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關于人們對航空安全與民航常識的調查報告范文

作者: 發(fā)布時間: 2022-09-11 03:28:21

簡介:】本篇文章給大家談談《關于人們對航空安全與民航常識的調查報告范文》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、中國民航現(xiàn)狀及安全問題


2、航空安全的重要性


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本篇文章給大家談談《關于人們對航空安全與民航常識的調查報告范文》對應的知識點,希望對各位有所幫助。

本文目錄一覽:

中國民航現(xiàn)狀及安全問題

民航業(yè)是全球化運輸?shù)闹饕绞剑窈綐I(yè)的發(fā)展受到世界經(jīng)濟形勢影響巨大,同時也在世界經(jīng)濟形勢變化中發(fā)揮積極的作用。因此,如何準確把握國際經(jīng)濟形勢變化與中國經(jīng)濟的發(fā)展方向,抓住機遇,應對挑戰(zhàn),實現(xiàn)由民航大國向民航強國的歷史性跨越具有重要戰(zhàn)略意義。 持續(xù)提高航空安全保障水平。實現(xiàn)安全發(fā)展是貫徹落實科學發(fā)展觀的必然要求,要把人的生命安全放在至高無上的地位,更加堅定地貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針,提高對“持續(xù)安全”理念的認識,把航空安全作為民航各項工作的重中之重,貫穿于民航工作的各個方面,全力以赴確保航空持續(xù)安全發(fā)展。根據(jù)民航局的規(guī)劃意見,到2020年建立相對完善的我國民航安全管理體系,以風險管理為手段,以體系監(jiān)管為核心,以資源配置為保障,充分發(fā)揮企業(yè)的安全管理主體責任和政府的安全監(jiān)管責任,實現(xiàn)規(guī)章符合性基礎上的安全績效管理,步入安全人文內涵式發(fā)展軌道。 加大國家對民航產業(yè)扶持力度。一是把加快民航業(yè)發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略。以國家名義下發(fā)《加快發(fā)展民用航空業(yè)的若干意見》,明確新形勢下加快民航業(yè)發(fā)展的指導思想、基本原則、戰(zhàn)略目標、主要任務和保障措施,推動民航科學發(fā)展。二是建立國家民航發(fā)展協(xié)調機制。建議成立由國務院牽頭、各相關部門組成的綜合協(xié)調機構或部際聯(lián)席會議機制,加強對民航業(yè)規(guī)劃、組織、協(xié)調和領導,形成國家層面促進民航發(fā)展的合力。三是加大對航空公司的資金投入。長期以來航空公司主要靠自身積累和銀行貸款發(fā)展,導致資產負債率普遍偏高,融資能力較弱,抗風險能力不強。根據(jù)國有大型航空公司的發(fā)展規(guī)模和國際競爭需要,建議設立最低限額的法定資本金,投入增量資本,把資本負債率降到 60%以下。四是合理確定航空運輸企業(yè)稅負。建議減輕航空公司稅費負擔,免征或減征飛機引進的關稅和進口環(huán)節(jié)增值稅;減免采購發(fā)動機、飛機輔助動力系統(tǒng)、飛機起落架等高價格進口航材的關稅和增值稅;實行國際航線用油的退、免稅政策。五是加大對國產飛機的支持力度。按照計劃,國產 ARJ飛機將于今年年底投入使用,國產 C919大飛機將于 2016年投入使用。為了支持民族工業(yè),目前已經(jīng)有不少國內航空公司訂購或者承諾了購買這兩種飛機。但考慮到這兩種飛機剛剛投入使用,航空公司在運營中面臨不少的壓力,包括沒有運營經(jīng)驗,沒有形成規(guī)模,初期成本費用較高等,因此建議國家給予大力支持,包括購機補貼、減免稅收、運行補貼、貼息等政策。 解決制約民航發(fā)展的瓶頸問題。一是進一步理順空管體制機制。建議進一步加強軍民航協(xié)調機制建設,穩(wěn)步推進國家空管體制改革。主要包括:推動空域機制創(chuàng)新,實施空域分類,調整優(yōu)化空域結構,實現(xiàn)空域相對集中管理;統(tǒng)一規(guī)劃、完善全國航路航線網(wǎng)絡,增大航路運行容量,優(yōu)化協(xié)調飛行線路,提高運行效率;推廣區(qū)域導航技術的應用,提高空管保障設施薄弱地區(qū)航空運輸?shù)谋U夏芰Α6羌訌娀A設施建設。加強機場的布局和建設,根據(jù)我國區(qū)域經(jīng)濟和運輸市場格局變化趨勢,制定或調整機場建設數(shù)量、規(guī)模與時間,使機場布局能夠適應我國社會經(jīng)濟和綜合交通體系的發(fā)展。要加強資本金投入。根據(jù)機場的公用基礎設施性質,建議將機場的資本金比例提高到50%以上,其中支線機場國家全額投入資本金。在政府支持民航發(fā)展的同時,積極吸引企業(yè)集團、社會資本投資民航業(yè),促進投資主體多元化。三是加強機場建設管理。機場建設項目審批環(huán)節(jié)多,協(xié)調工作量大,資金落實難。建議推行機場建設的分類管理,加強支線航空運行標準、技術和法規(guī)的研究及制定工作,簡化對中小機場建設項目的審批環(huán)節(jié)和程序,為支線機場建設發(fā)展提供便利。四是加強人才的培養(yǎng)。圍繞培養(yǎng)、吸引和使用人才三個環(huán)節(jié),制定科技人才政策制度,建立人才激勵、合作、競爭的有效機制,促進民航科技專業(yè)隊伍整體水平的提高,加速民航科技專家體系建設,鼓勵科技人員創(chuàng)新。發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)一批通曉業(yè)務、擅長管理、具有戰(zhàn)略眼光和全球視野的科研管理人才。 提高我國民航的國際地位和競爭力。一是合理引導企業(yè)聯(lián)合重組。與國際超級航空集團相比,我國航空公司的規(guī)模明顯偏小,在競爭中發(fā)展空間被不斷擠壓,無法形成競爭合力。因此,為了提升我國航空運輸企業(yè)的國際競爭能力和抵御風險水平,要支持企業(yè)聯(lián)合重組,引導和推進行業(yè)以聯(lián)合促發(fā)展,以整合聚能力,不斷優(yōu)化市場結構。爭取在國際市場競爭中形成“拳頭”,在國內市場形成有序良性競爭格局。二是要擴大在國際民航的話語權。綜合考慮我民航強國戰(zhàn)略和未來行業(yè)發(fā)展核心利益,在量力而行、盡力而為的基礎上不斷擴大我國影響力、提升我國作為一類理事國在國際民航組織中地位。三是要提高服務能力和效率。進一步完善國際航權分配與使用機制,規(guī)范國際航線市場準入與退出管理。鼓勵航空公司開辟國際航線,在繁忙機場預留一定比例的時刻資源用于航空公司增加國際航線航班,對特殊遠程國際航線給予政策補貼。要加快國際航空貨運發(fā)展,進一步加快大通關建設,加強與海關溝通協(xié)調,加快航空物流發(fā)展,提高通關效率;進一步規(guī)范國際貨運航線準入,鼓勵航空公司聯(lián)合經(jīng)營,提高航權使用率及增加運力投入。四是要審慎推進“走出去”戰(zhàn)略。要充分考慮民航企業(yè)跨國投資的重要性和緊迫性,進一步規(guī)范國內航空運輸市場,以國內經(jīng)營業(yè)務績效為參考起點,突出我國民航企業(yè)的比較優(yōu)勢、核心競爭力、國際化管理水平和人才,循序推進民航企業(yè)跨國兼并和收購,培養(yǎng)2—3家國際知名的跨國航空企業(yè)。 積極應對氣候變化的影響。一是要努力促進航油節(jié)約。加強空域規(guī)劃,優(yōu)化空域和航路航線結構,縮短飛行距離;引導航空公司向節(jié)能增效為目標的精細化管理模式轉變,進一步規(guī)范內部節(jié)油機制,有效激勵飛行運行節(jié)油。積極推動研究機構和航空公司聯(lián)合開展生物燃油作為替代能源的應用推廣研究,做好生物燃油儲運規(guī)劃和市場推廣應用措施的研究。二是要積極降低機場能耗。積極推進節(jié)能新技術在機場建設中的應用,積極支持節(jié)能新技術在新建機場和既有機場改擴建中的應用,優(yōu)先采用低能耗的設計方案。三是要實現(xiàn)航空排放的不斷減少。推進空管新技術應用,優(yōu)化飛行程序設計,減少飛行過程中的排放。加大機場設施設備改造和更新力度,通過技術改造和更新?lián)Q代加快淘汰高耗能老舊設施設備,減少場內設備運行耗能和排放。針對國際上建立航空碳排放交易機制等重要問題,開展應對策略研究,評估對航空運輸企業(yè)的影響。

