航天技术在军事上应用.ppt

（华北科技学院 军事理论教研室）,著名的万户实验,14世纪末，我国宋朝一名叫万户的军中工匠，在座椅上捆绑47个火箭筒，两手各握一个大风筝，让人给点燃火箭，以借火箭前冲取得速度，再借风筝升空，可惜没有成功。,万户升天示意图,地球是人类的摇篮，但人类不可能永远生活在摇篮当中，仰望星空，古老的梦想已被科技之力描绘出壮美的轮廓，在现代航天事业中，以化学动力推进的火箭，仍是将航天器送上太空的主要手段，其中简单暴力，方便实用的固体燃料火箭，在航天飞机助推、军事导弹等领域都有着广泛的应用，但人类航天的黎明至巅峰阶段，液体燃料火箭无疑是支撑人类通向太空之路的脊梁。,1925年的一个傍晚布劳恩与父亲在柏林使馆区内的蒂尔加滕街散步，突然他的父亲才发现，仅几分钟没注意到，布劳恩就跑丢了，就在他寻找时，宁静的气氛被爆炸的巨响打破，他最终看见警察抓住了13岁的布劳恩。原来他用6支特大爆竹绑在他的滑板车上。导火索点燃后，滑板车失控飞了出去。因为年纪小，警察只得放了他。但他的父亲可没打算放过他，回到家里，把他关在书房中。也许冥冥之中自有天意，布劳恩就在这里看到了奥伯特著名的飞向星际空间的火箭一书，以及齐奥尔科夫斯基的一些著作，齐奥尔科夫斯基的那句名言“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远生活在摇篮中。”给他指明了今后的道路。,20年代末一部由奥伯特担任科学顾问的科幻电影The Girl In The Moon更加影响了布劳恩。1930年，冯·布劳恩进入梦寐以求的柏林工业大学，成为奥伯特的学生，不久参加了奥伯特创始的“宇航协会”（世界上第一个研究宇宙航行的科研组织），并很快成为董事会成员，并在此后协助奥伯特的液体火箭测试。,他期间参与了A2火箭的研究，并试射成功，之后立即开始研制A3、A4火箭，A4火箭射程更是超出实验场地。1936年，纳粹为了A4的进一步研发（根本上是为了满足扩张、侵略的野心），在佩内明德建设了全世界最先进的火箭研究中心，正缺少资金、设备、场地的布劳恩可谓搭上了顺风车。而此时美国只有加州理工学院有一个火箭俱乐部，苏联的工程师们正被逐个的扔到古拉格去劳改。,俄国的克罗廖夫（1907年1月12日1966年1月14日）。就是同一时代的另外一位火箭先驱30年代初，他结识了著名的火箭理论家齐奥尔科夫斯基，开始研究大型火箭。1932年成为这个小组的负责人，次年，科罗廖夫担任新成立的喷气科学研究所的副所长，很快取得火箭研究和试验的许多成果。1936年，他成功地设计出苏联的第一代火箭飞机，还相继出版了火箭发动机和火箭飞行等著作。1937年开始，在斯大林一手策划的大清洗中，科罗廖夫因莫须有的阴谋颠覆罪遭到指控，被判十年徒刑，押解到西伯利亚荒无人烟的古拉格群岛，成了一个开挖金矿的苦工。,冯·布劳恩就这样成为领先世界的火箭科学家，连奥伯特也成为了他的下属，但是要真正实现他心中宇宙航行的理想，他必须进入佩内明德实验基地的决策层，要想成为高管，就要取得纳粹的信任，才能施展抱负，所以他做了一件也许我们今天看来最傻不过的事情加入纳粹党党卫军，深受器重的他很快成为了高级军官。1939年3月23日，希特勒参观发射试验台的时候布劳恩被指定给元首讲述火箭技术原理。但他很快发现，希特勒对他的介绍几乎是一耳朵进一耳朵出，只有提及火箭可能具有的军事用途时，元首的眼睛才闪闪发亮。