航天基礎知識簡介分解說課材料

1、航天基礎知識簡介分解1 世界航天技術發(fā)展的概況世界航天技術發(fā)展的概況綜合國力的象征綜合國力的象征人類很早就有遨游太空、征人類很早就有遨游太空、征服宇宙的理想。宇宙的星球服宇宙的理想。宇宙的星球對人類一直充滿著吸引力和對人類一直充滿著吸引力和神秘感，許多美麗的神話和神秘感，許多美麗的神話和傳說，反映了人類對宇宙的傳說，反映了人類對宇宙的向往和探索空間奧秘的心情。向往和探索空間奧秘的心情。嫦娥奔月嫦娥奔月、牛郎織牛郎織女女，以及孫悟空騰云駕霧、，以及孫悟空騰云駕霧、一個筋斗十萬八千里等。一個筋斗十萬八千里等。飛天壁畫1.1 人類的早期航天探索火箭的雛形火箭的雛形萬戶飛天的故事萬戶飛天的故事為了紀念

2、這位世界航天始祖，世界科學家將月球上的一座環(huán)形火山命名為“萬戶山”。1919世紀末世紀末2020世紀初，火箭才又重新蓬勃地發(fā)展起來。近代的火世紀初，火箭才又重新蓬勃地發(fā)展起來。近代的火箭技術和航天飛行的發(fā)展，涌現(xiàn)出許多勇于探索的航天先驅者，箭技術和航天飛行的發(fā)展，涌現(xiàn)出許多勇于探索的航天先驅者，其中代表人物其中代表人物K K3 3齊奧爾科夫斯基齊奧爾科夫斯基(OHCTaHTHH3ayap(OHCTaHTHH3ayap且且oBHq oBHq UHOaKOBCKHfi)UHOaKOBCKHfi)，R R戈達德戈達德(Robert Goddard)(Robert Goddard)，H H奧伯特奧伯特

3、(Hermann Oberth)(Hermann Oberth)。 1.2 近代航天技術的發(fā)展近代航天技術的發(fā)展K3齊奧爾科夫斯基齊奧爾科夫斯基R戈達德戈達德前蘇聯(lián)科學家前蘇聯(lián)科學家齊奧爾科夫齊奧爾科夫斯基斯基一生從事利用火箭技一生從事利用火箭技術進行航天飛行的研究。術進行航天飛行的研究。在他的經(jīng)典著作中，對火在他的經(jīng)典著作中，對火箭飛行的思想進行了深刻箭飛行的思想進行了深刻的論證，最早從理論上證的論證，最早從理論上證明了用多級火箭可以克服明了用多級火箭可以克服地心引力進入太空的論點。地心引力進入太空的論點?，F(xiàn)代宇航之父齊奧爾科夫斯基美國的火箭專家、物理學家和現(xiàn)美國的火箭專家、物理學家和現(xiàn)代航

4、天學奠基人之一代航天學奠基人之一戈達德博士戈達德博士在在19101910年開始進行近代火箭的研年開始進行近代火箭的研究工作，他在究工作，他在19191919年發(fā)表的年發(fā)表的達達到極大高度的方法到極大高度的方法的論文中，的論文中，闡述了火箭飛行的數(shù)學原理，指闡述了火箭飛行的數(shù)學原理，指出火箭必須具有出火箭必須具有7 79 km9 kms s的速的速度才能克服地球的引力，并研究度才能克服地球的引力，并研究了利用火箭把有效載荷送至月球了利用火箭把有效載荷送至月球的幾種可能方案。的幾種可能方案。美國科學家戈達德（18821945）德國的德國的奧伯特教授奧伯特教授在他在他19231923年出版的年出版的

5、飛向星際空間飛向星際空間的火箭的火箭一書中不僅確立了火箭在宇宙空間真空中工一書中不僅確立了火箭在宇宙空間真空中工作的基本原理，而且還說明火箭只要能產(chǎn)生足夠的推作的基本原理，而且還說明火箭只要能產(chǎn)生足夠的推力，便能繞地球軌道飛行。同力，便能繞地球軌道飛行。同齊奧爾科夫斯基齊奧爾科夫斯基和和戈達戈達德德一樣，他也對許多推進劑的組合進行了廣泛的研究。一樣，他也對許多推進劑的組合進行了廣泛的研究。19571957年年1010月月4 4日，前蘇聯(lián)用日，前蘇聯(lián)用“衛(wèi)星衛(wèi)星”號號運載火箭把世界上第一顆人造地球衛(wèi)運載火箭把世界上第一顆人造地球衛(wèi)星送入太空，衛(wèi)星呈球形，外徑星送入太空，衛(wèi)星呈球形，外徑O O58

