军事航天技术

军事航天技术军事教研室邓育新了解军事航天技术的基础知识；懂得航天器的军事应用，以及由此而产生的对现代战争的重大影响。教学目的教学内容第一节航天技术的发展概述第二节航天技术的军事应用第三节航天技术对现代战争影响第一节航天技术的发展概述•航天技术是当今世界上最引人注目的事业之一，人类的活动范围，经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层，再从大气层到外层空间的逐步扩展过程。人类活动范围的每一次飞跃，都大大增强了认识和改造自然的能力，促进了生产力的发展和社会进步。（一）航天基本知识第一节航天技术的发展概述航天技术：通过将无人或载人航天器送入太空，以探索、开发和利用太空以及地球以外天体的综合性工程技术，又称空间技术。军事航天技术：是把航天技术应用于军事领域，为军事目的进入太空和开发、利用太空的一门综合性工程技术。第一节航天技术的发展概述在1981年召开的国际宇航联合会第32届大会上，国际社会将自然环境区分为四类。第一类环境为陆地，约占地球表面面积29%；第二类环境为海洋，约占地球表面面积71%；第三类环境为大气层，指地表以外包围地球的气体层；第四类环境为外层空间。外层空间，也叫太空，专指地球大气层之外的宇宙空间。在这次会议上，国际社会以人造卫星离地面的最低高度大约100千米作为外层空间的最低界限。100千米以下属于一个国家的领空，100千米以上就属于国际社会共享的太空。航天范围——太空，也叫外层空间，专指地球大气层之外的宇宙空间。100-110km太空地球大气层第一节航天技术的发展概述（二）世界航天技术发展概况航天技术的发展经历了3个阶段：试验阶段、应用研究阶段、发展提高阶段。第一节航天技术的发展概述在试验阶段人类取得的主要成果是发射了人造卫星和实现了载人航天。前苏联是第一个成功发射卫星的国家，1957年10月4日前苏联将一颗名为“斯普特尼克1号”的人造卫星发射入轨，这颗卫星重83Kg。科罗廖夫第一节航天技术的发展概述前苏联的这次发射对美国震动很大，美国随后采取了一系列措施，在1958年1月31日将一颗名为探险者号的卫星送上天，这颗卫星仅有8.2Kg重。美国发射这颗卫星，象征意义大于实际意义，主要是向前苏联发出这样一个信号：美国也能发射人造卫星。第一节航天技术的发展概述1960年3月11日，美国发射了“先驱者5号”探测器，它成为人类第一个深空探测器，从3,6510km远处发回了探测数据。第一节航天技术的发展概述1961年2月21日，前苏联发射了“金星1号”探测器，开始了人类对太阳系行星的探测。“金星1号”探测器第一节航天技术的发展概述在载人方面，前苏联再次领先美国。1961年4月12日前苏联宇航员加加林乘“东方1号”载人飞船首航太空，实现了人类遨游太空的梦想。为纪念加加林首次进入太空的壮举，俄罗斯把每年的4月12日定为宇航节，在这一天举行隆重的纪念活动。第一节航天技术的发展概述1961年加加林进入太空第一节航天技术的发展概述1962年8月27日，美国发射的“水手2号”探测器第一次成功飞越金星。第一节航天技术的发展概述1964年11月28日，美国发射的“水手4号”探测器第一次成功飞越火星。第一节航天技术的发展概述1965年3月，前苏联航天员从“上升号”载人飞船上走出舱外，实现了人类第一次太空行走。列昂诺夫第一节航天技术的发展概述1966年1月，前苏联两艘“联盟号”飞船第一次在轨道上成功交会对接，并实现了两位航天员从一艘飞船向另一艘飞船的转移。第一节航天技术的发展概述应用研究阶段的主要成果是人类登上了地球以外的天体。人类自诞生以来，一直在地球上，从未涉足过其它星球，但是在1969年7月21日人类改写了这段历史，这一天，美国“阿波罗11号”载人飞船首次登上月球。当时的宇航员之一阿姆斯特朗成为第一位登上月球的人。第一节航天技术的发展概述1969年７月20日美国阿波罗11号飞船首次登上月球。N．A．阿姆斯特朗E．E．奥尔德林这是我个人的一小步，但它却是人类向自然进军的一大步。