学习航空航天知识的体会
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学习航空航天知识的体会
< br>航空与航天是人们经常接触的两个技术名词,两者虽然
仅一字之差,却被称为两大
技术门类,这是为什么呢?
您稍加注意即可发现,航空技术
主要是研制军用飞机、
民用飞机及吸气发动机,航天技术主要是研制无人航天器、
载人航天器、运载火箭和导弹武器,最能集中体现两者成果
的是
航空器和航天器。从航空器与航天器的重大区别上即
可看出两个技术领域的显著差异。
第一,飞行环
境不同。所有航空器都是在稠密大气层中
飞行的,其工作高度有限。现代飞机最大飞行高
度也就是距
离地面
30
多千米。即使以
后飞机上升高度提高,它也离不
开稠密大气层。而航天器冲出稠密大气层后,要在近于真
空
的宇宙空间以类似自然天体的运动规律飞行,其运行轨道的
近
地点高度至少也在
100
千米以上。对在运行中的航天器来
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讲,还要研究太空飞行环境。
第二,动
力装置不同。航空器都应用吸气发动机提供推
力,吸收空气中的氧气作氧化剂,本身只携
带燃烧剂。而航
天器其发射和运行都应用火箭发动机提供推力,既带燃烧剂
又带氧化剂。吸气发动机离开空气就无法工作,而火箭发动
机离开空气则阻力
减小有效推力更大。吸气发动机包括燃烧
剂箱在内都可随飞机多次使用,而发射航天器的
运载火箭都
是一次性使用。虽然航天飞机的固体助推器经过回收可以重
< br>复使用
20
次,
其轨道器液体火
箭发动机可以重复使用
50
次,
但与航
空器使用的吸气发动机比较起来,使用次数仍然是很
少的。吸气发动机所用的燃烧剂仅为
航空汽油和航空煤油,
而火箭发动机所用的推进剂却是多种多样的,既有液体的,
也有固体的,还有固液型的。
第三,飞行
速度不同。现代飞机最快速度也就是音速的
三倍多,且是军用飞机。至于目前正在使用的
客机,都是以
亚音速飞行的。而航天器为了不致坠地,都是以非常高的速
度在太空运行的。如在距地面
600
千米高的圆形轨道
上运行
的航天器,其速度是音速的
22
倍。所有航天器正常运行时
都处于失重状态,若长期载人会使人产生失重生理效应,并<
/p>
影响健康。正因如此,航天员与飞机驾驶员比较起来,其选
拔和训
练要严格得多。一般人买票即可坐飞机,而花重金到
太空遨游的人还必须通过专门培训。
第四,工作时限不同。无论是军用还是民用飞机,最大
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航程计约
2
万千米,最长飞行时间不超过一
昼夜。其活动范
围和工作时间都很有限,主要用于军事和交通运输。虽然通
用轻型飞机应用广泛,但每次活动范围相对更小。而航天器
在轨道上可持续工
作非常长时间,
如目前仍在使用的联盟
TM
号载人飞船,可与空间站对接后在太空运行数月之久。再如
航天飞机,能在轨道上飞
行
7-30
天,约
1.5
小时即可围绕
地球飞行一周。载人航天器运行时间最长的当属和平号空间
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站,它在太空飞行了整整
15
个年头。至于
无人航天器,如
各种应用卫星,一般都在绕地轨道上工作多年。有的深空探
测器,如先驱者
10
号,已在太空飞行了
32
年,正在飞出太
阳系向银河系遨游。航空器的
优点是能多次重复使用,而航
天器除航天飞机外,只能一次性使用,载人宇宙飞船也不例
外。
第五,升降方式不同。飞机的
升空是从起飞线开始滑跑
到离开地面,加速爬升到安全高度为止的运动过程。它返回
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地面降落时只要经过下滑和着陆即可。只有个别飞机如英国
的“鹞”
型战斗机采用发动机喷口转向的方式使飞机能够垂
直起落,但机身并未竖起,仍处于水平
位置。而至今为止的
航天器发射,包括地面和海上的发射,顶部装着航天器的运
载火箭都是垂直腾空的。在完成发射过程中,运载火箭要按
程序掉头转向
和逐级脱离,最终将航天器送入预定轨道运
行。有的航天器发射,中间还要经过多次变轨
,情况更为复
杂。航天飞机虽然也能施放航天器,但它本身亦是垂直发射
升空的。至于返回式航天器,其回归地面必须经历离轨、过
渡、再入和着陆四个
阶段,远比飞机降落困难。航空器的起
飞、飞行和降落与航天器的发射、运行和返回,虽
然都离不
开地面中心的指挥,但两者的地面设施和保障系统及其工作
性能与内容也是大有区别的。
一、描述一下某些方面的航空和航空技术知识
航空航天技术为航空航天活动的顺利进行而创立的一<
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系列高级复杂的施工作业程序。它涉及人力资源配置,设备
仪器搭
配与安装使用等艰深的学术作业。是国家,民族,乃
至整个人类发展的高度追求,更是人
类文明的集中体现。
1
、
航空航天材料
航空航天大多是在极端条件下进行的,所以对材料的
要求很高。经过几十年的航空航天材料研究,研制出了纳米
颗粒炸药、碳
纳米管高硬度材料、铝氧纳米管材料和新型密
封材料、电子绝缘聚合物材料、新型“热塑
料”材料以及原
子级硅记忆材料和铝-硅合金等,并发现了纳米孔隙网材料
等。而且新材料工艺也取得了重大突破:采用温轧法、粉末
冶金法、非晶复合
技术工艺、急速凝固法、树脂膜浸渍法和
等温化学气相浸渗法制造出了高强度合金材料、
梯度功能材
料以及抗损伤复合材料编制机等。与此同时,新材料在航空
< br>航天应用上也有重大进展,形状记忆合金、量子隧道效应复
合材料等高性能材料得
到了广泛应用;火箭尾喷管应用纳米
复合涂层、火箭发动机涡轮泵应用陶瓷基复合材料叶
盘;采
用复合材料排布机编制燃料箱;采用红外材料制成手提式定
向反射仪以及用氮化物基材料制造出电子器件等
2
、
航空航天结构系统
用于支承和固定飞行器上各种仪器设备,使它们构成一