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航天技术运用哪些知识,各起什么作用
航天技术分发射技术、运行测控、回收技术三大部分。近年中国又有载人航天、嫦娥计划,那将更加复杂。
上述技术和物理及计算机软件技术结合最为紧密。和物理力学的关系显而易见,又由于其中牵扯大量实时数据处理,没有相应处理技术也是无法实现的。
航天技术,就是把人造天体送上太空,以探索、开发、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。下面,我们分四个方面来介绍航天技术:
一、航天技术发展概况;
二、航天技术基础知识;
三、军事航天技术;
四、我国航天技术。
一、航天技术发展概况
这是一张航天技术发展概况的草图,从这个图可以看出,是前苏联在1957年发射第一颗人造地球卫星,从那时到现在,已经过去42年。42年只不过弹指一挥间,而航天技术(亦称空间技术)却获得突飞猛进的发展,到1998年底,世界各国共发射了航天器近5300多颗,其中前苏联和后来的俄罗斯以及美国占发射总数的绝大部分。在这些航天器中**卫星占三分之二,它们在军事上发挥着极为重要的作用。目前,侦察卫星不仅成了大规模侦察的重要手段,而且可以提供战役战术范围内的侦察服务;军事通信卫星能够为陆海空三军**提供可靠的通信手段;导航卫星可以为各种攻击平台(攻击的载体)和打击手段如舰艇、飞机、**等进行精确导航;测地卫星能够测出各种军事目标的精确地理位置,从而大大提高了**的命中精度;气象卫星,可以提供比较准确的全球或局部地区的气象情报,为制定作战计划提供更充分的依据。上述这些**卫星的发展,又导致反卫星**(亦称拦截卫星)的出现。因此,传统的海陆空三维战场将演变成海陆空天电五维战场,不久,将出现一支新的军种-“天军”。目前,美俄都建立了航天司令部,美国有一个航天师,一所太空学校。因此,可以说,短短的42年间,航天技术取得了令人眼花缭乱的成就。在这中间,值得一提的是载人登月飞行,建立空间站,航天飞机的发射以及现在正在建设中阿尔法国际空间站。载人登月飞行,只有美国做到这一点。1969年,美国第一位宇航员首次登上月球,以后又12名宇航员先后九次登上月球。关于空间站和航天飞机后面还要介绍。
二、航天基础知识
(一)卫星绕地球运转所具备的条件
(二)卫星是怎样上天的?
(一)卫星绕地球运转所具备的条件
说到卫星,那么,什么是卫星?什么是人造地球卫星?所谓卫星就是绕行星运转的天体,月球就是地球的卫星,这种卫星称为自然卫星。而人造地球卫星是指在一定轨道上绕地球运转并完成一定使命的人造天体,也称人造卫星。卫星绕地球运转必须具备一定的条件:一个是速度条件;一个是高度条件。
1、速度条件
大家在中学物理中都学过了万有引力定律和三大运动定律。这些定理告诉我们,当一个物体围绕地球做匀速圆周运动时,必然产生向外的惯性离心力。如果离心力刚好等于向心力(即重力),这个物体将沿圆轨道绕地球运行而不掉回地面。在这种情况下,这个物体的速度叫环绕速度。大约等于每秒7.9公里。这就是通常所说的第一宇宙速度。:大家可能认为速度不够快,这是以秒计算,如以小时计算这个速度是26800Km/小时,不到1.5小时在外层空间绕地球一圈。
下面介绍几个概念:航空:一般把在地球周围稠密大气层以内的飞行活动(例如飞机、气球的飞行)称为航空;
航天:把在稠密大气层以外、太阳系以内的飞行活动(例如人造卫星、载人飞船的飞行)称为航天;
航宇:把太阳系以外的飞行活动称为航宇。
从理论上讲,以第三宇宙速度飞出太阳系是可以实现的。但是以这个速度到太阳系以外去航行,即使是飞到离太阳系最近的一颗恒星——半人马座2星,也得飞上10万年。显然,这没有实际意义。所以,要实现恒星之间航行,就必须以接近光的速度,即30万公里/秒航行才行。这就需要运载技术来一个**性的飞跃。这是第一技术关速度足够大。