第一节航天技术的发展概述1969年阿波罗11号飞船登月第一节航天技术的发展概述发展提高阶段的主要成果是发射了空间站和航天飞机。世界上第一个空间站是前苏联在1971年4月19日发射的试验性载人空间站“礼炮1号”，从此载人太空飞行进入一个新的阶段。前苏联一共发射了7座礼炮号空间站，前5座只有一个接口，只能与一艘飞船对接飞行。因此空间站上携带的食品，氧气，燃料等储备有限，在太空寿命都不很长。经过改进的礼炮6号和7号空间站，增加了一个对接口，除了连接载人飞船外，还可与一艘货运飞船对接，用以补给宇航员生活所需要的各种用品。这就大大地延长了空间站的工作时间。第一节航天技术的发展概述1971年4月19日苏联礼炮1号空间站苏联礼炮7号空间站1982年4月19日1973年5月14日美天空实验室的空间站空间站是长期在空间运行并可供航天员生活工作的航天器，具有很高的军事价值。苏联发射了“礼炮”号和“和平”号空间站。美国发射了“天空实验室”。第一节航天技术的发展概述1986年苏联发射和平号空间站1998年12月2000年9月国际空间站2005年7月2006年9月美国俄罗斯法国德国意大利英国比利时丹麦荷兰挪威西班牙瑞典瑞士日本加拿大巴西国际空间站长108米，宽88米，质量超过400吨，常驻人员6人。第一节航天技术的发展概述美国在发射卫星、载人航天和空间站方面都落后前苏联，但在航天飞机方面，美国没有再次落后于前苏联。1981年4月12日，也就加加林遨游太空20周年纪念日这天，美国哥伦比亚号航天飞机首航成功，正式开启了美国国家航空和宇宙航空局的太空运输系统计划。然而不幸的是，哥伦比亚号在2003年2月1日的一次飞行中失事，机上7名宇航员不幸全部遇难。第一节航天技术的发展概述哥伦比亚号发射、飞行、降落第一节航天技术的发展概述2003年2月1日，“哥伦比亚”号航天飞机失事炸毁。第一节航天技术的发展概述（三）航天技术的六大技术难关一箭多星关上天关回收关地球同步关太阳同步关载人航天关六大技术难关一上一下两同步一箭多星人上天第一节航天技术的发展概述上天关，是人类探索太空的第一步。所谓上天，就是把卫星或其他飞行器加速到足够大的速度，推进到足够高的高度让它绕地球转起来。卫星绕地球运行的基本条件１.速度条件第一节航天技术的发展概述第一宇宙速度V1＝7.9公里／秒（物体离开地面绕地球做圆周运动所需的最小发射速度）第二宇宙速度V2＝11.2公里／秒（物体挣脱地球引力的束缚而成为绕太阳运行的人造行星，或飞到其他行星上去的飞船所具有的最小速度）第三宇宙速度V3＝16.7公里／秒（物体要进一步挣脱太阳的引力束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去所必须具有的最小速度）第一节航天技术的发展概述２.高度条件•大气层的90%大气质量是在15—20Km以下，随着高度的增加，空气密度急剧下降；•在距地面100Km的高度上，空气密度为海平面的一百万分之一；•在距地面120Km的高度上，空气密度为海平面的几千万分之一。第一节航天技术的发展概述第一节航天技术的发展概述俄罗斯美国法国日本中国英国印度以色列伊朗朝鲜（2009.2.3希望号）（2009.4.5光明星2号）第一节航天技术的发展概述地球同步关，就是把卫星发射到地球同步轨道上。地球同步轨道位于地球赤道上空，离地面垂直高度为35786公里，卫星的方向正东，速度为每秒3.07公里，这样，卫星绕地球旋转一周的时间正好与地球自转一周时间相同，这样从地面看上去，位于地球同步轨道上的卫星仿佛“挂”在天上一样静止不动，所以地球同步轨道也叫地球静止轨道，这就是地球同步关。位于地球同步轨道上的卫星，由于其观测范围广，跟踪简单，使用方便，能够24小时连续工作，所以具有非常巨大的应用价值。目前，通信、广播、导航定位、导弹预警、气象观测等卫星都采用这种轨道。第一节航天技术的发展概述地球同步静止轨道1.轨道高度高2.卫星定点难3.