航空航天概論（課堂PPT）

1、.1第一章第一章 航空航天發(fā)展概況航空航天發(fā)展概況航空航天概論航空航天概論.21.1 航空航天的基本概念航空航天的基本概念1.1.1 1.1.1 航空航空 航空是指載人或不載人的飛行器在地球大氣層中的航行活動(dòng)。 航空應(yīng)具備：空氣、升力、推力。 航空技術(shù)學(xué)科基礎(chǔ)：空氣動(dòng)力學(xué)。 航空：軍用與民用。 軍用航空：用于軍事目的的飛行活動(dòng)。 民用航空：為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)的非軍事飛行活動(dòng)，分商用和通用。.31.1.2 1.1.2 航天航天 航天是指載人或不載人的航天器在地球大氣層之外的航行活動(dòng)，又稱空間飛行或宇航飛行。航天的實(shí)現(xiàn)：克服或擺脫地球引力。人類飛行活動(dòng)的三個(gè)階段：航空、航天和航宇。軍用航天：軍用衛(wèi)星系

2、統(tǒng)、反衛(wèi)星系統(tǒng)、軍事載人系統(tǒng)。民用航天：空間物理探測(cè)、天文探測(cè)、衛(wèi)星氣象探測(cè)和海洋觀測(cè)、衛(wèi)星廣播通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、地外生命探索等。1.1 航空航天的基本概念航空航天的基本概念.41.1.3 1.1.3 航空航天的地位和作用航空航天的地位和作用 航空航天是高度綜合的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。航空航天發(fā)展與其軍事應(yīng)用密切相關(guān)：航空航天發(fā)展與其軍事應(yīng)用密切相關(guān)： 航空武器是空軍武器的重要組成部分，是空軍戰(zhàn)斗力的物質(zhì)基礎(chǔ)?？罩辛α繉?duì)戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)局具有重大影響。 衛(wèi)星已成為當(dāng)今作戰(zhàn)指揮和戰(zhàn)略武器系統(tǒng)的重要組成部分。航空航天取得的重大成就對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了重大影響：航空航天取得的重大成就對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了重大影響： 航空發(fā)展改變

3、了交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)。 航天技術(shù)與其他科學(xué)技術(shù)相結(jié)合開(kāi)創(chuàng)了許多新興的商業(yè)途徑，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 1.1 航空航天的基本概念航空航天的基本概念.5航空航天為科學(xué)研究的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)：航空航天為科學(xué)研究的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)： 航天技術(shù)開(kāi)啟了從太空觀測(cè)、研究地球和整個(gè)宇宙的新時(shí)代。 推動(dòng)了天文學(xué)、空間物理學(xué)、高能物理學(xué)和生物學(xué)的發(fā)展形成了新的學(xué)科分支。 空間實(shí)驗(yàn)室的特殊環(huán)境可用于開(kāi)展地球上無(wú)法完成的物理、化學(xué)、生物、醫(yī)藥、新器材和新工藝等方面的綜合研究工作。航空航天是附加值很高的新技術(shù)產(chǎn)品：航空航天是附加值很高的新技術(shù)產(chǎn)品： 航空航天產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為部分發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。 1.1 航

4、空航天的基本概念航空航天的基本概念.61.2 飛行器的分類飛行器的分類飛行器：飛行器：在地球大氣層內(nèi)、外飛行的器械。飛行器按工作環(huán)境和方式分類：航空器、航天器、火箭和導(dǎo)彈。航空器：航空器：在大氣層內(nèi)飛行的飛行器。航天器：航天器：在大氣層外空間飛行的飛行器，按照天體力學(xué)的規(guī)律在太空運(yùn)行。世界上第一個(gè)航天器是蘇聯(lián)1957年10月 4日發(fā)射的“人造地球衛(wèi)星1號(hào)”；第一個(gè)載人航天器是蘇聯(lián)航天員加加林乘坐的東方號(hào)飛船；第一個(gè)把人送到月球上的航天器是美國(guó)“阿波羅11號(hào)”飛船；第一個(gè)兼有運(yùn)載火箭、航天器和飛機(jī)特征的飛行器是美國(guó)“哥倫比亞號(hào)”航天飛機(jī)。火箭：火箭：以火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力而升空，可在大氣層內(nèi)外飛行。

5、導(dǎo)彈：導(dǎo)彈：是帶有戰(zhàn)斗部、依靠制導(dǎo)系統(tǒng)控制飛行軌跡的飛行武器。.71.2.1 1.2.1 航空器航空器 升空條件：航空器能產(chǎn)生克服自身重力的升力。 依據(jù)產(chǎn)生升力的基本原理不同，航空器可分為輕于同體積空氣的航空器和重于同體積空氣的航空器兩類。航空器輕于空氣的航空器重于空氣的航空器氣球飛艇固定翼航空器旋翼航空器撲翼機(jī)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)滑翔機(jī)飛 機(jī)直升機(jī)旋翼機(jī)1.2 飛行器的分類飛行器的分類.81 1）輕于空氣的航空器）輕于空氣的航空器依靠空氣靜浮力升空，包括氣球和飛艇，是最早出現(xiàn)的航空器。熱氣球1.2 飛行器的分類飛行器的分類.91.2 飛行器的分類飛行器的分類.102 2）重于空氣的航空器）重于空氣的航

6、空器依靠自身與空氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的空氣動(dòng)力升空飛行。包括固定翼、旋翼兩類，撲翼機(jī)和傾轉(zhuǎn)旋翼航空器。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.11（1 1）固定翼飛機(jī)）固定翼飛機(jī)包括飛機(jī)和滑翔機(jī)。飛機(jī)是在大氣層內(nèi)飛行，由動(dòng)力裝置產(chǎn)生前進(jìn)推力，由固定翼產(chǎn)生升力。按發(fā)動(dòng)機(jī)不同分為：噴氣式飛機(jī)和螺旋槳飛機(jī)?；铏C(jī)是指沒(méi)有動(dòng)力裝置的重于空氣的固定翼航空。在無(wú)風(fēng)情況下，可依靠自身重力分量獲得動(dòng)力做下滑飛行，稱為滑翔滑翔；如遇到上升氣流，可實(shí)現(xiàn)平飛或升高，稱為翱翔翱翔?；韬桶肯枋腔铏C(jī)的基本飛行方式?；铏C(jī)主要用于體育運(yùn)動(dòng)。一般由狹長(zhǎng)的機(jī)翼、光滑細(xì)長(zhǎng)的機(jī)身和尾翼組成。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.12（2 2）

7、旋翼航空器）旋翼航空器包括直升機(jī)與旋翼機(jī)。直升機(jī)：以航空發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)提供升力和動(dòng)力來(lái)源，能在大氣中垂直起落及懸停，并能進(jìn)行前飛、后飛、側(cè)飛和定點(diǎn)回旋等可控飛行的重于空氣的航空器。直升機(jī)組成：機(jī)身、起落架、動(dòng)力裝置、旋翼系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和其他機(jī)載設(shè)備。直升機(jī)按旋翼反作用扭矩平衡方式分類：?jiǎn)涡韼矘鄙龣C(jī)、雙旋翼共軸直升機(jī)、雙旋翼縱列直升機(jī)和雙旋翼橫列直升機(jī)，雙旋翼交叉式直升機(jī)。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.13單旋翼帶尾槳直升機(jī)：機(jī)身上部裝有一副巨大的旋翼，機(jī)身后部有長(zhǎng)長(zhǎng)的尾梁，尾梁末端的垂尾一側(cè)，裝有一副小尾槳。尾槳旋轉(zhuǎn)起來(lái)，產(chǎn)生的推力或拉力會(huì)形成與旋翼反作用扭矩方向相反的平衡力矩。

8、優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操縱，適用范圍較廣。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：尾槳不產(chǎn)生升力，在旋翼和機(jī)身尾渦的不良?xì)鈩?dòng)環(huán)境里工作，氣動(dòng)效率較低，暴露在外的尾槳不利于飛行安全，70年代出現(xiàn)有涵道尾槳。米-26AH-64“阿帕奇”直-91.2 飛行器的分類飛行器的分類.14雙旋翼共軸直升機(jī)：雙旋翼共軸直升機(jī)：兩副完全相同的旋翼，一上一下安裝在同一根旋翼軸上，兩旋翼間有一定間距。兩副旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反，反扭矩互相抵消。直升機(jī)的航向操縱靠上下兩旋翼總距的差動(dòng)變化來(lái)完成。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，飛行穩(wěn)定性好，便于操縱，氣動(dòng)力對(duì)稱，懸停效率較高。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜。卡-26直升機(jī)卡-50直升機(jī)1.2 飛行器

