【簡(jiǎn)介：】本篇文章給大家談?wù)劇逗娇展I(yè)集團(tuán)質(zhì)量》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、中國航天2021開門紅，你知道我國在航天方向創(chuàng)造過哪些成就嗎？


2、航空工業(yè)的地位

本篇文章給大家談?wù)劇逗娇展I(yè)集團(tuán)質(zhì)量》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。

本文目錄一覽：

• 1、中國航天2021開門紅，你知道我國在航天方向創(chuàng)造過哪些成就嗎？
• 2、航空工業(yè)的地位
• 3、關(guān)于航空航天的報(bào)告
• 4、卡門起草的一份關(guān)于航空工業(yè)發(fā)展必須依靠科學(xué)技術(shù)的報(bào)告大概內(nèi)容是什么？
• 5、飛機(jī)制造行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)如何?

中國航天2021開門紅，你知道我國在航天方向創(chuàng)造過哪些成就嗎？

中國在近些年來在各個(gè)領(lǐng)域得到了大發(fā)展，這不僅僅是中國從落后衰敗的閉封鎖國之后的一大進(jìn)步，也是中華人民共同努力的成果。中華民族一直是非常優(yōu)秀而努力的民族，在過去的年代里面我們也有過興盛，也有過衰敗，但是在最近的一次衰敗也是讓我們落后了其他國家100年的閉關(guān)鎖國。在這100年里面我們落后人家科技還有生活方面的經(jīng)濟(jì)，我們需要后期不斷的努力才能夠彌補(bǔ)我們的過失。而近幾年來中國得到最大發(fā)展也離不開中華人民努力拼搏的精神。我國在航天方面也取得了巨大的成就，比如說從一開始的長(zhǎng)征號(hào)運(yùn)載火箭的發(fā)射成功的把我國帶領(lǐng)帶入了航天科技的領(lǐng)域，而在這之后的神舟一號(hào)，神舟五號(hào)，神舟六號(hào)還有天宮一號(hào)到如今2021年的首次發(fā)射的長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭也預(yù)示著我國在航空領(lǐng)域獲得的新發(fā)展。

一、長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭的發(fā)射是我國在2021年的開門紅。

中國在近些年來航空領(lǐng)域的發(fā)展成果不可否認(rèn)，而在這背后都是兢兢業(yè)業(yè)辛苦工作的工作人員，他們?cè)诙嗌賯€(gè)日夜里面都在為長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭的發(fā)射做準(zhǔn)備，他們需要保證火箭的正常運(yùn)行就要在很多細(xì)節(jié)方面做到細(xì)微，這就要求他們具有非常嚴(yán)格的工作態(tài)度，而中國在航天領(lǐng)域的發(fā)展也離不開他們兢兢業(yè)業(yè)的工作，我們需要學(xué)習(xí)他們的這種精神才能帶領(lǐng)國家走向更強(qiáng)的領(lǐng)域。長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭的發(fā)射也是在今年的1月20號(hào)發(fā)射的，這可以說是在我國新一年里面的開門紅，相信在這之后我們會(huì)在航空這個(gè)領(lǐng)域有更大的發(fā)展，也相信這個(gè)長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭能夠給我們帶來更多的科技。

二、我國航空發(fā)展迅速，取得的成果也可觀。

中國自從崛起以來就一直在努力著，因?yàn)槲覀冎牢覀兟浜笥谄渌麌?，這100年里面我們經(jīng)常會(huì)遭受到別人的技術(shù)壟斷，這時(shí)常讓我們非常無奈的事情，但是我們?nèi)匀灰蚯翱?，要做好一切的?zhǔn)備才能夠?yàn)樽约涸诤笃诘呐ζ床盍Α拈L(zhǎng)征號(hào)的發(fā)射到后面神舟一號(hào)，神舟五號(hào)，神舟六號(hào)還有天宮一號(hào)的發(fā)射都是我國在航空領(lǐng)域非了不起的成果，我國仍然是一個(gè)非常有潛力的國家，相信我們?cè)诮窈髸?huì)有更大的發(fā)展。

航空工業(yè)的地位

世界主要國家都將航空工業(yè)定義為國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，既是一個(gè)國家國防安全的重要基礎(chǔ)，也體現(xiàn)了一個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展程度，是一個(gè)國家綜合國力的體現(xiàn)。國內(nèi)外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)綜合體現(xiàn)了航空工業(yè)的國家戰(zhàn)略地位。

首先，航空工業(yè)是建設(shè)獨(dú)立自主鞏固國防的重要基礎(chǔ)。

現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭(zhēng)的實(shí)踐表明，航空武器裝備對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的進(jìn)程和結(jié)局都發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。世界軍事大國把航空武器的發(fā)展放到了更加突出的位置，以爭(zhēng)奪新世紀(jì)軍事斗爭(zhēng)的“制高點(diǎn)”。在美國的國防預(yù)算（裝備采購）中，1/3以上的投資是用于飛機(jī)項(xiàng)目的。

第二，航空工業(yè)是帶動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)航空工業(yè)是尖端技術(shù)發(fā)展的引擎?，F(xiàn)代航空產(chǎn)品是尖端技術(shù)的集成，先進(jìn)航空產(chǎn)品的研制生產(chǎn)必然帶動(dòng)尖端技術(shù)的發(fā)展。歷史已經(jīng)表明，先進(jìn)航空產(chǎn)品的研制生產(chǎn)有力地促進(jìn)了冶金、化工、材料、電子和機(jī)械加工等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，從而在技術(shù)層面上提升了國民經(jīng)濟(jì)。

航空技術(shù)用途廣泛。航空高技術(shù)可以轉(zhuǎn)移應(yīng)用于廣闊的非航空領(lǐng)域，從而推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。日本曾作過一次500余項(xiàng)技術(shù)擴(kuò)散案例分析，發(fā)現(xiàn)60%的技術(shù)源于航空工業(yè)。

航空運(yùn)輸對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)率日益增大。交通運(yùn)輸是世界經(jīng)濟(jì)和旅游業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著世界經(jīng)濟(jì)和旅游業(yè)的發(fā)展，航空運(yùn)輸在整個(gè)運(yùn)輸結(jié)構(gòu)中的比例在不斷提高。

航空工業(yè)是國家重要的出口創(chuàng)匯產(chǎn)業(yè)。2000年美國航空航天工業(yè)出口額達(dá)546.79億美元，外貿(mào)順差267.34億美元。2000年法國航空航天工業(yè)營業(yè)額1627億法郎（248億歐元），其中出口占75%，外貿(mào)順差達(dá)640億法郎（97.5億歐元）。

航空工業(yè)帶來可觀的高技術(shù)水平就業(yè)機(jī)會(huì)。2001年歐盟航空航天工業(yè)直接從業(yè)人員有43.6萬人，而由航空航天工業(yè)帶來的歐洲就業(yè)人數(shù)達(dá)到120萬人。 航空工業(yè)的戰(zhàn)略地位日益突出，因此世界各個(gè)大國無一不高度重視國內(nèi)航空工業(yè)的發(fā)展。各國紛紛在財(cái)政預(yù)算、政府政策方面向航空工業(yè)傾斜，大力支持航空工業(yè)的發(fā)展。