布劳恩开始隐隐感到他的航天梦的前途将是不平坦的。,果不其然， 纳粹宣传部部长戈培尔在1944年正式命名A4火箭为V2导弹，V取自于德文“复仇”的首字母，意为为一战一雪前耻 。 冯·布劳恩最不希望看到的事情还是发生了他为了探索宇宙的航天事业搞出来的火箭就这样被装上980 kg的TNT投向了战争之中。,最恐怖的是希特勒为了打击英国军民的抵抗意志，在伦敦的上下班高峰期投掷V2导弹，由于V2由德国到英国仅需6分钟，最大4.8马赫的飞行速度使得它不可能以当时的技术被拦截，为此英国损失惨重。冯·布劳恩因此也无辜的沦为各国特工争先要解决的目标。,首先是弹头，火箭所运载的最终负载，战斗部。接下来是制导部分，包括陀螺仪和导引波及无线电指令接收器。位于中段的是燃料和氧化剂两大储存罐占了火箭体积的大部份，尾部为火箭发动机所在处，基本原理就是用泵将燃料和氧化剂喷入燃烧室，混合点燃后将气体火焰从下方的喷口喷出，产生强大的反推力，驱动火箭飞行，细节方面，火箭在尾端特别设计了两组方向舵，置于内侧，喷口处是控制尾焰喷出方向的燃气舵，置于外侧弹翼上的是和飞机控制原理一样的空气舵,转折点“回形针”行动,在大洋彼岸的美国白宫，罗斯福收到了来自英国人民的求救信，由此为了测算V2的飞行轨道，一门新学问计算机的概念被提出来了。与此同时，冯·卡门受美国政府委托评估德国导弹的进展，他认为美国与之至少相差20年，要想追赶的德国必须建造大型喷气推进实验室，他亲自上场监督建设，他的弟子钱学森等人也轮番上阵，可高层还是担心进度太慢，倒不是因为V2又杀了多少人，反倒是德国败退的太快了，我们看来这本是好事，但是政治家眼里就是另一回事了，因为雅尔塔会议确定佩内明德所在地区战后由苏联接管，副总统杜鲁门坐不住了，亲自批准“回形针”行动。,1945年4月底，以被任命为少将的冯·卡门，上校钱学森为领导的由36位专家组成的一支美国突击队“阿尔索斯”悄悄潜入了德军已经撤退，苏军尚未进驻的佩内明德执行“回形针”行动。1945年5月2日，钱学森终于发现了冯·布劳恩，两位大师的一见面，钱学森就为冯·布劳恩的才能所折服，让冯·布劳恩写出书面报告德国液态火箭研究与展望，把他列为“回形针”行动首批的第一个目标，并在9月亲自护送冯·布劳恩前往美国。,被带到美国的104名纳粹德国火箭专家,把时间推回“阿尔索斯”抵达佩内明德，钱学森在那里找到了无数的文献、一群一流火箭工程师和100枚完整的V2导弹，为了把他们带离佩内明德，用了300节火车车厢。 他们离开后6小时，苏军开进佩内明德。苏联人很气愤只能找到一堆废弃的实验设备和一群二流的技术工人，看着满地“破铜烂铁”没人能说出所以然来，就在这时一位据说懂行的人到了佩内明德，他就是科罗廖夫。,布劳恩作为“头脑财富”来到美国，由于民众的强烈抵触情绪，他没有被用到火箭研究领域上去，设备也被束之高阁，没隔几年，钱学森也受迫害而最终回到了祖国。而在苏联，斯大林看到了火箭的前景，在他及继任者赫鲁晓夫的支持下科罗廖夫充分利用了社会主义制度能集中力量干大事的优点，统筹国内的相关资源，大力研究火箭技术。1947年10月30日，苏联成功仿制V2，之后独立研发出P1导弹。,地球对面的布劳恩也在喝酒，是参加新任国防部部长尼尔·迈克尔罗伊的鸡尾酒会，冯·布劳恩也确实无事可做，准确说是做不了。