9、的分類飛行器的分類.15CH-47支奴干直升機(jī)（Chinook）雙旋翼縱列直升機(jī)：雙旋翼縱列直升機(jī)：具有兩副沿機(jī)體縱向前后排列并相逆旋轉(zhuǎn)的旋翼的直升機(jī)。兩副旋翼分別安裝在前后兩個(gè)塔座上，兩副旋翼完全相同，旋轉(zhuǎn)方向相反，反作用扭矩互相平衡。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：縱向重心范圍大，可設(shè)計(jì)大機(jī)身。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)動(dòng)性較差，前旋翼尾渦對(duì)后旋翼會(huì)造成氣動(dòng)干擾，為降低氣動(dòng)干擾通常把后旋翼裝得高一些。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.16米-12直升機(jī)雙旋翼橫列直升機(jī)：雙旋翼橫列直升機(jī)：兩副旋翼一左一右分別安裝在機(jī)身兩側(cè)的兩個(gè)支架上。兩副旋翼完全相同，旋轉(zhuǎn)方向相反，旋轉(zhuǎn)時(shí)反作用扭矩相抵消。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：平衡性好。

10、缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：與雙旋翼縱列式直升機(jī)類似。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.17H-43愛(ài)斯基摩雙旋翼交叉式直升機(jī)：雙旋翼交叉式直升機(jī)：與其它雙旋翼直升機(jī)一樣裝有兩副完全一樣，旋轉(zhuǎn)方向相反的旋翼，但兩旋翼軸不平行，分別向外側(cè)傾斜，橫向軸距很小，兩副旋翼在機(jī)體上方呈交叉狀。設(shè)計(jì)中需要考慮兩副旋翼的協(xié)調(diào)性。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性比較好，適宜執(zhí)行起重、吊掛作業(yè)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：因雙旋翼橫向布置，氣動(dòng)阻力較大，但由于兩旋翼軸間距較小，其氣動(dòng)阻力相對(duì)雙旋翼橫列式直升機(jī)小一些。主要研究單位為：主要研究單位為：美國(guó)的卡曼公司。K-MAX起重運(yùn)輸直升機(jī)1.2 飛行器的分類飛行器的分類.18（3 3）撲翼機(jī)（）撲翼機(jī)（or

11、nithopter ornithopter ） 撲翼機(jī)是指機(jī)翼能像鳥(niǎo)和昆蟲(chóng)翅膀那樣上下?lián)鋭?dòng)的重于空撲翼機(jī)是指機(jī)翼能像鳥(niǎo)和昆蟲(chóng)翅膀那樣上下?lián)鋭?dòng)的重于空氣的航空器，又稱振翼機(jī)。氣的航空器，又稱振翼機(jī)。撲動(dòng)的機(jī)翼不僅產(chǎn)生升力，還產(chǎn)生向前的推動(dòng)力。 最早的撲翼機(jī)也許就是英國(guó)的修道士羅杰培根在1250年發(fā)表的工藝和自然的奧秘一文中所記述的：“供飛行用的機(jī)供飛行用的機(jī)器，上坐一人，靠驅(qū)動(dòng)器械使人造翅膀上下?lián)浯蚩諝猓M可能器，上坐一人，靠驅(qū)動(dòng)器械使人造翅膀上下?lián)浯蚩諝?，盡可能地模仿鳥(niǎo)的動(dòng)作飛行。地模仿鳥(niǎo)的動(dòng)作飛行?！薄?15世紀(jì)初，意大利歐洲文藝復(fù)興時(shí)期的文藝、科學(xué)巨擘達(dá)達(dá)芬奇芬奇研究了鳥(niǎo)翅，利用物理和解剖

12、知識(shí)設(shè)想的撲翼機(jī)為：人俯臥在撲翼機(jī)中部，腳蹬后頂板，手扳前部裝有鳥(niǎo)羽的橫杵，就像劃槳一樣扇動(dòng)空氣，推動(dòng)飛行。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.19 撲翼機(jī)產(chǎn)生升力和推力的機(jī)理非常復(fù)雜，目前動(dòng)力規(guī)律還沒(méi)有人們完全掌握，具有實(shí)用價(jià)值的撲翼機(jī)還處于研制階段。 撲翼機(jī)方案是微型航空器的一種可選布局形式。 1.2 飛行器的分類飛行器的分類.20（4 4）傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)）傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)是一種同時(shí)具有旋翼和固定翼，并在機(jī)翼兩側(cè)梢處各裝有一套可在水平與垂直位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)的旋翼傾斜系統(tǒng)組件的飛機(jī)。當(dāng)旋翼傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)處于水平位置時(shí)，相當(dāng)于固定翼螺旋槳飛機(jī)；而當(dāng)旋翼傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)處于垂直位置時(shí)，傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)相當(dāng)于橫列式直升機(jī)，

13、可實(shí)現(xiàn)垂直起降。美國(guó)貝爾公司研制的V-22魚(yú)鷹式傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)貝爾V-280將在2017年首飛，是美國(guó)陸軍未來(lái)直升機(jī)計(jì)劃的一部分1.2 飛行器的分類飛行器的分類.211.2.2 1.2.2 航天器航天器航天器是指在大氣層以外的宇宙空間，基本按天體力學(xué)的規(guī)律運(yùn)動(dòng)的各類飛行器，又稱空間飛行器?？稍谌说目刂葡赂淖冞\(yùn)行軌道或回收。航天器無(wú)人航天器載人航天器人造地球衛(wèi)星空間探測(cè)器載人飛船航天飛機(jī)空間站空天飛機(jī)應(yīng)用科學(xué)衛(wèi)星應(yīng)用衛(wèi)星技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星月球探測(cè)衛(wèi)星行星與星際探測(cè)器飛星式載人飛船登月載人飛船1.2 飛行器的分類飛行器的分類.221. 1. 無(wú)人航天器無(wú)人航天器（1 1）人造地球衛(wèi)星）人造地球衛(wèi)星 人造地球

14、衛(wèi)星指環(huán)繞地球飛行并在空間軌道運(yùn)行一圈以上的無(wú)人航天器。簡(jiǎn)稱人造衛(wèi)星。人造衛(wèi)星是發(fā)射數(shù)量最多，用途最廣，發(fā)展最快的航天器。 1957年10月4日蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星。之后，美國(guó)、法國(guó)、日本也相繼發(fā)射了人造衛(wèi)星。中國(guó)于1970年4月24日發(fā)射了東方紅1號(hào)人造衛(wèi)星。 人造衛(wèi)星一般由專用系統(tǒng)（有效載荷）和保障系統(tǒng)組成（服務(wù)系統(tǒng)）。專用系統(tǒng)：通信轉(zhuǎn)發(fā)器，遙感器，導(dǎo)航設(shè)備，科學(xué)探測(cè)儀器，各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備等。 人造地球衛(wèi)星軌道：低軌道、中高軌道、地球同步軌道、地球靜止軌道、太陽(yáng)同步軌道，大橢圓軌道和極軌道。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.23東方紅一號(hào)人造地球衛(wèi)星中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星人造衛(wèi)星

15、“斯普特尼克”號(hào) 世界第一顆人造地球衛(wèi)星1.2 飛行器的分類飛行器的分類.24（2 2）空間探測(cè)器）空間探測(cè)器 空間探測(cè)器又稱深空探測(cè)器或宇宙探測(cè)器。對(duì)月球和月球以遠(yuǎn)的天體和空間進(jìn)行探測(cè)的無(wú)人航天器?？臻g探測(cè)器裝載科學(xué)探測(cè)儀器，由運(yùn)載火箭送入太空，飛近月球或行星進(jìn)行近距離觀測(cè)，做人造衛(wèi)星進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，著陸進(jìn)行實(shí)地考察，或采集樣品進(jìn)行研究分析。 空間探測(cè)器按探測(cè)的對(duì)象劃分為月球探測(cè)器、行星和行星際探測(cè)器、小天體探測(cè)器等。 探測(cè)器飛向月球通常是靠地面測(cè)控網(wǎng)和空間探測(cè)器的軌道控制系統(tǒng)配合進(jìn)行控制；而行星際飛行距離遙遠(yuǎn)，無(wú)線電信號(hào)傳輸時(shí)間長(zhǎng)，地面不能進(jìn)行實(shí)時(shí)遙控，所以行星和行星際探測(cè)器的軌道控制系統(tǒng)應(yīng)