所谓第一宇宙速度是指航天器绕地球作圆轨道运行而不掉回地面所必须具有的。当速度达到每秒11.2公里时,物体将挣脱地球的引力场,而变成绕太阳运转的人造卫星。这时的速度为第二宇宙速度(亦称脱离速度)。
所谓第二宇宙速度,即卫星能够脱离地球引力场而绕太阳运行所需要的速度。如果物体运动的速度再增加到16.7公里/秒,这时太阳的引力也拉不住它了,而成为银河系的一个人造天体。这时的速度称为第三宇宙速度。所谓第三宇宙速度就是从地面发射一个物体,能脱离太阳系引力场所需的最小速度。
一般把在地球周围稠密大气层以内的飞行活动(例如飞机、气球的飞行)称为航空;把在稠密大气层以外、太阳系以内的飞行活动(例如人造卫星、载人飞船的飞行)称为航天,或星际航行;而把太阳系以外的飞行活动称为航宇。
2、高度条件
高度在100——120Km以上。为什么卫星要选择100Km以上这样的高度?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。”这是为什么卫星要选择100Km以上这样的高度。卫星轨道为什么要选择120Km以上这样的高度运行?主要是考虑气象因素,大家知道地球有一个大气层,90%大气质量在30Km以下,30Km以上逐渐稀薄了。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120Km高度上,空气密度为海平面的几千万分之一;在200Km高度上,空气密度只有海平面的五亿分之一。大家要问达不到120Km以上高度会怎样?达不到120Km以上高度就会掉下来。美国1959年曾发射了一颗卫星,距地球最低点是69英里,1英里=1.609Km,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。
由于卫星以7.9公里/秒的速度飞行会受到很大的阻力,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。因此,必须把卫星的轨道选在稠密大气层以外,即120公里的高空,这时空气密度只有地面的几千万分之一了。
大气层分成很多层,越靠近地球,空气密度越高。反之则急剧下降。到120公里的高空,空气密度就只有地面的几千万分之一了。
所以,卫星通常都在离地面120公里以上的空间飞行。
(二)卫星是怎样上天的?
卫星是通过发射上天的,在目前有三种发射卫星的方法:
一是通过多级火箭发射;二是用航天飞机发射;三是用飞机发射。
第一,通过多级火箭发射
所谓多级火箭就是由几个单级火箭组合而成的运载火箭
在目前的技术条件下,单级火箭的最终速度只能达到4-7公里/秒。所以,世界各国都采用多级火箭发射卫星。从理论上讲,火箭的级数越多所能达到的速度就越大。但是级数越多,结构就越复杂,可靠性也就越低。所以在满足速度要求的条件下,尽量使级数最少。根据目前情况,发射低轨道人造地球卫星,一般用二级或**火箭,而发射大椭圆轨道卫星、地球同步卫星多用**或四级火箭。
第二,用航天飞机发射
航天飞机是一种可以载人的天地往返运输工具。它能象火箭一样垂直起飞,象卫星一样在轨道上运行,又能象普通飞机一样水平着陆。一架航天飞机可以重复使用100多次,因而,它既可以大大降低发射费用(150万美元/吨),简化卫星设计,又能向近地轨道发射、回收与修复已失效的各种卫星。例如,在1991年11月24日,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机升空后仅6小时,就将一颗2335公斤的**预警卫星送入太空;美国原本有五架航天飞机,1986年“挑战者”号航天飞机升空后不久就**了。现在剩下四架航天飞机:即“哥仑比亚” 号航天飞机;“发现”号航天飞机;“阿特兰蒂斯”号航天飞机;“奋进号”号航天飞机。