时任总统艾森豪威尔要求当时美国在火箭研究上走的最远的海军部门，尽快也搞一个卫星上天。海军确实给力，苏联卫星上天2个月后就宣布进行发射，结果,路易斯维尔信使报：“一次成功发射也许全世界都能听到，但有时候哑弹会更响亮。” 丹佛邮报：“美国人民对美国的科学研究感到不安、怀疑、苦恼。” 渥太华日报：“据专家说火箭没有飞离地面是因为它失去了推力。这是转移注意力的措辞。失去推力是西方民主政治一直遭受的困扰。”,海军不服，反正有艾森豪威尔的信任，再接再厉，又试射三次，每射每败。而其间冯·布劳恩搞的一次火箭实验竟有国防部派人来检查有无携带卫星，只是因为他已经研制出具备将卫星送入轨道的能力的“木星C”火箭，遗憾的是“木星C”冲的出地球引力，冲不出美国官僚的阻力。,行伍出身的艾森豪威尔终于怒了，他环视全美国，到底哪里输给了苏联，美国有受信任却只会打哑弹的海军，有为数众多的一流大学，还有一个只能哪凉快哪待着的冯·布劳恩，他渐渐明白了些什么1958年10月1日，经一年筹划，艾森豪威尔正式宣布成立NASA，并赋予其仅次于CIA的广泛主动权，直接听命总统，直接对总统负责。,并且在整整8个月前的2月1日，艾森豪威尔终于拒绝再给海军机会，而把机会给了陆军的冯·布劳恩，冯·布劳恩不负众望使用自己研制的朱诺1号发射了美国第一颗人造卫星“探险者”1号，他还玩上了瘾，截止当年8月24日，共发射了5颗卫星，时代杂志将冯·布劳恩印上了封面。,看似美国就要反超成功，可苏联怎会放弃太空老大的头把交椅，科罗廖夫在当年5月15日，发射了“人造地球卫星”3号，其重量恰为“探险者”1号的100倍。两国一时间卷入了冷战的太空竞赛中，并各有胜负。 NASA成立6天后，为了实现对苏联的全面超越，发出了要第一个把人送上太空的呐喊，这项计划被称之为“水星”计划，并于次年宣布了首批宇航员名单，之后美国人都满怀欣喜的期待着“水星”计划实现“确认人类是否可以在太空中生存”这一伟大目标。,不到1个月，红石火箭搭载着“自由7号”飞船执行水星计划首次飞行，阿兰·谢泼德成为首位美国宇航员，但苏联坚称阿兰·谢泼德只是到达亚轨道，于是赫鲁晓夫蔑之为“跳蚤的一跃”。9个月后，约翰·格伦成功超越亚轨道，400万人夹道欢迎，毕加索也凑热闹，说：“我为格伦感到骄傲，他就像我的兄弟一样。”这一切发射都是布劳恩在主持。 1961年4月12日，一个划时代的日子到来了，加加林同志替NASA完成了这一验证，他搭乘科罗廖夫研制的“东方1号”在太空遨游并成功返回。,1962年，差点毁灭全人类的古巴导弹危机爆发，冯·布劳恩与科洛廖夫的火箭都被安上了核弹头，一时间美苏剑拔弩张，冯·布劳恩深知这次如果开战，死在他火箭下的人将远不止17年前英国那3000多人。历史的万幸，三战没有爆发，但这更坚定了他用火箭为和平探索太空做贡献的决心。,科洛廖夫带领下的苏联航天事业蒸蒸日上，第一位女航天员、第一次出舱太空行走，第一个月球、金星、火星探测器全部被冠以苏联的名号，虽然那些探测器发射失败者居多，但这丝毫不影响苏联作为一个超级大国的太空梦，也为其积累了丰富经验。美国总统肯尼迪自己都说“谁要是控制了太空，谁就控制了地球”。,就在这时，60岁的科罗廖夫在古拉格时留下的旧病复发了，其实病不大。但他夙夜操劳，不好好休息，一人身背整个苏联航天的重任，精神压力极大，导致他被送往医院接受治疗，并查出肠道恶性肿瘤。