基本介紹
- 中文名：航空航天科學技術
- 領域：航空航天
- 性質：工程技術
- 時間：二十世紀興起
基本含義,簡介,歷史,中國,展望未來,
基本含義
航空航天科學技術是指兼有航空和航天特點的工程技術學。航空是指一切與天空有關的人類活動，譬如飛行，這些活動亦包括與天空有關的組織，如飛機製造、發展和設計等。航天又稱空間飛行或宇宙航行。“航天”系泛指太空飛行器在太空在地球大氣層以外（包括太陽系內）的航行活動，航天，粗分為載人航天和不載人航天兩大類。
航空航天科學技術
航空航天科學技術簡介
航空與航天是20世紀人類認識和改造自然進程中最活躍、最有影響的科學技術領域，也是人類文明高度發展的重要標誌。航空指飛行器在地球大氣層內的航行活動，航天指飛行器在大氣層外宇宙空間的航行活動。人類在征服大自然的漫長歲月中，早就產生了翱翔天空、遨遊宇宙的願望。在生產力和科學技術水平都很低下的時代，這種願望只能停留在幻想的階段。雖然人類很早就做過種種飛行的探索和嘗試，但實現這一願望還是從18世紀的熱空氣氣球升空開始的。自從20世紀初第一架帶動力的、可操縱的飛機完成了短暫的飛行之後，人類在大氣層中飛行的古老夢想才真正成為現實。經過許多傑出人物的艱苦努力，航空科學技術得到迅速發展，飛機性能不斷提高。人類逐漸取得了在大氣層內活動的自由，也增強了飛出大氣層的信心。到了50年代中期，在火箭、電子、自動控制等科學技術有了顯著進展的基礎上，第一顆人造地球衛星發射成功，開創了人類航天新紀元，廣闊無垠的宇宙空間開始成為人類活動的新疆域。 航空航天事業的發展是20世紀科學技術飛躍進步，社會生產突飛猛進的結果。航空航天的成果集中了科學技術的眾多新成就。迄今為止的航空航天活動，雖然還只是人類離開地球這個搖籃的最初幾步，但它的作用已遠遠超出科學技術領域，對政治、經濟、軍事以至人類社會生活都產生了廣泛而深遠的影響。
航空航天科學技術
航空航天科學技術歷史
人類的航空航天的歷史，可以追溯到很久以前，甚至連古人用的石頭和矛、到古希臘阿爾希塔斯所製造的機械鴿、遠至澳大利亞的飛去來器、中國的孔明燈和風箏都有關係。至於真正的飛，早在古希臘神話中的伊卡洛斯是一個能夠飛的人、中國的元黃頭、歐洲的降落傘和一名穆斯林阿巴斯·卡希姆·伊本·弗納斯的滑翔飛行，都是人類想飛的表現。到了15世紀，達·文西的僕人曾用模仿鳥的翅膀製成撲翼機做飛行試驗，但飛不起來，還因此摔斷了一條腿。 近代航空史的開端是在1783年11月21日，孟格菲兄弟所設計的熱氣球進行了第一次載人飛行實驗。但當時的熱氣球的實用性很低，因為它只能夠順風飛行，受到風向的限制，於是便需要一款能夠操控的飛艇。讓-皮埃爾·布蘭查德在1784年將一個手動螺旋槳安裝到了氣球上，在1785年成功利用氣球橫渡英吉利海峽。後來更發展出不同類型的飛艇，1852年的亨利·吉法爾製造了首架由動力驅動的飛艇，1896年大衛·舒瓦茲所設計的飛艇以及1901年阿爾貝特.桑托斯.杜蒙特駕駛飛艇完成環繞艾菲爾鐵塔一周。
航空航天科學技術
航空航天科學技術縱使當時有眾多飛行器能夠飛行，但普遍認為1903年12月7日萊特兄弟所製造並成功飛行的飛行器是現代飛機的先驅者，不過他們的飛行器仍有許多問題留下來。飛機經過11年的改良之後，第一次世界大戰爆發，使飛機的用途改變了，主要負責偵察、轟炸甚至進行地面攻擊。
航空航天科學技術
航空航天科學技術飛機變得更大更可靠，有些更用來商業載客。至於飛艇方面，大型的硬式飛艇成為了當時高載客量及載貨量的空中交通工具，它能夠載乘客及貨物進行長途飛行，其中最著名的便是德國的齊柏林公司。齊柏林公司最成功的飛艇是齊柏林伯爵號。它總共飛行超過一百萬英里，包括1929年8月的環球飛行。不過，齊柏林公司的“黃金時代”在1937年6月6日終結，飛艇被航程只有數百英里的飛機所取代，這是基於興登堡號的墜毀，造成36人死亡。縱使飛艇仍有顧客光顧，但屬於它的時代已經終結了。 1920至30年代是航空史上的一大進步，例如1927年查爾斯·林德伯格成功橫渡大西洋。而當時最成功的飛機便是道格拉斯公司的DC-3，它的高載客量令航空公司有利可圖，為航空史寫下新一頁。而在第二次世界大戰期間，不少城市都興建了機場。戰爭令航空科技進步，而世界上首枚火箭和噴射機也是在戰爭時期開發的。
戰後，航空界出現了巨大轉變，不少飛機用作商業或私人用途，大量退役戰機機師和軍機投入民航服務，這情況在北美洲最為明顯。飛機製造商如塞斯納等都擴大其生產規模，生產更多中小型飛機。在50年代，德·哈維蘭公司所製造的彗星飛機成為了首架民航噴射機，而波音707則成為首款被廣泛使用的民航噴射機，而螺旋槳飛機的角色能轉為服務一些低客量的航線。