航空安全的重要性

安全是飛行的生命線,是航空公司立足之本,是一切工作的奠基石,是紅線,觸碰不得,如同高壓電。上升到國家層面,安全是國之要器,不可或缺,尤其是航空公司,安全是首要任務和目標,不可忽視,更不能放松。擁有了安全,才能擁有一切。因此,天天講安全,從抓安全,以成為航空企業(yè)重中之重,而且體則包括以下幾個方面:

一是扎實培養(yǎng)安全意識,讓安全滲透到工作,飛行的環(huán)境中的方方面面,成為無意識的行為。這需要從點滴細節(jié)著手,嚴格安全管理,加大力度,不僅要確保安全,更重要的事明白安全的真正含義及其重要性。

二是培養(yǎng)遵紀守法,按章辦事的飛行作風,做一名手冊飛行員。遵章守紀,嚴格標準操作程序,才能行為規(guī)范,杜絕盲目蠻干。

三是加強安全的執(zhí)行力,加強監(jiān)督檢查,強迫安全意識,思想要高度重視。自身嚴格要求,時刻體現(xiàn)安全的重要性和對安全人士的緊迫感。

四是力爭安全的可持續(xù)性,可執(zhí)行性,可操作性。一切要落實在實處,不能只做紙上文章,只是應付上級部門檢查,要堅決杜絕。飛行安全只有起點沒有終點。我們時時刻刻講安全,目的就是不能放松和麻痹大意。只有警鐘長鳴,才能提高安全的警惕性,要將各項安全措施落實到實處,就要采取不同的方式方法,避免時間久了,而對安全疏忽,放松導致事故的發(fā)生。

建立安全意識,首先要懂得安全的重要性,培養(yǎng)全員的安全意識,就要從學習著手。只有具備豐富的理論基礎知識,懂得其規(guī)章法規(guī)。從運行手冊到業(yè)務技能等。所有都要從學習開始。不斷的學習,用以充實自身思想理念,從而提高自身綜合素質及對安全人士的深刻性才能有驚喜的飛行前準備,嚴謹?shù)娘w行作風。在整個飛行過程中,才能將安全意識不斷融入其中,杜絕隱患漏洞,確保每一次飛行安全。

坐飛機的安全性

有些人會選擇動車、高鐵,有些人會選擇飛機。不過,如今有一些人會憂慮飛機是否安全。盡管絕大多數(shù)人乘飛機沒有遇到過意外狀況,但發(fā)生事故的可能性并不為0。以下是我收集整理的坐飛機的安全性,希望對大家有所幫助。

坐飛機和坐汽車,哪個更安全?據(jù)美國全國安委會對1993~1995年間所發(fā)生的傷亡事故的比較研究,坐飛機比坐汽車要安全22倍。事實上,在美國過去的60年里,飛機失事所造成的死亡人數(shù)比在有代表性的3個月里汽車事故所造成的死亡人數(shù)還要少。

飛行的哪一部分最具風險:

起飛和爬升到巡航高度,下降和著陸是飛行中最容易出問題的兩個階段。用極簡單化的說法,起飛時在發(fā)動機推力和結構整體性方面對飛機的要求最高,而接近和著陸則對駕駛艙的機組人員要求最高。約有四分之三的嚴重事故都是在這兩個短暫的飛行階段中發(fā)生的。

機上座位何處最安全:

有人以為靠近機翼的座位或客艙后部的座位更安全。但沒有任何證據(jù)能證明機上的任何一部分比別的部分更安全。最好還是聽取每個航班起飛前的安全常識介紹以及飛行中所有的乘務報告。

有沒有辦法使航空更安全些在過去15到20年里,由于有了計算機化的飛行模擬器和雷達覆蓋面的擴大,以及高技術設備在附近空域有飛機時、距地面太近時、飛機高度或飛行角度不穩(wěn)定時或遇到風力發(fā)生變化時向飛行員發(fā)出警告,飛行的安全性提高了一大步。航空工業(yè)界正通過更好的飛行員培訓、更好的飛機檢驗和維護技術以及新的安全技術等途徑繼續(xù)提高航空安全性。比如到下個世紀,所有的民航噴氣機將使用衛(wèi)星導航和通訊,隨時把他們的位置告訴地面的空中交管人員,這比依靠地面導航設備和雷達導航要前進一大步,后者在飛機飛過地平線后就再也“看不見”飛機了。