16、有自主導(dǎo)航能力。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.25空間探測(cè)的主要目的是：空間探測(cè)的主要目的是：研究月球和太陽(yáng)系的起源和現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)系各大行星及其衛(wèi)星的考察研究，進(jìn)一步揭示地球環(huán)境的形成和演變情況；認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系的演化，探尋生命的起源和演變歷史，利用宇宙空間的特殊環(huán)境進(jìn)行各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)，直接為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。空間探測(cè)的主要方式有：空間探測(cè)的主要方式有：1）在近地空間軌道上進(jìn)行遠(yuǎn)距離空間探測(cè)。2）從月球或行星近旁飛過(guò)，進(jìn)行近距離探測(cè)。3）成為月球或行星的人造衛(wèi)星，進(jìn)行長(zhǎng)期的反復(fù)觀測(cè)。4）在月球或行星及其衛(wèi)星表面硬著陸，利用著陸之前的短暫時(shí)間進(jìn)行探測(cè)。5）在月球或行星及其衛(wèi)星表面軟著陸，進(jìn)行實(shí)地考察

17、，也可將獲取的樣品送回地球進(jìn)行研究。6）在深空飛行，進(jìn)行長(zhǎng)期考察。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.26空間探測(cè)主要成果：空間探測(cè)主要成果：1958年1月31日美國(guó)發(fā)射成功第一顆衛(wèi)星探險(xiǎn)者1號(hào)，首次探測(cè)到地球周圍存在一個(gè)高能電子、粒子聚集的輻射帶，這就是著名的范范艾倫艾倫輻射帶輻射帶； 1958年末美國(guó)發(fā)射的先驅(qū)者3號(hào)探測(cè)器，在飛離地球10萬(wàn)千米的地方又發(fā)現(xiàn)了第二條輻射帶第二條輻射帶；從1958年開(kāi)始，人類用人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站和航天飛機(jī)等作為探測(cè)手段，對(duì)近地空間的環(huán)境近地空間的環(huán)境，如地球輻射帶、地球磁層、太陽(yáng)輻射、極光、宇宙線等進(jìn)行了探測(cè)。從1959年開(kāi)始，人類已經(jīng)跨過(guò)近地空間到月球

18、以至月球以外月球以至月球以外的深空進(jìn)行探測(cè)活動(dòng)。各種空間探測(cè)器相繼考察了月球，拜訪了太陽(yáng)系的水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星以及“哈雷”彗星等?；卮鹆诉^(guò)去天文學(xué)家們爭(zhēng)議不休的許多不解之謎。美國(guó)宇航局NASA于1977年9月5日發(fā)射的“旅行者旅行者” 1 1號(hào)號(hào)（Voyager 1Voyager 1）無(wú)人太空探測(cè)器已經(jīng)飛出了太陽(yáng)系。“新視野新視野”號(hào)探測(cè)器在飛行了9年、跋涉近50億公里后，已經(jīng)于北京時(shí)間2015年7月14日19時(shí)49分飛掠冥王星。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.272121世紀(jì)的火星探測(cè)器：世紀(jì)的火星探測(cè)器：2001年4月7日，美國(guó)發(fā)射”2001火星奧德賽奧德賽號(hào)”

19、探測(cè)器，于2001年10月23日到達(dá)火星軌道。發(fā)現(xiàn)火星表面可能有豐富的冰凍水。美國(guó)勇氣號(hào)勇氣號(hào)于2003年6月10日發(fā)射升空，于2004年1月3日在火星表面成功著陸，3個(gè)月后失去聯(lián)絡(luò)。機(jī)遇號(hào)機(jī)遇號(hào)于2003年7月7日發(fā)射升空，于2004年1月25日成功著陸火星。大幅超出原本設(shè)計(jì)3個(gè)月的任務(wù)時(shí)間并工作至今。2007年8月4日，美國(guó)成功發(fā)射鳳凰號(hào)火星探測(cè)器鳳凰號(hào)火星探測(cè)器，鳳凰號(hào)探測(cè)器于2008年5月25日在火星北極成功著陸。2011年11月，俄羅斯發(fā)射福布斯土壤號(hào)火星探測(cè)器土壤號(hào)火星探測(cè)器，因主動(dòng)推進(jìn)裝置未能點(diǎn)火而變軌失敗。搭載的中國(guó)第一個(gè)火星探測(cè)器”螢火一號(hào)“也宣告失敗。2011年11月26日

20、，美國(guó)好奇號(hào)火星探測(cè)器好奇號(hào)火星探測(cè)器成功發(fā)射，并于2012年8月6日成功登陸火星，2015年火星隕石樣本中發(fā)現(xiàn)大量甲烷，增加了火星上生命存在的可能性。2013年11月5日，印度發(fā)射印度首顆火星探測(cè)器“曼加里安號(hào)火星探測(cè)器曼加里安號(hào)火星探測(cè)器”號(hào)。2014年9月24日，印度“曼加里安”號(hào)成功進(jìn)入火星軌道。2013年11月18日，美國(guó)“火星大氣與揮發(fā)演化探測(cè)器火星大氣與揮發(fā)演化探測(cè)器“發(fā)射升空，于2014年9月22日成功進(jìn)入火星軌道。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.28“好奇號(hào)”火星探測(cè)器（2011）“勇氣號(hào)”火星探測(cè)器（2003）“月球”16探測(cè)器（1970）采集的月球巖石樣本（1970）1

21、.2 飛行器的分類飛行器的分類.292. 2. 載人航天載人航天載人航天是人類駕駛和乘坐載人航天器在太空中從事各種探測(cè)、研究、試驗(yàn)、生產(chǎn)和軍事應(yīng)用的往返飛行活動(dòng)。目的：突破地球大氣的屏障和克服地球引力，將人類活動(dòng)范圍延生到整個(gè)宇宙。利用太空和載人航天器的特殊環(huán)境進(jìn)行各種研究和試驗(yàn)活動(dòng)，開(kāi)發(fā)太空極其豐富的資源。載人航天必須突破三大技術(shù)難題：1）大推力的運(yùn)載火箭技術(shù)；2）衛(wèi)星安全返回技術(shù)；3）良好的環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)技術(shù)。載人航天器可分為載人飛船、空間站與航天飛機(jī)三類。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.30（1 1）載人飛船）載人飛船 載人飛船是 能保障航天員在外層空間生活和工作以執(zhí)行航天任務(wù)

22、并返回地面的航天器，又稱宇宙飛船?？蛇M(jìn)行獨(dú)立航天活動(dòng)，也可作為地面和空間站之間的“渡船”或與其他航天器對(duì)接后進(jìn)行聯(lián)合飛行。 載人飛船容積較小，受到所載消耗性物質(zhì)數(shù)量的限制，不具備再補(bǔ)給的能力，而且不能重復(fù)使用?！皷|方”號(hào)飛船“阿波羅”飛船“神州”5號(hào)飛船1.2 飛行器的分類飛行器的分類.31（2 2）空間站）空間站 空間站又稱航天站、太空站、軌道站。是一種在近地軌道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，可供多名航天員巡訪、長(zhǎng)期工作和生活的載人航天器。空間站分為：?jiǎn)我皇剑簡(jiǎn)我皇剑盒⌒?，一次發(fā)射完成。組合式：組合式：較大型，分批發(fā)射組件，在太空中組裝成為整體。前蘇聯(lián)是首先發(fā)射載人空間站的國(guó)家前蘇聯(lián)是首先發(fā)射載人空間站的國(guó)家