1961年3月23 日,苏联人邦达连科就是为载人航天事业献身的第一人。截止2003年底,人类共进行了400余次的载人航天飞行,其中美国280余次,苏联(俄罗斯)130余次。在这400余次载人航天活动中,共有18人为载人航天事业献出了宝贵的生命。最为壮烈的是1986年1月28日美国“挑战者”号的失事,载人航天飞机刚刚升空73秒,不到1分半钟就在空中**了。当时航天飞机载有7名宇航员,其中包括一名女宇航员叫麦考利夫,是一名教师,然而她没能书写第一名教师宇航员的历史。当时麦考利夫是为完成美国教师上太空计划的,她上太空有两项任务:第一个是通过电视转播给全球数万万名中学生上一堂“太空见闻”;第二个是通过电视转播上一堂“人类为什么要登上太空”。遗憾的是她还没有登上太空就把年轻的生命献给了载人航天事业。大家看报纸了解到,美国航天局还想启动教师上太空计划。54岁(2004年为54岁)的芭芭拉•摩根是1985年时就被选为参加航天飞行计划的教师代表候选人。现年54岁,已是两个孩子的母亲。美国航天局计划让芭芭拉•摩根在2003年11月13日乘座“哥伦比亚”号航天飞机进入太空,进行为期11天的太空之旅,来实现麦考利夫为完成的事业。非常遗憾的是,2003年2月1日,在“哥伦比亚”号完成此次16天飞行任务后返回途中,在距地球约60Km处**失逝,7名宇航员全部遇难。这7人中6名美国人,1名是以色列人。
第三、用飞机发射
只有美国做到这点,90年四月,美首次将一颗200公斤重的卫星从B-52轰炸机上,用**“飞马”火箭高空发射成功。显然,这是很经济的。
三、军事航天技术
所谓军事航天技术,就是航天技术在军事领域的应用,其具体成果就是各种**航天器。首先我们来看看**航天器的分类:它包括:
(一)运载系统;(二)载人航天系统;(三)**卫星系统;(四)空间**系统
(一)运载系统是指能把**航天器、宇航员或物资等有效载荷从地面送到太空预定轨道或能将有效载荷带回地面的运输系统。
目前可利用的军事航天运输系统主要有:
一次性使用运输火箭;
可重复使用航天飞机。
(1)美国的运载火箭
(2)俄罗斯的运载火箭
(3)欧洲和日本的运载火箭
(二)载人航天系统;
1、 宙飞船(美,俄)
2、空间站(俄罗斯、美国、国际空间站)
3、航天飞机(美,俄)
4、空天飞机
(三)**卫星系统
**卫星系统包括:侦察卫星、通信卫星、测地卫星、导航卫星、气象卫星。
1、侦察卫星 是指装有光电遥感器、雷达或无线电***等侦察设备,用于或取敌人军事信息的人造地球卫星。
(1)侦察卫星的分类:侦察卫星数量最多、应用最广。它主要包括照相侦察卫星、电子侦察卫星、**预警卫星、海洋监视卫星以及核爆探测卫星等。
(2)侦察卫星的特点及用途
侦察卫星的特点:
①速度快。如在150公里的高度,以每秒8公里的速度绕地球一周,只需一个半小时,从北京到天津不到20秒,到广州只需5分钟;
②效率高。由于侦察卫星轨道高,侦察的面积大,范围广,如用飞机对我国拍照,需拍照100万张,费时10年,而用卫星只需拍500张(一张照片达到数千甚至数万平方公里),几天就可以完成;
③效果好。由于地面分辨力高,侦听准确,信息传递及时,所以效果好。这里有一个概念,地面分辨力。所谓地面分辨力,是指卫星能够显示出的地面物体的最小尺寸。下面举一个例子,说明侦察卫星的作用。例如,俄罗斯车臣武装负责人杜拉伊夫之亡,就是侦察卫星的杰作。情况是这样:当杜拉伊夫打卫星电话时,俄罗斯侦察卫星立即捕捉到卫星电话发出的电磁信号,并根据电磁信号,迅速测出杜拉伊夫当时所在的精确地理位置,然后将这一信息实时地通报给俄罗斯空军,并引导俄罗斯飞行员实施攻击,从而将杜拉伊夫击毙。
④适用广。它不受国界和地理环境的限制,不存在侵犯领海、领空问题,高山、河海挡不住。
侦察卫星的用途:
第一,详细侦察对方各种战略目标。比如**核**基地、海空军基地、指挥控制中心、各种**生产基地、机场、港口、交通枢纽、重要城市及工业生产基地等都是战略目标,都可以进行侦察。
海湾战争中,美动用了各种卫星(15颗电子侦察卫星、5颗照相侦察卫星、一颗雷达成像卫星、3颗预警卫星。)24小时昼夜不停地监视伊拉克的一举一动。在伊拉克侵略科威特前,美国就通过成像侦察卫星获得了伊拉克重兵集结边境的高度清晰的照片,发现了伊拉克的侵略意图。伊拉克入侵科威特后,美国又发现伊拉克妄图进攻沙特,沙特开始也怀疑,见到卫星照片后,才同意美国派兵进驻沙特。