1、人為因素--飛行安全的大敵

近50年來,隨著各種分析、設計、試驗和制造技術的不斷發(fā)展,特別是近20年來,微電子器件和計算機等高新技術的廣泛應用,促使航空航天飛行器的安全性水平不斷提高。然而,盡管人為因素造成的飛行事故的絕對數(shù)量減少,但人為因素造成的事故的相對比例卻顯著提高。美國民機飛行事故原因的比例,1940年人為因素造成飛行事故的比例為35%,1990年提高到65%。因此,人為因素仍然是當前飛行安全的大敵,是造成各種飛行事故的主要因素。美國總審計局對1994和1995年美國三軍飛機事故報告進行分析表明,三軍飛機的災難性事故中,人為因素造成的事故占73%,其中空軍71%、陸軍76%、海軍及海軍陸戰(zhàn)隊為80%(1990-1994年)。英國皇家空軍飛機人為因素造成事故的比例大于60%。世界民航因人為因素造成民機飛行事故在1959-1992年期間的統(tǒng)計數(shù)為73.6%。

人為因素涉及到人、機器和環(huán)境三個要素。在這三個要素中,人的可靠性最低,因此人為差錯成為導致飛行事故的直接因素。造成人為差錯的主要因素包括駕駛員負擔過重、設計缺陷、訓練不足、疲勞及疾病、錯誤的操作規(guī)程以及缺乏經(jīng)驗和知識等。為了減少飛行事故,改善飛行安全,我們應采取的對策是加強對人為因素的研究,采取各種有效途徑來消除或減少各種造成人為差錯的原因。

2、發(fā)動機故障--單發(fā)戰(zhàn)斗機的頭號殺手

如同心臟病對人類生命威脅一樣,發(fā)動機故障一直是造成單發(fā)戰(zhàn)斗機/攻擊機災難性事故的主要原因。以號稱美國空軍最安全的單發(fā)戰(zhàn)斗機F-16為例,在1975-1996年間由于發(fā)動機故障造成飛機災難性事故88起,約占飛機總災難性事故的40%左右;從1992-1996年的5年中,由于發(fā)動機造成的災難性事故幾乎占F-16總災難性事故的一半。發(fā)動機可靠性及安全性已成為單發(fā)戰(zhàn)斗機安全性技術的關鍵和技術難點,必須從加強發(fā)動機的可靠性及安全性設計,加強事故管理及維修人員培訓等方面努力。

應用與影響:航空航天飛行器安全性技術是提高航空航天飛行器安全性,減少飛行事故的重要工具。它對國家安全、武器裝備的發(fā)展以及國民經(jīng)濟的發(fā)展都具有重要意義。因為重大的飛行災難性事故將對國家和人民造成重大的人員傷亡及財產損失。美國海、陸、空三軍飛機近40年的飛機災難性事故率呈下降趨勢,從1958年的19次/100000飛行小時下降到1995年的1.5次/100000飛行小時。海陸空三軍近20年來的災難性事故率下降趨勢,從1975至1995年三軍的災難性事故數(shù)從309次下降到76次。在這二十年中,美國三軍飛機災難性事故損失210億美元,從1990~1995年,其損失每年保持在十幾億美元。

飛機作為定期運輸工具(定期航班)已有60年的歷史了。隨著飛機設計及制造技術的發(fā)展,以及飛機維修經(jīng)驗的不斷積累,飛行安全大幅度改善。自1958年噴氣式民機進入機隊服役后,飛行事故逐年下降。在70年代初期至90年代中期的20多年中,盡管噴氣式民機的飛行次數(shù)增加60%以上,但在世界范圍內噴氣式民機的災難性事故仍保持平穩(wěn)而略有下降的趨勢,處在每百萬次離港發(fā)生1.5-2.0次事故的水平,平均每年死亡人數(shù)在600人左右。70年代以前,飛行事故率下降速度快,進入70年代之后,事故率保持較為平穩(wěn)并呈緩慢下降趨勢。美國空軍飛機災難性事故從40年代中期的每10萬飛行小時發(fā)生50次,下降到70年代初期的每10萬飛行小時3次,三十年中下降了94%;而到90年代中期又進一步降到每10萬飛行小時0.6次,二十多年中下降了約95%;英國皇家空軍從40年代中期的39.32次/100000飛行小時,下降到70年代初期的4.18次/100000飛行小時,三十年中下降了近90%;90年代中期又進一步降到為2.67次/100000飛行小時,二十多年中下降了近40%。從70年代初到90年代中期,世界范圍內噴氣式民機的飛行次數(shù)增加了60%以上,而其災難性事故仍保持平穩(wěn)而略有下降的趨勢,保持在每100萬離站發(fā)生1.5-2.0次的水平。70年代初至90年代中期,各種航天運載火箭的發(fā)射成功概率一般平均保持在95%左右。

航空航天飛行器安全性水平的提高,是近幾十年來技術進步和管理水平提高的綜合效應,是安全性分析、設計、驗證及管理技術和各種科學技術進步相結合的產物。首先,飛行器、發(fā)動機、各種安全關鍵系統(tǒng)設計技術的改進和計算機、電子、信息、新材料及新工藝等的應用,大大減少了飛行器及各種系統(tǒng)的故障;其次是各種顯示、監(jiān)控和告警設備的采用,使飛行人員及時了解飛行器的工作狀況,及時采取有效的防止事故發(fā)生的措施;第三是飛行人員的培訓方法及駕駛技術的提高,減少了各種駕駛差錯造成的事故;第四是地面使用、維修、保障和空中交通管制設施及技術的改進;第五是各安全規(guī)章及條例的實施和貫徹;等等。然而,近20多年來,飛行器的復雜性大大提高,飛行器設計中仍然存在著一定數(shù)量可能導致災難性飛行事故的設計缺陷,特別是由于人為因素導致災難性飛行事故的問題仍然存在,成為當前造成災難性事故的主導因素,目前尚無明顯的突破,而且這些人為因素存在著很大的隨機性。因此,這些因素使各種航空飛行器的災難性事故率保持較為穩(wěn)定而略有下降的趨勢。

拓展:坐飛機注意事項

訂票

隨著網(wǎng)絡科技的發(fā)達,人們生活水平的提高,訂購機票也越來越方便了,除了上攜程網(wǎng),去哪兒網(wǎng),等眾多旅行訂購票的網(wǎng)站,也可以在就近航空訂購里訂購票了。

網(wǎng)絡訂票需要什么呢?

