航天技术概论
(完整word版)航天技术概论试题
(完整word版)航天技术概论试题航天技术概论试题
第一、二章：
1、航空航天的基本概念及相互之间的联系
2、简述评价航空器的飞行性能和飞行品质的指标
第三、四章
1试写出对燃烧室主要性能要求
2试写出飞行器在选用结构材料时遵循的原则。
3请写出对飞行器结构的一般要求是什么？
第五、六章
1、什么是空间测控和通信系统，其主要功能为何？
2、什么是双自旋卫星的消旋控制，简述其基本原理.
第七、八章
1、A DF的作用是什么？
2、导弹的制导系统由哪几部分组成？各部分的作用是什么？
第九、十、十一章
1、简要介绍一下隐身技术的分类
2、什么是空间站及其空间站的分类。
航天技术概论第5章(哈工大版)
爆炸后的“蘑菇云” 准备装机的BLU—82炸弹
第六章 战斗部系统
6.2.5 贯穿战斗部
贯穿战斗部是用来攻击地面/地下加固目标的战斗部。 由于最有价值的军事目标往往建在很深的地下或山体的 隧道中。即使使用重型炸弹来摧毁这样的目标，效果也是欠 佳的。
贯穿目标的基本方法是采用能动能侵彻弹。为增加能量 可采用火箭助推或用其他方法加速侵彻弹,弹着速度达到 1200 m/s以上。
多(复合)战斗部，为获得更好的贯穿性能的战斗部，采 用复合方式。这种战斗部采用一个或多个前置聚能装药对目 标进行“预处理”，使后继的侵彻弹更为有效。
第六章 战斗部系统
第六章 战斗部系统
6.3 核战斗部
原 理：利用重核裂变，轻核聚变，释放的原子能产生杀伤作用。 杀伤作用：光辐射；冲击波；早期核辐射；放射性沾染；电磁脉冲。 种 类：裂变核武器；聚变核武器；特殊效应核武器；
以毒剂的毒害作用杀伤有生力 量、牵制和扰乱对方军事行动的各 种武器和器材的总称。化学武器在 使用时，将毒剂分解成液滴、器溶 胶或蒸气等状态，染毒环境，杀伤 敌方有生力量。
生物武器、化学武器和核武器同属
大规模杀伤性武器
第六章 战斗部系统
生物、化学战斗部的特点
生物武器的主要特点 化学武器的主要特点
１.杀伤力强 ２.传染疾病 ３.选择杀伤 ４.有潜伏期 ５.局限性大 ６.生产易、成本低
第五章 导弹的外形与结构
5.2 导弹的弹翼结构
1．概 述 功用——产生升力、平衡重力；提供机动用操纵力，保证导弹有良好
的操纵性和稳定性。 一般为薄片形，阻力小，气动热下的强度，刚度高，便于制造，维护
方便。 2．弹翼上作用力 气动力，分布质量，设备集中质量P 弹翼受力作用结果：剪力Q，弯矩M，扭矩m
航空航天技术概论-第一章-1(网上课件)
➢ 1913年，俄国人研制了四发大型客机成功；
➢ 到1913年，飞行速度已达200km/h，续航时 间超过13小时，飞行高度达到6 500m。
06.10.2020
隐身技术
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飞机进入战争
➢ 1911年10月23日，意大利人在土耳其军队 上空侦察了一小时，11月1日，意军飞机往土 军阵地投下了4枚2kg重的手榴弹。
➢ 1909年9月21日，26岁的美国华侨冯如 驾驶自己设计的飞机在美国旧金山奥克兰 试飞成功。两年后他返华报效祖国，不幸 于1912年8月25日在广州燕塘进行的一次 飞行表演中壮烈牺牲。
06.10.2020
隐身技术
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早期的飞行纪录
➢ 1909年7月25日，法国人L. 布莱里奥驾驶自 己设计的单翼飞机飞越了英吉利海峡；
➢ 美国人莱特兄弟潜心钻研李林达尔的 著作和他的实验经验。通过风洞试验，纠 正了前人的一些错误。
➢ 1903年12月17日，奥维尔·莱特(弟弟) 驾驶飞行者一号进行了试飞，接近1分钟的 时间里飞行了260m的距离，这是人类历史 上第一次持续而有控制的动力飞行。
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隐身技术
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早期的飞行探索
➢ 1914年10月5日，法军飞行员用机枪将一架 德军侦察机击落。