美國美國政府歷來重視和扶持航空航天工業(yè)的發(fā)展。2002年，國家成立了“美國航空航天產(chǎn)業(yè)未來委員會(huì)”，該委員會(huì)向美國總統(tǒng)和國會(huì)提交了《美國航空航天產(chǎn)業(yè)未來委員會(huì)最終報(bào)告》。該報(bào)告要求“現(xiàn)在就要采取行動(dòng)，促使政府、行業(yè)、勞工和研究機(jī)構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)人采取行動(dòng)，確保航空航天工業(yè)繼續(xù)保持杰出地位”，強(qiáng)調(diào)“強(qiáng)大的航空航天工業(yè)是美國必須具備的”。

該報(bào)告指出：“航空航天工業(yè)是美國經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域內(nèi)一支強(qiáng)大的力量，是在全球市場(chǎng)最有競(jìng)爭(zhēng)力的部門之一。航空航天工業(yè)產(chǎn)值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的15%以上并提供1500萬個(gè)以上高質(zhì)量的就業(yè)崗位。航空航天產(chǎn)品提供比其他任何生產(chǎn)部門都高的貿(mào)易盈余?！薄昂娇蘸教旒夹g(shù)是構(gòu)成美國軍事能力的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)的骨干技術(shù)，它可提供全球機(jī)動(dòng)、空間通信和情報(bào)、抵御空降威脅、制海和制空權(quán)、遠(yuǎn)距離精確打擊以及為地面部隊(duì)提供保護(hù)和戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)。”發(fā)展航空航天技術(shù)“過去是現(xiàn)在是將來也是我們國家安全戰(zhàn)略的重點(diǎn)。”歐盟歐盟認(rèn)為，航空航天工業(yè)在確保歐洲的安全和繁榮方面有著關(guān)鍵的戰(zhàn)略作用，是提升歐洲民用和國防產(chǎn)品在國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)，也是歐洲獨(dú)立和安全的重要保證。2002年3月，歐洲各國的高層政府官員提出了將歐盟15個(gè)成員國的總研究投資從以前占國民生產(chǎn)總值的1.9%增加到3%的計(jì)劃。提出這項(xiàng)計(jì)劃的出發(fā)點(diǎn)主要是為了滿足未來航空運(yùn)輸安全的發(fā)展需求和解決環(huán)境問題。2003年，歐洲航空研究咨詢委員會(huì)（ACARE）向歐盟遞交了一份“歐盟航空工業(yè)研究發(fā)展戰(zhàn)略”報(bào)告，再次強(qiáng)調(diào)歐洲需要進(jìn)一步加大航空科研投入力度。

俄羅斯2001年10月，俄羅斯政府作出關(guān)于“俄羅斯2002年-2010年以及到2015年民用航空技術(shù)裝備發(fā)展”聯(lián)邦專項(xiàng)綱要的決議。綱要提出取消購買外國航空技術(shù)產(chǎn)品來更新俄羅斯民航機(jī)隊(duì)，從而防止約500億美元的可自由兌換外匯流到國外；保住俄羅斯國家安全保障所必須的航空工業(yè)的戰(zhàn)略潛力。綱要規(guī)定了航空工業(yè)發(fā)展的主要方向、發(fā)展目標(biāo)及優(yōu)先項(xiàng)目，強(qiáng)調(diào)：“俄羅斯航空工業(yè)是國內(nèi)主要科學(xué)技術(shù)密集型行業(yè)之一，航空工業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)保證為本身及相關(guān)行業(yè)創(chuàng)造大量的工作崗位，并且對(duì)保障國防能力具有重大意義。機(jī)械制造、設(shè)備制造、無線電技術(shù)及其他行業(yè)的近1500個(gè)企業(yè)參與航空技術(shù)裝備的制造。發(fā)展該國的航空工業(yè)是國家的首要任務(wù)之一?！卑臀?0年代，為發(fā)展該國航空工業(yè)，巴西政府制訂了武器裝備更新計(jì)劃，巴西航空工業(yè)公司獲得大量飛機(jī)訂單。80年代以后，巴西航空工業(yè)加強(qiáng)了國際合作，并成為世界生產(chǎn)支線客機(jī)、通用航空飛機(jī)和初級(jí)教練機(jī)的主要供應(yīng)國之一，產(chǎn)品已銷往美、英、法等航空工業(yè)發(fā)達(dá)國家，航空工業(yè)已成為巴西較為突出和成功的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。進(jìn)入90年代以來，私有化后的巴西航空工業(yè)公司致力于研制新型支線飛機(jī)。經(jīng)過30多年的發(fā)展，巴西航空工業(yè)公司已經(jīng)成為全世界第四大民用飛機(jī)制造者。 首先，中國政府從戰(zhàn)略高度確立了航空工業(yè)在國防、經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位，確立了快速推動(dòng)航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新思路。

第二，政府進(jìn)一步推動(dòng)航空工業(yè)投資體制和發(fā)展體制變革，改變效率低下的政府主導(dǎo)投資方式，引入非公資本進(jìn)入航空工業(yè)，并適當(dāng)引進(jìn)國外資金和技術(shù)參與中國航空工業(yè)的發(fā)展。

第三，將大飛機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略列入未來15年的發(fā)展專項(xiàng)中。在2013年2月26日的國務(wù)院常務(wù)會(huì)議上，基本批準(zhǔn)大型飛機(jī)的研制項(xiàng)目立項(xiàng)，并組建大型客機(jī)股份公司進(jìn)行運(yùn)作，由國防科工委的一位副部長(zhǎng)牽頭協(xié)調(diào)運(yùn)行當(dāng)中的各種問題。

我們估計(jì)政府隨后將通過立法的方式確立大飛機(jī)戰(zhàn)略的各項(xiàng)事宜

關(guān)于航空航天的報(bào)告

“我知道地球是圓的，因?yàn)槲铱匆娏藞A形；然后，又看到它還是立體的。當(dāng)我往下看時(shí)，……看到印度洋上船舶拖著尾波前進(jìn)，非洲一些地方出現(xiàn)灌木林火，一場(chǎng)雷電交加的暴風(fēng)雨席卷了澳大利亞1000英里的地區(qū)，呈現(xiàn)出大自然的一幅立體風(fēng)景畫?！?/p>

這是航天員在談到從航天飛機(jī)上看地球的情景時(shí)的一段描述。

航天技術(shù)發(fā)展是當(dāng)今世界上最引人注目的事業(yè)之一，它推動(dòng)著人類科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使人類活動(dòng)的領(lǐng)域由大氣層內(nèi)擴(kuò)展到宇宙空間。航天技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶，是基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的集成，航天技術(shù)是一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。

航天技術(shù)是一門綜合性的工程技術(shù)，主要包括：制導(dǎo)與控制技術(shù)，熱控制技術(shù)，噴氣推進(jìn)技術(shù)，能源技術(shù)，空間通信技術(shù)，遙測(cè)遙控技術(shù)，生命保障技術(shù)，航天環(huán)境工程技術(shù)，火箭及航天器的設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)技術(shù)，航天器的發(fā)射、返回和在軌技術(shù)等。由多種技術(shù)融于一體的航天系統(tǒng)是現(xiàn)代高技術(shù)的復(fù)雜大系統(tǒng)，不僅規(guī)模龐大，技術(shù)高新、尖端，而且人力、物力耗費(fèi)巨大，工程周期長(zhǎng)。時(shí)至今日，航天技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到政治、軍事、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)探測(cè)等領(lǐng)域，已成為一個(gè)國家綜合國力的象征。