身份證原件,手機。當填寫完客戶資料后,您會自動收到受理訂票網(wǎng)站的確認短信,和此航班的具體信息。

取票

務必在起飛前的1個半小時到1個小時之前到達飛機場,辦理取票和托運。帶好行李,準備好訂票填寫時的身份證,去取票處或者購票處取票,掃描身份證后獲取登機牌。

托運

此時你手里有登機牌機票以及身份證,在托運的受理地點托運超重或者超過尺寸的物品,這個是免費的⊙﹏⊙b汗,第一次登機的朋友不要以為是收費的哦。水果刀或者是尖銳金屬物品時最好放在行李中托運,不然就可能會給沒收掉。另外,小動物不能帶上飛機,要托運也要有檢疫證明,檢疫證明得去當?shù)氐姆酪卟块T開證明,而且小動物確實打了規(guī)定的疫苗,還要提前購買裝小動物的籠子,要結實的,建議您托運小動物一定購買高額保險,否則他們不會好好照顧小動物,在您覺得帶小動物托運的時候請?zhí)崆?到3天給機場的客服說明,準備好有氧艙。

關于攜帶物品

隨身攜帶上飛機的液體容量都不得超過100ml,而且每種化妝品只能攜帶一件。注意的是,如果把150ml裝的化妝水包裝用到只有50ml的液體,這樣也是不能帶上飛機的。瓶身包裝需要小于或等于100毫升,超過100ML的就只能托運了。

登機

拿好登機牌去指定的窗口登機,在各個窗口上方會有滾動的led顯示,幾號登機口去往那的飛機在哪登機,如果機場太大您又路癡,您可以問機場的工作人員,這很正常不用不好意思,但是仔細找找會有顯示器指示登機口方向。在登機之前建議您吃點東西別空腹,提前上廁所,飛機遇到氣流的時候會停用,排隊上廁所太鬧心了。之后就開始到登機口登機。

乘機

登機牌上會有您的位置,在登機的時候您會清楚的看到有座位編碼,對號入座飛機座位是按A、B、C、D順序橫排過去的,波音的標在行李架上,空客的標在座位頭頂?shù)?小燈上。找不到可以叫空姐幫忙??鐕H航班會填寫入境表,填寫的時候必須英文填寫,不會填的可請隨行導游或空服人員代填。

無聊的飛行時光

飛機在飛行當中會產生噪音,通常情況我會帶好手機耳機或者專業(yè)降噪耳機,帶上聽歌,一是打發(fā)無聊時光,而是長時間聽到噪音我會心煩意亂。建議去往北方的朋友登機前帶一件厚衣服,乘機的時候冷的話可以向漂亮的空姐借個毯子,建議零食不要帶瓜子等多殼多屑的食物,飛機在空中飛行遇到氣流會上下晃動非常劇烈的時候,就有可能弄到一身,當然那種情況少見,但是上下左右的晃動還是會有的,有種上下電梯的感覺,放心飛行中的飛機還是非常非常安全的。您不能抽煙,經(jīng)濟艙不能喝酒。需要空服務的時候不要大喊服務員或者空姐,在您的頭頂上方會有按鈕,摁一下空姐就會過來呢。在飛機起飛和降落的過程不要使用手機和其他通訊設備和電子設備,飛機通過無線電導航聯(lián)系地面的導航臺,使用手機設備會不斷向地面基站聯(lián)系,影響飛機與導航臺溝通,更嚴重的是快著陸的時候因為手機原因判定不好著陸從而導致事故的發(fā)生。一般的事故都是著陸居多,所以大家千萬不能大意哦。

上廁所

廁所的位置有的在前有的在后,門上顯示“OCCUPIED”表示“使用中”不要再去敲門,“VACANT”表示沒人,可以使用。進去后一定要上鎖“OCCUPIED”的信號才會亮,告訴別人你已在使用中。“FLASH”表示請沖水。在洗手間內吸煙也是禁止的。

發(fā)生意外如何處理

快起飛或者飛行已經(jīng)穩(wěn)定的時候會播放關于本次航班飛機的具體信息,例如有氧口罩的使用方法,當你感覺不適的時候可以使用,還會播放逃生位置以及發(fā)生意外如何自救,以防不時之需。飛機是沒有跳傘的只有救生衣在您的座位下方。因高空阻力巨大缺氧所以都沒有跳傘,即使高空發(fā)生意外也不要害怕,機組人員會降低飛行高度以便逃生,空姐和空保都是受過專業(yè)訓練的,發(fā)生意外后聽從指揮,當然高空上基本沒什么意外發(fā)生,就連鳥都飛不上去。發(fā)生意外后,機組會打開緊急出口,狹長的氣囊會自動充氣,生成一條連接出口與地面的斜面,人員可沿斜面滑行到地上。

下飛機跟著大家乘大巴去取行李,看好自己的行李后到機場外面會有大巴車,通往各個地方的路線,根據(jù)自己需要的路線選擇乘車。

關于航空航天的報告

“我知道地球是圓的,因為我看見了圓形;然后,又看到它還是立體的。當我往下看時,……看到印度洋上船舶拖著尾波前進,非洲一些地方出現(xiàn)灌木林火,一場雷電交加的暴風雨席卷了澳大利亞1000英里的地區(qū),呈現(xiàn)出大自然的一幅立體風景畫?!?/p>

這是航天員在談到從航天飛機上看地球的情景時的一段描述。

航天技術發(fā)展是當今世界上最引人注目的事業(yè)之一,它推動著人類科學技術的進步,使人類活動的領域由大氣層內擴展到宇宙空間。航天技術是現(xiàn)代科學技術的結晶,是基礎科學和技術科學的集成,航天技術是一個國家科學技術水平的重要標志。

航天技術是一門綜合性的工程技術,主要包括:制導與控制技術,熱控制技術,噴氣推進技術,能源技術,空間通信技術,遙測遙控技術,生命保障技術,航天環(huán)境工程技術,火箭及航天器的設計、制造和試驗技術,航天器的發(fā)射、返回和在軌技術等。由多種技術融于一體的航天系統(tǒng)是現(xiàn)代高技術的復雜大系統(tǒng),不僅規(guī)模龐大,技術高新、尖端,而且人力、物力耗費巨大,工程周期長。時至今日,航天技術已被廣泛應用到政治、軍事、經(jīng)濟和科學探測等領域,已成為一個國家綜合國力的象征。

人類很早就有遨游太空、征服宇宙的理想。宇宙的星球對人類一直充滿著吸引力和神秘感,許多美麗的神話和傳說,反映了人類對宇宙的向往和探索空間奧秘的心情?!舵隙鸨荚隆?、《牛郎織女》,以及孫悟空騰云駕霧、一個筋斗十萬八千里等。

航天飛行的歷史是從火箭技術的歷史開始的,沒有火箭也就沒有航天飛行。追溯源頭,中國是最早發(fā)明火箭的國家?!盎鸺边@個詞在三國時代(公元220~280年)就出現(xiàn)了。不過那時的火箭只是在箭桿前端綁有易燃物,點燃后由弩弓射出,故亦稱為“燃燒箭”。

