航空航天器的发展与展望.doc

航空航天器的发展与展望.doc

《航空航天器的发展与展望.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《航空航天器的发展与展望.doc（6页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

航空航天器的发展与展望

摘要:

在科学技术不够发达的古代，人类虽然对飞行梦寐以求，但始终只能将这种热情寄托在遥远的幻想中。

几千年来中国、印度、希腊和埃及等文明古国流传着许许多多关于人类飞上天空的神话故事，如我国古代传说中的“嫦娥奔月”和西方神话中长有翅膀的天使们的各种故事。

从古代开始，人类就通过自身的努力和开拓，制造也风筝和热气球等飞行工具，来追求伟大的以待梦想，这些简单的手工造制作便成就了飞器的雏形。

无数的飞行先驱者不断努力尝试飞行，终于于1903年12月17日，莱特兄弟综研制的“飞行者”1号飞机首先试飞成功。

此后几十年的光阴里，飞机从实验室走向了战场，正因在战场上的应用而使得其飞速发展；并而在后来中应用到民航中，而使其作用发扬光大。

展望未来，航空器将会向实用型和智能型方向继续发展。

关键词：

航天器航天技术应用发展史

Abstract:

inscienceandtechnologyisnotdevelopedinancienttimes,althoughthedreamofhumanflight,butalwaysonlythepassionliesinthedistantfantasy.ForthousandsofyearsinChina,India,GreeceandEgyptandotherancientcivilizationscirculatemanyaboutthehumanflyintheskyoffairytales,suchastheancientChineselegendofthe"Moon"andWesternmythologywingedangel'sstory.Sincetheancienttimes,humanshavethroughtheirowneffortsanddevelopment,manufacturingandkiteandballoonflightinstruments,tothepursuitofgreattodream,thesesimplehand-madeproductionmadetheaircraftprototype.Numerousflightpioneersconstantlytrytofly,andfinallyinDecember17,1903,theWrightbrothersfullydeveloped"flight"aircraft1firstsuccessfultestflight.Afterdecadesoftime,aircraftfromthelaboratorytothebattlefield,becauseonthebattlefieldandtherapiddevelopmentoftheapplication;andinlaterappliedtocivilaviation,andtheroleofcarryforward.Lookingtothefuture,theaircraftwillbetothepracticalandintelligentdirectionofcontinueddevelopment.

引言

远古时代那些关于航空航天的神话，深刻影响着人类的生活和思想。

这些迷人的故事，激发着一代又一代人创造飞行器的兴趣，并不断激励着人类进行着各种飞行冒险和科学实践。

在古人幻想飞上天空的几种方法——借天神的帮助、飞禽鸟兽运载、自己身上绑上翅膀和依靠“会飞的车子”中，最终人类还是依赖于自己的聪明才智和不懈的实践，发明了“会飞的车子”，实现了飞天的梦想。

这些“会飞的车子”，今天统称为飞行器。

如今航空航天技术的发展与应用取得了巨大的科技成就，放眼未来航空航天的发展前景巨大，商业价值和科学价值都很高，航天技术的发展将领导人类迈向一个新的科技领域。

人类认识自然、改造自然、扩大活动范围经历了十分漫长的过程，从陆地到海洋，从地面到空中，从大气层内到宇宙空间，在探索宇宙中，人类的科学技术也在一次又一次飞跃。

一、航天器的发展

1、风筝

从很久很以前，人类就幻想能够像鸟儿一样在天空飞翔。

早在2000年前中国人就发明了的风筝。

中国风筝是被世界公认的最早的飞行器，它具有良好的空气动力性能，它向人们证明，除像飞鸟、昆虫那种扑翼的方式以外，采用合理的拉力和升力分开的固定翼面，也是可以实现飞行的。

2、热气球

早期的气球发明家,从开水的蒸气能直上屋顶,炉火上的烟能上升,联想到热空气能带人升空，萌发了做热空气球升空的念头。

1783年11月21日蒙特尔菲埃兄弟请两个法国青年乘坐他们制作的热气球,在巴黎市区起飞,飞行25分钟11公里,并安全降落在巴黎市郊。

从此开创了人类升空的历史。

这是能够把人类带到空中的最早的机械了。

气球飞行为人类的探险、科研和了解大自然立下汗马功劳。

（二）初步形成

1、理论提出

也许会令你吃惊，世界上第一个科学思考和研究飞行的是意大利文艺复兴巨匠达芬奇，他不仅是画家、学者，也同时是航空科学先驱，他通过研究鸟类翅膀，正确推理出，是空气流过鸟的翅膀才能产生升力，

体现了气流与物体发生相对运动而产生升力的思想，而且发现气流流过的速度越快，产生的升力也越大。

另一个重要贡献是绘制了大量有关飞行研究的草图。

许多图符合空气动力学原理，反映出他认识到空气密度和重心对飞行器的重要影响，他的研究成果并未公诸于世，直到19世纪后期才被发现，但对航空发展未能起到应有的作用。

1903年12月17日，莱特兄弟综合前人100多年的探索飞行，并依据自己的研究成果，研制的“飞行者”1号飞机首先试飞成功，开创了人类航空新时代。

2、发展

1903年12月17日，莱特兄弟综合前人100多年的探索飞行，并依据自己的研究成果，研制的“飞行者”1号飞机首先试飞成功，开创了人类航空新时代。

1932年罗马尼亚人名叫亨利科安达创造出最早的喷气发动机飞机雏形。

本世纪30年代后期，活塞驱动的螺旋桨飞机的最大平飞时速已达到700公里，俯冲时已接近音速。

德国设计师，奥安在新型发动机研制上最早取得成功。

1934年奥安获得离心型涡轮喷气发动机专利。

1939年9月14日，美国工程师西科斯基研制成功的VS－300直升机，是世界上第一架实用型直升机，后来经过多次试飞，将3副尾桨变成1副，这架实用型直升机从而成为现代直升机的鼻祖。