第二,对敌方领土进行准确测图。这样,一方面可以为已方指挥员提供在作战中所用的地图;另一方面,也为己方战略**核**提供各种打击目标的准确位置。例如在海湾战争前,美国对伊拉克、科威特地形不详,原地图是20-30年前的,故集中侦察和测地卫星很快就制出了精确详细的地图。
第三,侦察敌方战略**系统的数质量情况
比如在1961年,赫鲁晓夫撒了个弥天大谎,吹嘘说,苏联拥有400枚核**,已经拥有全面核优势,从而对美国和西方国家搞核讹诈。但是美国通过照相侦察卫星很快就发现,苏联的洲际**到1961年秋远未达到400枚,而只有14枚,从而化劣势为优势,反过来又对对方实施核威慑。
第四,侦察敌方地面**的调动的部署情况。
自六十年代以来,每当国际上发生重大事件的时候,苏联和美国都发射一些专用的侦察卫星,对有关地区进行监视。例如,
在第四次中东战争期间,苏联和美国就用侦察卫星分别不断地向埃及以色列提供情报。1973年10月6日开罗时间下午14时零5分,第四次中东战争爆发,埃及第2、3军团强渡运河,一举攻克以军构筑4年之久的“巴列夫防线”,打得以军节节败退。埃军准备乘胜前进,扩大战果。就在这时,美军侦察卫星发现埃军两个军团的结合部有一条7-12公里宽的间隙,防守薄弱,并且后方空虚。以军得到这个情报后,欣喜若狂,立即组织**,秘密插入结合部,偷渡运河,迅速向西、向南发起猛烈进攻,并合围了埃及第三军团,从而反败为胜,夺取了主动权,最后由于苏美干预,双方握手言和。这种情况在第二次世界大战中是不可想象的,因此,今天的战略战役指挥员不能不考虑侦察卫星这个重要因素,军事卫星提供的情报甚至能够改变战争的进程和结局。
第五,侦察对方的战场情报。
通过侦察监视,探查、搜集未知的情报,达到知己知彼,从而战胜对手,这是军事通则。
譬如,马岛战争期间,阿根廷在开战之初,还是打了几个漂亮仗,吃了几顿饺子的。这其中一个重要的原因,就是前苏联的侦察卫星发挥了巨大的作用。其中,一个著名的战例,就是阿根廷空军击沉英国“谢菲尔德”号驱逐舰。1982年5月4日,大英帝国的王牌战舰――“谢菲尔德”号驱逐舰,满载一身精良武备,悠然穿梭在马岛海域,执行着**作战任务。不料,前苏联的“闪电号”侦察卫星在茫茫太空深处,悄悄地盯上了它。就这样,由于前苏联的帮助,“谢菲尔德”的一举一动便始终处在阿根廷的掌握之中。等到“谢菲尔德”一进入打击阿根廷空军的打击范围,“超级军旗”式轰炸机便腾空而起,贴着海浪,超低空飞向了目标。距离“谢菲尔德”48公里时,“超级军旗”立即爬高跃升,于是,“飞鱼”出鞘,并始终以超过海浪2米的高度飞行,很快便命中了“谢菲尔德”,当即就燃起了浓浓火焰,“谢菲尔德”遭受了致命的创伤,舰身被击穿了一个大窟窿。不久,“谢菲尔德”便沉没在茫茫大海了。而一枚“飞鱼”**,价值仅仅20万美元,却击沉了价值高达2亿美元的“谢菲尔德”号驱逐舰,可见,各种攻击性**的打击效果能够在侦察卫星的作用下获得急剧放大。
这个战例告诉我们,当我们在地球表面进行军事行动时,千万别忘了,头顶上还有侦察卫星在虎视眈眈。 否则,就要付出惨重的代价
2、军事通信卫星
军事通信卫星就是指以为军事服务为目的而设计的通信卫星。
通信卫星,是六十年代初才问世的一门新兴技术,是空间技术和通信技术结合的产物,它象悬挂在高空的微波中继站和接力站,接收从地面或其它卫星发来的无线电信号,经转发器放大后,再以另一频率发回地面另一地方或其它卫星上。
它具有以下特点:
(1)通信距离远。一颗地球同步卫星,可以覆盖地球表面三分之一,它能为相距19000公里的两个地面站提供直接通信。若在赤道上空等间距分布三颗同步卫星,就可以基本上实现全球通信。
第二、通信容量大。卫星通信的工作波段是微波,波长在1米至1毫米之间,频率为300兆赫至300千兆赫,可用频带很宽,这样通信的话路就很多。目前一颗通信卫星可传上万条话路,外加若干路电视,还可传输高分辨率的图象和其它数据。