人類很早就有遨游太空、征服宇宙的理想。宇宙的星球?qū)θ祟愐恢背錆M著吸引力和神秘感，許多美麗的神話和傳說，反映了人類對(duì)宇宙的向往和探索空間奧秘的心情。《嫦娥奔月》、《牛郎織女》，以及孫悟空騰云駕霧、一個(gè)筋斗十萬八千里等。

航天飛行的歷史是從火箭技術(shù)的歷史開始的，沒有火箭也就沒有航天飛行。追溯源頭，中國是最早發(fā)明火箭的國家。“火箭”這個(gè)詞在三國時(shí)代(公元220～280年)就出現(xiàn)了。不過那時(shí)的火箭只是在箭桿前端綁有易燃物，點(diǎn)燃后由弩弓射出，故亦稱為“燃燒箭”。

? 隨著中國古代四大發(fā)明之一的火藥出現(xiàn)，火藥便取代了易燃物，使火箭迅速應(yīng)用到軍事中。公元lO世紀(jì)唐末宋初就已經(jīng)有了火藥用于火箭的文字記載，這時(shí)的火箭雖然使用了火藥，但仍須由弩弓射出。真正靠火藥噴氣推進(jìn)而非弩弓射出的火箭的外形被記載于明代茅元儀編著的《武備志》中，見圖1.1。

這種原始火箭雖然沒有現(xiàn)代火箭那樣復(fù)雜，但已經(jīng)具有了戰(zhàn)斗部(箭頭)、推進(jìn)系統(tǒng)(火藥筒)、穩(wěn)定系統(tǒng)(尾部羽毛)和箭體結(jié)構(gòu)(箭桿)，完全可以認(rèn)為是現(xiàn)代火箭的雛形。

中華民族不但發(fā)明了火箭，而且還最早應(yīng)用了串聯(lián)(多級(jí))和并聯(lián)(捆綁)技術(shù)以提高火箭的運(yùn)載能力。明代史記中記載的“神火飛鴉”就是并聯(lián)技術(shù)的體現(xiàn)；“火龍出水”就是串、并聯(lián)綜合技術(shù)的具體運(yùn)用，如圖1.2所示。

世界上第一個(gè)試圖乘坐火箭上天的“航天員”也出現(xiàn)在中國。相傳在14世紀(jì)末期，中國有位稱為“萬戶”的人，兩手各持一大風(fēng)箏，請(qǐng)他人把自己綁在一把特制的座椅上，座椅背后裝有47支當(dāng)時(shí)最大的火箭(又稱“起火”)。他試圖借助火箭的推力和風(fēng)箏的氣動(dòng)升力來實(shí)現(xiàn)“升空”的理想?！叭f戶”的勇敢嘗試雖遭失敗并獻(xiàn)出了生命，但他仍是世界上第一個(gè)想利用火箭的力量進(jìn)行飛行的人。

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，火箭才又重新蓬勃地發(fā)展起來。近代的火箭技術(shù)和航天飛行的發(fā)展，涌現(xiàn)出許多勇于探索的航天先驅(qū)者，其中代表人物K．3．齊奧爾科夫斯基(~OHCTaHTHH3ayap且oBHq UHOaKOBCKHfi)，R．戈達(dá)德(Robert Goddard)，H．奧伯特(Hermann Oberth)。

前蘇聯(lián)科學(xué)家齊奧爾科夫斯基一生從事利用火箭技術(shù)進(jìn)行航天飛行的研究。在他的經(jīng)典著作中，對(duì)火箭飛行的思想進(jìn)行了深刻的論證，最早從理論上證明了用多級(jí)火箭可以克服地心引力進(jìn)入太空的論點(diǎn)。

1、建立了火箭運(yùn)動(dòng)的基本數(shù)學(xué)方程，奠定航天學(xué)的基礎(chǔ)。

2、首先肯定了液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是航天器最適宜的動(dòng)力裝置，論述了關(guān)于液氫一液氧作為推進(jìn)劑用于火箭的可能性，為運(yùn)載器的發(fā)展指出了方向，這些觀點(diǎn)僅僅幾十年就成為了現(xiàn)實(shí)。

3、指出過用新的燃料(原子核分解的能量)來作火箭的動(dòng)力；并具體地闡明了用火箭進(jìn)行航天飛行的條件，火箭由地面起飛的條件，以及實(shí)現(xiàn)飛向其他行星所必須設(shè)置中間站的設(shè)想。

4、提出過許多的技術(shù)建議，如他建議使用燃?xì)舛鎭砜刂苹鸺?，用泵來?qiáng)制輸送推進(jìn)劑到燃燒室中，以及用儀器來自動(dòng)控制火箭等，都對(duì)現(xiàn)代火箭和航天飛行的發(fā)展起了巨大的作用。

美國的火箭專家、物理學(xué)家和現(xiàn)代航天學(xué)奠基人之一戈達(dá)德博士在1910年開始進(jìn)行近代火箭的研究工作，他在1919年發(fā)表的《達(dá)到極大高度的方法》的論文中，闡述了火箭飛行的數(shù)學(xué)原理，指出火箭必須具有7．9 km／s的速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的幾種可能方案。

德國的奧伯特教授在他1923年出版的《飛向星際空間的火箭》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)生足夠的推力，便能繞地球軌道飛行。同齊奧爾科夫斯基和戈達(dá)德一樣，他也對(duì)許多推進(jìn)劑的組合進(jìn)行了廣泛的研究。

在1932年德國發(fā)射A2火箭，飛行高度達(dá)到3 km。1942年10月3日，德國首次成功地發(fā)射了人類歷史上第一枚彈道導(dǎo)彈?a?aV?a2(A4型)，并于1944年9月6日首次投入作戰(zhàn)使用。

V-2的成功在工程上實(shí)現(xiàn)了19世紀(jì)末、20世紀(jì)初航天技術(shù)先軀者的技術(shù)設(shè)想，并培養(yǎng)和造就了一大批有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的火箭專家，對(duì)現(xiàn)代大型火箭的發(fā)展起到了繼往開來的作用。V-2的設(shè)計(jì)雖不盡完善，但它卻是人類擁有的第一件向地球引力挑戰(zhàn)的工具，成為航天技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。

? 1957年10月4日，前蘇聯(lián)用?°衛(wèi)星?±號(hào)運(yùn)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O．58 m，外伸4根條形天線，質(zhì)量83．6 kg，衛(wèi)星在天上正常工作了3個(gè)月。按照今天的標(biāo)準(zhǔn)衡量，前蘇聯(lián)的第一顆衛(wèi)星只不過是一個(gè)伸展開發(fā)射機(jī)天線的圓球，但它卻是世界上第一個(gè)人造天體，把人類幾千年的夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)，為人類開創(chuàng)了航天新紀(jì)元，標(biāo)志著人類活動(dòng)范圍的又一飛躍。

? 1961年4月12日，前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一艘?°東方號(hào)?±載人飛船，尤里.加加林成為人類第一位航天員，揭開了人類進(jìn)入太空的序幕，開始了世界載人航天的新時(shí)代。

