1.航空航天的知識(shí)
航空航天技術(shù) 為航空航天活動(dòng)的順利進(jìn)行而創(chuàng)立的一系列高級(jí)復(fù)雜的施工作業(yè)程序。
它涉及人力資源配置,設(shè)備儀器搭配與安裝使用等艱深的學(xué)術(shù)作業(yè)。是國(guó)家,民族,乃至整個(gè)人類發(fā)展的高度追求。
航空航天電子技術(shù) 航空航天電子技術(shù)(electronics for aeronautics and astronautics) [編輯本段]概述 應(yīng)用于航空工程和航天工程的電子與電磁波理論和技術(shù)。在現(xiàn)代航空和航天工程中電子系統(tǒng)是重要的系統(tǒng)之一。
[編輯本段]組成 它按功能分為通信、導(dǎo)航、雷達(dá)、目標(biāo)識(shí)別、遙測(cè)、遙控、遙感、火控、制導(dǎo)、電子對(duì)抗等系統(tǒng)。各種系統(tǒng)一般包括飛行器上的電子系統(tǒng)和相應(yīng)的地面電子系統(tǒng)兩部分,這兩部分通過電磁波傳輸信號(hào)合成為一個(gè)系統(tǒng)。
和這些電子系統(tǒng)有關(guān)的電子理論和技術(shù)有通信理論、電磁場(chǎng)理論、電波傳播、天線、檢測(cè)理論和技術(shù)、編碼理論和技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等,而微電子技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)則是提高各種電子系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)。它們的發(fā)展使飛行器上的電子系統(tǒng)進(jìn)一步小型化和具有實(shí)時(shí)處理更大量數(shù)據(jù)的能力,進(jìn)而使飛機(jī)的性能(機(jī)動(dòng)能力、火控能力、全天候飛行、自動(dòng)著陸等)大為提高,航天器的功能(科學(xué)探測(cè)、資源勘測(cè)、通信廣播、偵察預(yù)警等)日益擴(kuò)大。
[編輯本段]特點(diǎn) 一、航空航天飛行器上電子設(shè)備的特點(diǎn)是: ①要求體積小、重量輕和功耗??;②能在惡劣的環(huán)境條件下工作;③高效率、高可靠和長(zhǎng)壽命。在高性能飛機(jī)和航天器上,這些要求尤為嚴(yán)格。
飛機(jī)和航天器的艙室容積、載重和電源受到嚴(yán)格限制。衛(wèi)星上設(shè)備重量每增加1公斤,運(yùn)載火箭的發(fā)射重量就要增加幾百公斤或更多。
導(dǎo)彈和航天器要承受嚴(yán)重的沖擊過載、強(qiáng)振動(dòng)和粒子輻射等。一些航天器的工作時(shí)間很長(zhǎng),如靜止軌道通信衛(wèi)星的長(zhǎng)達(dá)7~10年,而深空探測(cè)器的工作時(shí)間更長(zhǎng)。
因此,航空航天用的電子元器件要經(jīng)過極嚴(yán)格的質(zhì)量控制和篩選,而電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要充分運(yùn)用可靠性理論和冗余技術(shù)。 二、航空航天電子技術(shù)的主要發(fā)展方向是: ①充分利用電子計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路,提高航空航天電子系統(tǒng)的綜合化、自動(dòng)化和智能化水平;②提高實(shí)時(shí)信號(hào)處理和數(shù)據(jù)處理的能力和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?;③發(fā)展高速率和超高速率的大規(guī)模集成電路;④發(fā)展更高頻率波段(毫米波、紅外、光頻)的電子技術(shù);⑤發(fā)展可靠性更高和壽命更長(zhǎng)的各種電子元器件。
2.關(guān)于航天的知識(shí)
航天活動(dòng)包括航天技術(shù)(又稱空間技術(shù)),空間應(yīng)用和空間科學(xué)三大部分。