1966年1月14日，苏联官方宣布科罗廖夫因在肿瘤切除手术中并发心脏病，经抢救无效去世。然而据他的朋友透露，实情是为科罗廖夫主刀的医生刚刚喝醉酒就上了手术台，导致手术失误。但无论怎样，科罗廖夫作为将人类送进太空的总工程师，必当青史留名。,早在5年前，加加林上天的第二天晚，肯尼迪总统紧急召见NASA、美国行政管理和预算局的高官共商对策，最后决定倾全国之力准备载人登月，这将是对苏联的最大打击。肯尼迪总统出于显而易见的政治目的力排众议，力挺NASA进行登月，此时失去主心骨的苏联陷入了停滞阶段。然而好景不长，支持登月的肯尼迪在1963年11月22日遇刺身亡，苏联暗自窃喜。,哪知继任者约翰逊表示他将坚定不移的继续支持登月计划。120所高校、20000家工厂、400多万人，254亿美元（约合今1800亿美元）被投入到这一工程中去，冯·布劳恩被调入NASA参与研究，他终于迎来属于他的时代。在经历了异常艰难的探月阶段（先驱者计划遭遇重大挫折，徘徊者计划夭折）及准备阶段（苏联探测器抢先软着陆成功、阿波罗飞船1号大火），历史必将在此刻定格。,阿波罗8号执行载人绕月任务首次使用冯·布劳恩研制的“土星”5号运载火箭，火箭110米高，直径10米，总质量3000多吨，发射时美国哥伦比亚广播公司主持人在大地颤抖中改变了原稿大喊：“哦！我的上帝，我们的房子在颤抖，房顶要塌下来。”,阿波罗11号在1969年7月16日点火升空，21日5点17分着陆月球，11点56分阿姆斯特朗踏上月球表面说出了那句注定载入史册的名言“对人来说这是一小步，但对人类来说这是一大步”，控制中心工作人员回话“别忘了你的脚下也有布劳恩博士的功绩。”全球5.28亿人观看电视直播（当时世界人口40亿人）。100多个国家向华盛顿发去贺电。在阿姆斯特朗踏上月球土地的一瞬，强大的苏联完全崩溃了。,随后冯·布劳恩完成航天飞机初步设计，为NASA此后40年的航天工作奠定了基础，并在1972年认为“自己已没有新世界可以征服”，离开NASA,为一些私人太空公司的CEO当科学顾问，并是戴姆勒-奔驰公司领导团成员之一。 1977年6月16日，冯·布劳恩因大肠癌在弗吉尼亚州亚历山德里亚逝世。葬于当地的Ivy Hill公墓。去世前，他一直从事培养年轻人科学兴趣的工作。,1961年 4月12日，苏联用世界上第一艘载人飞船“东方-1”号，把宇航员加加林送入太空，并成为地球上第一个遨游太空的人，使人类“上天想 变成现实。,1969年7月20日，美国宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐“阿波罗”11号飞船首次登上月球，从此月宫“嫦娥”不再寂寞。,中国航天技术的发展,中国航天发展的三个里程碑,第一个里程碑：两弹一星 第二个里程碑：载人航天 第三个里程碑：探月工程,两弹一星,1960年发射P-2近程地地导弹,1964年原子弹爆炸成功,1970年发射东方红一号卫星,“风云”气象卫星,“东方红”通信卫星,返回式遥感卫星,“实践”科学探测卫星,“资源”地球资源卫星,“北斗”导航卫星,载人航天,863计划与921工程 载人航天第一期工程 1999年到2002年，“神州”一号至四号试验飞船发射成功 2003年10月15日，“神州”五号飞船发射成功 