➢ 1915年，为德军服务的荷兰飞机设计师A. 福克设计了机枪射击协调器，产生了专门用 于空战的驱逐机。
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隐身技术
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一战中的飞机
➢ 一战中，飞机作为一种新式武器系统得到 了充分肯定和广泛应用，奠定了现代立体作 战的基础。
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航空航天技术概论知识点及题
第一章1.什么是航空？什么是航天？航空与航天有何联系？答：航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动，必须具备空气介质；航天是指载人或不载人的航天器在地球大气层之外的航行活动，又称空间飞行或宇宙航行；航天不同于航空，航天器是在极高的真空宇宙空间以类似于自然天体的运动规律飞行。
但航天器的发射和回收都要经过大气层，这就使航空航天之间颤声了必然的联系。
尤其是水平降落的航天飞机和研究中的水平起降的空天飞机，它们的起飞和着陆过程与飞机的非常相似，兼有航空和航天的特点。
航空航天一词，既蕴藏了进行航空航天活动必须的科学，又饱含了研制航空航天飞行器所涉及的各种技术。
从科学技术的角度看，航空与航天之间是紧密联系的。
2.飞行器是如何分类的？按照飞行器的飞行环境和工作方式的不同，可以把飞行器分成三类：航空器、航天器、火箭和导弹。
3.航空器是怎么分类的？各类航空器又如何细分？根据产生升力的基本原理不同，航空器分为轻于(或等于)同体积空气的航空器和重于同体积空气的航空器两大类；轻于空气的航空器包括气球和飞艇。
重于空气的航空器有固定翼航空器、旋翼航空器、扑翼机和倾转旋翼机。
固定翼航空器又分为飞机和滑翔机。
旋翼航空器又分为直升机和旋翼机。
4.航天器是怎么分类的？各类航天器又如何细分？1航天器分为无人航天器和载人航天器；2无人航天器可分为空间探测器和人造地球卫星，人造地球卫星按照卫星的用途，可分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。
空间探测器又可分为月球探测器、行星和行星际探测器载人航天器可分为载人飞船、空间站、航天飞机和空天飞机。
5.在发明飞机的进程中，要使飞机能够成功飞行，必须先解决的问题是什么？要先解决飞机动操纵稳点性问题。
6.战斗机是如何分代的？各代战斗机的的典型技术特征是什么？共四代。
第一代超音速战斗机其中的典型型号有美国的 F-100和苏联的米格-19。
其主要特征为高亚声速或低超声速、后掠翼、装涡喷发动机、带航炮和空空火箭，后期装备第一代空空导弹和机载雷达。
航天技术概论
航天技术概论航天技术概论是一门涵盖了航天技术的综合性学科。
它主要包括航天动力学、航天器结构与材料、航天器传感器系统、航天器综合设计、航天飞行控制、航天通信等几方面内容。
航天动力学是航天技术的基础，它研究的是航天器在太空中运动轨迹计算及控制方法，还包括航天器在太空中的运动物理原理、动力学分析以及空气动力学等。
航天器结构与材料是航天技术的关键，它研究的是航天器结构设计、航天器由何种材料制成以及航天器在太空条件下寿命评估等。
航天器结构设计是根据航天器的使用任务，考虑到受力、重量，确定航天器结构及材料。
航天器由何种材料制成，是指选择航天器所用的材料，要考虑材料的性能、重量等因素，以保证航天器在太空条件下能正常工作，并可以满足任务要求。
航天器在太空条件下寿命评估，是指评估航天器在太空条件下的使用寿命，根据航天器的结构、材料、运行环境等因素，综合考虑可能的损伤，估算出航天器的使用寿命。
航天器传感器系统是航天技术的重要组成部分，它研究的是航天器传感器的选择与设计、航天器数据处理系统及信息处理技术、航天器制导控制系统等。
航天器传感器的选择与设计，是指根据航天器的使用任务，确定航天器所需要的传感器，同时要考虑传感器的性能、参数、尺寸、重量等因素，以保证传感器能够正常工作，满足任务要求。