第三,传输质量高,由于卫星通信高山挡不住,大海隔不了,风雨无阻,昼夜不停,不象地面微波通信那样受地理气象条件以及通信距离等因素的影响。因而信息传输稳定可靠。
第四,机动性能好。卫星通信既可提供大型地面站点之间的远距离通信,也可为机载、舰载以及地面**的小型机动终端站提供通信。这样,可随时随地建立通信终端,这为战时紧急情况下迅速建立通信线路提供了条件。这种应急通信能力在军事上是极为重要的。
第五,生存能力强。一般来讲,地球同步卫星不易受核**破坏和其它手段的攻击。
正是由于有这些优点 ,军事通信卫星获得了广泛的应用。
3、气象卫星
是专门用于对地球和大气层进行天气变化观测的卫星。它相当于一个无人高空气象站。它与以往的地面观测方法相比,具有全球性、预先性和准确性。
气象卫星起源于侦察卫星,基本原理类似于照相侦察卫星。不同的是它观察的对象是云、气、雾、雨、风、浪、潮、温。
方法是以2-3颗地球同步轨道和近地太阳同步轨道卫星,不断地向地面发送资料,经综合分析处理后,得出准确的气象预报,为陆海空三军**行动服务。
4、测地卫星
用来从宇宙空间,对大地进行重力分布、形状、精确地理坐标测量的人造地球卫星叫测地卫星。 与常规测量法相比,它具有周期短,精度高的特点,是进行大地测量的一种重要而有效的手段。
工作原理:地球不圆和重力分布不均的影响,使卫星的运行轨道变得不规则,卫星不断地作上下、左右波浪式前进,通过地面**站的测量,就可准确地推理出地球的形状和重力,以及地球表面各点的精确坐标,从而为战略**提供准确的目标数据。对地表的物体可以用遥感遥测技术得到。
5、导航卫星
试想,航行在茫茫大海中的舰船,奔跑在广袤大地上的车辆,穿梭在**蓝天上的飞机,遨游在九天之上的卫星、**等等处于移动中的物体,如果不能准确地知道自己所处的位置,后果将会是怎样呢?这实在很难设想,也许等待它的将是一场灭顶之灾。
比如,90年代初期,在我国有着重大的影响的科学家――彭加木,在考察沙漠中,迷航失踪了。虽然他身上也带有一一些导航仪器,但是由于这些仪器性能的局限而迷失了方向。虽经多方努力寻找,最后仍然失踪牺牲。假如彭加木的探险处在今天,处在全球卫星导航定位技术蓬勃发展的今天,这种悲剧可能再也不会出现。
这是因为,导航卫星,就象航标灯一样,每天以固定的频率,按规定的时间间隔,向地面发送导航信号。地面用户接收和处理这些信号,就能确定自己的位置。所以,它的用途就是导航。当前,世界各国都在大力发展这种技术。
比如,1994年,美国就建成了“导航星”—一全球卫星导航定位系统。它是由24颗卫星所组成,运行在六个轨道平面上,每个平面分布四颗,定位精度大约为16米。
那么,全球卫星导航定位系统,在军事上又有什么用途呢?简而言之,它不仅可以为飞机、舰艇、坦克等进行精确导航定位,减少航行误差;而且还可以用于**制导,能够极大地提高**的命中精度。譬如,去年5月8日,美国出动了B-2**轰炸机,野蛮地空袭了我驻南联盟大使馆,它所运用的主要技术就是全球卫星导航定位技术。
这个家伙,就是轰炸我大使馆的凶手—一B—2轰炸机。它的航程为115000公里,这个是空袭中使用的联合直接攻击**。虽然,从战略上看,美国是我们的主要敌人,但是它的B-2轰炸机所运用的技术却是先进的。由于使用了全球卫星导航定位技术,B-2轰炸机可以施行全球轰炸,精确打击。联合直接攻击**的打击精度也从原来的30米提高到3米。空袭中,美军共发射了五枚联合直接攻击**,分别从五个不同部位打入,造成我馆舍严重毁坏,人员严重伤亡。
以上所讲的是美国的全球卫星导航定位系统发挥的军事作用。除美国外,俄罗斯在1995年建成了全球卫星导航定位系统,它也是由24颗卫星所组成,不同的是,卫星运行在3个轨道平面上,每个平面分布8颗卫星,定位精度稍差一点,大约是30—100米。
(三)空间**系统
航天技术广泛应用于军事,正在引起作战方式根本性的变革,它不仅使信息的近实时传递、控制成为现实,而且为日益迫近的太空战提供了技术支持。太空战的雏形就是反卫星作战和**攻防作战。这里有一个概念“实时”, “实时”说得通俗一点,就象电视实况转播,人们耳闻目睹的信息的时间和正在发生着的事物的时间是处在同一时刻,这个就叫实时。下面我们分两个方面来介绍空间**系统:一是反卫星系统;二是反导系统。首先我们来看看反卫星系统。