1941年5月15日，美国人装惠特尔研制的喷气发动机的E28/39首飞，从此人类进入喷气飞行时代。

在1947美国首次完成超音速飞行，这是航空史上的里程碑

2、民用

在近代科技中，有不少产品是应国防军事需要而生的，发民到成熟，最后才广范应用于民众生活中，如电脑便是一个例子，飞机同样是。

在过去的100年，民用航空也取得了全面而惊人的发展，现在飞机越来越成为我们日常生活中不可缺少的交通工具，从最初的只能载客4—6人，发展到今天可载400—500人，速度从的每小时几十千米，发展到今天的每小时2000千米。

在客运飞机大量使用之前，首先担负民用客运任务的是飞艇。

1909年11月16日，德国齐伯林创办德国航空运输有限公司，这是世界上第一家商业性民用航空运输公司。

固定翼飞机用于民间定期商业客运始于1914年，民用航空的大发展是在两次世界大战之间，

1916年7月15日，美国木材商人威廉波音创立波音公司

1902年2月4日—1974年8月26日，架“圣路易斯精神”号由林白驾驶首次完成单人不着陆飞越大西洋，有趣的是该机没有前视风档玻璃，飞行员全靠潜望镜进行飞行，这在航空史上是个壮举。

波音247和DC-3在世界民航机历史有着重要地位，尤其是DC-3客机，它为民航业带来一场革命，是第一种能赢利的飞机。

总共产生超过万架，而至今有的飞机仍在飞行。

到20世纪50年代，民用航空开始进入喷气时代，世界上第一种喷气客机是英国的“彗星”号飞机，随后法国的“快帆”，苏联的图—104也相继面世。

进入60年代，美国后来居上，波音707客机一投入市场，便取得了巨大成功。

中国在70年代也曾使用过该机。

60、70年代出现超音速客机和超大型宽体客机（B747，1970年投入运营和协和）代表着现代航空技术的商业化，从事航空运输的航空公司大量出现，广大公众航空旅行的时代终于到来了。

（四）展望

在民用航空器方面，今后民用飞机的发展将面向三个方向：

一是大型亚音速运输机。

估计到2020年航空运输主要靠亚音速客机。

二是先进超音速客机。

虽然“协和”超音速客机已退出历史的舞台，但并不能说明超音速客机的发展就没有前途了，随着航空技术的发展和人类对航空运输的需求不断增加，超音速运输飞机还将受到重视。

三是偏转旋翼式垂直起降支线客机。

为解决中心机场的拥挤问题，需要垂直起降飞机实施疏散客流，并进行市区对市区的运输。

因此，需要利用可偏转旋翼的支线客机完成这一使命。

在军用航空器方面，未来的作战飞机将进一步向信息化、综合化、一体化和智能化的方向发展。

作战飞机以信息技术为基础，通过数据链与战场上的C4ISR系统以及有关装备组合成一体。

作战飞机将提高突防能力和战斗生存能力，装备高性能的发动机，提高飞机的高低空性能和短距垂直起降能力，提高电子对抗环境下的作战能力。

歼击机将具有非常规机动、高敏捷性和超音速巡航能力。

战略轰炸机将具有更强的突防能力。

战略侦察机将装有高性能的光电侦察设备。

直升机将装用新型旋翼。

无人机的地位和作用将进一步提高，数量也将增加。

二、航天技术

航天技术是指将航天器送入太空，以探索开发和利用太空及地球以外天体的综合性工程技术，又称空间技术。

（一）组成

1、航天运载器技术。

航天运载器技术是航天技术的基础。

要想把各种航天器送到太空，必须利用运载器的推力克服地球引力和空气阻力。

常用的运载器是运载火箭。

运载火箭主要由动力系统,控制系统，箭体和仪器，仪表系统组成。

为了使航天器获得飞出地球所需要的速度,靠单级运载火箭的推力目前难以达到。

为此，人们发展了多级运载火箭。

多级运载火箭是由几个能独立工作的火箭沿轴向串联组成。

2、航天器技术。

航天器是在太空沿一定轨道运行并执行一定任务的飞行器，亦称空间飞行器。

航天器分无人航天器和载人航天器两大类。

无人航天器按是否环绕地球运行又分为人造地球卫星和空间探测器等，其中人造地球卫星按用途分为：

①科学卫星:

用于探测和研究；②应用卫星：

直接为国民经济和军事服务；③技术试验卫星：

用于技术试验和应用卫星试验.空间探测器按探测目标分为月球探测器,行星（金星，火星，水星，土星等）探测器和星际探测器.

载人航天器按飞行和工作方式分为载人飞船，空间站和航天飞机等.其中载人飞船可分为卫星式载人飞船，登月式载人飞船和行星际载人飞船等；空间站可分为单一式空间站和组合式空间站。

3、航天测控技术.航天测控技术是对飞行中的运载火箭及航天器进行跟踪测量，监视和控制的技术.为了保证火箭正常飞行和航天器在轨道上正常工作，除了火箭和航天器上载有测控设备外，还必须在地面建立测控（包括通信）系统。

地面测控系统由分布全球各地的测控台，站及测量船组成。

航天测控系统主要包括：

光学跟踪测量系统，无线电跟踪测量系统，遥测系统，实时数据处理系统，遥控系统，通信系统等.

（二）、发展

自从1957年10月4日世界上第一颗人造地球卫星上天以来，到1990年12月底，前苏联、美国、法国、中国、日本、印度、以色列和英国等国家以及欧洲航天局先后研制出约80种运载火箭，修建了10多个大型航天发射场，建立了完善的地球测控网