用途特殊主要特点：第一节航天技术的发展概述第一节航天技术的发展概述太阳同步关，是指把卫星发射到太阳同步轨道，太阳同步轨道是一种特殊的轨道，卫星在这个轨道上运行，与地球绕太阳的公转同步。沿这种轨道运行的卫星，每次总是以相同的方向、相同的当地时间从同一个地方经过。比如，一颗太阳同步轨道上的卫星经过福州上空的时间是上午9点，那么这颗卫星每天上午9点都会经过福州上空一次。具有这种飞行特点的卫星，用来拍摄云图，可以方便地比较天气的变化形势；用来对地面照相侦察，则可以发现地面军事目标的动态变化情况。第一节航天技术的发展概述第一节航天技术的发展概述一箭多星是指用一枚火箭同时发射多颗卫星。这种发射有两种方式：在大多数情况下，多星轨道基本相同；另一种情况是把卫星分别送入不同轨道。打个比方，前一种情况类似于民航，所有乘客同时上下飞机；后一种则类似于空降兵，大家从同一地方上飞机，但在不同地方跳伞，所以后一种难度更大一些。目前掌握这一技术的国家还有美国、俄罗斯和欧洲空间局几家。由于一箭多星技术与分导技术有非常密切的联系，所以谁掌握了一箭多星技术，就意味着向分导技术迈进了一大步。第一节航天技术的发展概述1981年9月20日，我国使用“风暴一号”火箭同时发射了3颗卫星。即“实践一号”“实践一号甲”“实践一号乙”第一节航天技术的发展概述第一节航天技术的发展概述返回关就是把发射的卫星按预定的要求再回收回来，并落在预定地域。据测算，卫星在返回地面过程中，如果速度误差每秒5米，卫星落地点就要偏离70公里；如果角度误差0.1度，卫星落地点就要偏离300公里！因此从这个意义上讲，回收要比发射更加困难。到目前为止，能够回收卫星的国家只有美国、俄罗斯和中国，而且我国的回收成功率是最高的。近30年我们回收卫星无一失败，这一点连美国和俄罗斯这样的航天大国也都没有办到。第一节航天技术的发展概述离轨再入着陆1975年11月26日成功发射并回收了第一颗返回式遥感卫星，成为继美国、苏联之后世界上第三个掌握卫星返回技术的国家。第一节航天技术的发展概述载人航天关是航天技术的最后一道难关。由于载人航天要面对超重、失重、低重力等一系列问题，所以载人航天关首先要解决的就是这些问题。1961年4月12日前苏联宇航员加加林乘“东方1号”载人飞船绕地球运行一圈后，安全返回。1961年5月5日，美国第一位进行亚轨道飞行的航天员谢泼德驾驶美国“水星”MR3飞船进行首次载人亚轨道飞行，美国因此成为继前苏联之后世界上第二个具有载人航天能力的国家。第一节航天技术的发展概述第一节航天技术的发展概述（四）我国航天技术发展概况我国的航天技术经过几十年的发展，取得了一系列的成果，主要有：1、建立了一支优秀的航天技术队伍。1956年，国防部第五研究院成立。1957年11月，中国运载火箭技术研究院成立。1968年2月20日，中国空间技术研究院成立。首任院长由钱学森担任。第一节航天技术的发展概述第一节航天技术的发展概述2、成功地研制了大型运载火箭，包括长征火箭系列共25个型号。从1970年4月24日到2013年12月21日，长征系列运载火箭已发射189次，成功179次，成功率95%，达到了国际一流火箭发射成功率的标准。我们也要搞人造卫星。--摘自1958年5月党的八大二次会议第一节航天技术的发展概述1970年4月24日，中国第一颗人造地球卫星——东方红一号在酒泉卫星发射中心用自行研制的长征一号运载火箭发射成功，拉开了中国航天活动的序幕。莫斯科电台和《真理报》仅用一句话报道中国的发射：毛泽东的人造卫星是打在俄国脸上的一记耳光！第一节航天技术的发展概述3、成功地研制了各类人造地球卫星。主要包括返回式遥感卫星系列、“东方红”通信广播卫星系列、“资源”地球资源卫星系列、“实践”科学探测与技术试验卫星系列、“风云”气象卫星系列、“北斗”导航定位卫星系列六大卫星系列。第一节航天技术的发展概述4、建立了完整的发射和测控体系。我国目前在酒泉、太原、西昌分别建立了卫星发射中心，2007年我国决定在海南建立第4个卫星发射中心－－海南文昌卫星发射中心。同时我国在陆地和海上建立了一整套完整的测控系统。第一