? 隨著中國古代四大發(fā)明之一的火藥出現(xiàn),火藥便取代了易燃物,使火箭迅速應用到軍事中。公元lO世紀唐末宋初就已經(jīng)有了火藥用于火箭的文字記載,這時的火箭雖然使用了火藥,但仍須由弩弓射出。真正靠火藥噴氣推進而非弩弓射出的火箭的外形被記載于明代茅元儀編著的《武備志》中,見圖1.1。

這種原始火箭雖然沒有現(xiàn)代火箭那樣復雜,但已經(jīng)具有了戰(zhàn)斗部(箭頭)、推進系統(tǒng)(火藥筒)、穩(wěn)定系統(tǒng)(尾部羽毛)和箭體結構(箭桿),完全可以認為是現(xiàn)代火箭的雛形。

中華民族不但發(fā)明了火箭,而且還最早應用了串聯(lián)(多級)和并聯(lián)(捆綁)技術以提高火箭的運載能力。明代史記中記載的“神火飛鴉”就是并聯(lián)技術的體現(xiàn);“火龍出水”就是串、并聯(lián)綜合技術的具體運用,如圖1.2所示。

世界上第一個試圖乘坐火箭上天的“航天員”也出現(xiàn)在中國。相傳在14世紀末期,中國有位稱為“萬戶”的人,兩手各持一大風箏,請他人把自己綁在一把特制的座椅上,座椅背后裝有47支當時最大的火箭(又稱“起火”)。他試圖借助火箭的推力和風箏的氣動升力來實現(xiàn)“升空”的理想。“萬戶”的勇敢嘗試雖遭失敗并獻出了生命,但他仍是世界上第一個想利用火箭的力量進行飛行的人。

19世紀末20世紀初,火箭才又重新蓬勃地發(fā)展起來。近代的火箭技術和航天飛行的發(fā)展,涌現(xiàn)出許多勇于探索的航天先驅者,其中代表人物K.3.齊奧爾科夫斯基(~OHCTaHTHH3ayap且oBHq UHOaKOBCKHfi),R.戈達德(Robert Goddard),H.奧伯特(Hermann Oberth)。

前蘇聯(lián)科學家齊奧爾科夫斯基一生從事利用火箭技術進行航天飛行的研究。在他的經(jīng)典著作中,對火箭飛行的思想進行了深刻的論證,最早從理論上證明了用多級火箭可以克服地心引力進入太空的論點。

1、建立了火箭運動的基本數(shù)學方程,奠定航天學的基礎。

2、首先肯定了液體火箭發(fā)動機是航天器最適宜的動力裝置,論述了關于液氫一液氧作為推進劑用于火箭的可能性,為運載器的發(fā)展指出了方向,這些觀點僅僅幾十年就成為了現(xiàn)實。

3、指出過用新的燃料(原子核分解的能量)來作火箭的動力;并具體地闡明了用火箭進行航天飛行的條件,火箭由地面起飛的條件,以及實現(xiàn)飛向其他行星所必須設置中間站的設想。

4、提出過許多的技術建議,如他建議使用燃氣舵來控制火箭,用泵來強制輸送推進劑到燃燒室中,以及用儀器來自動控制火箭等,都對現(xiàn)代火箭和航天飛行的發(fā)展起了巨大的作用。

美國的火箭專家、物理學家和現(xiàn)代航天學奠基人之一戈達德博士在1910年開始進行近代火箭的研究工作,他在1919年發(fā)表的《達到極大高度的方法》的論文中,闡述了火箭飛行的數(shù)學原理,指出火箭必須具有7.9 km/s的速度才能克服地球的引力,并研究了利用火箭把有效載荷送至月球的幾種可能方案。

德國的奧伯特教授在他1923年出版的《飛向星際空間的火箭》一書中不僅確立了火箭在宇宙空間真空中工作的基本原理,而且還說明火箭只要能產生足夠的推力,便能繞地球軌道飛行。同齊奧爾科夫斯基和戈達德一樣,他也對許多推進劑的組合進行了廣泛的研究。

在1932年德國發(fā)射A2火箭,飛行高度達到3 km。1942年10月3日,德國首次成功地發(fā)射了人類歷史上第一枚彈道導彈?a?aV?a2(A4型),并于1944年9月6日首次投入作戰(zhàn)使用。

V-2的成功在工程上實現(xiàn)了19世紀末、20世紀初航天技術先軀者的技術設想,并培養(yǎng)和造就了一大批有實踐經(jīng)驗的火箭專家,對現(xiàn)代大型火箭的發(fā)展起到了繼往開來的作用。V-2的設計雖不盡完善,但它卻是人類擁有的第一件向地球引力挑戰(zhàn)的工具,成為航天技術發(fā)展史上的一個重要里程碑。

? 1957年10月4日,前蘇聯(lián)用?°衛(wèi)星?±號運載火箭把世界上第一顆人造地球衛(wèi)星送入太空,衛(wèi)星呈球形,外徑O.58 m,外伸4根條形天線,質量83.6 kg,衛(wèi)星在天上正常工作了3個月。按照今天的標準衡量,前蘇聯(lián)的第一顆衛(wèi)星只不過是一個伸展開發(fā)射機天線的圓球,但它卻是世界上第一個人造天體,把人類幾千年的夢想變成了現(xiàn)實,為人類開創(chuàng)了航天新紀元,標志著人類活動范圍的又一飛躍。

? 1961年4月12日,前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一艘?°東方號?±載人飛船,尤里.加加林成為人類第一位航天員,揭開了人類進入太空的序幕,開始了世界載人航天的新時代。

? 1962年8月27日,美國發(fā)射的“水手2號”探測器第一次成功飛越金星。

? 1969年7月20日,美國N.A.阿姆斯特朗和E.E.奧爾德林乘坐?°阿波羅11號?±飛船登月成功,在月球靜海西南角著陸,成為涉足地球之外另一天體的首批人員。他們在月球上安放了科學實驗裝置,拍攝了月面照片,搜集了22虹月球巖石與土壤樣品,然后自月面起飛,與指揮艙會合,返回地球。首次實現(xiàn)了人類登上月球的理想。

? 1971年4月19日,前蘇聯(lián)?°禮炮1號?±空間站人軌成功,其質量約18 t,總長14 m,軌道高度200~250 km,軌道傾角51.6。,成為人類第一個空間站,完成了有關天體物理學、航天、醫(yī)學、生物學等方面的科研計劃,考察地球資源和進行長期失重條件下的技術實驗。