23、。 國(guó)際空間站結(jié)構(gòu)復(fù)雜，規(guī)模大，由航天員居住艙、實(shí)驗(yàn)艙、服務(wù)艙，對(duì)接過(guò)渡艙、桁架、太陽(yáng)電池等部分組成，試用期一般為510年。“禮炮”6號(hào)空間站“和平”號(hào)空間站國(guó)際空間站1.2 飛行器的分類飛行器的分類.32（3 3）航天飛機(jī)）航天飛機(jī) 航天飛機(jī)（Space Shuttle）是可重復(fù)使用的、往返于太空、宇宙和地面之間的航天器或軌道器，結(jié)合了飛機(jī)與航天器的性質(zhì)。航天飛機(jī)是一種有人駕駛可重復(fù)使用的航天器。 美國(guó)研制過(guò)5種型號(hào)的航天飛機(jī)：哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)、挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)、發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)、亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)和奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)。蘇聯(lián)研制過(guò)“暴風(fēng)雪”號(hào)航天飛機(jī)，后因解體中斷。發(fā)射升空著陸與國(guó)際空間站對(duì)接

24、1.2 飛行器的分類飛行器的分類.331.2 飛行器的分類飛行器的分類.341.2 飛行器的分類飛行器的分類.351.2 飛行器的分類飛行器的分類.361.2.3 1.2.3 火箭與導(dǎo)彈火箭與導(dǎo)彈 火箭和導(dǎo)彈是一類特殊飛行器，它們?cè)诖髿鈱雍痛髿鈱油饩娠w行，但一般都只能使用一次。（1 1）火箭）火箭火箭靠火箭發(fā)動(dòng)機(jī)提供推進(jìn)力的飛行器?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)自身攜帶全部推進(jìn)劑，不依賴空氣或其他工作介質(zhì)產(chǎn)生推力。根據(jù)能源不同，可分為化學(xué)火箭、核火箭和電火箭?；瘜W(xué)火箭：化學(xué)火箭：固體火箭、液體火箭和混合推進(jìn)火箭?；鸺从猛究煞譃闊o(wú)控火箭彈、探空火箭和運(yùn)載火箭?；鸺窘M成：火箭基本組成：推進(jìn)系統(tǒng)、箭體機(jī)構(gòu)和有效

25、載荷。有效載荷為要運(yùn)送的物質(zhì)，軍用火箭有效載荷為戰(zhàn)斗部、科學(xué)研究火箭有效載荷為科學(xué)儀器、運(yùn)載火箭有效載荷為各種航天器。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.37（2 2）導(dǎo)彈）導(dǎo)彈 導(dǎo)彈（Missile）是一種攜帶戰(zhàn)斗部，依靠自身動(dòng)力裝置推進(jìn)，是一種攜帶戰(zhàn)斗部，依靠自身動(dòng)力裝置推進(jìn)，由制導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)引控制飛行航跡的飛行器。由制導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)引控制飛行航跡的飛行器。有翼導(dǎo)彈作為一個(gè)整體直接攻擊目標(biāo)，彈道導(dǎo)彈飛行到預(yù)定高度和位置后彈體與彈頭分離，由彈頭執(zhí)行攻擊目標(biāo)的任務(wù)。導(dǎo)彈摧毀目標(biāo)的有效載荷是戰(zhàn)戰(zhàn)斗部（或彈頭）斗部（或彈頭），可為核裝藥、常規(guī)裝藥、化學(xué)戰(zhàn)劑、生物戰(zhàn)劑，或者使用電磁脈沖。其中裝普通炸藥的稱為常規(guī)

26、導(dǎo)彈，裝核彈的稱核導(dǎo)彈。導(dǎo)彈的作用分類：導(dǎo)彈的作用分類：戰(zhàn)略導(dǎo)彈和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈。洲際導(dǎo)彈：洲際導(dǎo)彈：射程超過(guò)8000千米的導(dǎo)彈。彈道特征分：彈道特征分：彈道導(dǎo)彈和巡航導(dǎo)彈。發(fā)射的載具的特性：發(fā)射的載具的特性：空射，面射，潛射等。攻擊的目標(biāo)性質(zhì)：攻擊的目標(biāo)性質(zhì)：對(duì)空，對(duì)面，對(duì)潛。把這兩項(xiàng)原則合并在一起就是目前最常見(jiàn)的各類導(dǎo)彈的分類系統(tǒng)。1.2 飛行器的分類飛行器的分類.38“長(zhǎng)征”2號(hào)運(yùn)載火箭“土星”5號(hào)運(yùn)載火箭戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈 愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈S-400薩姆導(dǎo)彈AIM-120空空導(dǎo)彈1.2 飛行器的分類飛行器的分類.391.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況 18世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)革命推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為人類實(shí)

27、現(xiàn)飛行奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)初期開(kāi)始，航空航天得到飛速發(fā)展并取得了輝煌的成就。1.3.1 1.3.1 航空器發(fā)展概況航空器發(fā)展概況1）風(fēng)箏、氣球和飛艇 中國(guó)的風(fēng)箏是飛機(jī)的雛形，風(fēng)箏又稱紙鳶（yuan），在中國(guó)有2000多年年歷史。它的飛行原理成為飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)方面最優(yōu)價(jià)值的機(jī)理之一。五代時(shí)期出現(xiàn)的孔明燈，又稱松脂燈，被看成是熱氣球的雛形。東晉時(shí)代發(fā)明的“竹蜻蜓”玩具，其飛行原理和直升機(jī)類似。 在國(guó)外，中世紀(jì)有人企圖用羽毛制成翅膀模擬鳥(niǎo)兒飛行，并持續(xù)至17世紀(jì)。文藝復(fù)興時(shí)期達(dá)芬奇達(dá)芬奇科學(xué)研究了飛行問(wèn)題，寫成了論鳥(niǎo)的飛行一書(shū)，被公認(rèn)為航空科學(xué)先知。17世紀(jì)后期意大利另一位科學(xué)家研究了人類肌肉與飛行

28、的關(guān)系。為人類的最終實(shí)現(xiàn)飛行積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。 .40u 1783年6月5日，法國(guó)蒙哥爾費(fèi)兄弟用麻布制成熱氣球完成了飛行表演。1783年11月21日，蒙哥爾費(fèi)兄氣球搭載2名法國(guó)人在1000米高空，飛行12公里，實(shí)現(xiàn)人類首次乘坐航空器飛行。u 1852年法國(guó)人吉法爾在氣球上安裝了一臺(tái)蒸汽機(jī)用來(lái)帶動(dòng)一個(gè)三葉螺旋槳成為一個(gè)可操縱的氣球，即最早的飛艇。同年，他駕駛這架飛艇從巴黎飛到特拉普斯，航程28公里，完成飛艇的首次載人飛行。u 1899年，德國(guó)人齊柏林設(shè)計(jì)了第一顆硬式飛艇，飛艇采用以汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力，帶動(dòng)螺旋槳推動(dòng)飛艇前進(jìn)，提高了飛行速度，艇身內(nèi)充氫氣，飛艇可乘坐5人。齊柏林飛艇很快成為具

29、有實(shí)用價(jià)值的航空器，在民用運(yùn)輸以及轟炸、巡邏和偵查等軍事方面發(fā)揮作用。u 1899年，華僑謝纘泰在香港設(shè)計(jì)完成“中國(guó)號(hào)”電動(dòng)飛艇的詳細(xì)圖紙，為中國(guó)最早飛艇設(shè)計(jì)。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.412 2）飛機(jī)）飛機(jī)飛機(jī)成功飛行必須解決升力、動(dòng)力和操縱問(wèn)題。u 19世紀(jì)，英國(guó)人凱利首先提出用固定翼產(chǎn)生升力和利用不同翼面控制并推動(dòng)飛機(jī)的設(shè)計(jì)概念。1849年他制造了第一架滑翔機(jī)，并進(jìn)行了試飛。u 1883年，美國(guó)人蘭利設(shè)計(jì)了以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的飛機(jī)，由于沒(méi)有解決好飛機(jī)的操縱穩(wěn)定問(wèn)題，試飛失敗。u 1891年德國(guó)工程師李林達(dá)爾與其弟合作制成一架蝙蝠狀的弓形滑翔機(jī)，成功飛過(guò)了30米距離。從而肯定了曲面