航天器数据处理系统及信息处理技术，是指航天器上的数据采集、处理及传输技术，要考虑传感器采集数据的格式、量程、噪声、精度等，以便能够有效地将数据传输到地面控制中心，以便进行控制及分析。
航天器制导控制系统，是指航天器自身的传感器、计算机及控制装置，以及航天器与地面控制中心之间的信息传输系统，要考虑系统的可靠性、精度、反应速度等，以保证航天器能够按照指定的程序正确执行任务。
航天飞行控制是航天技术的重要内容，它研究的是航天器的气动性能、航天器的自动飞行控制、航天器的轨道调整等。
航天器的气动性能，是指航天器在太空条件下受外界力的影响，经过气动学分析，确定航天器的运动特性及其数学模型，以便进行控制。
航天科技概论
多级火箭
单级火箭的末速度要受到排气速度和质量比提高的限制。
1、排气速度取决于喷气物质的性能，现代高效化学推 进剂的最高排气速度可达4000m/s。 2、质量比的增加对火箭飞行速度的影响很小，并受到 结构材料的限制。
若取质量比为10（已足够大），则火 箭获得速度为9200m/s，又由于引力和 阻力存在，加速度损失，其实际飞行速 度仍不足第一宇宙速度7900m/s。解决 的办法是：采用多级火箭。
能源号运载火箭
1987年5月15日，前苏联从拜科努尔航 天中心发射成功一枚超级运载火箭。它的 总设计师古巴诺夫披露了这种巨型火箭的 细节：火箭长约60米，总重2400吨，起飞 推力3500吨，能把100吨有效载荷送上近地 轨道。 这种命名为能源号的运载火箭由两级 组成。第一级捆绑4台液体助推火箭，高39 米，直径4米；第二级为直径8米的芯级， 由4台液氢液氧发动机组成。发射时，第一， 二级同时点火，第一级4台助推火箭工作完 成后，由地面控制脱离芯级火箭回收，经 修理后可重复使用50次；第二级即芯级火 箭可将有效载荷送入地球轨道运行。 1988年11月15日，能源号火箭将不载 入人的暴风雪号航天飞机载入太空轨道飞 行，成为前苏联运载火箭发展的一个新的 里程碑。
（图） “火箭之父”
齐奥尔科夫斯基（苏联）
于1903年提出了多级火箭的设想。
多级火箭是由称为级的个体火箭组合（串联或并联）而成，每 一级都是一个独立的工作单位，有自己的发动机系统、制导系统 等。目前，发射低轨道卫星，一般采用2~3级运载火箭，发射轨 道航天器，用3~4级运载火箭。
在地球表面发射，为使火箭以较小的 速度穿过稠密的大气层，一般开始阶段 速度不宜增加太快。
康斯坦丁· 齐奥尔科夫斯基（1857-1935）
航天技术概论复习提纲
航天技术概论复习提纲第⼀章绪论1、19世纪末，⽕箭运动的基本数学⽅程，并且从理论上证明，⽤多级⽕箭可以推动⼀定的载荷进⼊空间的是前苏联⽕箭之⽗——齐奥尔科夫斯基。
2、开展了⼈类第⼀次液体⽕箭飞⾏试验的是美国的⼽达德博⼠。
3、领导设计了世界上最⼤的⽕箭——⼟星五号⽕箭是冯·布劳恩4、1957年10⽉4⽇，前苏联发射了世界上第⼀颗⼈造卫星。
5、前苏联的尤⾥·加加林是第⼀位进⼊太空并成功返回地球的航天员6、1965年，前苏联的宇航员列昂诺夫乘坐“上升号”载⼈飞船，第⼀次进⾏了⼈类太空⾏⾛。
7、1969年，美国开展了“阿波罗”登⽉计划。
7⽉份，美国阿波罗11号飞船成功登⽉球——静海。
阿姆斯特朗、奥尔德林成为⼈类第⼀个踏上⽉球。
8、1971，前苏联发射了“礼炮⼀号”空间站，“礼炮⼀号”空间站是⼈类第⼀个空间站9、1981年4⽉，美国⼈开创了另外⼀种新型的航天器——航天飞机。
10、1970年4⽉24⽇发射了我国⾸颗卫星——东⽅红⼀号11、2003年10⽉15号，我国神⾈五号飞船第⼀次把宇航员杨利伟送⼊太空。
第⼆章近地空间环境1、深空探测主要包括⼏个⽅⾯？答：深空探测是指脱离地球引⼒场，进⼊太阳系空间和宇宙空间的探测。
主要有两⽅⾯的内容：⼀是对太阳系的各个⾏星进⾏深⼊探测，⼆是天⽂观测。
2、什么是近地空间？近地空间环境包括哪些？答：⼀般指距离地⾯90～65000km（约为10个地球半径）的地球外围空间。
近地空间环境由多种环境要素组成，其中对航天活动存在较⼤影响的环境要素主要包括：太阳电磁辐射、地球辐射带、地⽓辐射、地球电离层、地球磁场、地球引⼒场、地球反照、银河宇宙线、太阳宇宙线、磁层等离⼦体、空间碎⽚、流星体、⾼层⼤⽓、原⼦氧。
（14）第三章航天飞⾏⼒学1、简述卫星有哪些轨道要素及其物理意义，并在下图中标⽰出轨道要素。