航天技術(shù)是指為航天活動(dòng)提供技術(shù)手段和保障條件的綜合性工程技術(shù)??臻g應(yīng)用是指利用航天技術(shù)及其開發(fā)的空間資源在科學(xué)研究、國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)、文化教育等領(lǐng)域的各種應(yīng)用技術(shù)的總稱。
空間資源系指地球大氣層以外的可為人類開發(fā)和利用的各種環(huán)境、能源與物質(zhì)資源,入空間高遠(yuǎn)位置、高真空、超低溫、強(qiáng)輻射、微重力環(huán)境、太陽(yáng)能以及地球以外天體的物質(zhì)資源等。擴(kuò)展資料:太空資源:太空資源泛指太空中客觀存在的、可供人類開發(fā)利用的環(huán)境和物質(zhì)。
主要包括:相對(duì)于地面的高遠(yuǎn)位置資源,高真空和超潔凈環(huán)境資源,微重力環(huán)境資源,太陽(yáng)能資源,月球資源,行星資源等。太空上可利用的資源比地球上可利用的資源要豐富的多。
僅從太陽(yáng)系范圍來說,在月球、火星和小行星等天體上,有豐富的礦產(chǎn)資源;在類木行星和彗星上,有豐富的氫能資源;在行星空間和行星際空間,有真空資源、輻射資源、大溫差資源,那里的太陽(yáng)能利用有效率也比地球上高的多。目前取得了巨大的社會(huì)效益。
高真空和高潔凈是外層空間的顯著特征,是進(jìn)行許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)、發(fā)展航天技術(shù)、生產(chǎn)電子產(chǎn)品和高級(jí)藥品的理想環(huán)境,尤其它是人類的航天活動(dòng)的先決條件。高真空、超潔凈環(huán)境資源取得了相當(dāng)大的實(shí)際效果,但微重力資源和太陽(yáng)能資源的利用還處于試驗(yàn)、研究和創(chuàng)造條件的階段。
3.航空航天的知識(shí)
航空航天技術(shù) 為航空航天活動(dòng)的順利進(jìn)行而創(chuàng)立的一系列高級(jí)復(fù)雜的施工作業(yè)程序。它涉及人力資源配置,設(shè)備儀器搭配與安裝使用等艱深的學(xué)術(shù)作業(yè)。是國(guó)家,民族,乃至整個(gè)人類發(fā)展的高度追求。
航空航天電子技術(shù) 航空航天電子技術(shù)(electronics for aeronautics and astronautics)
[編輯本段]概述
應(yīng)用于航空工程和航天工程的電子與電磁波理論和技術(shù)。在現(xiàn)代航空和航天工程中電子系統(tǒng)是重要的系統(tǒng)之一。
[編輯本段]組成
它按功能分為通信、導(dǎo)航、雷達(dá)、目標(biāo)識(shí)別、遙測(cè)、遙控、遙感、火控、制導(dǎo)、電子對(duì)抗等系統(tǒng)。各種系統(tǒng)一般包括飛行器上的電子系統(tǒng)和相應(yīng)的地面電子系統(tǒng)兩部分,這兩部分通過電磁波傳輸信號(hào)合成為一個(gè)系統(tǒng)。和這些電子系統(tǒng)有關(guān)的電子理論和技術(shù)有通信理論、電磁場(chǎng)理論、電波傳播、天線、檢測(cè)理論和技術(shù)、編碼理論和技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等,而微電子技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)則是提高各種電子系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)。它們的發(fā)展使飛行器上的電子系統(tǒng)進(jìn)一步小型化和具有實(shí)時(shí)處理更大量數(shù)據(jù)的能力,進(jìn)而使飛機(jī)的性能(機(jī)動(dòng)能力、火控能力、全天候飛行、自動(dòng)著陸等)大為提高,航天器的功能(科學(xué)探測(cè)、資源勘測(cè)、通信廣播、偵察預(yù)警等)日益擴(kuò)大。
[編輯本段]特點(diǎn)