30、翼的合理形式。此后，又制造了多架不同型別的單翼和雙翼滑翔機(jī)。李林達(dá)爾的滑翔機(jī)在中部裝設(shè)吊架，飛行員懸吊在架上，靠移動(dòng)身體來(lái)掌握重心位置，借以控制滑翔的方向和速度。u 1900-1903年，萊特兄弟萊特兄弟制造了3架滑翔機(jī)，進(jìn)行了近千次滑翔飛行。他們?cè)诘谌芑铏C(jī)上安裝了一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)，帶動(dòng)兩幅二葉槳推進(jìn)式螺旋槳，并命名為“飛行者”1號(hào)，1903年12月17日，弟弟奧維爾萊特駕駛“飛行者”1號(hào)飛行了260米的距離，成為人類歷史上第一次持續(xù)而有控制的人類歷史上第一次持續(xù)而有控制的動(dòng)力飛行動(dòng)力飛行，人類動(dòng)力航空史就此拉開(kāi)了帷幕。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.42u 1909年7月25日，法國(guó)人布

31、萊尼駕駛自己的設(shè)計(jì)的單翼飛機(jī)飛越了英吉利海峽。u 1910年3月28日，法國(guó)人法布爾試飛成功世界上第一架水上飛機(jī)。u 1913年俄國(guó)人西科斯基西科斯基成功研制了裝有4臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的大型飛機(jī)，并與同年8月2日首飛成功。到1913年，速度達(dá)到200km/h，續(xù)航時(shí)間13小時(shí)，飛行高度達(dá)到6500m。u 1914年10月5日，法國(guó)和德國(guó)飛行員發(fā)生了有史以來(lái)的第一次空戰(zhàn)，法軍飛行員用機(jī)槍將一架德軍偵察機(jī)擊落。這時(shí)的空戰(zhàn)首先是雙方飛行員用手槍，而后勇步槍和機(jī)槍射擊。u 1915年，為德軍服務(wù)的荷蘭飛機(jī)設(shè)計(jì)師福克在俘獲的法國(guó)飛機(jī)上裝上機(jī)槍射擊協(xié)調(diào)器，德國(guó)“?？恕眴我盹w機(jī)在戰(zhàn)爭(zhēng)中獲得很大成功。隨后，產(chǎn)生了專門用

32、于空戰(zhàn)的驅(qū)逐機(jī)（殲擊機(jī)）、轟炸機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)。 第一次世界大戰(zhàn)中，飛機(jī)作為一種新式武器得到了充分肯定和廣泛應(yīng)用。第一次世界大戰(zhàn)中，飛機(jī)作為一種新式武器得到了充分肯定和廣泛應(yīng)用。飛機(jī)性能和發(fā)動(dòng)機(jī)功率同戰(zhàn)前相比有很大提高飛機(jī)性能和發(fā)動(dòng)機(jī)功率同戰(zhàn)前相比有很大提高。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.43第一次世界大戰(zhàn)后，軍機(jī)發(fā)展停滯，民用航空得到了發(fā)展第一次世界大戰(zhàn)后，軍機(jī)發(fā)展停滯，民用航空得到了發(fā)展。u 1919年2月5日，德國(guó)開(kāi)通了世界上第一條定期客運(yùn)航線，每天在柏林赫魏瑪之間運(yùn)送旅客。同年，英、法相繼建立了國(guó)際定期航線。6月25日，德國(guó)推出一種全金屬下單翼民航客機(jī)克斯F-13，可載4名乘客。同年

33、12月4日，因果研制旅客機(jī)HP.W.8首飛成功。u 美國(guó)在一戰(zhàn)后民用航空后來(lái)居上，推出了波音247，道格拉斯DC-1，DC-2，DC-3，DC-4等舒適性客機(jī)。其中DC-3可載客36人，航程2420km，速度290km/h，于1936年出廠。并開(kāi)始在遠(yuǎn)程民航機(jī)上實(shí)用自動(dòng)駕駛儀和無(wú)線電技術(shù)。u 在一戰(zhàn)和二戰(zhàn)期間，發(fā)動(dòng)機(jī)性能得到迅速改善，飛機(jī)結(jié)構(gòu)方面由雙翼向單翼逐漸過(guò)渡，飛機(jī)起落架收放，這些使得在二戰(zhàn)前飛機(jī)最大速度達(dá)到500km/h，升限達(dá)7000m，航程達(dá)3000km以上，轟炸機(jī)載彈量超過(guò)2000kg。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.44第二次世界大中航空工業(yè)的發(fā)展：第二次世界大中航空工業(yè)

34、的發(fā)展：u 出現(xiàn)許多著名飛機(jī)，戰(zhàn)斗機(jī)有英國(guó)的“颶風(fēng)”和“噴火”；德國(guó)的Me-109；美國(guó)的P-47和P-51；蘇聯(lián)的拉-5和雅克-9；日本的“零”式飛機(jī)等。轟炸機(jī)有蘇聯(lián)的伊爾-4，圖-2；英國(guó)的蘭開(kāi)斯特；德國(guó)的容克Ju-88；美國(guó)的B-17，B-25和B-29B-29。u 1939年8月27日，德國(guó)試飛成功世界上第一架裝有渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)He-178飛機(jī)，1941年5月15日，英國(guó)研制的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)E.28/39首飛成功。u 1945年二戰(zhàn)末期，美國(guó)F80噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)交付使用，最大速度達(dá)935km/h。隨后，蘇聯(lián)研制成功雅克-15和米格-9噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)。u 1950年，美國(guó)和蘇聯(lián)分別研制出后掠翼戰(zhàn)

35、斗機(jī)F-86和米格15，速度突破1000km/h。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.452020世紀(jì)世紀(jì)40-5040-50年代是噴氣式飛機(jī)迅速發(fā)展年代是噴氣式飛機(jī)迅速發(fā)展：u 1947年10月14日，美國(guó)X-1研究機(jī)，首次突破音障。隨后出現(xiàn)超聲速戰(zhàn)斗機(jī)有美國(guó)的F-100和蘇聯(lián)的米格-19。并出現(xiàn)一批高亞音速噴氣式客機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和轟炸機(jī)。如美國(guó)的波音-707、B-47和B-52，蘇聯(lián)的圖-16轟炸機(jī)。幾年后出現(xiàn)了一批2倍音速的戰(zhàn)斗機(jī)，如第二代的米格-21和美國(guó)F-104.u 隨著材料技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了3倍音速的戰(zhàn)斗機(jī)和偵察機(jī)，如美國(guó)的米格-25和美國(guó)的SR-71高空偵察機(jī)。在

36、此期間，還出現(xiàn)了實(shí)用的變后掠翼轟炸機(jī)F-111，英國(guó)的垂直起降“鷂”式戰(zhàn)斗機(jī)。米格19F-1041.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.46u 20世紀(jì)70年代，隨著主動(dòng)控制技術(shù)主動(dòng)控制技術(shù)和推重比大于推重比大于8 8的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用，出現(xiàn)了具備高機(jī)動(dòng)性的第三代戰(zhàn)斗機(jī)，如美國(guó)的F-15，F(xiàn)-16，F(xiàn)-18戰(zhàn)斗機(jī)；蘇聯(lián)的米格-29，蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)。同時(shí)，波音-747成為國(guó)際航線主力。超音速客機(jī)蘇聯(lián)的圖-144和英法合作研制的“協(xié)和”號(hào)飛機(jī)投入營(yíng)運(yùn)。圖-144客機(jī)“協(xié)和”號(hào)客機(jī)1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.47u 20世紀(jì)80年代開(kāi)始出現(xiàn)隱身飛機(jī)隱身飛機(jī)，洛克希德公式設(shè)計(jì)生產(chǎn)的

37、F-117為世界上第一種實(shí)用型隱身多功能戰(zhàn)斗轟炸機(jī)，并在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中大規(guī)模部署。90年代格魯門研制的B-2隱身轟炸機(jī)和洛克希德研制的F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)。F-22戰(zhàn)斗機(jī)為第四代戰(zhàn)機(jī)典型代表。F-117多功能隱身轟炸機(jī)B-2隱身轟炸機(jī)F-22“猛禽”隱身戰(zhàn)斗機(jī)1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.48戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)展歷程：戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)展歷程：u第一代戰(zhàn)機(jī)：20世紀(jì)40末到50年代初問(wèn)世，采用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，航空武器主要是大口徑航炮，后期裝備第一代空空導(dǎo)彈，夸聲速夸聲速，升限15000米，中中等后掠翼機(jī)翼等后掠翼機(jī)翼，推重比4-5。F-86，米格-15，殲-5。F-86“佩刀”戰(zhàn)斗機(jī)米格-15戰(zhàn)斗機(jī)殲