6、 58 m m，外伸，外伸4 4根條形天線，質(zhì)量根條形天線，質(zhì)量83836 kg6 kg，衛(wèi)星在天上正常工作了衛(wèi)星在天上正常工作了3 3個月。按照今個月。按照今天的標準衡量，前蘇聯(lián)的第一顆衛(wèi)星天的標準衡量，前蘇聯(lián)的第一顆衛(wèi)星只不過是一個伸展開發(fā)射機天線的圓只不過是一個伸展開發(fā)射機天線的圓球，但它卻是世界上第一個人造天體，球，但它卻是世界上第一個人造天體，把人類幾千年的夢想變成了現(xiàn)實，為把人類幾千年的夢想變成了現(xiàn)實，為人類開創(chuàng)了航天新紀元，標志著人類人類開創(chuàng)了航天新紀元，標志著人類活動范圍的又一飛躍?；顒臃秶挠忠伙w躍。 1.3 世界航天主要成就世界航天主要成就 1960 1960年年3 3月月

7、1111日，日，美國發(fā)射了美國發(fā)射了“先驅先驅者者5 5號號”探測器探測器，它成為人類第一個它成為人類第一個深空探測器，從深空探測器，從3.6510km3.6510km遠處發(fā)回遠處發(fā)回了探測數(shù)據(jù)。了探測數(shù)據(jù)?！跋闰屨咛栂闰屨咛枴碧綔y器探測器19611961年年2 2月月2121日，日，前蘇聯(lián)發(fā)射了前蘇聯(lián)發(fā)射了“金星金星1 1號號”探探測器測器，開始了，開始了人類對太陽系人類對太陽系行星的探測。行星的探測?！敖鹦翘柦鹦翘枴碧綔y器探測器19611961年年4 4月月1212日，前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一艘日，前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一艘“東方號東方號”載人飛船載人飛船，尤里尤里. .加加林加加林成為人類第

8、一位航天員，揭開成為人類第一位航天員，揭開了人類進入太空的序幕，開始了世界載人航天的新時了人類進入太空的序幕，開始了世界載人航天的新時代。代。尤里加加林 1962 1962年年8 8月月2727日，日，美國發(fā)射的美國發(fā)射的“水水手手2 2號號”探測器探測器第一次成功飛越第一次成功飛越金星。金星?！八?號”探測器“水手4號”探測器19641964年年1111月月2828日，美國日，美國發(fā)射的發(fā)射的“水水手手4 4號號”探測探測器器第一次成第一次成功飛越火星。功飛越火星?！吧仙柹仙枴陛d人飛船載人飛船19651965年年3 3月，前蘇聯(lián)航天員從月，前蘇聯(lián)航天員從“上升號上升號”載人飛船載人飛船

9、上走出上走出艙外，實現(xiàn)了人類第一次太空行走。艙外，實現(xiàn)了人類第一次太空行走。臍帶式生命保障系統(tǒng)臍帶式生命保障系統(tǒng)便攜式生命保障系統(tǒng)便攜式生命保障系統(tǒng)19661966年年1 1月，前月，前蘇聯(lián)兩艘蘇聯(lián)兩艘“聯(lián)聯(lián)盟號盟號”飛船飛船第第一次在軌道上一次在軌道上成功交會對接，成功交會對接，并實現(xiàn)了兩位并實現(xiàn)了兩位航天員從一艘航天員從一艘飛船向另一艘飛船向另一艘飛船的轉移。飛船的轉移。“聯(lián)盟號聯(lián)盟號”飛船 1969 1969年年7 7月月2020日，美國日，美國N NA A阿姆斯特朗阿姆斯特朗和和E EE E奧奧爾德林爾德林乘坐乘坐“阿波羅阿波羅1111號號”飛船飛船登月成功，在月球靜登月成功，在月球靜