一、航空航天飛行器上電子設(shè)備的特點(diǎn)是:
①要求體積小、重量輕和功耗??;②能在惡劣的環(huán)境條件下工作;③高效率、高可靠和長(zhǎng)壽命。在高性能飛機(jī)和航天器上,這些要求尤為嚴(yán)格。飛機(jī)和航天器的艙室容積、載重和電源受到嚴(yán)格限制。衛(wèi)星上設(shè)備重量每增加1公斤,運(yùn)載火箭的發(fā)射重量就要增加幾百公斤或更多。導(dǎo)彈和航天器要承受嚴(yán)重的沖擊過載、強(qiáng)振動(dòng)和粒子輻射等。一些航天器的工作時(shí)間很長(zhǎng),如靜止軌道通信衛(wèi)星的長(zhǎng)達(dá)7~10年,而深空探測(cè)器的工作時(shí)間更長(zhǎng)。因此,航空航天用的電子元器件要經(jīng)過極嚴(yán)格的質(zhì)量控制和篩選,而電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要充分運(yùn)用可靠性理論和冗余技術(shù)。
二、航空航天電子技術(shù)的主要發(fā)展方向是:
①充分利用電子計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路,提高航空航天電子系統(tǒng)的綜合化、自動(dòng)化和智能化水平;②提高實(shí)時(shí)信號(hào)處理和數(shù)據(jù)處理的能力和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?;③發(fā)展高速率和超高速率的大規(guī)模集成電路;④發(fā)展更高頻率波段(毫米波、紅外、光頻)的電子技術(shù);⑤發(fā)展可靠性更高和壽命更長(zhǎng)的各種電子元器件。
4.航天科技小知識(shí)
一、航空航天飛行器上電子設(shè)備的特點(diǎn)是: ①要求體積小、重量輕和功耗??;②能在惡劣的環(huán)境條件下工作;③高效率、高可靠和長(zhǎng)壽命。
在高性能飛機(jī)和航天器上,這些要求尤為嚴(yán)格。飛機(jī)和航天器的艙室容積、載重和電源受到嚴(yán)格限制。
衛(wèi)星上設(shè)備重量每增加1公斤,運(yùn)載火箭的發(fā)射重量就要增加幾百公斤或更多。導(dǎo)彈和航天器要承受嚴(yán)重的沖擊過載、強(qiáng)振動(dòng)和粒子輻射等。
一些航天器的工作時(shí)間很長(zhǎng),如靜止軌道通信衛(wèi)星的長(zhǎng)達(dá)7~10年,而深空探測(cè)器的工作時(shí)間更長(zhǎng)。因此,航空航天用的電子元器件要經(jīng)過極嚴(yán)格的質(zhì)量控制和篩選,而電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要充分運(yùn)用可靠性理論和冗余技術(shù)。
二、航空航天電子技術(shù)的主要發(fā)展方向是: ①充分利用電子計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路,提高航空航天電子系統(tǒng)的綜合化、自動(dòng)化和智能化水平;②提高實(shí)時(shí)信號(hào)處理和數(shù)據(jù)處理的能力和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?;③發(fā)展高速率和超高速率的大規(guī)模集成電路;④發(fā)展更高頻率波段(毫米波、紅外、光頻)的電子技術(shù);⑤發(fā)展可靠性更高和壽命更長(zhǎng)的各種電子元器件。
5.關(guān)于航空航天的知識(shí)和趣聞
航空航天基本知識(shí) 我們知道,人類的家園是地球,而地球的外面覆蓋著一層大氣,如果沒有水和大氣以及適宜的溫度和環(huán)境,生物是很難生存的。
通常,在人們的眼中,“天”很高,要想沖出厚厚的大氣層,進(jìn)入太空非常非常困難。其實(shí),與地球相比,大氣層是很稀薄的。
人們知道,地球的直徑大約為12700千米,而大氣層的厚度只有100 -800千米。如果將地球比作一個(gè)蘋果的話,那么,我們可以把大氣層看成是蘋果的皮,可這層“蘋果皮”本身卻是變化多端的。
