航天科技知識資料多篇

航空與航天的區別 篇一

您稍加註意即可發現，航空技術主要是研製軍用飛機、民用飛機及吸氣發動機，航天技術主要是研製無人航天器、載人航天器、運載火箭和導彈武器，最能集中體現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別上即可看出兩個技術領域的顯著差異。

第一，飛行環境不同。所有航空器都是在稠密大氣層中飛行的，其工作高度有限。現代飛機最大飛行高度也就是距離地面30多千米。即使以後飛機上升高度提高，它也離不開稠密大氣層。而航天器衝出稠密大氣層後，要在近於真空的宇宙空間以類似自然天體的運動規律飛行，其運行軌道的近地點高度至少也在100千米以上。對在運行中的航天器來講，還要研究太空飛行環境。

第二，動力裝置不同。航空器都應用吸氣發動機提供推力，吸收空氣中的氧氣作氧化劑，本身只攜帶燃燒劑。而航天器其發射和運行都應用火箭發動機提供推力，既帶燃燒劑又帶氧化劑。吸氣發動機離開空氣就無法工作，而火箭發動機離開空氣則阻力減小有效推力更大。吸氣發動機包括燃燒劑箱在內都可隨飛機多次使用，而發射航天器的運載火箭都是一次性使用。雖然航天飛機的固體助推器經過回收可以重複使用20次，其軌道器液體火箭發動機可以重複使用50次，但與

航空器使用的吸氣發動機比較起來，使用次數仍然是很少的。吸氣發動機所用的燃燒劑僅為航空汽油和航空煤油，而火箭發動機所用的推進劑卻是多種多樣的，既有液體的，也有固體的，還有固液型的。

第三，飛行速度不同。現代飛機最快速度也就是音速的三倍多，且是軍用飛機。至於目前正在使用的客機，都是以亞音速飛行的。而航天器為了不致墜地，都是以非常高的速度在太空運行的。如在距地面600千米高的圓形軌道上運行的航天器，其速度是音速的22倍。所有航天器正常運行時都處於失重狀態，若長期載人會使人產生失重生理效應，並影響健康。正因如此，航天員與飛機駕駛員比較起來，其選拔和訓練要嚴格得多。一般人買票即可坐飛機，而花重金到太空遨遊的人還必須通過專門培訓。

第四，工作時限不同。無論是軍用還是民用飛機，最大航程計約2萬千米，最長飛行時間不超過一晝夜。其活動範圍和工作時間都很有限，主要用於軍事和交通運輸。雖然通用輕型飛機應用廣泛，但每次活動範圍相對更小。而航天器在軌道上可持續工作非常長時間，如目前仍在使用的聯盟TM號載人飛船，可與空間站對接後在太空運行數月之久。再如航天飛機，能在軌道上飛行7-30天，約1.5小時即可圍繞地球飛行一週。載人航天器運行時間最長的當屬和平號空間站，它在太空飛行了整整15個年頭。至於無人航天器，如各種應用衞星，一般都在繞地軌道上工作多年。有的深空探測器，如先驅者10號，已在太空飛行了32年，正在飛出太陽系向銀河系遨遊。航空器的優點是能多次重複使用，而航天器除航天飛機外，只能一次性使用，載人宇宙飛船也不例外。

第五，升降方式不同。飛機的升空是從起飛線開始滑跑到離開地面，加速爬升到安全高度為止的運動過程。它返回地面降落時只要經過下滑和着陸即可。只有個別飛機如英國的“鷂”型戰鬥機採用發動機噴口轉向的方式使飛機能夠垂直起落，但機身並未豎起，仍處於水平位置。而至今為止的航天器發射，包括地面和海上的發射，頂部裝着航天器的運載火箭都是垂直騰空的。在完成發射過程中，運載火箭要按程序掉頭轉向和逐級脱離，最終將航天器送入預定軌道運行。有的航天器發射，中間還要經過多次變軌，情況更為複雜。航天飛機雖然也能施放航天器，但它本身亦是垂直髮射升空的。至於返回式航天器，其迴歸地面必須經歷離軌、過渡、再入和着陸四個階段，遠比飛機降落困難。航空器的起飛、飛行和降落與航天器的發射、運行和返回，雖然都離不開地面中心的指揮，但兩者的地面設施和保障系統及其工作性能與內容也是大有區別的。