? 1962年8月27日，美國發(fā)射的“水手2號(hào)”探測(cè)器第一次成功飛越金星。

? 1969年7月20日，美國N．A．阿姆斯特朗和E．E．奧爾德林乘坐?°阿波羅11號(hào)?±飛船登月成功，在月球靜海西南角著陸，成為涉足地球之外另一天體的首批人員。他們?cè)谠虑蛏习卜帕丝茖W(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，拍攝了月面照片，搜集了22虹月球巖石與土壤樣品，然后自月面起飛，與指揮艙會(huì)合，返回地球。首次實(shí)現(xiàn)了人類登上月球的理想。

? 1971年4月19日，前蘇聯(lián)?°禮炮1號(hào)?±空間站人軌成功，其質(zhì)量約18 t，總長(zhǎng)14 m，軌道高度200～250 km，軌道傾角51．6。，成為人類第一個(gè)空間站，完成了有關(guān)天體物理學(xué)、航天、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等方面的科研計(jì)劃，考察地球資源和進(jìn)行長(zhǎng)期失重條件下的技術(shù)實(shí)驗(yàn)。

? 1972年3月2日，美國發(fā)射了木星和深遠(yuǎn)空間探測(cè)器?°先驅(qū)者10號(hào)?±。它攜有表明人類信息的鍍金鋁板，經(jīng)過11年飛行，于1983年6月越過海王星軌道，而后成為飛離太陽系的第一個(gè)人造天體。

? 1975年6月8日，前蘇聯(lián)發(fā)射了?°金星9號(hào)?±探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)了在金星表面著陸。

? 1975年7月18日，美國?°阿波羅號(hào)?±飛船與前蘇聯(lián)?°聯(lián)盟19號(hào)?±飛船在大西洋上空對(duì)接成功(視頻資料)。

? 1975年8月20日，美國發(fā)射了?°海盜1號(hào)?±探測(cè)器，第一次在火星表面著陸成功(視頻資料)。

? 1977年9月，美國發(fā)射了?°旅行者2號(hào)?±探測(cè)器，對(duì)天王星、海王星進(jìn)行探測(cè)。

? 1981年4月，世界上第一架垂直起飛、水平著陸、可重復(fù)使用的美國航天飛機(jī)?°哥倫比亞號(hào)?±試飛成功，標(biāo)志著航天運(yùn)載器由一次性使用的運(yùn)載火箭轉(zhuǎn)向重復(fù)使用的航天運(yùn)載器的新階段，是航天史上一個(gè)重要的里程碑，標(biāo)志著人類在空間時(shí)代又上了一層樓，進(jìn)入了航天飛機(jī)時(shí)代。至2000年10月，航天飛機(jī)已成功飛行100次。

? 1986年2月，前蘇聯(lián)?°和平號(hào)?±軌道空間站發(fā)射成功，它成為目前人類發(fā)射的在軌運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的載人航天器，在軌運(yùn)行超過15年。2001年3月23日，?°和平號(hào)?±軌道空間站被引入大氣層銷毀，完成了其輝煌的歷史使命。

? 目前，更大規(guī)模的國際空間站在美國、俄羅斯、加拿大、日本、意大利和歐洲空間局的合作下，正在進(jìn)行在軌組裝建設(shè)?-?-

人類就是以如此快速的步伐沖擊著宇宙大門!

? 不難看出，從公元10世紀(jì)的中國火箭到第二次世界大戰(zhàn)的V一2導(dǎo)彈，人類是出于軍事需求發(fā)展了火箭技術(shù)，而這恰恰為航天技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。自20世紀(jì)40年代至今，航天技術(shù)以驚人的速度發(fā)展著并日臻完善。我們可以堅(jiān)信，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)基礎(chǔ)的不斷增強(qiáng)，航天技術(shù)將會(huì)有更大的突破并更趨完善。

? 航天技術(shù)從20世紀(jì)50年代末期的研究試驗(yàn)階段到70年代中期，發(fā)展到了廣泛實(shí)際應(yīng)用階段。其中60年代以來，為科學(xué)研究、國民經(jīng)濟(jì)和軍事服務(wù)的各種科學(xué)衛(wèi)星與應(yīng)用衛(wèi)星得到了很大發(fā)展。至70年代，軍、民用衛(wèi)星已全面進(jìn)入應(yīng)用階段。一方面向偵察、通信、導(dǎo)航、預(yù)警、氣象、測(cè)地、海洋、天文觀測(cè)和地球資源等專門化的方向發(fā)展，同時(shí)另一方面，各類衛(wèi)星亦向多用途、長(zhǎng)壽命、高可靠性和低成本的方向發(fā)展。

? 回顧近50年來航天技術(shù)應(yīng)用的歷程，具有代表性的大事列舉如下：

? 1958年12月，美國發(fā)射了世界上第一顆通信衛(wèi)星?°斯科爾號(hào)?±；

? 1960年4月，美國先后發(fā)射了世界上第一顆氣象衛(wèi)星?°泰羅斯1號(hào)?±和導(dǎo)航衛(wèi)星?°子午儀1B號(hào)?±；

? 1963年7月，美國發(fā)射了世界上第一顆地球同步軌道通信衛(wèi)星；

? 1964年8月，美國發(fā)射了世界上第一顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星；

? 1965年4月，美國成功地發(fā)射了世界上第一顆商用通信衛(wèi)星?°國際通信衛(wèi)星1號(hào)?±，正式為北美與歐洲之間提供通信業(yè)務(wù)，它標(biāo)志著通信衛(wèi)星進(jìn)入了實(shí)用階段；

? 1972年7月，美國發(fā)射了世界上第一顆地球資源衛(wèi)星?°陸地衛(wèi)星1號(hào)?±；

? 1982年11月，美國航天飛機(jī)開始商業(yè)性飛行；1984年11月，美國航天飛機(jī)成功地施放了兩顆衛(wèi)星并回收了兩顆失效的通信衛(wèi)星，第一次實(shí)現(xiàn)了雙向運(yùn)載任務(wù)；

? 1983年4月，美國發(fā)射了世界上第一顆跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星；

? 1999年，由66顆小型衛(wèi)星組網(wǎng)形成的美國?°銥?±星全球電話通訊系統(tǒng)建成并投入使用。

? 目前，美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已成為全世界各領(lǐng)域普遍應(yīng)用的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，發(fā)揮著巨大的作用。

? 在我國，繼1970年4月24日首顆衛(wèi)星?°東方紅一號(hào)?±發(fā)射成功以來，航天技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用也取得了巨大的成就：

? 1975年11月，我國第一顆返回式遙感衛(wèi)星發(fā)射成功，并順利回收；

? 1984年4月，我國第一顆靜止軌道試驗(yàn)通信衛(wèi)星發(fā)射成功；

? 1986年2月，我國第一顆靜止軌道實(shí)用通信衛(wèi)星發(fā)射成功；

? 1988年9月，我國第一顆氣象衛(wèi)星?°風(fēng)云一號(hào)?±發(fā)射成功；

? 至2000年10月，我國?°長(zhǎng)征?±系列運(yùn)載火箭已成功發(fā)射62次。

? 進(jìn)入20世紀(jì)90年代，我國航天技術(shù)應(yīng)用的步伐進(jìn)一步加快，大容量通信衛(wèi)星?°東方紅三號(hào)?±、氣象衛(wèi)星?°風(fēng)云一號(hào)?±和?°風(fēng)云二號(hào)?±以及資源衛(wèi)星先后發(fā)射成功。