比如最貼近地球表面的一層,叫作對(duì)流層,其高度從海平面起一直到大約11000米止,其頂界是隨緯度、季節(jié)等情況而變化的,在赤道地區(qū)為17000米,在中緯度地區(qū)(如北京、天津地區(qū))為11000米,在地球兩極地區(qū)則為7000-8000米。 對(duì)流層的主要特點(diǎn)是,空氣溫度隨著高度的增加而降低,因而又稱為變溫層,平均而言高度每上升1000米,氣溫約下降6.5℃。
與此同時(shí),氣壓也隨高度的增加而降低。由于地球引力的作用,在 5500米的高度范圍內(nèi),包含了大氣總量的一半,而整個(gè)對(duì)流層,大約占了全部大氣質(zhì)量的四分之三。
由于幾乎所有的水蒸氣都集中在這一層大氣內(nèi),再加上大量的微粒,因而,這里也是風(fēng)云變幻最為劇烈的一層。從大約11000米的高度起,直到30500米左右,其大氣溫度基本不變,平均保持在-56.5℃上下,因此被稱為同溫層(實(shí)際情況是:在25000米以下,氣溫隨高度的升高而上升。
在同溫層頂,氣溫約升至-43至-33℃)。同溫層的氣溫之所以具有這樣的特點(diǎn),是因?yàn)樵搶哟髿怆x地球表面較遠(yuǎn),受地面溫度的影響較小,并且其頂部存在著臭氧,能夠直接吸收太陽(yáng)的輻射熱等。
同溫層所包含的空氣質(zhì)量大約占整個(gè)大氣的四分之一弱。在這一層大氣內(nèi),沒有上下對(duì)流,只有水平方向的風(fēng),所以又叫作平流層。
另外,該層大氣幾乎不存在水蒸氣,基本上沒有云、霧、雨、雹等氣象變化的現(xiàn)象,這對(duì)飛行器的平穩(wěn)飛行是非常有利的。不過,由于空氣密度很小,飛機(jī)在這一高度層上又不適宜機(jī)動(dòng)飛行。
人類的航空活動(dòng)差不多都集中在對(duì)流層和同溫層內(nèi)。為了保證飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率,飛機(jī)飛行的高度一般不超過30千米的界限。
從30千米到80-100千米的高度范圍,被稱為中間層。這一層空氣的特點(diǎn)是:以 45千米為界,溫度先升后降。
由于大量的臭氧存在,其氣溫先由同溫層頂?shù)?33℃提高到17至40℃左右;從45千米起,隨著高度的升高,氣溫又開始下降,一直降低到-65.5℃至-113℃。 中間層的空氣已經(jīng)很稀薄了,其空氣質(zhì)量約只占整個(gè)大氣層的1/3000。
在80千米高度上,空氣的密度只有地面的五萬(wàn)分之一;而在100千米高度上,空氣的密度僅為地面的一千萬(wàn)分之八。由于空氣非常稀薄,并且氣體開始呈現(xiàn)電離現(xiàn)象,因此,人們一般把飛行高度達(dá)到80—100千米的飛行器,看成是不依靠大氣飛行的航天器。
1967年10月,美國(guó)試飛員約瑟夫?沃爾克駕駛X-15A火箭飛機(jī)飛出了 7297千米/小時(shí)的驚人速度,創(chuàng)造了有人駕駛飛機(jī)速度的世界紀(jì)錄。而且,他還曾多次飛到了80千米以上的高空,成為美國(guó)第一個(gè)“駕駛飛機(jī)的宇航員”。
按照美國(guó)航空航天局規(guī)定:飛行高度超過80千米的飛行員即可稱為宇航員. 在中間層之上直至800千米高空的范圍,稱作電離層。其特點(diǎn)是:含有大量的帶正電或負(fù)電的離子,空氣具有導(dǎo)電性。
并且,其溫度隨高度的增大而迅速升高,在200千米高度時(shí),氣溫可達(dá)400℃。所以,這里又被人們叫作“暖層”。
在電離層頂端之外,便是大氣的最外層——“散逸層”了。由于地球引力的減弱,氣體分子和等離子體與地球已若即若離。
電離層和散逸層的空氣密度極低,對(duì)太空飛行器的影響已很小,因此,人類大部分的航天活動(dòng)都是在它們之內(nèi)(或之外)進(jìn)行的。 航空與航天的區(qū)別: 航空與航天是人們經(jīng)常接觸的兩個(gè)技術(shù)名詞,兩者雖然僅一字之差,卻被稱為兩大技術(shù)門類,這是為什么呢? 您稍加注意即可發(fā)現(xiàn),航空技術(shù)主要是研制軍用飛機(jī)、民用飛機(jī)及吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),航天技術(shù)主要是研制無人航天器、載人航天器、運(yùn)載火箭和導(dǎo)彈武器,最能集中體現(xiàn)兩者成果的是航空器和航天器。
