军事高技术-军用航天

第二节军用航天技术军事高技术综述1957-10-4人类历史新篇章——太空军事化自主发射卫星的国家序国家发射时间卫星名称卫星重量(kg)轨道倾角(度)一苏联1957.10.4斯普特尼克-183.665二美国1958.1.31探验者-18.2233三法国65.11.26试验A-14234四日本1970.2.11大隅号9.431五中国1970.4.24东方红-117368六英国71.10.28幸运号65.882七印度1980.7.18光明号3545八以色列1988.9.19地平线-1154143九十朝鲜1998.8.31/伊朗2009.2.3希望号迄今独立用火箭（导弹）发射人造卫星的国家太空军备竞赛开始了！航天技术•航天Spaceflight：太阳系以内（航空：稠密大气层以内；航宇：太阳系以外）1960年第53届巴塞罗那国际航空联合大会决议规定，“地球表面100Km以上空间为航天空间，为国际公共领域，100Km以下空间为航空空间领域。”•航天技术又称空间技术，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。军用。•航天技术是综合程度最高、科技力量投入最多、耗资巨大、竞争激烈的高技术领域。已成为一个国家综合国力的象征。军事高技术综述军用航天技术——星球大战的“助推器”军用航天技术是以军事应用为目的、开发和利用太空的一门综合性工程技术。美国政府2006.11.13发布的《国家太空政策》宣称：“美国在太空享有绝对自由行使权，在必要的情况下，将不予承认敌对国家自由行动的权力。”“拒绝任何制约美国太空行动的武器控制谈判，并重申有权拒绝任何敌视美国的力量进入外层空间”军用航天技术航天技术从一开始就和军事结下了不解之缘，直接为军事目的服务的约占70%，早已成为大国军事系统中不可缺少的重要组成部分。军用航天器的发展正经历着重大的转变，即由“非武器类”的情报搜集、通信、导航等，向“武器类”方向发展，军事大国正大力研制各种各样的航天兵器，许多关键技术已经取得重大突破。孙子：善攻者，动于九天之上军事高技术综述“制天权”决定未来战争胜负！运载火箭技术航天器技术航天测控技术概述航天技术的组成军用航天器航天（空间）技术一、航天关键技术及其军用价值二、军用航天器（卫星和太空武器）一、航天关键技术及其军用价值上天回收一箭多星地球同步太阳同步载人飞行航天技术发展的六大关键技术（六大关）及其背后的军事秘密在航天领域要想成为大国，必须“过六关”，这六关过了就可以真正地称为航天大国了。中国航天技术发展历程上天回收一箭多星地球同步太阳同步载人飞行军事高技术综述乔将军：航天技术背后的军事秘密上天回收一箭多星地球同步太阳同步载人飞行航天技术的六大关只要卫星能上天导弹肯定过了关上天把飞行器加速到足够大的速度，推进到足够高的高度使其绕地球转起来。17世纪开普勒通过计算，发现行星沿椭圆轨道运行等开普勒三定律1957年10月苏联成功发射了世界上第一颗人造卫星，这是人类航天历史上的一个里程碑17世纪牛顿力学形成体系，认识了万有引力定律物理学为宇航奠定理论基础20世纪初叶，“现代宇航之父”齐奥尔科夫斯基给出了三个宇宙速度的概念并精确计算了它们的数值。航天器环绕地球运行的基本条件rvm22rMmG·＝G·——=MmR2mg（1）（2）（3）VMRrm地球卫星运行轨道skmsmgRv/9.7/104.68.96椭圆抛物线７.９圆形７.９-１１.２V1＝7.9km/s（第一宇宙速度，又称环绕地球速度）V2＝11.2km/s（第二宇宙速度，又称脱离地球速度）V3＝16.7km/s（第三宇宙速度，又称逃逸太阳速度）“现代宇航之父”齐奥尔科夫斯基（一）速度条件：Ｖ１≤发射ＶＶ２军事高技术综述高轨道------10000公里以上中轨道------300至1500公里低轨道------120至300公里（二）高度条件必须把卫星的轨道选在稠密大气层以外，即120公里的高空。