航空航天基本知識 篇二

我們知道，人類的家園是地球，而地球的外面覆蓋着一層大氣，如果沒有水和大氣以及適宜的温度和環境，生物是很難生存的。

通常，在人們的眼中，“天”很高，要想衝出厚厚的大氣層，進入太空非常非常困難。其實，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蘋果的話，那麼，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、季節等情況而變化的，在赤道地區為17000米，在中緯度地區（如北京、天津地區）為11000米，在地球兩極地區則為7000-8000米。

對流層的主要特點是，空氣温度隨着高度的增加而降低，因而又稱為變温層，平均而言高度每上升1000米，氣温約下降6.5℃。與此同時，氣壓也隨高度的增加而降低。由於地球引力的作用，在 5500米的高度範圍內，包含了大氣總量的一半，而整個對流層，大約佔了全部大氣質量的四分之三。

由於幾乎所有的水蒸氣都集中在這一層大氣內，再加上大量的微粒，因而，這裏也是風雲變幻最為劇烈的一層。從大約11000米的高度起，直到30500米左右，其大氣温度基本不變，平均保持在-56.5℃上下，因此被稱為同温層（實際情況是：在25000米以下，氣温隨高度的升高而上升。在同温層頂，氣温約升至-43至-33℃）。同温層的氣温之所以具有這樣的特點，是因為該層大氣離地球表面較遠，受地面温度的影響較小，並且其頂部存在着臭氧，能夠直接吸收太陽的輻射熱等。

同温層所包含的空氣質量大約佔整個大氣的四分之一弱。在這一層大氣內，沒有上下對流，只有水平方向的風，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、雹等氣象變化的現象，這對飛行器的平穩飛行是非常有利的。不過，由於空氣密度很小，飛機在這一高度層上又不適宜機動飛行。

人類的航空活動差不多都集中在對流層和同温層內。為了保證飛機和發動機的工作效率，飛機飛行的高度一般不超過30千米的界限。

從30千米到80-100千米的高度範圍，被稱為中間層。這一層空氣的特點是：以 45千米為界，温度先升後降。由於大量的臭氧存在，其氣温先由同温層頂的-33℃提高到17至40℃左右；從45千米起，隨着高度的升高，氣温又開始下降，一直降低到-65.5℃至-113℃。

中間層的空氣已經很稀薄了，其空氣質量約只佔整個大氣層的1/3000。在80千米高度上，空氣的密度只有地面的五萬分之一；而在100千米高度上，空氣的密度僅為地面的一千萬分之八。由於空氣非常稀薄，並且氣體開始呈現電離現象，因此，人們一般把飛行高度達到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，美國試飛員約瑟夫·沃爾克駕駛X-15A火箭飛機飛出了 7297千米/小時的驚人速度，創造了有人駕駛飛機速度的世界紀錄。而且，他還曾多次飛到了80千米以上的高空，成為美國第一個“駕駛飛機的宇航員”。按照美國航空航天局規定：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800千米高空的範圍，稱作電離層。其特點是：含有大量的帶正電或負電的離子，空氣具有導電性。並且，其温度隨高度的增大而迅速升高，在200千米高度時，氣温可達400℃。所以，這裏又被人們叫作“暖層”。

在電離層頂端之外，便是大氣的最外層——“散逸層”了。由於地球引力的減弱，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，對太空飛行器的影響已很小，因此，人類大部分的航天活動都是在它們之內（或之外）進行的。