2005年10月12日，“神州”六号飞船发射成功,神州六号飞船,载人航天,2008年9月25日神州七号航天飞船发射成功，标志着我国载人航天进入二期工程,发射目标飞行器进行太空对接,天宫一号与“神州”八号对接示意图,建立永久性空间站,探月工程,“嫦娥”一号, 2007年10月24号中国第一颗绕月卫星“嫦娥”一号发射成功 技术难题 飞行轨道设计 测控和通信过程 月球环境适应性 三体定向,嫦娥一号奔月轨道,“嫦娥”二号,2010年10月1号在西昌卫星发射中心由“长征”3号丙运载火箭发射成功,嫦娥二号实现的五个方面突破,直接将卫星发射到地月转移轨道 100公里月球轨道捕获技术 X频段深空测控技术 100公里 15公里轨道机动与快速定轨技术 对“嫦娥”三号预选着陆区进行高分辨率成像试验,×,落：探月二期工程，发射月球软着陆器，试验月球软着陆和月球车巡视勘察。,软着陆,探测月球,回：探月三期工程，发射小型采样返回舱，采集关键性月球样品返回地球。,在月球表面自动采取月球表面样品,探测器返回舱飞离月球，向地球飞行,展望,运载火箭：研制新一代大型运载火箭，新一代火箭近地点火箭运载能力为25t,使用无毒无污染的推进器。 北斗导航：2012年建立由12颗卫星组成的亚洲导航系统，至2011年7月已发射9颗，2020年建成由35颗卫星组成的全球导航系统。 已是航天大国，但有差距 正在成为航天强国,1970年月24日，成功研制并发射了第一颗人造地球卫星东方红一号，从此拉开了航天活动的序幕。2003年10月15日，成功发射并回收了神舟五号载人飞船，空间技术取得了新的历史性突破。2007年10月24日，成功地研制并发射了第一个月球探测器孀娥一号，标志着我国已经具有深 空探测能力。,三、我国航天技术的成就与展望,中国空间技术的里程碑,（一）运载器技术发展迅速,三、我国航天技术的成就与展望,目前，长征运载火箭已经发展到五大系列11个型号，并具有把大型通信卫星送入离地球 3.6 千 米地球同步轨道的能力。,三、我国航天技术的成就与展望,中国的“长征”系列火箭,目前，正在研制的长征五号运载火箭，以 120 吨和50 吨两种发动机为基础，构成米直径、3.35米直径和2.25米直径三种模块，具有无毒、无污染、高性能、低成本和大推 力五大特征。,长征五号示意图,三、我国航天技术的成就与展望,长征五号运载火箭,（二）卫星技术的一系列重大成就,三、我国航天技术的成就与展望,卫星技术的一系列重大成就,三、我国航天技术的成就与展望,1965年8月，我国开始实施第一颗人造地球卫星计划，经过5年努力，成功发射了“东方红”一号卫星，卫星的重量、跟踪手段、信号形式、星体温控等超过其他国家第一颗卫 星的水平。,三、我国航天技术的成就与展望,中国第一颗人造卫星,中国第一颗人造地球卫星,1988年9月，第一颗极轨试验气象卫星“风云”一号发射成功，使中国成为第三个自主研制和发射极轨气象卫星的国家。,三、我国航天技术的成就与展望,中国第一颗气象卫星,2000年10月和12月，两颗“北斗”一号导航试验卫星分别发射升空，并正常在轨运行，使中国成为 世界上第三个自主研制和发射导航卫星的国家。,北斗导航示意图,三、我国航天技术的成就与展望,中国的“北斗”导航卫星,2007年10月24日，“嫦娥”一号奔向月球，实现了中国深空探测的首航。