否则会受到很大的阻力，并且与空气磨擦会产生数千度甚至上万度的高温，从而烧坏卫星。在120Km高度上，空气密度为海平面的几千万分之一。美国1959年曾发射了一颗卫星，距地球最低点是69英里=112Km，这颗卫星发射的很成功，上去围绕地球转了一圈后就掉下来了。为什么？这是由于受到空气阻力的影响，它没有真正脱离无阻力飞行的环境，所以就掉下来了。严格说必须把卫星运行轨道选择在120Km以上的空间，它才不会掉下来。（二）高度条件航天器环绕地球运行的条件是：一是具有足够大的速度（Ｖ１≤ＶＶ２）；二是具有足够的高度（大于120km）。轨道高度(km)02005001000500035,78638.4×104环绕速度(km/s)7.97.87.67.45.53.0751周期(时:分)1:24'1:28'1:35'1:45'23:56'04上天的军事用途•美国的蓝盾公司说：谁能把卫星送上天，谁就将成为军事和科技的领袖国家。•美国的一些军事战略家认为：在19世纪，谁控制了欧亚大陆，谁就能称霸世界；20世纪，谁控制海洋，谁就能称霸世界；而21世纪，决定霸业的关键领域将是太空……太空是无可比拟的战略制高点。•能把卫星送上天，说明这个国家的中远程导弹技术是过关的。能把卫星送上天转起来，就能把卫星换上核弹头到预定地域投放下来。“放卫星”牛皮不是吹的，卫星火箭推的！航天器的发射运载火箭技术•火箭—依靠发动机喷射工作介质（固、液、核、电），产生巨大反作用力向前推进的飞行器。•苏、美都经历了从中远程和洲际弹道导弹改装运载火箭到专门研制的历程。DF-2CZ-2。•多级火箭仍然是当前主要运载工具。运载火箭大多向东发射，这主要是利用地球自转来获取一定的惯性力，降低推进剂的消耗。运载火箭发射成功率的比较（2003.5）火箭系列“德尔它”“阿里亚娜”“质子号”“长征”国家（集团）美国“欧空局”苏联（俄）中国成功率（%）94939090美国运载火箭发射成功率(1999.6.30)火箭系列德尔它宇宙神/半人马座雷神大力神成功率（%）94.388.186.590苏联/俄罗斯运载火箭发射成功率(1999.6.30)火箭系列东方号质子号旋风号天顶号宇宙能源安加拉呼啸号成功率（%)9485.796.374.2SS19改1996.10-2005中国“长征”系列运载火箭发射成功率100%！航天技术的六大关只要卫星能回收侦察测绘不发愁回收把发射的航天器按预定的要求回收回来，并落在预定地域。卫星回收技术(1)离轨段(返回舱分离进过渡轨道)(2)大气层外自由下降段(反推火箭)(3)再入段(空气阻力减速)(4)着陆段(降陆伞)1975年11月26日，“长征2号”运载火箭成功发射了我国第1颗返回式人造卫星，并于1975年12月2日按计划顺利返回，我国成为第三个掌握卫星回收技术的国家。回收成功率达94%（16/17）。过回收关的重要军事价值•回收关是美国于1960年8月10日先过的，1960年底赫鲁晓夫改变访朝计划，改道去了联合国，脱了皮鞋敲桌子抗议美国间谍卫星对别国主权的侵犯。1962年苏联第一颗成像侦察卫星上天。•我国1975年11月26日过了回收关后，先后发射了三颗卫星，装了60Kg胶卷，照2Km的照片。当时台湾所谓的国防部长叶常青要求所有军事设施马上转入地下。•我国发射了20颗回收卫星，回收成功率为94%。这18颗卫星中，15颗纯军用（6颗总参测绘局，9颗总参情报部）。航天技术的六大关一箭多星你能搞别人马上想分导1981年9月20日中国用“风暴1号”运载火箭将3颗实践二号空间物理探测卫星送入预定轨道，成为世界上第四个掌握一箭多星技术的国家。“三星高照”一箭多星与分导•发射成功后《人民日报》头版头条发表了评论员文章说：“三星高照”中国人特别高兴。《北京晚报》报道说“三颗卫星运行轨道大致相同，距地球最近点240Km，最远点1620Km运行轨道平面与地球赤道平面夹角为59.5，环绕地球的飞行时间为103分钟，工作频率40—160兆赫兹。”•美国人特别着急，担心中国导弹的分导技术是不是过了关。