航天科技知識資料 篇三

1、什麼是空間站？

空間站，也稱為軌道站或太空站，是一種能長期在地球低軌道上運行的大型載人航天器，航天員可以長期在上面生活和工作，這種大型航天器能在軌道上與飛船或航天飛機對接，由飛船或航天飛機為它運送人員和物資；空間站與飛船或航天飛機的主要區別是它沒有主推進系統和着陸設備，因此它不能在軌道上作機動飛行和返回着陸。

根據不同國家和不同的歷史階段，發展空間站有不同的動機和目的。一般講一個國家發展空間站主要有四個目的：第一是政治目的，即為了顯示國家的綜合實力，或者是為了在政治上“壓倒”對方，在載人航天領域取得領導地位，上世紀冷戰時期，這是美蘇發展空間站的主要目的；第二是科技目的，即將空間站作為建在太空的科學實驗室，在上面進行各種科學研究和實驗；第三是經濟目的，利用空間站進行太空生產，或者發展太空旅遊；第四是軍事目的，將空間站作為建在太空的“軍事堡壘”。

2、空間站的類型？

按用途分，空間站可分為民用和軍用兩種類型：民用空間站如前蘇聯的和平號空間站和美國的國際空間站；軍用空間站如前蘇聯的禮炮2，禮炮3和禮炮5號空間站以及美國空軍曾經計劃研製的“載人軌道實驗室”。另外按發射方式劃分，還可分為整體式和模塊式兩種。早期的空間站都是整體式，如美國的“天空實驗室”和前蘇聯的禮炮號，它們都是在地上組裝好，並裝上各種生活用品和實驗儀器，然後整體發射上去，航天員則乘坐載人飛船上去訪問；後來由於技術的改進，採用模塊式建造，即先發射一個核心艙，然後將不同用途的艙室一個接一個發射上去，在軌道上組裝起來，形成一個整體，如前蘇聯的和平號空間站和現在的國際空間站。

3、迄今為止在太空一共發射或建造過多少空間站？

到目前為止美國和蘇聯/俄羅斯一共發射或建造過4種類型的空間站，共10艘，其中包括前蘇聯在1971-1986年間發射的7艘禮炮號空間站，它們是禮炮1號至7號，不過禮炮1號對接失敗，禮炮2號發射失敗，禮炮3號對接失敗，除了禮炮4號，其餘的禮炮5、6、7號都曾發生過一次對接失敗。此外美國於1973 – 1974年間發射的“天空實驗室”；前蘇聯和俄羅斯於1986 – 1999年間建造的和平號空間站，以及至今還在軌道上運行的國際空間站。

4、誰最早提出建造空間站的設想？

有關空間站的設想最早是由俄國的康斯坦²齊奧爾科夫斯基和德國的赫爾曼²奧伯特分別提出來的。1895年，齊奧爾科夫斯基在一本科幻小説中首次提出建造空間站的設想，1903年他提出在空間站上要安裝人工重力設備，並提出建造太空温室，以便人類能長期在空間站上生活和工作。1923年奧伯特首次使用“空間站”這個詞，並認為這是人類飛往月球和火星的起始站。1929年渃爾丹在一本名為《太空旅行問題》的書中提出建造大車輪形空間站的設想，這種空間站直徑為30米，在地球同步軌道上運行。1950年，馮²布勞恩進一步發展了車輪形空間站的設想，車輪的直接擴大到76米，由可重複使用並帶有機翼的航天器為其運輸人員和物資。這種空間站可作為地球觀察站、太空科學實驗室和飛往月球和火星的“跳板”。1959年，美國宇航局計劃在月球旅行前建造一個空間站，同年美國眾議院太空委員會決定在水星計劃完成後即開始建造第一個空間站。1969年阿波羅11號的兩名航天員成功登月，宇航局立即決定要在1975年建造一個能承載100人的大型永久性空間站。不過宇航局的這些空間站計劃都是紙上談兵，而前蘇聯在與美國的登月競賽中失敗後，專心致志發展空間站，在上世紀70年代先後發射了7個禮炮號空間站，80年代又建造了大型空間站 – “和平”號。直到1997年國際空間站開始在太空組裝，美國發展空間站的夢想才變成現實。