? 1999年11月20日我國成功發(fā)射了第一艘試驗(yàn)飛船?°神舟號(hào)?±，在載人航天領(lǐng)域邁出了堅(jiān)實(shí)的一步?-?-

綜上可見，從1957年世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功算起，迄今僅40余年，航天技術(shù)取得了如此巨大的成就是前所未有的，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

總之，隨著航天技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，航天活動(dòng)已越來越顯示出其巨大的軍事意義和經(jīng)濟(jì)效益，已成為國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的一個(gè)重要組成部分。反過來，這種社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益又進(jìn)一步推動(dòng)著航天技術(shù)日新月異的發(fā)展。

? 航天技術(shù)是一門研究和實(shí)現(xiàn)如何把航天器送人空間，并在那里進(jìn)行活動(dòng)的工程技術(shù)。它主要包括航天器、運(yùn)載工具和地面測(cè)控三大部分。為了便于了解，我們首先對(duì)航天器進(jìn)行分類。

? 同一個(gè)航天器可兼有數(shù)種任務(wù)，故機(jī)械地、絕對(duì)地分類，是不可能的。同一類航天器，往往包括了幾種系列，而每一系列又可分成數(shù)種不同的衛(wèi)星系統(tǒng)或型號(hào)。

? 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(yùn)行又可分為人造地球衛(wèi)星和宇宙探測(cè)器兩類。它們又可以進(jìn)一步按用途分類，如圖1.3所示。

? 簡(jiǎn)稱人造衛(wèi)星，是數(shù)量最多的航天器(占90％以上)。它們的軌道長(zhǎng)度由i00多公里到幾十萬公里。按用途它們又可分為：

目前的載人航天器只在近地軌道飛行和從地球到月球的登月飛行。今后將出現(xiàn)可以到達(dá)各種星球的載人飛船，以及供人類長(zhǎng)期在空間生活和工作的永久性空間站。載人航天器按飛行和工作方式可分為：

可以重復(fù)使用的，往返于地面和高度在1000 km以下的近地軌道之間，運(yùn)送有效載荷的航天器。

3．宇宙探測(cè)器

旅行者1號(hào) 旅行者2號(hào)

? 按航天器在軌道上的功能來進(jìn)行分類，就人造地球衛(wèi)星而言，可分為觀測(cè)站、中繼站、基準(zhǔn)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。

衛(wèi)星處在軌道上，對(duì)地球來說，它站得高，看得遠(yuǎn)(視場(chǎng)大)，用它來觀察地球是非常有利的。此外，由于衛(wèi)星在地球大氣層以外不受大氣的各種干擾和影響，所以用它來進(jìn)行天文觀測(cè)也比地面天文觀測(cè)站更加有利。屬于這種功能的衛(wèi)星有下列幾種典型的用途。

在各類應(yīng)用衛(wèi)星中偵察衛(wèi)星發(fā)射得最早(1959年發(fā)射)，發(fā)射的數(shù)量也最多。偵察衛(wèi)星有照相偵察和電子偵察衛(wèi)星兩種。

資源衛(wèi)星是在偵察衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。利用星上裝載的多光譜遙感器獲取地面目標(biāo)輻射和反射的多種波段的電磁波，然后把它傳送到地面，再經(jīng)過處理，變成關(guān)于地球資源的有用資料。它們包括地面的和地下的，陸地的和海洋的等等。

海洋衛(wèi)星的任務(wù)是海洋環(huán)境預(yù)報(bào)，包括遠(yuǎn)洋船舶的最佳航線選擇，海洋漁群分析，近海與沿岸海洋資源調(diào)查，沿岸與近海海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和監(jiān)視，災(zāi)害性海況預(yù)報(bào)和預(yù)警，海洋環(huán)境保護(hù)和執(zhí)法管理，海洋科學(xué)研究，以及海洋浮標(biāo)、臺(tái)站、船舶數(shù)據(jù)傳輸，海上軍事活動(dòng)等。

? 當(dāng)然，作為觀測(cè)站的衛(wèi)星遠(yuǎn)不止以上幾種，預(yù)警衛(wèi)星、核爆炸探測(cè)衛(wèi)星、天文預(yù)測(cè)衛(wèi)星(如美國的“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡)等均屬于這一類。雖然它們的功能各有側(cè)重，但基本觀測(cè)原理都是相似的。

2．中繼站

利用衛(wèi)星進(jìn)行通信和平常的地面通信相比較，具有下列優(yōu)點(diǎn)：

①通信容量大；

②覆蓋面積廣；

③通信距離遠(yuǎn)；

④可靠性高；

⑤靈活性好；

⑥成本低。

廣播衛(wèi)星是一種主要用于電視廣播的通信衛(wèi)星。這種廣播衛(wèi)星不需要經(jīng)過任何中轉(zhuǎn)就可向地面轉(zhuǎn)播或發(fā)射電視廣播節(jié)目，供公眾團(tuán)體或者個(gè)人直接接收，因此又稱為直播衛(wèi)星。目前普通的家庭電視機(jī)配一架直徑不到1m的天線就可以直接接收直播衛(wèi)星的電視廣播節(jié)目。

跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星是通信衛(wèi)星技術(shù)的一個(gè)重大發(fā)展。它是利用衛(wèi)星來跟蹤與測(cè)量另一顆衛(wèi)星的位置，其基本思想是把地球上的測(cè)控站搬到地球同步軌道上，形成星地測(cè)控系統(tǒng)網(wǎng)。

3．基準(zhǔn)站

這種衛(wèi)星是軌道上的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，所以要求它測(cè)軌非常準(zhǔn)確。屬于這種功能的衛(wèi)星有：

4．軌道武器

這是一種積極進(jìn)攻的航天器，具有空間防御和空間攻擊的職能。它主要包括：

不同類型的航天器，其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、外型和功能干差萬別，但是它們的基本系統(tǒng)組成都是一致的。典型航天器都是由不同功能的若干分系統(tǒng)組成的，其基本系統(tǒng)一般分為有效載荷和保障系統(tǒng)兩大類。

1．有效載荷

用于直接完成特定的航天飛行任務(wù)的部件、儀器或分系統(tǒng)。

有效載荷種類很多，隨著飛行任務(wù)即航天器功能的不同而異。例如，科學(xué)衛(wèi)星上的粒子探測(cè)器，天文觀測(cè)衛(wèi)星上的天文望遠(yuǎn)鏡，偵察衛(wèi)星上的可見光相機(jī)、CCD相機(jī)、紅外探測(cè)器、無線電偵察接收機(jī)，氣象衛(wèi)星上的可見光和紅外掃描輻射儀，地球資源衛(wèi)星上的電視攝像機(jī)、CCD攝像機(jī)、主題測(cè)繪儀、合成孔徑雷達(dá)，通信衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器和通信天線，生物科學(xué)衛(wèi)星上的種子和培養(yǎng)基等，均屬有效載荷。

? 單一用途的衛(wèi)星裝有一種類型的有效載荷，而多用途的衛(wèi)星可以裝有幾種類型的有效載荷。

? 2．保障系統(tǒng)