一枚火箭推三颗卫星如改为三个核弹头到不同轨道各放一颗，那太可怕了。•一箭多星发射有两种方式：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。分导技术是指在不同轨道上各发射一颗卫星。我们当时是想把卫星分别送入不同轨道的。•现在我们一箭多星技术非常成熟了，目前我国能做到一枚火箭同时发射10个分弹头技术。乔将军：航天技术背后的军事秘密上天回收一箭多星地球同步太阳同步载人飞行航天技术的六大关地球同步轨道一预警通信导航挤军事高技术综述轨道倾角（I）航天器的运行轨道1、轨道倾角（I）——卫星轨道平面和地球赤道平面之间的夹角。2、轨道高度（H）——卫星到地球表面的距离。近地点——轨道离地面最近的位置；近地点高度。远地点——轨道离地面最远的位置；远地点高度。近地点高度地球卫星运行轨道远地点高度近地点A远地点B3、运行周期（T）——卫星沿轨道绕地球飞行一圈的时间。图5-12轨道高度•赤道轨道（轨道平面与地球赤道平面夹角为0度，其中地球同步轨道又称静止轨道）•极地轨道（90度）•倾斜轨道（0-90度为顺行轨道，90-180度为逆行轨道其中一种为太阳同步轨道）航天器的运行轨道（按倾角分）图5-13各种轨道示意图地球同步轨道GEO（对地静止轨道）特点：卫星高度：35,800km（35,786km）轨道倾角：00（轨道平面与赤道平面重合）运行周期：23∶56'04''1（与地球自转周期相等）运行方向：与地球自转方向相同用途：对特定地区进行长时间、不间断观察和通信等。地球35，786kmV卫V卫=3.075km/s卫星运行轨道地球同步轨道（“静止”轨道）只有一条。为了卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。地球同步技术把同步卫星等发射到地球同步轨道（赤道上空，离地面垂直高度为35786公里），沿赤道轨道自西向东顺着地球自转方向运行，速度为每秒3.07公里，运行周期正好等于地球自转一周时间（23小时56分4秒）。用途非常广泛，如军事通信、导弹预警、气象、导航卫星、跟踪与数据中继等多采用此。1984年4月8日，中国用氢氧发动机作第三级的“长征3号”运载火箭发射东方红二号试验通信卫星成功，成为世界上第五个独立研制和发射地球静止轨道同步卫星的国家。航天技术的六大关太阳同步角不变侦察气象反复看•赤道轨道（轨道平面与地球赤道平面夹角为0度，其中地球同步轨道又称静止轨道）•极地轨道（90度）•倾斜轨道（0-90度为顺行轨道，90-180度为逆行轨道其中一种为太阳同步轨道）航天器的运行轨道（按倾角分）太阳同步轨道SSO轨道平面绕地球自转轴的旋转方向、角速度和周期，与地球绕太阳公转的方向、角速度和周期相同（同步），能保证地球公转时卫星轨道面与地日连线夹角--光照角保持不变。太阳能电池帆板始终正对太阳还可发挥最大效能。B´地球自转方向αγ太阳太阳光地球公转方向地球公转轨道ααβγβ(A)(B)(C)A´C´轨道平面与太阳直射方向线的夹角--光照角始终不变地球公转造成太阳光线和卫星轨道面夹角变化太阳同步技术把卫星等发射到太阳同步轨道，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，每次总是以同一地方时（相同的方向、相同的当地时间）从同一个地方上空经过，可以在相同的光照条件下重复观察地球上特定（军事）目标的动态变化。通常军事侦察卫星、近地资源照相卫星，气象卫星，预警卫星采用。太阳同步技术•1988年9月7日,我国研制的长征四号甲运载火箭把第一颗气象卫星“风云1号”送入太阳同步轨道。我国成为世界上第三个掌握太阳同步技术的国家。航天技术的六大关无人能搞人更好星球大战少不了载人航天指人类驾驶和乘坐载人航天器在太空从事各种探测、试验、研究、军事和生产的往返飞行活动。1961年4月12日前苏联航天员加加林驾驶东方一号载人飞船首次进入太空。载人航天三大基本技术•载人航天器的成功发射和宇航员安全返回技术；•太空行走技术