5、一個大型空間站由哪些系統組成？

一個大型空間站至少由十大系統組成：(1)結構系統；(2)電力系統；(3)熱控系統；(4)姿態測定與控制系統；(5)軌道導航和推進系統；(6)自動化和機器人系統；(7)計算與通信系統；(8)環境控制與生命保障系統；(9)航天員居住系統；(10)人員和物資運輸系統。

6、我國是否也要發展空間站？

2010年10月27日，中國載人航天工程新聞發言人表示，我國載人空間站工程已正式啟動實施，2020年前後將建成規模較大、長期有人蔘與的國家級空間實驗室。我國載人空間站工程分為空間實驗室和空間站兩個階段實施。2016年前，研製併發射空間實驗室，突破和掌握航天員中期駐留等空間站關鍵技術，開展一定規模的空間應用；2020年前後，研製併發射核心艙和實驗艙，在軌組裝成載人空間站，突破和掌握近地空間站組合體的建造和運營技術、近地空間長期載人飛行技術，並開展較大規模的空間應用。我國載人空間站工程建設，將充分繼承載人航天工程前期成果，繼續使用已有的神舟飛船、長征二號F運載火箭、發射場和着陸場。載人空間站建成後，將全面實現我國載人航天“三步走”發展戰略，進一步推動我國載人航天技術向更高水平發展，為推動國家科技進步和創新發展、提升綜合國力、提高民族威望做出重要貢獻。

7、我國空間實驗室的主要任務是什麼？

空間實驗室系統的主要任務有：(1)進一步掌握飛行器空間交會對接技術；(2)突破航天員中期駐留、飛行器長期在軌自主飛行、再生式生保和貨運飛船補加等關鍵技術；(3)驗證天地往返運輸飛船的性能和功能；(4)進行一定規模的空間應用。中國空間技術研究院研製的“天宮”二號空間實驗室將主要開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術和航天醫學等領域的應用和試驗。“天宮”三號空間實驗室將主要完成驗證再生生保關鍵技術試驗、航天員中期在軌駐留、貨運飛船在軌試驗等，還將開展部分空間科學和航天醫學試驗。

目前我國正在研製的空間實驗室採用兩艙構型，分別為實驗艙和資源艙，實驗艙由密封的前錐段、柱段和後錐段組成，密封艙可保證艙壓、温濕度、氣體成分等航天員生存條件，可用於航天員駐留期間在軌工作和生活，密封的後錐段安裝再生生保等設備。實驗艙前端安裝一個對接機構，以及交會對接測量和通信設備，用於支持與飛船實現交會對接。資源艙為軌道機動提供動力，為飛行提供能源。

8、空間實驗室有什麼關鍵技術？

空間實驗室階段關鍵要突破飛船空間交會對接技術。空間交會對接技術難度很大，在對接過程中，如果計算不準，就可能發生飛船相撞事故。因此，需要進行大量試驗才能掌握這一技術。

兩個或兩個以上的航天器通過軌道參數的協調，在同一時間到達太空同一位置的過程稱為交會。對接是在交會的基礎上，通過專門的對接機構將兩個航天器連接成一個整體。實現兩個航天器在太空交會對接的系統稱為交會對接系統。