卫星轨道6要素：①轨道长半轴(a)：轨道长半轴②轨道偏⼼率(e)：椭圆两焦点之间的距离与长轴的⽐值③轨道倾⾓(i)：轨道平⾯与地球⾚道平⾯的夹⾓④升交点⾚经(Ω)：从春分点到升交点的⾓距⑤近地点⾓距()：在轨道平⾯上，升交点和近地点⽮径的夹⾓⑥真近点⾓(f)：近地点和卫星所在位置⽮径之间的夹⾓升交点是卫星由南向北运⾏时其轨道⾯与地球⾚道⾯的交点。
航空航天技术概论范例
航空航天技术概论范例随着全球经济的不断发展，民众对物质需求的快速增长，航空业的持续发展需要越来越大的空域容量，因此“最优化可利用空域”的重要性凸显。
在世界航空这样的大背景下，中国民航在经过六十多年的发展，安全水平稳步提高，运输总量快速增长，航路航线不断丰富，保障能力逐渐完善，因此从其中一种意义上来讲中国民航更迫切地需要引进和掌握新航行技术使我国的民航事业更上一个台阶，使我国真正向民航强国迈进。
而把基于性能导航（PBN）这项全球瞩目的航行技术系统化、中国化以及普及化正是当前我国民航推动和发展新技术的一项重要课题。
1 概念介绍传统导航是指航空器依靠地面导航设施（如VOR、NDB、VOR/DME等）所发射的信号进行引导和定位，通过向背台航迹指引进行飞行的一种导航方式。
在这种导航方式下，航空器沿固定的航路飞行（因为传统的航路正是基于地面导航设施位置、逐个连接各导航台点而成的），受地面导航台布局与导航设施性能的制约，传统导航呈现出飞行航迹的精度不高、约束性和局限性日益彰显的现实情况。
基于性能导航（PBN-Performance Based Navigation）是国际民航组织（ICAO）建立在区域导航（RNAV）与所需导航性能（RNP）的基础概念之上，以新航行系统（CNS/ATM）为基本架构，并且参考整合了空域概念后所提出的一种航空运行概念。
区域导航（RNAV）是一种导航方法，允许航空器在相关导航设施的信号覆盖范围内、或在机载自主领航设备能力限度内、或在二者结合下沿所需航路飞行。
从理论上来讲，实行区域导航的航空器，只要能在导航信号覆盖范围内，可以沿任意期望的航迹飞行。
所需导航性能（RNP）的定义为航空器在一个确定的空域、航路或终端区域内运行时所必需的导航性能精度。
RNP不仅对航空器机载导航设备（如FMS）有运行方面的相关要求，还对支持相应RNP类型空域的导航系统（如GPS）也有相应的要求。
在ICAO对RNAV与RNP概念的整合管理之后，我们可以这样来理解：RNP除了具备RNAV的能力外，还增加了自主监视与告警功能。
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舵机
弹体
v 重力补偿计算
图4.2 惯性制导原理图
惯性元件 1）加速度计
P k s
a P k s m m
a a
k s k s m
2）陀螺仪
陀螺 + 支撑及辅助装置
4.2 自主式制导系统
4.2.1 惯性制导
定义
惯性制导系统是指利用弹上的惯性元件（陀螺、加速度计），测量 导弹相对于惯性空间的运动参数（如加速度等），并在给定运动的初 始条件的基础上，由制导计算机算出导弹的速度、位置等参数，并将 算出的位置信息与方案计算机的预定值进行比较，形成引导指令，以 导引导弹按预定弹道飞行。
4.1.2制导系统的分类
自主式制导：不需要从目标或制导站获取信息，完全由弹上制导设备 测量周围环境的物理特性产生导引信号，使导弹沿预定 弹道飞向目标的制导。 遥控式制导：是由导弹以外的指挥站向导弹发出引导信息，使导弹飞 向目标的制导方式。 自寻的制导：是由弹上设备直接感受目标辐射或反射的各种信号（声、 光、电、磁、热等）而形成控制指令实现制导。
b ib
沿地理系 加速度分量 姿态矩阵 Cbp
a p ib
导航计算机
姿态矩阵计算
垂直 旋转速率
位置 控制显示 速度 姿态 航向 姿态角计算
bip
方向余弦元素
捷联式惯导制导原理图
惯导系统的优缺点 1）抗干扰能力和隐蔽性强，可提供全球导航能力； 2）误差随时间累计增大，需要初始对准；
4.2.3 地形匹配制导(terrain contour matching—TERCOM)
陀螺
陀螺仪具有定轴性和进动性。
定轴性：转轴在惯性空间保持恒定的方向。
陀螺仪