? 1972年3月2日,美國發(fā)射了木星和深遠空間探測器?°先驅者10號?±。它攜有表明人類信息的鍍金鋁板,經(jīng)過11年飛行,于1983年6月越過海王星軌道,而后成為飛離太陽系的第一個人造天體。

? 1975年6月8日,前蘇聯(lián)發(fā)射了?°金星9號?±探測器,實現(xiàn)了在金星表面著陸。

? 1975年7月18日,美國?°阿波羅號?±飛船與前蘇聯(lián)?°聯(lián)盟19號?±飛船在大西洋上空對接成功(視頻資料)。

? 1975年8月20日,美國發(fā)射了?°海盜1號?±探測器,第一次在火星表面著陸成功(視頻資料)。

? 1977年9月,美國發(fā)射了?°旅行者2號?±探測器,對天王星、海王星進行探測。

? 1981年4月,世界上第一架垂直起飛、水平著陸、可重復使用的美國航天飛機?°哥倫比亞號?±試飛成功,標志著航天運載器由一次性使用的運載火箭轉向重復使用的航天運載器的新階段,是航天史上一個重要的里程碑,標志著人類在空間時代又上了一層樓,進入了航天飛機時代。至2000年10月,航天飛機已成功飛行100次。

? 1986年2月,前蘇聯(lián)?°和平號?±軌道空間站發(fā)射成功,它成為目前人類發(fā)射的在軌運行時間最長的載人航天器,在軌運行超過15年。2001年3月23日,?°和平號?±軌道空間站被引入大氣層銷毀,完成了其輝煌的歷史使命。

? 目前,更大規(guī)模的國際空間站在美國、俄羅斯、加拿大、日本、意大利和歐洲空間局的合作下,正在進行在軌組裝建設?-?-

人類就是以如此快速的步伐沖擊著宇宙大門!

? 不難看出,從公元10世紀的中國火箭到第二次世界大戰(zhàn)的V一2導彈,人類是出于軍事需求發(fā)展了火箭技術,而這恰恰為航天技術的發(fā)展奠定了堅實的基礎。自20世紀40年代至今,航天技術以驚人的速度發(fā)展著并日臻完善。我們可以堅信,隨著科學技術的進步和工業(yè)基礎的不斷增強,航天技術將會有更大的突破并更趨完善。

? 航天技術從20世紀50年代末期的研究試驗階段到70年代中期,發(fā)展到了廣泛實際應用階段。其中60年代以來,為科學研究、國民經(jīng)濟和軍事服務的各種科學衛(wèi)星與應用衛(wèi)星得到了很大發(fā)展。至70年代,軍、民用衛(wèi)星已全面進入應用階段。一方面向偵察、通信、導航、預警、氣象、測地、海洋、天文觀測和地球資源等專門化的方向發(fā)展,同時另一方面,各類衛(wèi)星亦向多用途、長壽命、高可靠性和低成本的方向發(fā)展。

? 回顧近50年來航天技術應用的歷程,具有代表性的大事列舉如下:

? 1958年12月,美國發(fā)射了世界上第一顆通信衛(wèi)星?°斯科爾號?±;

? 1960年4月,美國先后發(fā)射了世界上第一顆氣象衛(wèi)星?°泰羅斯1號?±和導航衛(wèi)星?°子午儀1B號?±;

? 1963年7月,美國發(fā)射了世界上第一顆地球同步軌道通信衛(wèi)星;

? 1964年8月,美國發(fā)射了世界上第一顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星;

? 1965年4月,美國成功地發(fā)射了世界上第一顆商用通信衛(wèi)星?°國際通信衛(wèi)星1號?±,正式為北美與歐洲之間提供通信業(yè)務,它標志著通信衛(wèi)星進入了實用階段;

? 1972年7月,美國發(fā)射了世界上第一顆地球資源衛(wèi)星?°陸地衛(wèi)星1號?±;

? 1982年11月,美國航天飛機開始商業(yè)性飛行;1984年11月,美國航天飛機成功地施放了兩顆衛(wèi)星并回收了兩顆失效的通信衛(wèi)星,第一次實現(xiàn)了雙向運載任務;

? 1983年4月,美國發(fā)射了世界上第一顆跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星;

? 1999年,由66顆小型衛(wèi)星組網(wǎng)形成的美國?°銥?±星全球電話通訊系統(tǒng)建成并投入使用。

? 目前,美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的衛(wèi)星導航系統(tǒng)已成為全世界各領域普遍應用的定位導航系統(tǒng),發(fā)揮著巨大的作用。

? 在我國,繼1970年4月24日首顆衛(wèi)星?°東方紅一號?±發(fā)射成功以來,航天技術的發(fā)展和應用也取得了巨大的成就:

? 1975年11月,我國第一顆返回式遙感衛(wèi)星發(fā)射成功,并順利回收;

? 1984年4月,我國第一顆靜止軌道試驗通信衛(wèi)星發(fā)射成功;

? 1986年2月,我國第一顆靜止軌道實用通信衛(wèi)星發(fā)射成功;

? 1988年9月,我國第一顆氣象衛(wèi)星?°風云一號?±發(fā)射成功;

? 至2000年10月,我國?°長征?±系列運載火箭已成功發(fā)射62次。

? 進入20世紀90年代,我國航天技術應用的步伐進一步加快,大容量通信衛(wèi)星?°東方紅三號?±、氣象衛(wèi)星?°風云一號?±和?°風云二號?±以及資源衛(wèi)星先后發(fā)射成功。

? 1999年11月20日我國成功發(fā)射了第一艘試驗飛船?°神舟號?±,在載人航天領域邁出了堅實的一步?-?-

綜上可見,從1957年世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功算起,迄今僅40余年,航天技術取得了如此巨大的成就是前所未有的,產生了巨大的社會效益與經(jīng)濟效益。

總之,隨著航天技術應用的發(fā)展,航天活動已越來越顯示出其巨大的軍事意義和經(jīng)濟效益,已成為國民經(jīng)濟和國防建設的一個重要組成部分。反過來,這種社會和經(jīng)濟效益又進一步推動著航天技術日新月異的發(fā)展。

? 航天技術是一門研究和實現(xiàn)如何把航天器送人空間,并在那里進行活動的工程技術。它主要包括航天器、運載工具和地面測控三大部分。為了便于了解,我們首先對航天器進行分類。

? 同一個航天器可兼有數(shù)種任務,故機械地、絕對地分類,是不可能的。同一類航天器,往往包括了幾種系列,而每一系列又可分成數(shù)種不同的衛(wèi)星系統(tǒng)或型號。

? 航天器可分為無人航天器與載人航天器兩大類。無人航天器按是否繞地球運行又可分為人造地球衛(wèi)星和宇宙探測器兩類。它們又可以進一步按用途分類,如圖1.3所示。