? 用于保障航天器從火箭起飛到工作壽命終止，星上所有分系統(tǒng)的正常工作。各種類型航天器的保障系統(tǒng)一般包括下列分系統(tǒng)：

(1)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：用于支承和固定航天器上各種儀器設(shè)備，使它們構(gòu)成一個(gè)整體，以承受地面運(yùn)輸、運(yùn)載器發(fā)射和空間運(yùn)行時(shí)的各種力學(xué)環(huán)境(振動(dòng)、過載、沖擊、噪聲)以及空間運(yùn)行環(huán)境。對(duì)航天器結(jié)構(gòu)的基本要求是重量輕、可靠性高、成本低等，因此航天器的結(jié)構(gòu)大多采用鋁、鎂、鈦等輕合金和碳纖維復(fù)合材料等制造。通常用結(jié)構(gòu)質(zhì)量比，即結(jié)構(gòu)重量占航天器總重量的比例來衡量航天器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造水平。

(3)電源系統(tǒng)：用來為航天器所有儀器設(shè)備提供所需的電能。現(xiàn)代航天器大多采用太陽電池和蓄電池聯(lián)合供電系統(tǒng)。

(4)姿態(tài)控制系統(tǒng)：用來保持或改變航天器的運(yùn)行姿態(tài)。常用的姿態(tài)控制方式有重力梯度穩(wěn)定、自旋穩(wěn)定和三軸穩(wěn)定。

(5)軌道控制系統(tǒng)：用來保持或改變航天器的運(yùn)行軌道。軌道控制往往與姿態(tài)控制配合，它們構(gòu)成航天器控制系統(tǒng)。

(6)測(cè)控系統(tǒng)：包括遙測(cè)、遙控和跟蹤三部分。遙測(cè)部分主要由傳感器、調(diào)制器和發(fā)射機(jī)組成，用于測(cè)量并向地面發(fā)送航天器的各種儀器設(shè)備的工程參數(shù)(212作電壓、電流、溫度等)和其他參數(shù)(環(huán)境參數(shù)和姿態(tài)參數(shù)等)。遙控部分一般由接收機(jī)和譯碼器組成，用于接收地面測(cè)控站發(fā)來的遙控指令，傳送給有關(guān)系統(tǒng)執(zhí)行。跟蹤部分主要是信標(biāo)機(jī)和應(yīng)答機(jī)，它們不斷發(fā)出信號(hào)，以便地球測(cè)控站跟蹤航天器并測(cè)量其軌道位置和速度。

除了以上基本系統(tǒng)組成外，航天器根據(jù)其不同的飛行任務(wù)，往往還需要有一些不同功能的專用系統(tǒng)。例如，返回式衛(wèi)星有回收系統(tǒng)，載人飛船有乘員系統(tǒng)、環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)、交會(huì)與對(duì)接系統(tǒng)，航天飛機(jī)有著陸系統(tǒng)等。

一個(gè)剛體航天器的運(yùn)動(dòng)可以由它的位置、速度、姿態(tài)和姿態(tài)運(yùn)動(dòng)來描述。其中位置和速度描述航天器的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)，這屬于航天器的軌道問題；姿態(tài)和姿態(tài)運(yùn)動(dòng)描述航天器繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)，屬于姿態(tài)問題。從運(yùn)動(dòng)學(xué)的觀點(diǎn)來說，一個(gè)航天器的運(yùn)動(dòng)具有6個(gè)自由度，其中3個(gè)位置自由度表示航天器的軌道運(yùn)動(dòng)，另外3個(gè)繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度表示航天器的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)。

航天器的控制可以分為兩大類，即軌道控制和姿態(tài)控制。

1．軌道控制

軌道控制包括軌道確定和軌道控制兩方面的內(nèi)容。軌道確定的任務(wù)是研究如何確定航天器的位置和速度，有時(shí)也稱為空間導(dǎo)航，簡(jiǎn)稱導(dǎo)航；軌道控制是根據(jù)航天器現(xiàn)有位置、速度、飛行的最終目標(biāo)，對(duì)質(zhì)心施以控制力，以改變其運(yùn)動(dòng)軌跡的技術(shù)，有時(shí)也稱為制導(dǎo)。

軌道控制按應(yīng)用方式可分為四類。

(1)軌道機(jī)動(dòng)：

指使航天器從一個(gè)自由飛行段軌道轉(zhuǎn)移到另一個(gè)自由飛行段軌道的控制。例如，地球靜止衛(wèi)星發(fā)射過程中為進(jìn)入地球靜止軌道，在其轉(zhuǎn)移軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)就須進(jìn)行一次軌道機(jī)動(dòng)。

(3)軌道交會(huì)：指航天器能與另一個(gè)航天器在同一時(shí)間以相同速度達(dá)到空間同一位置而實(shí)施的控制過程。

(4)再人返回控制：指使航天器脫離原來的軌道，返回進(jìn)入大氣層的控制。

2．姿態(tài)控制

姿態(tài)控制也包括姿態(tài)確定和姿態(tài)控制兩方面內(nèi)容。

姿態(tài)確定是研究航天器相對(duì)于某個(gè)基準(zhǔn)的確定姿態(tài)方法。這個(gè)基準(zhǔn)可以是慣性基準(zhǔn)或者人們所感興趣的某個(gè)基準(zhǔn)，例如地球。

姿態(tài)控制是航天器在規(guī)定或預(yù)先確定的方向(可稱為參考方向)上定向的過程，它包括姿態(tài)穩(wěn)定和姿態(tài)機(jī)動(dòng)。姿態(tài)穩(wěn)定是指使姿態(tài)保持在指定方向，而姿態(tài)機(jī)動(dòng)是指航天器從一個(gè)姿態(tài)過渡到另一個(gè)姿態(tài)的再定向過程。

姿態(tài)控制通常包括以下幾個(gè)具體概念。

(1)定向：指航天器的本體或附件(如太陽能電池陣、觀測(cè)設(shè)備、天線等)以單軸或三軸按一定精度保持在給定的參考方向上。此參考方向可以是慣性的，如天文觀測(cè)；也可以是轉(zhuǎn)動(dòng)的，如對(duì)地觀測(cè)。由于定向需要克服各種空間干擾以保持在參考方向上，因此需要通過控制加以保持。

(2)再定向：指航天器本體從對(duì)一個(gè)參考方向的定向改變到對(duì)另一個(gè)新參考方向的定向。再定向過程是通過連續(xù)的姿態(tài)機(jī)動(dòng)控制來實(shí)現(xiàn)的。

(3)捕獲：又稱為初始對(duì)準(zhǔn)，是指航天器由未知不確定姿態(tài)向已知定向姿態(tài)的機(jī)動(dòng)控制過程。如航天器人軌時(shí)，星箭分離，航天器從旋轉(zhuǎn)翻滾等不確定姿態(tài)進(jìn)入對(duì)地對(duì)日定向姿態(tài)；又如航天器運(yùn)行過程中因故障失去姿態(tài)后的重新定姿等。為了使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)更為合理，捕獲一般分粗對(duì)準(zhǔn)和精對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)階段進(jìn)行。

(4)粗對(duì)準(zhǔn)：指初步對(duì)準(zhǔn)，通常須用較大的控制力矩以縮短機(jī)動(dòng)的時(shí)間，但不要求很高的定向精度。

(5)精對(duì)準(zhǔn)：指粗對(duì)準(zhǔn)或再定向后由于精度不夠而進(jìn)行的修正機(jī)動(dòng)，以保證定向的精度要求。精對(duì)準(zhǔn)一般用較小的控制力矩。