38、-5戰(zhàn)斗機(jī)1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.49u第二代戰(zhàn)機(jī)：出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代末60年代初，強(qiáng)調(diào)高空高速高空高速，頭部尖銳頭部尖銳、兩側(cè)進(jìn)氣，采用帶加力渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，裝備有第二代空對(duì)空導(dǎo)彈，升限20000米以上，最大速度超2馬赫，代表機(jī)型包括美國(guó)F-104“戰(zhàn)星”式；英國(guó)“閃電”式；法國(guó)的“幻影”和“幻影”F1；瑞典的薩伯-37；前蘇聯(lián)的米格-21等；中國(guó)在米格-21基礎(chǔ)上研制的殲7，在米格-19基礎(chǔ)上研制的殲-6。F-104戰(zhàn)斗機(jī)米格-21戰(zhàn)斗機(jī)米格-19戰(zhàn)斗機(jī)1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.50u第三代戰(zhàn)機(jī)：出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，特點(diǎn)是采用邊條、前緣襟翼、翼身融采

39、用邊條、前緣襟翼、翼身融合合、等先進(jìn)氣動(dòng)布局及電傳操縱和主動(dòng)控制技術(shù)電傳操縱和主動(dòng)控制技術(shù)，安裝渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，具有亞聲速高機(jī)動(dòng)性能，配備多管速射航炮和先進(jìn)中距和近距格斗導(dǎo)彈，其特色為中低空機(jī)動(dòng)靈活性高、配備先進(jìn)雷達(dá)設(shè)備、加強(qiáng)導(dǎo)彈應(yīng)用等。主要代表機(jī)型為F-4、F-5、MiG-25等。F-4“鬼怪”戰(zhàn)斗機(jī)（1963年服役，麥道）米格-25戰(zhàn)斗機(jī)（1969年服役）1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.51u第四代戰(zhàn)機(jī)：20世紀(jì)70年代陸續(xù)服役的戰(zhàn)機(jī)，設(shè)計(jì)上開(kāi)始引入線傳飛控與靜不穩(wěn)定的設(shè)計(jì)概念搭配，強(qiáng)調(diào)飛機(jī)在不同高度與速度下的運(yùn)動(dòng)性，廣泛使用大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。開(kāi)始廣泛運(yùn)用于第四

40、代戰(zhàn)斗機(jī)上，取代過(guò)去的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。代表機(jī)型有F-14，F(xiàn)-15，F(xiàn)-16，Su-27，Su-35，米格-31，米格-29，法國(guó)陣風(fēng)，中國(guó)殲-11（Su-27引進(jìn)型）、殲-10，殲-16等 。F-15戰(zhàn)斗機(jī)（麥道）（用于替換F-4戰(zhàn)斗機(jī)）蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)殲-10戰(zhàn)斗機(jī)1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.52u第五代戰(zhàn)機(jī)：20世紀(jì)80年代開(kāi)始研制，一般可以用可以用4 4S S來(lái)概括來(lái)概括，即：Stealth（隱形）；Super Sonic Cruise（超音速巡航能力）；Super Maneuverability（超機(jī)動(dòng)能力）；Superior Avionics for Battle Awar

41、eness and Effectiveness（超級(jí)信息優(yōu)勢(shì)）。對(duì)隱身與綜合航空電子系統(tǒng)和后勤保障的重大改進(jìn)，將隱身性、敏捷性、飛行性能、信息融合、更好的態(tài)勢(shì)感知(situational awareness)和能夠網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)等完全結(jié)合，產(chǎn)生了此前戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展各個(gè)階段從未出現(xiàn)過(guò)的優(yōu)勢(shì)。主要代表機(jī)型為：F-22，F(xiàn)-35, 殲-20。F-22T-50殲-201.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.53特種用途飛機(jī)：特種用途飛機(jī)：預(yù)警機(jī)：E-3（波音707改裝）、A-50（伊爾76改裝）、空警-2000（中國(guó)）。反潛機(jī)：P-3(美)、伊爾-38等。E-3“望樓”預(yù)警機(jī)A-50“中堅(jiān)”預(yù)警機(jī)空警-2000預(yù)

42、警機(jī)P-3反潛機(jī)“海王”反潛直升機(jī)1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.54第一章第一章 航空航天發(fā)展概況航空航天發(fā)展概況電子干擾機(jī)：EA-6B等。偵察機(jī)：U-2、SR-71、全球鷹無(wú)人偵查機(jī)，RQ-170?？罩屑佑蜋C(jī)：KC-135、KC-10、KC-130等。EA-6B“徘徊者”電子戰(zhàn)機(jī)RQ-170“哨兵”無(wú)人偵察機(jī)U-2偵察機(jī)SR-71偵察機(jī)全球鷹無(wú)人偵察機(jī)KC-135空中加油機(jī)KC-10空中加油機(jī)KC-130空中加油機(jī).553 3）直升機(jī)）直升機(jī) 早期直升機(jī)采用多旋翼方案多旋翼方案，俄國(guó)人尤利耶夫提出用尾槳平衡反扭矩，單旋翼加尾槳布局單旋翼加尾槳布局直升機(jī)是最為廣泛的形式。1911年發(fā)明

43、了自動(dòng)傾斜器自動(dòng)傾斜器。 第一架可操縱的載人直升機(jī)是德國(guó)的Fa-61于1936年6月26日試飛成功，20世紀(jì)30年代，法國(guó)、美國(guó)、和蘇聯(lián)都有直升機(jī)試飛成功，并迅速達(dá)到實(shí)用程度。u 第一代直升機(jī)：20世紀(jì)30至60年代，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)；金屬/木質(zhì)混合式旋翼槳葉；機(jī)體為 由鋼管焊接成的傷架式或鋁合金半硬殼式結(jié)構(gòu)；裝有簡(jiǎn)易的儀表和電子設(shè)備。最大平飛速度 約200km/h，全機(jī)振動(dòng)、噪聲(約110dB)均較高。典型的機(jī)型如米 -4、 Bell-47等。u 第二代直升機(jī)： 60年代初期到70年代中期，安裝了第一代渦輪軸式發(fā)動(dòng)第一代渦輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)；全金屬槳葉與金屬鉸接式槳轂構(gòu)成的旋翼；機(jī)體主要

44、仍為鋁合金半硬殼結(jié)構(gòu)；開(kāi)始采用最初的集成微電子設(shè)備。最大平飛速度約達(dá)250km/h。振動(dòng)、噪聲約100dB)有所降低。典型的機(jī)型有米-8、“超黃蜂”等。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.56u 第三代直升機(jī)：從70年代中期至80年代末，安裝第二代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)第二代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)；全復(fù)合材料槳葉及帶有彈性元件的槳轂構(gòu)成的旋翼；機(jī)體結(jié)構(gòu)部分使用復(fù)合 料；采用大規(guī)模集成電路的電子設(shè)備和較先進(jìn)的飛行控制系統(tǒng)。最大飛行速度約 300km/h。振動(dòng)、噪聲(約90dB)進(jìn)一步得到控制。典型的機(jī)型有“海豚”、“山貓”、“黑鷹”、“阿帕奇”等直升機(jī)。u 第四代直升機(jī)：從90年代以來(lái)，直升機(jī)技術(shù)發(fā)展進(jìn)入第四代。主要

45、技術(shù)特征包括安裝第三代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)第三代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)；裝有進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)的翼型、槳尖和先進(jìn)的復(fù)合材料旋翼葉，無(wú)軸承或彈性鉸式等新型槳轂；機(jī)體結(jié)構(gòu)大部分或全部使用復(fù)合材料使用復(fù)合材料；操縱系統(tǒng)改為電操縱；機(jī)載電子設(shè)備采用數(shù)據(jù)總線、綜合現(xiàn)示和任務(wù)管理；先進(jìn)的飛行控制、通信導(dǎo)航系統(tǒng)。最大平飛速度已約達(dá)315km/h。振動(dòng)、噪聲(約80dB)已得到 良好控制。典型的機(jī)型有“科曼奇”、NH90等直升機(jī)。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.571.3.2 1.3.2 航天器發(fā)展概況航天器發(fā)展概況 運(yùn)載火箭是航天器發(fā)展的基礎(chǔ)。19世紀(jì)末至20世紀(jì)初涌現(xiàn)了許多富于探索精神的航天先驅(qū)：l 俄國(guó)的齊奧爾科夫斯基齊奧