进动角速度为：
M M H J
陀螺的分类 三浮陀螺 （液浮、气浮、磁悬浮） 静电陀螺、 激光陀螺、 光纤陀螺 陀螺仪发展的两个方向 1、高精度 测量误差：常值漂移和随机漂移。 高精度：0.00001°/h
1983-1994美国各类陀螺比例
利用弹上设备实拍导弹飞行地区的景物图像（实时图），经过数字 转换，与预存的基准数据阵列(基准图)在计算机中进行配准比较，来确 定导弹相对于目标位置的制导技术，通常简称景象匹配制导。
4.2.5卫星导航 定义：接收导航卫星发射的无线电信号，通过解算，获得载体的位置、
速度、姿态信息，以此来形成导引指令的制导系统。
项目
星座卫星数 轨道面个数 轨道高度
GPS
24 6 20183公里 11小时58分 55度 L1:1575.42MHz
GLONASS
24 3 19100公里 11小时15分 65度 L1:1602.56~1615.50 MHz L2:1246.44~1256.50 MHz 频分多址 S码和P码 UTC SGS-E90
4.3 遥控式制导
4.3.1 波束制导
指挥站发出波束(无线电波束、激光波束)，控制波束自动 跟踪目标。弹上制导设备感知导弹偏离波束的方向和距离，并 产生相应的引导指令，操纵导弹始终沿着波束飞向目标。
典型的卫星导航系统
美国的GPS 前苏联的GLONASS 中国的北斗双星 1)GPS（Global Positioning System）
空间部分 ：24颗星，轨道高度2.02万千米，运行周期约为11小时58分. GPS 地面监控部分：4个监控站、1个上行注入站和1个主控站 用户接收机
GPS的工作原理
运行周期
轨道倾角
载波频率
L2:1227.60MHz
传输方式 调制码 时间系统 坐标系统
码分多址 C/A-码和P-码 UTC WGS-84
3）北斗导航系统 由2颗地球静止卫星、1颗在轨备份卫 星、中心控制系统、标校系统和各类用户 机等部分组成。 定位系统覆盖范围是北纬5°~55°， 东经70°~140°之间的心脏地区， 上大下小，最宽处在北纬35°左右。 定位精度为水平精度100 m，设立 标校站之后为20 m(类似差分状态)。 工作频率：2491.75 MHz。授时精度 约100ns。
中等精度：0.1°/h
低精度：几度/h 2、低成本、小型化
陀螺稳定平台
惯性制导的分类 平台式惯导和捷联式惯导
加速度信息 陀螺施矩信息 陀螺 三轴稳定平台 飞行器 陀螺输出信息 稳定回路 位置信息 速度信息
加速度表
导航计算机
图
沿弹体轴 加速度分量 加速度表 a b ib 导弹 沿弹体轴 测得速率 陀螺
第四章 导弹制导控制系统
4.1 概述
4.1.1制导系统的功用及组成
目标运动参数
引导系统
目标、导 弹传感器 引导指令 形成装置
引导指令 计算机
控制系统
作动装置 操纵面 弹体
导弹运动参数
操纵面位置 敏感元件
导弹姿态 敏感元件
图4.1 导弹制导系统的基本组成
引导系统：探测或测定导弹相对于目标或发射点的位置，按照要求的 弹道，形成引导指令，并将引导指令传送给控制系统。 由探测设备和导引指令形成装置组成。 控制系统：响应引导系统的引导指令信息，产生作用力，迫使导弹改变 飞行轨迹，使导弹沿着要求的弹道飞行; 或者稳定导弹的飞行。 由导弹姿态敏感元件、操纵面位置敏感元件、计算机、作动装 置、操纵面和弹体组成。
GPS的导航精度 P码目前己由16m提高到6m， C/A码目前己由25~100m 提高到12m，授时精度日前约20ns。
2）GLONASS系统 由24颗卫星组成，均匀分布在3个 近圆形的轨道平面上，每个轨道面8颗 卫星，轨道高度19100公里，运行周期 11小时15分，轨道倾角64.8°。 GLONASS系统单点定位精度水平方 向为16m，垂直方向为25m。
预先用侦察卫星或其它侦察手段，测绘出导弹预定飞行路 线的地形高度数据并制成数字地图，存贮在弹上制导系统中。 导弹发射后，弹上测量装置实际测得的地形数据与存贮在弹上 的数字地图进行比较，利用地形等高线匹配来确定导弹的地理 位置，并将导弹引向预定区域或目标的制导。 雷达高度表
气压高度表
4.2.4景象匹配区域相关制导(scene matching area correlation)