(6)跟蹤：指航天器本體或附件保持對(duì)活動(dòng)目標(biāo)的定向。

(7)搜索：指航天器對(duì)活動(dòng)目標(biāo)的捕獲。

總之，姿態(tài)控制是獲取并保持航天器在空間定向的過程。例如，衛(wèi)星對(duì)地進(jìn)行通信或觀測(cè)，天線或遙感器要指向地面目標(biāo)；衛(wèi)星進(jìn)行軌道控制時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)要對(duì)準(zhǔn)所要求的推力方向；衛(wèi)星再人大氣層時(shí)，要求制動(dòng)防熱面對(duì)準(zhǔn)迎面氣流。這些都需要使星體建立和保持一定的姿態(tài)。

姿態(tài)穩(wěn)定是保持已有姿態(tài)的控制，航天器姿態(tài)穩(wěn)定方式按航天器姿態(tài)運(yùn)動(dòng)的形式可大致分為兩類。

(1)自旋穩(wěn)定：衛(wèi)星等航天器繞其一軸(自旋軸)旋轉(zhuǎn)，依靠旋轉(zhuǎn)動(dòng)量矩保持自旋軸在慣性空間的指向。自旋穩(wěn)定常輔以主動(dòng)姿態(tài)控制，來修正自旋軸指向誤差。

(2)三軸穩(wěn)定：依靠主動(dòng)姿態(tài)控制或利用環(huán)境力矩，保持航天器本體三條正交軸線在某一參考空間的方向。

3．姿態(tài)控制與軌道控制的關(guān)系

航天器是一個(gè)比較復(fù)雜的控制對(duì)象，一般來說軌道控制與姿態(tài)控制密切相關(guān)。為實(shí)現(xiàn)軌道控制，航天器姿態(tài)必須符合要求。也就是說，當(dāng)需要對(duì)航天器進(jìn)行軌道控制時(shí)，同時(shí)也要求進(jìn)行姿態(tài)控制。在某些具體情況或某些飛行過程中，可以把姿態(tài)控制和軌道控制分開來考慮。某些應(yīng)用任務(wù)對(duì)航天器的軌道沒有嚴(yán)格要求，而對(duì)航天器的姿態(tài)卻有要求。

航天器控制按控制力和力矩的來源可以分為兩大類。

(1)被動(dòng)控制：其控制力或力矩由空間環(huán)境和航天器動(dòng)力學(xué)特性提供，不需要消耗星上能源。

4．主動(dòng)控制系統(tǒng)的組成

航天器主動(dòng)控制系統(tǒng)，無論是姿態(tài)控制系統(tǒng)還是軌道控制系統(tǒng)，都有兩種組成方式。

(1)星上自主控制：指不依賴于地面干預(yù)，完全由星載儀器實(shí)現(xiàn)的控制，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1．4

(2)地面控制：或稱星一地大回路控制，指依賴于地面干預(yù)，由星載儀器和地面設(shè)備聯(lián)合實(shí)現(xiàn)的控制，其結(jié)構(gòu)見圖1．5。

卡門起草的一份關(guān)于航空工業(yè)發(fā)展必須依靠科學(xué)技術(shù)的報(bào)告大概內(nèi)容是什么？

1945年，卡門起草了一份關(guān)于航空工業(yè)發(fā)展必須依靠科學(xué)技術(shù)的報(bào)告。報(bào)告分析了兩次世界大戰(zhàn)中的人力、武器、科學(xué)技術(shù)的作用，還具體探討了超音速飛行和火箭的技術(shù)問題，這篇報(bào)告對(duì)美國當(dāng)局產(chǎn)生了非常深刻的影響。

飛機(jī)制造行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)如何?

綜觀飛機(jī)制造業(yè)近百年的歷史，尤其是近幾十年來的發(fā)展史，飛機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展由民用運(yùn)輸和軍事用途強(qiáng)烈需求所牽引，并受到世界經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)，形成了今天飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的局面。?

冷戰(zhàn)時(shí)代的軍備競(jìng)賽，刺激了軍事工業(yè)，尤其是飛機(jī)制造業(yè)的發(fā)展。為了研制高性能新型戰(zhàn)機(jī)、大型軍用運(yùn)輸機(jī)、特種軍用飛機(jī)和武裝直升機(jī)，各國政府和軍方不斷推出新的研究計(jì)劃，投入巨額資金，開發(fā)先進(jìn)制造技術(shù)及其專用設(shè)備，基本建立了飛機(jī)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。?

隨著世界經(jīng)濟(jì)較長(zhǎng)時(shí)期的衰退，各國航空公司利潤(rùn)急劇下降，直接影響到飛機(jī)制造商。因此，他們?yōu)榱松妫档惋w機(jī)全壽命周期內(nèi)的成本就成為了新一代民機(jī)研制的一個(gè)重要指標(biāo)和先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向。?

冷戰(zhàn)結(jié)束后，各國大量削減國防經(jīng)費(fèi)，軍方難以承受高性能武器裝備的高昂采購費(fèi)用，如F-22戰(zhàn)斗機(jī)每架1.6億美元。如此高昂的采購費(fèi)，限制了該飛機(jī)的生產(chǎn)數(shù)量，因此美國軍方提出研制買得起的飛機(jī)——JSF聯(lián)合攻擊機(jī)(每架約3億美元)作為相應(yīng)的補(bǔ)充。軍機(jī)的研制生產(chǎn)也提出了高性能和全壽命周期低成本的雙重目標(biāo)。?

計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，精益生產(chǎn)等許多新理念的誕生，使得飛機(jī)先進(jìn)制造技術(shù)處于不斷變革之中，傳統(tǒng)技術(shù)不斷精化，新材料、新結(jié)構(gòu)加工、成形技術(shù)不斷創(chuàng)新，集成的整體結(jié)構(gòu)和數(shù)字化制造技術(shù)構(gòu)筑了新一代飛機(jī)先進(jìn)制造技術(shù)的主體框架。為了進(jìn)一步了解國外飛機(jī)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的這一趨勢(shì)，本文介紹幾種主要制造技術(shù)(本站節(jié)選其中的《先進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)》)。

西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家飛機(jī)制造業(yè)應(yīng)用數(shù)控技術(shù)始于60年代。近50年的數(shù)控技術(shù)發(fā)展中，發(fā)達(dá)國家飛機(jī)制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用水平主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：基本實(shí)現(xiàn)機(jī)加數(shù)控化、廣泛采用CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)和DNC技術(shù)，達(dá)到數(shù)控加工高效率，建立了柔性生產(chǎn)線和發(fā)展了高速切削加工技術(shù)。?

1 基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)加數(shù)控化

發(fā)達(dá)國家數(shù)控機(jī)床占機(jī)床總數(shù)的30%～40%，而航空制造業(yè)更高，達(dá)到50%～80%。波音、麥道等飛機(jī)制造公司都配置了數(shù)量可觀的各種不同類型的先進(jìn)數(shù)控設(shè)備，特別是大型、多坐標(biāo)數(shù)控銑和加工中心，同時(shí)與之相關(guān)的配套設(shè)備齊全，數(shù)控化率高，基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)加數(shù)控化。?