46、爾科夫斯基提出了利用多級(jí)火箭克服地球引力實(shí)現(xiàn)宇宙航行的構(gòu)想和相關(guān)理論。l 美國(guó)戈達(dá)德戈達(dá)德建立了火箭運(yùn)動(dòng)的基本數(shù)學(xué)原理，并推導(dǎo)出火箭脫離地球引力所需的7.9km/s的第一宇宙速度。并于1926年3月16日發(fā)射了世界的第一枚液體火箭。l 羅馬尼亞出生的奧伯特奧伯特提出了火箭點(diǎn)火理論和脫離地球引力的方法，主持設(shè)計(jì)了火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，開(kāi)創(chuàng)了歐洲火箭的的先河。l 德國(guó)W.vonW.von布勞恩布勞恩領(lǐng)導(dǎo)研制了V-2火箭，成為現(xiàn)代大型火箭的鼻祖。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.581 1）衛(wèi)星）衛(wèi)星l 1957年10月4日，前蘇聯(lián)成功發(fā)射了世界上第一個(gè)人造地球衛(wèi)星。l 1958年1月31日，由馮布勞恩設(shè)

47、計(jì)的“丘比特”C火箭將美國(guó)的一顆人造衛(wèi)星“探險(xiǎn)者”1號(hào)送入太空。l 1970年4月24日，中國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”，由“長(zhǎng)征一號(hào)”運(yùn)載火箭一次發(fā)射成功。衛(wèi)星運(yùn)行軌道距地球最近點(diǎn)439公里，最遠(yuǎn)點(diǎn)2384公里，軌道平面和地球赤道平面的夾角68.5度，繞地球一周114分鐘。 20世紀(jì)60年代后，人造衛(wèi)星的發(fā)展從探索進(jìn)入實(shí)用階段。主要有通訊衛(wèi)星、對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.592 2）無(wú)人探測(cè)器）無(wú)人探測(cè)器月球是離地球最近一個(gè)天體，相距有38.4萬(wàn)千米。p 美國(guó)最早于1958年8月18日發(fā)射月球探測(cè)器，但由于第一級(jí)火箭升空爆炸，半途夭折了

48、。隨后又相繼發(fā)射3個(gè)先鋒號(hào)探測(cè)器，均告失敗。p 1959年1月2日，前蘇聯(lián)發(fā)射月球1號(hào)探測(cè)器，途中飛行順利，1月4日從距月球表面7500千米的地方通過(guò)，遺憾的是未能命中月球。這個(gè)探測(cè)器重361.3千克，上面裝有當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的通信，探測(cè)設(shè)備。它在9個(gè)月后成為第一顆人造行星飛往太空深處。p 月球1號(hào)發(fā)射兩個(gè)月后的3月3日，美國(guó)發(fā)射的先鋒4號(hào)探測(cè)器，從距月面59000千米的地方飛過(guò)，也未擊中月球。p 從1958年至1976年，前蘇聯(lián)發(fā)射24個(gè)月球號(hào)探測(cè)器，其中18個(gè)完成探測(cè)月球的任務(wù)。p 1959年9月12日蘇聯(lián)發(fā)射的月球2號(hào)，兩天后飛抵月球，在月球表面的澄海硬著陸，成為到達(dá)月球的第一位使者，首次實(shí)現(xiàn)

49、了從地球到另一個(gè)天體的飛行。同年10月4日月球3號(hào)探測(cè)器飛往月球，3天后環(huán)繞到月球背面，拍攝了第一張?jiān)虑虮趁娴恼掌?，讓人們首次看全了月球的面貌?.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.60p 世界上率先在月球軟著陸的探測(cè)器，是1966年1月31日發(fā)射的月球9號(hào)。它經(jīng)過(guò)79小時(shí)的長(zhǎng)途飛行之后，在月球的風(fēng)暴洋附近著陸，用攝像機(jī)拍攝了月面照片。p 1970年9月12日發(fā)射的月球16號(hào)，9月20日在月面豐富海軟著陸，第一次使用鉆頭采集了120克月巖樣口 ，裝入回收艙的密封容器里，于24日帶回地球。p 美國(guó)繼前蘇聯(lián)之后，先后發(fā)射了9個(gè)徘徊者號(hào)和7個(gè)勘測(cè)者號(hào)月球探測(cè)器。1964年1月30日發(fā)射的徘徊者6號(hào)才

50、在月面靜海地區(qū)著陸。但由于電視攝像機(jī)出現(xiàn)故障，沒(méi)有能夠拍回照片。同年7月28日徘徊者7號(hào)發(fā)射成功，在月面云海著陸，拍攝到4308張?jiān)旅嫣貙懻掌?。隨后1965年2月17日發(fā)射的徘徊者8號(hào)和3月24日發(fā)射的徘徊者9號(hào)，都在月球上著陸成功，并分別拍回7137張和5814張?jiān)旅娼罢掌?966年5月30日發(fā)射勘測(cè)者1號(hào)新型探測(cè)器，經(jīng)過(guò)64小時(shí)的飛行，在月面風(fēng)暴洋軟著陸，向地面發(fā)回11150張?jiān)旅嬲掌?。?968年1月1日發(fā)射的7個(gè)勘測(cè)者探測(cè)器中，有2個(gè)失敗，5個(gè)成功。后來(lái)，美國(guó)又發(fā)射了5個(gè)月球軌道環(huán)行器，為阿波羅載人登月選擇著陸地點(diǎn)提供探測(cè)數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)這一系列的無(wú)人探測(cè)之后，月球的廬山真面目顯露出來(lái)了

51、。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.613 3）阿波羅登月）阿波羅登月阿波羅計(jì)劃（Project Apollo），又稱阿波羅工程，是美國(guó)從1961年到1972年組織實(shí)施的一系列載人登月飛行任務(wù)。p 1969年7月16日，巨大的“土星5號(hào)”火箭載著“阿波羅11號(hào)”飛船從美國(guó)卡納維拉爾角肯尼迪航天中心點(diǎn)火升空，開(kāi)始了人類首次登月的太空征程。美國(guó)宇航員尼爾奧爾登阿姆斯特朗、巴茲奧爾德林、邁克爾柯林斯駕駛著阿波羅11號(hào)宇宙飛船跨過(guò)38萬(wàn)公里的征程，承載著全人類的夢(mèng)想踏上了月球表面。p “阿波羅”12-17號(hào)飛船從1969年11月至1972年12月，美國(guó)相繼發(fā)射了“阿波羅”12、13、14、15、1

52、6、17號(hào)飛船，其中除“阿波羅”13號(hào)因服務(wù)艙液氧箱爆炸中止登月任務(wù)（三名宇航員駕駛飛船安全返回地面）外，共有12名宇航員均登月成功。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.624 4）航天飛機(jī)）航天飛機(jī)航天飛機(jī)（Space Shuttle，又稱為太空梭或太空穿梭機(jī)）是可重復(fù)使用的、往返于太空、宇宙和地面之間的航天器，結(jié)合了飛機(jī)與航天器的性質(zhì)。從1981年至1993年底，美國(guó)一共有5架航天飛機(jī)進(jìn)行了79次飛行，其中哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)15次，挑戰(zhàn)者號(hào)10次，發(fā)現(xiàn)號(hào)17次，亞特蘭蒂斯號(hào)12次，奮進(jìn)號(hào)25次。每次載宇航員2至8名，飛行時(shí)間從2天到14天。在12年中，已有301人次參加航天飛機(jī)飛行，其中

53、包括18名女宇航員。航天飛機(jī)的59次飛行中，在太空施放衛(wèi)星50多顆，載2座空間站到太空軌道，發(fā)射了3個(gè)宇宙探測(cè)器，1個(gè)空間望遠(yuǎn)鏡和1個(gè)射線探測(cè)器，進(jìn)行了衛(wèi)星空間回收和空間修理，開(kāi)展了一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，取得了豐碩的探測(cè)實(shí)驗(yàn)成果。美國(guó)航天飛機(jī)創(chuàng)造了許多航天新紀(jì)錄。2011年7月21日美國(guó)“亞特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)于美國(guó)東部時(shí)間21日晨5時(shí)57分(北京時(shí)間21日17時(shí)57分)在佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心安全著陸，結(jié)束其“謝幕之旅”，這寓意著美國(guó)30年航天飛機(jī)時(shí)代宣告終結(jié)。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.631.3.3 1.3.3 火箭和導(dǎo)彈發(fā)展?fàn)顩r火箭和導(dǎo)彈發(fā)展?fàn)顩ru 火箭起源于中國(guó)十二世紀(jì)，將