10、海西南角著陸，成為涉足地球之外另一天體的首批人海西南角著陸，成為涉足地球之外另一天體的首批人員。他們在月球上安放了科學實驗裝置，拍攝了月面員。他們在月球上安放了科學實驗裝置，拍攝了月面照片，搜集了照片，搜集了2222虹月球巖石與土壤樣品，然后自月面虹月球巖石與土壤樣品，然后自月面起飛，與指揮艙會合，返回地球。首次實現(xiàn)了人類登起飛，與指揮艙會合，返回地球。首次實現(xiàn)了人類登上月球的理想。上月球的理想。 NA阿姆斯特朗阿姆斯特朗EE奧爾德林時間：時間：19711971年年4 4月月1919日日國家：前蘇聯(lián)國家：前蘇聯(lián)“禮炮禮炮1號號”空間站空間站世界上第一個空間站世界上第一個空間站19751975年

11、年6 6月月8 8日，前蘇聯(lián)發(fā)射了日，前蘇聯(lián)發(fā)射了“金星金星9 9號號”探測器探測器，實，實現(xiàn)了在金星表面著陸?，F(xiàn)了在金星表面著陸。 1975 1975年年7 7月月1818日，美國日，美國“阿波羅號阿波羅號”飛船飛船與前蘇聯(lián)與前蘇聯(lián)“聯(lián)盟聯(lián)盟1919號號”飛船飛船在大西洋上空對接成功。在大西洋上空對接成功。 19751975年年8 8月月2020日，美國發(fā)射了日，美國發(fā)射了“海盜海盜1 1號號”探測器探測器，第一次在火星表面第一次在火星表面著陸成功著陸成功。 19771977年年9 9月，美國發(fā)射了月，美國發(fā)射了“旅行者旅行者2 2號號”探測器探測器，對，對天王星、海王星進行探測。天王星、海

12、王星進行探測。19811981年年4 4月，世界上第一架垂直起飛、水平著陸、可重月，世界上第一架垂直起飛、水平著陸、可重復使用的美國航天飛機復使用的美國航天飛機“哥倫比亞號哥倫比亞號”試飛成功，標試飛成功，標志著航天運載器由一次性使用的運載火箭轉向重復使志著航天運載器由一次性使用的運載火箭轉向重復使用的航天運載器的新階段，是航天史上一個重要的里用的航天運載器的新階段，是航天史上一個重要的里程碑，標志著人類在空間時代又上了一層樓，進入了程碑，標志著人類在空間時代又上了一層樓，進入了航天飛機時代。至航天飛機時代。至20002000年年1010月，航天飛機已成功飛行月，航天飛機已成功飛行100100

13、次。次。 “哥倫比亞號哥倫比亞號”航天飛機航天飛機19861986年年2 2月，前蘇聯(lián)月，前蘇聯(lián)“和平號和平號”軌道空間站軌道空間站發(fā)射成功，發(fā)射成功，它成為目前人類發(fā)射的在軌運行時間最長的載人航天它成為目前人類發(fā)射的在軌運行時間最長的載人航天器，在軌運行超過器，在軌運行超過1515年。年。20012001年年3 3月月2323日，日，“和平號和平號”軌道空間站軌道空間站被引入大氣層銷毀，完成了其輝煌的歷史被引入大氣層銷毀，完成了其輝煌的歷史使命。使命。 “和平號和平號”軌道空間站軌道空間站時間：時間：19701970年年4 4月月2424日日國家：中國國家：中國人物：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心人物：酒

14、泉衛(wèi)星發(fā)射中心意義：標志著中國進入了航天時代意義：標志著中國進入了航天時代l中國第一顆人造地球衛(wèi)星中國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅東方紅”1 號衛(wèi)星號衛(wèi)星時間：時間：20032003年年1010月月1515日日人物：楊利偉人物：楊利偉意義：標志著中國進入了航天時代意義：標志著中國進入了航天時代l中國第一艘載人飛船中國第一艘載人飛船神州五號神州五號l中國載人飛船中國載人飛船時間：時間： 20052005年年1010月月1212日日人物：費俊龍人物：費俊龍 聶海勝聶海勝神州六號神州六號l中國載人飛船中國載人飛船時間：時間： 20082008年年9 9月月2525日日人物：翟志剛人物：翟志剛 劉伯明劉

