测地卫星资源卫星多用途卫星412.2 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

15、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 422.2 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。 432.2 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 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 442.2 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 452.2 航天器目标发现 （单位：米）一般识别 （单位：米）详细识别 （单位：米）描述 （单位：米）桥梁61.51.50.9雷达30.90.30.15无线电设备31.50.30.15仓库1.50.60.30.15小股部队62.11.20.3机场设施64.630.3火箭、大炮0.90.60.150.05飞机41.50.90.15导弹阵地31.5