? 簡稱人造衛(wèi)星,是數(shù)量最多的航天器(占90%以上)。它們的軌道長度由i00多公里到幾十萬公里。按用途它們又可分為:

目前的載人航天器只在近地軌道飛行和從地球到月球的登月飛行。今后將出現(xiàn)可以到達各種星球的載人飛船,以及供人類長期在空間生活和工作的永久性空間站。載人航天器按飛行和工作方式可分為:

可以重復使用的,往返于地面和高度在1000 km以下的近地軌道之間,運送有效載荷的航天器。

3.宇宙探測器

旅行者1號 旅行者2號

? 按航天器在軌道上的功能來進行分類,就人造地球衛(wèi)星而言,可分為觀測站、中繼站、基準站和軌道武器四類。每一類又包括了各種不同用途的航天器。

衛(wèi)星處在軌道上,對地球來說,它站得高,看得遠(視場大),用它來觀察地球是非常有利的。此外,由于衛(wèi)星在地球大氣層以外不受大氣的各種干擾和影響,所以用它來進行天文觀測也比地面天文觀測站更加有利。屬于這種功能的衛(wèi)星有下列幾種典型的用途。

在各類應用衛(wèi)星中偵察衛(wèi)星發(fā)射得最早(1959年發(fā)射),發(fā)射的數(shù)量也最多。偵察衛(wèi)星有照相偵察和電子偵察衛(wèi)星兩種。

資源衛(wèi)星是在偵察衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星的基礎上發(fā)展而來的。利用星上裝載的多光譜遙感器獲取地面目標輻射和反射的多種波段的電磁波,然后把它傳送到地面,再經(jīng)過處理,變成關于地球資源的有用資料。它們包括地面的和地下的,陸地的和海洋的等等。

海洋衛(wèi)星的任務是海洋環(huán)境預報,包括遠洋船舶的最佳航線選擇,海洋漁群分析,近海與沿岸海洋資源調查,沿岸與近海海洋環(huán)境監(jiān)測和監(jiān)視,災害性海況預報和預警,海洋環(huán)境保護和執(zhí)法管理,海洋科學研究,以及海洋浮標、臺站、船舶數(shù)據(jù)傳輸,海上軍事活動等。

? 當然,作為觀測站的衛(wèi)星遠不止以上幾種,預警衛(wèi)星、核爆炸探測衛(wèi)星、天文預測衛(wèi)星(如美國的“哈勃”太空望遠鏡)等均屬于這一類。雖然它們的功能各有側重,但基本觀測原理都是相似的。

2.中繼站

利用衛(wèi)星進行通信和平常的地面通信相比較,具有下列優(yōu)點:

①通信容量大;

②覆蓋面積廣;

③通信距離遠;

④可靠性高;

⑤靈活性好;

⑥成本低。

廣播衛(wèi)星是一種主要用于電視廣播的通信衛(wèi)星。這種廣播衛(wèi)星不需要經(jīng)過任何中轉就可向地面轉播或發(fā)射電視廣播節(jié)目,供公眾團體或者個人直接接收,因此又稱為直播衛(wèi)星。目前普通的家庭電視機配一架直徑不到1m的天線就可以直接接收直播衛(wèi)星的電視廣播節(jié)目。

跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星是通信衛(wèi)星技術的一個重大發(fā)展。它是利用衛(wèi)星來跟蹤與測量另一顆衛(wèi)星的位置,其基本思想是把地球上的測控站搬到地球同步軌道上,形成星地測控系統(tǒng)網(wǎng)。

3.基準站

這種衛(wèi)星是軌道上的測量基準點,所以要求它測軌非常準確。屬于這種功能的衛(wèi)星有:

4.軌道武器

這是一種積極進攻的航天器,具有空間防御和空間攻擊的職能。它主要包括:

不同類型的航天器,其系統(tǒng)的結構、外型和功能干差萬別,但是它們的基本系統(tǒng)組成都是一致的。典型航天器都是由不同功能的若干分系統(tǒng)組成的,其基本系統(tǒng)一般分為有效載荷和保障系統(tǒng)兩大類。

1.有效載荷

用于直接完成特定的航天飛行任務的部件、儀器或分系統(tǒng)。

有效載荷種類很多,隨著飛行任務即航天器功能的不同而異。例如,科學衛(wèi)星上的粒子探測器,天文觀測衛(wèi)星上的天文望遠鏡,偵察衛(wèi)星上的可見光相機、CCD相機、紅外探測器、無線電偵察接收機,氣象衛(wèi)星上的可見光和紅外掃描輻射儀,地球資源衛(wèi)星上的電視攝像機、CCD攝像機、主題測繪儀、合成孔徑雷達,通信衛(wèi)星上的轉發(fā)器和通信天線,生物科學衛(wèi)星上的種子和培養(yǎng)基等,均屬有效載荷。

? 單一用途的衛(wèi)星裝有一種類型的有效載荷,而多用途的衛(wèi)星可以裝有幾種類型的有效載荷。

? 2.保障系統(tǒng)

? 用于保障航天器從火箭起飛到工作壽命終止,星上所有分系統(tǒng)的正常工作。各種類型航天器的保障系統(tǒng)一般包括下列分系統(tǒng):

(1)結構系統(tǒng):用于支承和固定航天器上各種儀器設備,使它們構成一個整體,以承受地面運輸、運載器發(fā)射和空間運行時的各種力學環(huán)境(振動、過載、沖擊、噪聲)以及空間運行環(huán)境。對航天器結構的基本要求是重量輕、可靠性高、成本低等,因此航天器的結構大多采用鋁、鎂、鈦等輕合金和碳纖維復合材料等制造。通常用結構質量比,即結構重量占航天器總重量的比例來衡量航天器結構設計和制造水平。

(3)電源系統(tǒng):用來為航天器所有儀器設備提供所需的電能。現(xiàn)代航天器大多采用太陽電池和蓄電池聯(lián)合供電系統(tǒng)。

(4)姿態(tài)控制系統(tǒng):用來保持或改變航天器的運行姿態(tài)。常用的姿態(tài)控制方式有重力梯度穩(wěn)定、自旋穩(wěn)定和三軸穩(wěn)定。

(5)軌道控制系統(tǒng):用來保持或改變航天器的運行軌道。軌道控制往往與姿態(tài)控制配合,它們構成航天器控制系統(tǒng)。

(6)測控系統(tǒng):包括遙測、遙控和跟蹤三部分。遙測部分主要由傳感器、調制器和發(fā)射機組成,用于測量并向地面發(fā)送航天器的各種儀器設備的工程參數(shù)(212作電壓、電流、溫度等)和其他參數(shù)(環(huán)境參數(shù)和姿態(tài)參數(shù)等)。遙控部分一般由接收機和譯碼器組成,用于接收地面測控站發(fā)來的遙控指令,傳送給有關系統(tǒng)執(zhí)行。跟蹤部分主要是信標機和應答機,它們不斷發(fā)出信號,以便地球測控站跟蹤航天器并測量其軌道位置和速度。