54、火箭用作武器的最早記錄，是十三世紀(jì)的早期。南宋軍隊(duì)射出好幾只飛火，對(duì)準(zhǔn)了一代天驕成吉思汗。在打敗南宋之后，他將火箭加入了自己的火藥庫(kù)，帶著它征服了亞洲，一直來(lái)到東歐。u 15世紀(jì)朝鮮人發(fā)明神機(jī)箭。u 1805年英國(guó)人發(fā)明的康格里夫火箭，射程3.3公里。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.64u 近代火箭出現(xiàn)于二戰(zhàn)后期的1942年10月3日試射成功的V-2導(dǎo)彈，是世界上第一種彈道導(dǎo)彈，導(dǎo)彈以酒精與液態(tài)氧當(dāng)作燃料，射程320公里。u 在地對(duì)地導(dǎo)彈基礎(chǔ)上稍加改進(jìn)形成了運(yùn)載火箭。如“東方”1號(hào)、“大力神”2型、“長(zhǎng)征”2號(hào)，主要發(fā)射低軌航天器。u 發(fā)射高地軌道的運(yùn)載火箭，“宇宙神阿金納”（美）、“阿

55、麗亞娜”（歐洲）、“質(zhì)子”（蘇）、“長(zhǎng)征”3號(hào)，等。u 進(jìn)一步發(fā)展的發(fā)射更大有效載荷的火箭，日本“H-”、歐洲“阿麗亞娜”4型和5型、美國(guó)航天飛機(jī)發(fā)射系統(tǒng)、蘇聯(lián)能源號(hào)和中國(guó)長(zhǎng)征2號(hào)F等將將質(zhì)量更大的通訊衛(wèi)星、載人飛船或航天飛機(jī)、空間站送入太空。u 20世紀(jì)70年代的第四代戰(zhàn)略導(dǎo)彈的多彈頭增加到10個(gè)，命中精度高。最先進(jìn)的第五代特點(diǎn)是小型化、機(jī)動(dòng)化、高突防能力和高精度，發(fā)射方式為車載激動(dòng)。u 1955年蘇聯(lián)發(fā)射了第一枚潛射導(dǎo)彈。陸基、空射、潛射戰(zhàn)略導(dǎo)彈組成了三位一體核戰(zhàn)略。1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.65u 空空導(dǎo)彈的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段是20世紀(jì)40年代中期至50年代中期?？?/p>

56、空導(dǎo)彈只能對(duì)機(jī)動(dòng)性能比較差的亞音速轟炸機(jī)實(shí)施尾追攻擊，射程26千米，主要有美國(guó)的“響尾蛇”AIM-9B，蘇聯(lián)的AA-1導(dǎo)彈。第二階段為50年代中期至60年代中期。超音速轟炸機(jī)的出現(xiàn)和電子技術(shù)的發(fā)展，促使空空導(dǎo)彈的射程、橫向過(guò)載、適用的高度和速度都有很大提高，主要有美國(guó)的“麻雀”AIM-7E導(dǎo)彈等。第三階段是60年代后期至90年代?？湛諏?dǎo)彈在遠(yuǎn)距全方向、全高度、全天候攔射和近距格斗性能方面都得到了很大發(fā)展，如美國(guó)的“不死鳥(niǎo)”AIM-54C、“先進(jìn)中距空空導(dǎo)彈”AIM -120、“響尾蛇”AIM-9L，蘇聯(lián)的AA-11、AA-12，法國(guó)的“魔術(shù)”2、“米卡”，美、英、德等合作研制的AIM-132等

57、。u 巡航導(dǎo)彈，又稱飛航式導(dǎo)彈。V-1，戰(zhàn)斧、飛魚(yú)、冥河等型號(hào)?！皯?zhàn)斧”式巡航導(dǎo)彈AM39“飛魚(yú)”巡航導(dǎo)彈1.3 飛行器發(fā)展概況飛行器發(fā)展概況.661.4 中國(guó)的航空航天技術(shù)中國(guó)的航空航天技術(shù)1. 1. 軍用飛機(jī)軍用飛機(jī)p1953年開(kāi)始第一個(gè)5年計(jì)劃。1954年7月中國(guó)南昌飛機(jī)制造廠試制成功初教5（仿雅克-18）。p1958年7月成功首飛自行設(shè)計(jì)并研制成功第一架飛機(jī)殲教1，未批生產(chǎn)。p自行設(shè)計(jì)制造并投入批生產(chǎn)、大量裝備部隊(duì)的第一種飛機(jī)是初教6。1958年8月首飛成功。新中國(guó)的航空工業(yè)在抗美援朝戰(zhàn)爭(zhēng)中誕生。初教5（昌飛）初教6（昌飛）1. 4.1 1. 4.1 中國(guó)的航空技術(shù)中國(guó)的航空技術(shù).67

58、1.4 中國(guó)的航空航天技術(shù)中國(guó)的航空航天技術(shù)p1956年7月19日，首飛成功第一架噴氣戰(zhàn)斗機(jī)殲5，同年交付部隊(duì)服役，參考機(jī)型為米格-17F。殲5有單座和雙座，雙座的為殲教5。p1958年12月17日，中國(guó)第一代超聲速戰(zhàn)斗機(jī)殲6首飛成功，參考型號(hào)為米格-19P。最大平飛速度1.4Ma。雙座為殲教6。殲5（沈飛）殲6（沈飛）.681.4 中國(guó)的航空航天技術(shù)中國(guó)的航空航天技術(shù)p殲7于1966年1月7日首飛成功，為高空高速殲擊機(jī)，參考機(jī)型為米格-21。有多個(gè)改進(jìn)型。最大飛行速度均超過(guò)2Ma。p殲8為于1969年7月5日首飛成功，是在殲7基礎(chǔ)上放大設(shè)計(jì)，裝備裝備2 2臺(tái)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，加長(zhǎng)機(jī)頭。

59、80年代，開(kāi)發(fā)出在殲8的升級(jí)型號(hào)，殲8。殲-8II使用推力進(jìn)一步增大的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)體進(jìn)氣道改用兩側(cè)兩側(cè)進(jìn)氣布局進(jìn)氣布局，騰出機(jī)頭空間安裝更大的火控雷達(dá)和更多的電子設(shè)備。殲7（二代, 沈飛, 成飛）殲8(二代，沈飛).691.4 中國(guó)的航空航天技術(shù)中國(guó)的航空航天技術(shù)p殲10（成飛研制）是中國(guó)自行研制的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第四代戰(zhàn)機(jī)第四代戰(zhàn)機(jī)，分單雙座兩種，80年代研制，1998年3月23日首飛成功。p殲11 （沈飛研制）于1998年9月1日首飛成功，參考機(jī)型為蘇27。p轟5于1966年9月25日首飛成功，參考機(jī)型為蘇伊爾-28轟炸機(jī)。后有多種改進(jìn)型號(hào)，如偵查型、教練型、魚(yú)雷型等。p轟6于19

60、68年12月24日首飛，參照機(jī)型為蘇圖16。后有多個(gè)改進(jìn)型號(hào)，其中由轟6改裝的插頭椎管式空中加油機(jī)，可同時(shí)為2架殲8D或殲10戰(zhàn)機(jī)空中加油。p水轟5于1976年4月3日在水面起降試飛成功，并有幾種改進(jìn)型號(hào)。轟5（哈飛）轟6（西飛）水轟5（中航特飛所，哈飛）.701.4 中國(guó)的航空航天技術(shù)中國(guó)的航空航天技術(shù)p殲轟7（“飛豹”，三代機(jī)）于1988年12月4日首飛成功。主要攻擊地面和海上目標(biāo)，同時(shí)具有較強(qiáng)的空戰(zhàn)能力。p強(qiáng)5于1965年6月4日首飛，有多個(gè)改進(jìn)型。1972年執(zhí)行了空中拋投原子彈任務(wù)。p“梟龍” FC-1是中國(guó)自行研制、巴基斯坦空軍參與開(kāi)發(fā)的輕型多用途戰(zhàn)斗機(jī)，2003年首飛。已交付巴基斯