,三、我国航天技术的成就与展望,（三）载人航天技术的重大跨越,三、我国航天技术的成就与展望,载人航天技术成果惊人,三、我国航天技术的成就与展望,2003年10月，神舟五号载人飞船，把我国首位航天员杨利伟送入太空并安全送回，实现了中华 民族千年飞天的梦想。,三、我国航天技术的成就与展望,中国人首次实现飞天梦想,2005 年 10 月，神舟六号载人飞船实现了 “ 两人五天” 载人航天飞行。,三、我国航天技术的成就与展望,2008年9月，神舟七号载人飞船载着 3 名宇航员，实现了“准确入轨、正常运行、出舱圆满、安全返回”等工程预定目标。,三、我国航天技术的成就与展望,神舟七号载人飞船发射成功,三、我国航天技术的成就与展望,三、我国航天技术的成就与展望,中国规划中的“空间站”,（四）深空探测技术的历史性突破,三、我国航天技术的成就与展望,2007年10月24日，我国发射的“嫦娥”一号，于2009年3月1日以其矫健的身躯，缓缓靠近与其相伴了近500天的月球，热烈拥抱和亲吻了月亮女神。,嫦娥一号运行,嫦娥一号发射,嫦娥一号撞月,三、我国航天技术的成就与展望,“嫦娥”拥抱月亮女神,（五）我国航天技术的发展规划,三、我国航天技术的成就与展望,研制发射新一代极轨气象卫星和静止轨道气象卫星、海洋水色卫星和海洋动力环境卫星、地球资源卫星和高分辨率测图卫星；启动并实施高分辨率对地观测系统工程；研制长寿命、高可靠、大容量地球静止轨道通信卫星和电视直播卫星；研制新型导航定位卫星；研制空间望远镜、新型返回式卫星等科学卫星；研发新技术试验卫星。,三、我国航天技术的成就与展望,“十一五”期间 卫星技术的发展目标和主要任务,三、我国航天技术的成就与展望,突破航天员出舱活动以及空间飞行器交会对接重大技术，开展具有一定应用规模的短期有人照料、长期在轨自主飞行的空间实验室研制，开展载人航天工程的后续工作。,“十一五”期间 载人航天的发展目标和主要任务,重点实施月球探测一期工程，实现绕月探测，发射我国月球探测卫星，对月球资源的分布规律和月球表面进行全球性、整体性与综合性探测，并对地月环境进行探测。同时，深入开展深空探测二、三期工程论证，并适时启动工程研制工作。,三、我国航天技术的成就与展望,“十一五”期间 深空探测技术的发展目标和主要任务,建立多种功能和多种轨道、由多种卫星系统组成的空间基础设施，与卫星地面应用系统形成完善、连续、长期稳定运行的天地一体化网络系统；完成载人航天二期工程任务，建成短期有人照料、长期在轨自主飞行的空间实验室，开展载人航天工程后续工作；完成月球探测二期工程任务，实现月球软着陆和自动巡视勘察，开展月球探测三期工程前期研究。,三、我国航天技术的成就与展望,“十二五”期间 航天技术的发展目标和主要任务,20 世纪 50 年代兴起并迅速发展的航天技术，已经对人类社会产生了广泛而深远的影响。我们学习航天技术，既要看到其民用方面的巨大价值和广阔前景，也应看到其在战场情报、通信、指挥、武器制导等方面的军事应用潜能，更要看到强权国家已把利用太空作为一种国家战略，作为一种威协他国和直接控制战争的重要手段，希望同学们努力学习科学文化知识，用知识、智慧和行动，为我国航 天事业发展做出应有的贡献。,小结,思考题,1 . 什么是航天技术？,2 . 航天技术由哪几部分组成？,3 . 军用卫星按用途可分为哪几类?,5 . 载人航天器的在军事有哪些用途？,4 . 侦察卫星的特点和用途有哪些?,