1、反卫星系统
反卫星系统就是攻击卫星的**系统,通过攻击敌方的卫星,来夺取制信息权,在保护自己耳聪目明的同时,使敌方成为聋子和瞎子。目前,打击卫星的主要方法有三种:
一是利用地面**系统,如激光*和动能**系统等来摧毁敌方卫星;
二是以卫星拦截卫星,这种卫星不同于一般卫星,它本身就是一种攻击性**,通过机动变轨飞行,**接近目标后,能以**或撞击的方式来摧毁敌方卫星,或者利用卫星上装载的激光器、粒子束**、以及火箭来摧毁敌方目标;
三是利用航天站或航天飞机来俘获敌方卫星,为自己服务。
世界上对反卫星系统的研究,仍然是美国和原苏联领先。原苏联1968年就进行过卫星反卫星拦截试验,80年代初又成功地进行了两次综合演习,它领先于美国,成为世界上第一个拥有反卫星实战能力的国家。原苏联的激光技术,起步也比美国早。(据说七十年代后期,苏联曾用强陆基激光器干扰过美国空军在太平洋马绍尔群岛上空地球同步轨道上的预警卫星,使其发出错误的警报。另外,原苏联具有发达的航天站技术,完全可以建立天基反卫星系统。)据西方国家估计,前苏联不仅有陆基高能反卫星激光器,并且还拥有天基反卫星激光器样机。
美国反卫星技术研究比较晚,但进展很快。1978年开始研制反卫星**,1985年就曾用它击落过一颗失效的美国卫星,现有100多枚**已正式部署。美国航天飞机的发展非常快,它能够在轨道上布放、回收、修复卫星,自然它也可以抓捕敌方的卫星。
2、反导系统
所谓反导系统就是反击**进攻,使**突防失效的系统。
关于这个内容,我讲两点:
(1)反导方式;
(2)美国的反导系统。
先看第一点反导方式。那么,目前,有哪几种反导方式呢?
有两种反导方式:
一是用**来截击**,这是俄罗斯的C-300**,已经多次成功地进行了拦截试验;
二是用激光一类的新概念**摧毁**,美国多次进行过试验。
现在,美国正在大力研制反导系统,进展也较快。下面就来介绍美国的反导系统。
美国的反导系统有两种,一种是国家**防御系统;一种是战区**防御系统。两种系统,结构大体类似,下面介绍战区**防御系统。那么, 战区**防御系统有什么样的结构?是如何反导的呢?
战区**防御系统,英文缩写呢,就是“TMD”,它是由指挥自动化系统和反导**两部分所组成,二者缺一不可,否则TMD就失效。下面先介绍指挥自动化系统,
指挥自动化系统,是集指挥、控制、通信、计算机、情报、侦察和监视为一体的人机系统,英文缩写呢,就是C4ISR,它是卫星通信、卫星侦察、卫星导航等技术与计算机技术相结合的产物,美国依靠先进的卫星技术和计算机技术,建立了全球指挥自动化系统。
下面来看反导**,美国现在研制了三种反导**。
一种是战区高空拦截弹,今年10月2日,美国发射了一枚战区高空拦截弹,拦截了一枚模拟对方进攻的民兵三型洲际**;
第二种是美国与以色列联合研制的箭2型反导**,已经成功地进行了六次试验,拦截距离150公里,拦截高度为48公里;
第三种是爱国者**,海湾战争中,“爱国者”大战“飞毛腿”,出尽了风头,下面以爱国者拦截飞毛腿为例,来讲讲TMD是如何反导的?
这是它的作战示意图。
首先,飞毛腿发射,预警卫星进行探测,并计算出飞毛腿的大致弹道和落点,然后,将信息传给地面数据中心,地面数据中心计算出准确的弹道和落点之后,将信息通过通信卫星传给战区指挥中心,指挥中心发出指令,引导爱国者进行截击,摧毁飞毛腿。这就是TMD的大致反导过程。这里需要特别警惕的是,美国企图将**也纳入TMD之中,妄图阻挠中国统一的进程。当然诺,他们的*谋是不会?/ca>
民航招飞为什么不接受空军招飞已通过选泼的学生?
民航招飞不接受空军招飞已通过选拔的学生,应该直接打电话问一下原因,有可能是哪个环节出现的问题,如果真的是全不合格而没被录用的话,你可以向相关部门反馈这个信息。
飞机起飞主要是运用了物理学的什么原理?