15、伯明 景海鵬景海鵬神州七號神州七號l天宮一號與神州八號交會對接成功天宮一號與神州八號交會對接成功時間：時間： 20112011年年9 9月月2929日日地點：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心地點：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心時間：時間：20072007年年1010月月2424日日地點：西昌衛(wèi)星發(fā)射中心地點：西昌衛(wèi)星發(fā)射中心l中國第一個月球探測器中國第一個月球探測器嫦娥一號嫦娥一號第一幅月面圖像第一幅月面圖像航天技術從航天技術從2020世紀世紀5050年代末期的研究試驗階段到年代末期的研究試驗階段到7070年代中年代中期，發(fā)展到了廣泛實際應用階段。其中期，發(fā)展到了廣泛實際應用階段。其中6060年代以來，為科年代以來，為科學

16、研究、國民經(jīng)濟和軍事服務的各種科學衛(wèi)星與應用衛(wèi)星學研究、國民經(jīng)濟和軍事服務的各種科學衛(wèi)星與應用衛(wèi)星得到了很大發(fā)展。至得到了很大發(fā)展。至7070年代，軍、民用衛(wèi)星已全面進入應年代，軍、民用衛(wèi)星已全面進入應用階段。一方面向偵察、通信、導航、預警、氣象、測地、用階段。一方面向偵察、通信、導航、預警、氣象、測地、海洋、天文觀測和地球資源等專門化的方向發(fā)展，同時另海洋、天文觀測和地球資源等專門化的方向發(fā)展，同時另一方面，各類衛(wèi)星亦向多用途、長壽命、高可靠性和低成一方面，各類衛(wèi)星亦向多用途、長壽命、高可靠性和低成本的方向發(fā)展。本的方向發(fā)展。1.4 1.4 現(xiàn)代航天技術的應用現(xiàn)代航天技術的應用航天技術是一門

17、研究和實現(xiàn)如何把航天器送入空間，并在航天技術是一門研究和實現(xiàn)如何把航天器送入空間，并在那里進行活動的工程技術。它主要包括航天器、運載工具那里進行活動的工程技術。它主要包括航天器、運載工具和地面測控三大部分。為了便于了解，我們首先對航天器和地面測控三大部分。為了便于了解，我們首先對航天器進行分類。進行分類。同一個航天器可兼有數(shù)種任務，故機械地、絕對地分類，同一個航天器可兼有數(shù)種任務，故機械地、絕對地分類，是不可能的。同一類航天器，往往包括了幾種系列，而每是不可能的。同一類航天器，往往包括了幾種系列，而每一系列又可分成數(shù)種不同的衛(wèi)星系統(tǒng)或型號。一系列又可分成數(shù)種不同的衛(wèi)星系統(tǒng)或型號。2 2 航天器

18、的分類與系統(tǒng)組成航天器的分類與系統(tǒng)組成航天器可分為無人航天器與載人航天器兩大類。無人航天航天器可分為無人航天器與載人航天器兩大類。無人航天器按是否繞地球運行又可分為人造地球衛(wèi)星和宇宙探測器器按是否繞地球運行又可分為人造地球衛(wèi)星和宇宙探測器兩類。它們又可以進一步按用途分類，如圖兩類。它們又可以進一步按用途分類，如圖1.31.3所示。所示。 2.1 2.1 按載人與否分類按載人與否分類科學衛(wèi)星人造地球衛(wèi)星 應用衛(wèi)星技術試驗衛(wèi)星無人航天器月球探測器宇宙探測器 行星探測器恒星探測器衛(wèi)星載人飛船載人飛船登月載人飛船載人航天器空間站航天飛機航天器圖1.3按航天器在軌道上的功能來進行分類，就人造地球衛(wèi)按航天器在軌道上的功能來進行分類，就人造地球衛(wèi)星而言，可分為觀測站、中繼站、基準站和軌道武器星而言，可分為觀測站、中繼站、基準站和軌道武器四類。每一類又包括了各種不同用途的航天器。四類。每一類又包括了各種不同用途的航天器。2.2 2.2 按人造地球衛(wèi)星的功能分類按人造地球衛(wèi)星的功能分類2.3 2.3 航天器的基本系統(tǒng)組成航天器的基本系統(tǒng)組成3 3 我國航天科研機構我國航天科研機構