除了以上基本系統(tǒng)組成外,航天器根據(jù)其不同的飛行任務,往往還需要有一些不同功能的專用系統(tǒng)。例如,返回式衛(wèi)星有回收系統(tǒng),載人飛船有乘員系統(tǒng)、環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)、交會與對接系統(tǒng),航天飛機有著陸系統(tǒng)等。

一個剛體航天器的運動可以由它的位置、速度、姿態(tài)和姿態(tài)運動來描述。其中位置和速度描述航天器的質心運動,這屬于航天器的軌道問題;姿態(tài)和姿態(tài)運動描述航天器繞質心的轉動,屬于姿態(tài)問題。從運動學的觀點來說,一個航天器的運動具有6個自由度,其中3個位置自由度表示航天器的軌道運動,另外3個繞質心的轉動自由度表示航天器的姿態(tài)運動。

航天器的控制可以分為兩大類,即軌道控制和姿態(tài)控制。

1.軌道控制

軌道控制包括軌道確定和軌道控制兩方面的內容。軌道確定的任務是研究如何確定航天器的位置和速度,有時也稱為空間導航,簡稱導航;軌道控制是根據(jù)航天器現(xiàn)有位置、速度、飛行的最終目標,對質心施以控制力,以改變其運動軌跡的技術,有時也稱為制導。

軌道控制按應用方式可分為四類。

(1)軌道機動:

指使航天器從一個自由飛行段軌道轉移到另一個自由飛行段軌道的控制。例如,地球靜止衛(wèi)星發(fā)射過程中為進入地球靜止軌道,在其轉移軌道的遠地點就須進行一次軌道機動。

(3)軌道交會:指航天器能與另一個航天器在同一時間以相同速度達到空間同一位置而實施的控制過程。

(4)再人返回控制:指使航天器脫離原來的軌道,返回進入大氣層的控制。

2.姿態(tài)控制

姿態(tài)控制也包括姿態(tài)確定和姿態(tài)控制兩方面內容。

姿態(tài)確定是研究航天器相對于某個基準的確定姿態(tài)方法。這個基準可以是慣性基準或者人們所感興趣的某個基準,例如地球。

姿態(tài)控制是航天器在規(guī)定或預先確定的方向(可稱為參考方向)上定向的過程,它包括姿態(tài)穩(wěn)定和姿態(tài)機動。姿態(tài)穩(wěn)定是指使姿態(tài)保持在指定方向,而姿態(tài)機動是指航天器從一個姿態(tài)過渡到另一個姿態(tài)的再定向過程。

姿態(tài)控制通常包括以下幾個具體概念。

(1)定向:指航天器的本體或附件(如太陽能電池陣、觀測設備、天線等)以單軸或三軸按一定精度保持在給定的參考方向上。此參考方向可以是慣性的,如天文觀測;也可以是轉動的,如對地觀測。由于定向需要克服各種空間干擾以保持在參考方向上,因此需要通過控制加以保持。

(2)再定向:指航天器本體從對一個參考方向的定向改變到對另一個新參考方向的定向。再定向過程是通過連續(xù)的姿態(tài)機動控制來實現(xiàn)的。

(3)捕獲:又稱為初始對準,是指航天器由未知不確定姿態(tài)向已知定向姿態(tài)的機動控制過程。如航天器人軌時,星箭分離,航天器從旋轉翻滾等不確定姿態(tài)進入對地對日定向姿態(tài);又如航天器運行過程中因故障失去姿態(tài)后的重新定姿等。為了使控制系統(tǒng)設計更為合理,捕獲一般分粗對準和精對準兩個階段進行。

(4)粗對準:指初步對準,通常須用較大的控制力矩以縮短機動的時間,但不要求很高的定向精度。

(5)精對準:指粗對準或再定向后由于精度不夠而進行的修正機動,以保證定向的精度要求。精對準一般用較小的控制力矩。

(6)跟蹤:指航天器本體或附件保持對活動目標的定向。

(7)搜索:指航天器對活動目標的捕獲。

總之,姿態(tài)控制是獲取并保持航天器在空間定向的過程。例如,衛(wèi)星對地進行通信或觀測,天線或遙感器要指向地面目標;衛(wèi)星進行軌道控制時,發(fā)動機要對準所要求的推力方向;衛(wèi)星再人大氣層時,要求制動防熱面對準迎面氣流。這些都需要使星體建立和保持一定的姿態(tài)。

姿態(tài)穩(wěn)定是保持已有姿態(tài)的控制,航天器姿態(tài)穩(wěn)定方式按航天器姿態(tài)運動的形式可大致分為兩類。

(1)自旋穩(wěn)定:衛(wèi)星等航天器繞其一軸(自旋軸)旋轉,依靠旋轉動量矩保持自旋軸在慣性空間的指向。自旋穩(wěn)定常輔以主動姿態(tài)控制,來修正自旋軸指向誤差。

(2)三軸穩(wěn)定:依靠主動姿態(tài)控制或利用環(huán)境力矩,保持航天器本體三條正交軸線在某一參考空間的方向。

3.姿態(tài)控制與軌道控制的關系

航天器是一個比較復雜的控制對象,一般來說軌道控制與姿態(tài)控制密切相關。為實現(xiàn)軌道控制,航天器姿態(tài)必須符合要求。也就是說,當需要對航天器進行軌道控制時,同時也要求進行姿態(tài)控制。在某些具體情況或某些飛行過程中,可以把姿態(tài)控制和軌道控制分開來考慮。某些應用任務對航天器的軌道沒有嚴格要求,而對航天器的姿態(tài)卻有要求。

航天器控制按控制力和力矩的來源可以分為兩大類。

(1)被動控制:其控制力或力矩由空間環(huán)境和航天器動力學特性提供,不需要消耗星上能源。

4.主動控制系統(tǒng)的組成

航天器主動控制系統(tǒng),無論是姿態(tài)控制系統(tǒng)還是軌道控制系統(tǒng),都有兩種組成方式。

(1)星上自主控制:指不依賴于地面干預,完全由星載儀器實現(xiàn)的控制,其系統(tǒng)結構見圖1.4

(2)地面控制:或稱星一地大回路控制,指依賴于地面干預,由星載儀器和地面設備聯(lián)合實現(xiàn)的控制,其結構見圖1.5。

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