机翼的侧剖面是一个上缘向上拱起,下缘基本平直的形状。所以气流吹过机翼上下表面而且要同时从机翼前端到达后端,从上缘经过的气流速度就要比下缘的快(因为上缘弧度大,弧长较长,就是说距离较远)。
按照物理学的伯努利方程:同样是流过某个表面的流体,速度快的对这个表面产生的压强要小。因此就得出机翼上表面大气压强比下表面的要小的结论,这样子就产生了升力,升力达到一定程度飞机就可以离地而起。
有个公式不知道你有没有见过:L=Cl*1/2*ρ*V*V*S。
它的意义是:飞机升力是一下五个量的乘积:
1.升力系数Cl (那个C表示系数,l是角码,我没有字符编辑工具打不出来),它的值和飞机的迎风角度等许多精细的变量有关,一般在零点几,详细的记不大情了:(
2.二分之一 就是0.5
3.大气密度ρ (飞机所在环境,可以是高空也可以是低空)
4.飞机相对于周围大气速度的平方 V*V (没有角码打不出来只能这么表示)
5.机翼面积 S
这个公式只适用于速度相对慢的飞行,就像常见的大小型客机飞行,其他飞行器(只要有机翼)速度不超过一马赫时基本都可以用,但是象战机那种两三马赫的大速度飞行就不行了,速度太大的话机翼表面的空气会变得有黏性,要考虑到雷诺数,那时候就另有一个公式了,很复杂,我也不懂。:)
我是在民航企业单位工作的,所以答案应该还是比较正确的吧。希望能帮到你。:)
对流层和平流层对飞行的影响分别有哪些?
影响特别大,对流层受到天气的影响,而平流层不受天气的影响。
按大气中性成分的热力结构分层,根据大气垂直减温率的正负变化。
对流层平均温度递减率约为6.5k/km
对流层顶上到50km高度左右,垂直减温率为负就是平流层。
飞机是靠什么动力前进的?
靠空气动力学的一种升力,飞机的翅膀在飞翔会产生动力
要了解飞机的飞行原理就必须先知道飞机的组成以及功用,飞机的升力是如何产生的等问题。这些问题将分成几个部分简要讲解。
一、飞行的主要组成部分及功用
到目前为止,除了少数特殊形式的飞机外,大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成:
1. 机翼——机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同时也起到一定的稳定和操作作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可使飞机滚转,放下襟翼可使升力增大。
机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。
2. 机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、**、货物和各种设备,将飞机的其他部件如:机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。
3. 尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平**面和可动的升降舵组成,有的高速飞机将水平**面和升降舵合为一体成为全动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直**面和可动的方向舵。尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转,保证飞机能平稳飞行。
4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,作用是起飞、着陆滑跑,地面滑行和停放时支撑飞机。
5.动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力,使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。现在飞机动力装置应用较广泛的有:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。除了发动机本身,动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。
飞机上除了这五个主要部分外,根据飞机操作和执行任务的需要,还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。
二、飞机的升力和阻力
飞机是重于空气的飞行器,当飞机飞行在空中,就会产生作用于飞机的空气动力,飞机就是靠空气动力升空飞行的。在了解飞机升力和阻力的产生之前,我们还要认识空气流动的特性,即空气流动的基本规律。流动的空气就是气流,一种流体,这里我们要引用两个流体定理:连续性定理和伯努利定理
流体的连续性定理:当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时,由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来,因此在同一时间内,流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。