交會對接系統通常包括跟蹤測量系統、姿態與軌道控制系統、對接機構系統等。兩個航天器在太空進行對接，其初始條件是兩者保持對接機構的同軸接近方式和確定的縱向速度，以及在其他線座標和角座標上的速度為零。但兩個航天器之間的實際相對運動參數總是有偏差的。一般情況下，兩個航天器之間的相對位置及其平動速度通常是靠主動航天器軌道控制系統和兩個航天器的姿態控制系統來維持的，前者適用於控制質心的平動運動，後者適用於控制繞質心的轉動運動。航天器的空間交會對接控制方法有兩種，一種是人工控制、另一種是自動控制。用人工控制來完成太空交會對接可以提高交會對接的成功率。自動控制交會對接可靠性高，不需考慮人員的安全和救生問題。在航天器的交會對接技術方面，未來的發展趨勢是人工控制和自動控制相結合，以提高交會對接的靈活性、可靠性和成功率。

9、中國載人航天工程“分三步走”是什麼意思？

中國載人航天工程共分“三步走”：第一步載人飛船階段，通過神舟五號和六號已圓滿完成，把中國航天員送上天，完成了多人多天飛行，而且能準確回到預定地點；第二步是空間實驗室階段，這一階段要攻破四項技術關鍵，為第三步的空間站建設做技術準備。我國將在2011年發射目標飛行器“天宮一號”，並在2年時間內逐步實現與神舟八號、神舟九號、神舟十號的三次交會對接試驗。此後“天宮一號”將被改造為一個短期有人照料的空間實驗室。空間實驗室階段是目前正在進行的階段。它的第一項技術關鍵是出艙活動，神舟七號完成了這個任務；第二個技術關鍵是交會對接，通過“天宮一號”在太空飛行2年左右的時間裏，先後完成與神舟八號、神舟九號、神舟十號的太空對接，突破並基本掌握航天器交會對接技術。第三個技術關鍵是補加，為飛行器補給推進劑、空氣、水、食品等；第四個關鍵則是再生式生命保障系統。

10、什麼是“天空實驗室”？

“天空實驗室”是美國第一個試驗性空間站。1973年5月14日發射，進入離地面 435公里的近圓軌道。同年還先後發射了 3艘“阿波羅”號飛船與“天空實驗室”對接。這 3艘飛船分別稱為“天空實驗室”2、3、4號。1979年 7月 11日“天空實驗室”進入大氣層燒燬。“天空實驗室”用“土星”5號運載火箭發射。在上升飛行過程中，高速氣流沖掉了軌道艙的防護罩和一個太陽電池翼，另一個太陽電池翼被防護罩碎片纏住而沒有打開，以致“天空實驗室”入軌後嚴重缺電，艙內温度上升到50左右。1973年 5月25日，三名航天員乘“阿波羅”號飛船與“天空實驗室”對接。航天員用一頂遮陽傘伸出艙外，擋住陽光，使工作艙温度下降。他們切去纏繞的防護罩碎片，使剩下的一個太陽電池翼展開發電，終於使“天空實驗室”開始工作，接納航天員。“天空實驗室”共接待三批航天員，這三批航天員在空間站內分別工作和生活了 28天、59天和84天。用58種儀器進行了 270多項天文、地理、遙感、宇宙生物學和航天醫學試驗研究。重要的項目有：用太陽望遠鏡觀測太陽並拍攝了18萬張太陽活動的照片；用6種遙感儀器對地球進行了觀測，共拍攝4萬多張地面照片；用7種儀器研究太陽系和銀河系的情況；用自行車功量計和下身負壓裝置等醫療器械研究長期失重對人體生理的影響；還進行了失重下的材料加工試驗。

“天空實驗室”由軌道艙、過渡艙、多用途對接艙、太陽望遠鏡和“阿波羅”號飛船 5個部分組成。全長36米，直徑6.7米，重82噸。軌道艙是“天空實驗室”的主體，用“土星”5號運載火箭第三級箭體改裝而成，分上下兩層，上層為工作區，下層為生活區。生活區又由隔板分成卧室、餐室、觀測室和盥洗室。軌道艙內充純氧，保持33千帕大氣壓和20°C左右的温度。

“天空實驗室”計劃持續6年，耗資26億美元。美國宇航界、政界和科學界都給予極高的評價。