波音公司在Auburn民機(jī)制造分部建立了鋁、鈦、鋼結(jié)構(gòu)件機(jī)加車間和機(jī)翼蒙皮與梁結(jié)構(gòu)件機(jī)加車間，機(jī)加設(shè)備362臺(tái)，配置NC機(jī)床約180臺(tái)，數(shù)控化率達(dá)50%。?

在90年代中后期，這些公司仍在進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)機(jī)加設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造和更新，特別是多坐標(biāo)高速數(shù)控銑床和加工中心。如波音公司在Wichita軍機(jī)制造分部就新配有法國Forest Line公司43m×3m×2m高架3龍門5坐標(biāo)Minumac 30TH 數(shù)控銑床，加工“空中客車”飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的英國航宇(BAe)、原德國漢堡DASA公司、負(fù)責(zé)貝爾直升機(jī)結(jié)構(gòu)件制造的Remele公司等都配有數(shù)量不等的法國Forest Line公司的高速5坐標(biāo)龍門銑床。其中Remele公司多達(dá)6臺(tái)，主軸功率40kW，轉(zhuǎn)速40000r/min，可加工零件壁厚薄到0.76mm。同時(shí)還配有Fischer機(jī)床頭，主軸功率75kW，轉(zhuǎn)速5000r/min,可加工尺寸很大的機(jī)翼壁板，切削效率很高。貝爾直升機(jī)公司還添置了美國費(fèi)城Marwin公司用于加工飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的Automax IV雙主軸5坐標(biāo)高速加工中心，規(guī)格為20m×8m×9m，主軸轉(zhuǎn)速24000r/min，進(jìn)給速度?20m/min?。?

2 數(shù)控加工效率高

發(fā)達(dá)國家飛機(jī)制造公司數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平高。表現(xiàn)在：不僅數(shù)控設(shè)備利用率高(一般達(dá)80%)，主軸利用率高(95%)，且加工效率極高，加工周期短，勞動(dòng)生產(chǎn)率是我國的20～40倍。大型機(jī)翼整體加工件加工效率約50kg/h。麥道公司制造C-17軍用運(yùn)輸機(jī)起落架艙隔框，加工效率約30kg/h。?

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3 廣泛應(yīng)用先進(jìn)的CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)

廣泛應(yīng)用CAD/CAPP/CAM/CAE自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造應(yīng)用軟件以及DFX等并行工程，并有足夠的工藝知識(shí)數(shù)據(jù)庫、切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫、各種規(guī)范化的技術(shù)資料作為使能工具。因而設(shè)計(jì)與工藝手段先進(jìn)，工藝精良，NC加工程序優(yōu)質(zhì)，縮短了工藝準(zhǔn)備周期，提高了設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率，大大縮短了零件生產(chǎn)周期。?

4 DNC技術(shù)廣泛應(yīng)用

發(fā)達(dá)國家飛機(jī)制造公司大多數(shù)在70年代末80年代就已經(jīng)廣泛地應(yīng)用了分布式數(shù)字控制技術(shù)(Distributed NC，DNC)。波音公司在Wichita 軍機(jī)分部建立的一個(gè)DNC系統(tǒng)，大約連接有分布在若干不同車間中的130多臺(tái)數(shù)控設(shè)備, 包括加工中心、大型銑床、數(shù)控測(cè)量機(jī)。麥道、MBB和extron工廠等都建立了DNC系統(tǒng)。美國大約有2萬多家小型飛機(jī)零部件轉(zhuǎn)包制造商，60％～80％都使用了DNC系統(tǒng)。采用DNC技術(shù)具有明顯的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)效益，通?？商岣呱a(chǎn)率15%～20%。?

5 高速切削技術(shù)的應(yīng)用

高速加工(High Speed Machining,HSM)被認(rèn)為是21世紀(jì)機(jī)加工藝中最重要的手段。高速切削與常規(guī)切削相比具有明顯優(yōu)點(diǎn)：加工時(shí)間減少約60%～80%，進(jìn)給速度提高5～10 倍，材料去除率提高3～5倍，刀具耐用度提高70%，切削力減少約30%，表面粗糙度Ramax可達(dá)8～10μm，工件溫升低，熱變形、熱膨脹減小，適宜加工細(xì)長(zhǎng)、復(fù)雜薄壁零件等。

飛機(jī)大型復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)件采用高速數(shù)控加工技術(shù)是近幾年飛機(jī)機(jī)加技術(shù)發(fā)展的一種趨勢(shì)。因此，20世紀(jì)90年代中后期，飛機(jī)制造商添置了許多先進(jìn)的多坐標(biāo)高速數(shù)控銑和加工中心用于鋁、鈦、鋼等材料的各種整體結(jié)構(gòu)件加工。波音Bertsche Engineering公司的高速加工中心，用于航空航天鋁合金、復(fù)合材料零件的加工。

對(duì)鋁合金高速加工，切削速度可達(dá)2000～5000m/min，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)10000～40000r/min，加工進(jìn)給速度為2～20m/min ，材料去除率30～40kg/h。?

高速切削加工技術(shù)對(duì)機(jī)床、刀具、控制系統(tǒng)、編程等都提出了更高的要求。發(fā)達(dá)國家對(duì)高速加工的配套技術(shù)研究和應(yīng)用作為一個(gè)系統(tǒng)工程看待,解決得較好，并在不斷完善。?

6 應(yīng)用高自動(dòng)化水平的制造系統(tǒng)

發(fā)達(dá)國家飛機(jī)制造公司非常重視應(yīng)用高自動(dòng)化水平的制造系統(tǒng)，提高新飛機(jī)研制生產(chǎn)能力，加強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。70年代末80年代先后建立了柔性制造系統(tǒng)(FMS)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件柔性加工，在新機(jī)研制中發(fā)揮了重要作用。90年代中后期，由于高速切削機(jī)床技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，飛機(jī)整體加工件的增多，開始較廣泛應(yīng)用柔性加工單元或以柔性加工單元組成柔性生產(chǎn)線來加工飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)件(在汽車制造業(yè)領(lǐng)域也同樣得到應(yīng)用)。如波音Wichita軍機(jī)分部用高速加工單元組成的柔性加工生產(chǎn)線來加工飛機(jī)整體隔框零件。達(dá)索飛機(jī)公司在“陣風(fēng)”號(hào)飛機(jī)制造中也建立了一條柔性加工生產(chǎn)線，由4臺(tái)5坐標(biāo)切削中心構(gòu)成，配有自動(dòng)化工件裝卸小車，容量達(dá)1000的機(jī)械手控制的工具庫，只需配備一個(gè)操作者。

西方發(fā)達(dá)國家不僅重視發(fā)展數(shù)控主體技術(shù)，并注重協(xié)調(diào)發(fā)展與數(shù)控技術(shù)配套的各單元自動(dòng)化技術(shù)，包括數(shù)控車間信息管理系統(tǒng)，從而使得數(shù)控技術(shù)得以快速發(fā)展并達(dá)到了很高的應(yīng)用水平，有力地推動(dòng)了飛機(jī)制造業(yè)發(fā)展和進(jìn)步。目前，發(fā)達(dá)國家飛機(jī)制造商不僅實(shí)現(xiàn)了高效數(shù)控加工，而且實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化設(shè)計(jì)(D-D)和數(shù)字化制造(D-M)。

關(guān)于《航空工業(yè)集團(tuán)質(zhì)量》的介紹到此就結(jié)束了。