连续性定理阐述了流体在流动中流速和管道切面之间的关系。流体在流动中,不仅流速和管道切面相互联系,而且流速和压力之间也相互联系。伯努利定理就是要阐述流体流动在流动中流速和压力之间的关系。
伯努利定理基本内容:流体在一个管道中流动时,流速大的地方压力小,流速小的地方压力大。
飞机的升力绝大部分是由机翼产生,尾翼通常产生负升力,飞机其他部分产生的升力很小,一般不考虑。从上图我们可以看到:空气流到机翼前缘,分成上、下两股气流,分别沿机翼上、下表面流过,在机翼后缘重新汇合向后流去。机翼上表面比较凸出,流管较细,说明流速加快,压力降低。而机翼下表面,气流受阻挡作用,流管变粗,流速减慢,压力增大。这里我们就引用到了上述两个定理。于是机翼上、下表面出现了压力差,垂直于相对气流方向的压力差的总和就是机翼的升力。这样重于空气的飞机借助机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重力,从而翱翔在蓝天上了。
机翼升力的产生主要靠上表面吸力的作用,而不是靠下表面正压力的作用,一般机翼上表面形成的吸力占总升力的60-80%左右,下表面的正压形成的升力只占总升力的20-40%左右。
飞机飞行在空气中会有各种阻力,阻力是与飞机运动方向相反的空气动力,它阻碍飞机的前进,这里我们也需要对它有所了解。按阻力产生的原因可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力。
1.摩擦阻力——空气的物理特性之一就是粘性。当空气流过飞机表面时,由于粘性,空气同飞机表面发生摩擦,产生一个阻止飞机前进的力,这个力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小,决定于空气的粘性,飞机的表面状况,以及同空气相接触的飞机表面积。空气粘性越大、飞机表面越粗糙、飞机表面积越大,摩擦阻力就越大。
2.压差阻力——人在逆风中行走,会感到阻力的作用,这就是一种压差阻力。这种由前后压力差形成的阻力叫压差阻力。飞机的机身、尾翼等部件都会产生压差阻力。
3.诱导阻力——升力产生的同时还对飞机附加了一种阻力。这种因产生升力而诱导出来的阻力称为诱导阻力,是飞机为产生升力而付出的一种“代价”。其产生的过程较复杂这里就不在详诉。
4.干扰阻力——它是飞机各部分之间因气流相互干扰而产生的一种额外阻力。这种阻力容易产生在机身和机翼、机身和尾翼、机翼和发动机短舱、机翼和副油箱之间。
以上四种阻力是对低速飞机而言,至于高速飞机,除了也有这些阻力外,还会产生波阻等其他阻力。
三、影响升力和阻力的因素
升力和阻力是飞机在空气之间的相对运动中(相对气流)中产生的。影响升力和阻力的基本因素有:机翼在气流中的相对位置(迎角)、气流的速度和空气密度以及飞机本身的特点(飞机表面质量、机翼形状、机翼面积、是否使用襟翼和前缘翼缝是否张开等)。
1.迎角对升力和阻力的影响——相对气流方向与翼弦所夹的角度叫迎角。在飞行速度等其它条件相同的情况下,得到最大升力的迎角,叫做临界迎角。在小于临界迎角范围内增大迎角,升力增大:超过临界临界迎角后,再增大迎角,升力反而减小。迎角增大,阻力也越大,迎角越大,阻力增加越多:超过临界迎角,阻力急剧增大。
2.飞行速度和空气密度对升力阻力的影响——飞行速度越大升力、阻力越大。升力、阻力与飞行速度的平方成正比例,即速度增大到原来的两倍,升力和阻力增大到原来的四倍:速度增大到原来的三倍,胜利和阻力也会增大到原来的九倍。空气密度大,空气动力大,升力和阻力自然也大。空气密度增大为原来的两倍,升力和阻力也增大为原来的两倍,即升力和阻力与空气密度成正比例。
3,机翼面积,形状和表面质量对升力、阻力的影响——机翼面积大,升力大,阻力也大。升力和阻力都与机翼面积的大小成正比例。机翼形状对升力、阻力有很大影响,从机翼切面形状的相对厚度、最大厚度位置、机翼平面形状、襟翼和前缘翼缝的位置到机翼结冰都对升力、阻力影响较大。还有飞机表面光滑与否对摩擦阻力也会有影响,飞机表面相对光滑,阻力相对也会较小,反之则大。
航天专业很难学吗,如果高中物理不是太好
无论哪个专业,都会比高中的难很多。
成年人了,该懂事点了,知道为自己前程着想了。
选专业,选适合自己和有前途的,而不是选轻松的。
民航飞机用什么燃料
学习物理对生活有什么好处?
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物理学是一门非常有趣又有用的自然科学,它研究的内容十分广泛。
其实,在生活中,在我们的身边,有许许多多的物理现象。例如:飞机为什么能在天空飞行?保温瓶为什么能保温?电动机为什么能转动?用望远镜为什么能看得更远?太阳周围为何会出现颜色像彩虹的光环?天空和海水为什么是蓝色的?为什么粥烧开了会溢出来? 笔杆上的小孔有什么功用?饺子或肉丸煮熟了为什么会浮起来?为什么玻璃器皿遇忽冷忽热会裂开?怎样把开水**?为什么不倒翁不会倒?为什么钢笔会出水?为什么滑水运动员不会沉入水中?拔河比赛只是比力气吗?……
当我们掌握了必要的物理知识,不仅能解释这些现象,也能利用他们为人类服务。
千变万化的物理现象,像一个个的谜。当我们掌握了必要的物理知识,揭开谜底的时候就会感悟到物理现象是十分有趣的。
民航飞机起飞的原理?
飞机的起飞原理,真的是很科学啊!