從航空器與航天器的重大區(qū)別上即可看出兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的顯著差異。 第一,飛行環(huán)境不同。
所有航空器都是在稠密大氣層中飛行的,其工作高度有限?,F(xiàn)代飛機(jī)最大飛行高度也就是距離地面30多千米。
即使以后飛機(jī)上升高度提高,它也離不開稠密大氣層。而航天器沖出稠密大氣層后,要在近于真空的宇宙空間以類似自然天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律飛行,其運(yùn)行軌道的近地點(diǎn)高度至少也在100千米以上。
對(duì)在運(yùn)行中的航天器來講,還要研究太空飛行環(huán)境。 第二,動(dòng)力裝置不同。
航空器都應(yīng)用吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)提供推力,吸收空氣中的氧氣作氧化劑,本身只攜帶燃燒劑。而航天器其發(fā)射和運(yùn)行都應(yīng)用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)提供推力,既帶燃燒劑又帶氧化劑。
吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)離開空氣就無法工作,而火箭發(fā)動(dòng)機(jī)離開空氣則阻力減小有效推力更大。吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)包括燃燒劑箱在內(nèi)都可隨飛機(jī)多次使用,而發(fā)射航天器的運(yùn)載火箭都是一次性使用。
雖然航天飛機(jī)的固體助推器經(jīng)過回收可以重復(fù)使用20次,其軌道器液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)可以重復(fù)使。
6.中國(guó)航天小資料
中國(guó)航天事業(yè)自1956年創(chuàng)建以來,經(jīng)歷了艱苦創(chuàng)業(yè)、配套發(fā)展、改革振興和走向世界等幾個(gè)重要時(shí)期,才達(dá)到相當(dāng)規(guī)模和水平:形成了完整配套的研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和試驗(yàn)體系;建立了能發(fā)射各類衛(wèi)星和載人飛船的航天器發(fā)射中心和由國(guó)內(nèi)各地面站、遠(yuǎn)程跟蹤測(cè)量船組成的測(cè)控網(wǎng);建立了多種衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng),取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益;建立了具有一定水平的空間科學(xué)研究系統(tǒng),取得了多項(xiàng)創(chuàng)新成果;培育了一支素質(zhì)好、技術(shù)水平高的航天科技隊(duì)伍。
中國(guó)航天事業(yè)是在基礎(chǔ)工業(yè)比較薄弱、科技水平相對(duì)落后和特殊的國(guó)情、特定的歷史條件下發(fā)展起來的。中國(guó)獨(dú)立自主地進(jìn)行航天活動(dòng),以較少的投入,在較短的時(shí)間里,走出了一條適合本國(guó)國(guó)情和有自身特色的發(fā)展道路,取得了一系列重要成就。
中國(guó)在衛(wèi)星回收、一箭多星、低溫燃料火箭技術(shù)、捆綁火箭技術(shù)以及靜止軌道衛(wèi)星發(fā)射與測(cè)控等許多重要技術(shù)領(lǐng)域已躋身世界先進(jìn)行列;在遙感衛(wèi)星研制及其應(yīng)用、通信衛(wèi)星研制及其應(yīng)用、載人飛船試驗(yàn)以及空間微重力實(shí)驗(yàn)等方面均取得重大成果。