1961年4月12日，尤里·加加林成為首個能夠飛上太空的人，而在1969年7月21日，尼爾·阿姆斯特朗則成為首個登入月球的人。而在60年代開始，人們發現用複合材料製造的飛機比傳統的更寧靜、更具燃油效益和更適合，但更富進步性的是飛機儀器及飛控技術的改良，出現了GPS、電晶體、通信衛星、電腦和LED顯示器，這些科技使駕駛艙里的儀器得以減少，節省空間，對較小型的飛機有極大幫助，飛行員除了能夠準確地駕駛飛機，還能夠準確地觀察地形和飛機周圍的環境。在1969年首款大量投入服務的超音速和諧式客機首航，它的飛行速度高達2馬赫，比一般民航機快一倍，成為當時最快的空中交通具之一。 2004年6月21日，太空船1號成為首架能飛上太空的私人飛機，為航空業界開拓一個新的市場。同時，飛機燃料亦可由其它新能源取代，如電、乙醇、甚至太陽能，這些新燃料將會被廣泛採用在小型飛機。
航空航天科學技術
航空航天科學技術中國
神舟五號
1999年11月20日～21日，中國載人航天工程第一艘“神舟”無人試驗飛船飛行試驗獲得了圓滿成功。2001年初至2002年底又相繼研製並發射成功了神舟2～4號無人試驗飛船，獲得了寶貴的試驗數據，為實施載人航天打下了堅實的基礎。神舟－5飛船是在無人飛船基礎上研製的中國第1艘載人飛船，乘有1名航天員，在軌運行1天。整個飛行期間為航天員提供必要的生活和工作條件，同時將航天員的生理數據、電視圖像傳送地面，並確保航天員安全返回。
神舟－5飛船載人航天飛行實現了中華民族千年飛天的願望，是中華民族智慧和精神的高度凝聚，是中國航天事業在新世紀的一座新的里程碑。
航空航天科學技術
航空航天科學技術神舟六號載人飛船是中國神舟飛船系列之一。“神舟六號”與“神舟五號”在外形上沒有差別，仍為推進艙、返回艙、軌道艙的三艙結構，重量基本保持在8噸左右，用長征二號F型運載火箭進行發射。它是中國第二艘搭載太空人的飛船，也是中國第一艘執行“多人多天”任務的載人飛船。
神舟七號
中國政協委員、載人航天火箭系統顧問組組長、“神舟”五號火箭總指揮黃春平表示，“神舟”七號發射時間將推遲半年左右，原定2007年的發射計畫將拖後到2008年。與“神舟五號”、“神舟六號”不同，“神舟”七號火箭在研製上的關鍵點是太空衣和氣閘艙。因為“神舟”七號將實現太空行走，航天員能否從艙內氣壓驟然適應真空環境，氣閘艙和太空衣扮演了重要角色。神舟七號於2008年9月25日21點10分04秒988毫秒發射升空。飛船於2008年9月28日17點37分成功著陸於中中國蒙古四子王旗主著陸場。神舟七號飛船總計飛行2天20小時27分鐘。
航空航天科學技術
王兆耀2008年9月24日下午14時30分在酒泉衛星發射中心的“神舟七號”載人航天飛行任務總指揮部新聞發布會上，受“神舟七號”載人航天飛行總指揮部的委託宣布：9月25日21時07分至22時27分直接發射，進行載人航天飛行。屆時中國航天員將首次出艙進行太空行走。當前，氣閘艙等核心技術難關已被攻克，整船已進入綜合測試階段，用於發射神舟七號飛船的長征二號F火箭預計在2007年12月底前完成全箭總裝。據悉，“神舟七號”時的太空行走對航天員的考核要求更高。由於航天服內的壓力比正常情況下低，有可能會使人體組織內的氮氣釋放，在血管內形成氣栓，導致減壓病，甚至危及人的生命。因此航天員在穿好航天服以後，必須在氣閘艙內充分吸氧，協助工作的航天員回到內艙（即軌道艙），關閉內艙門，然後氣閘艙開始泄壓到真空，與飛船外的真空狀態保持一致，此時航天員可以出艙活動。而完成艙外任務回到艙內時，還要對航天服進行一定的減壓，再對氣閘艙充氣。
航空航天科學技術
航空航天科學技術“航天員出艙活動是一項高難度、高風險的活動。”專家介紹，“神舟七號”時的太空行走要求航天員必須在地面做充分的試驗和訓練，其地面訓練一般在一個對比重有一定要求的中性水池裡進行。這種水池通常建在大型的試驗房裡面，把太空飛行器放在水池中，利用水的浮力模擬太空的失重現象，然後航天員在水池裡面進行出入艙和艙外操作訓練。
航空航天科學技術
航空航天科學技術中國載人航天工程副總指揮張慶偉表示，未來的神舟七號飛船，不會是神舟六號的簡單重複，突破許多關鍵技術。發射神舟七號飛船的仍然是長征二號F型運載火箭，此前這種火箭已經成功地將六艘神舟飛船送入太空，具有成熟的技術基礎。新一枚運載火箭元器件的採購與生產已經展開，火箭總設計師荊木春說，這一次他們將採用質量更高的元器件。針對前幾發火箭的飛行情況，科研人員還將對這枚火箭進行局部改進，來進一步提高火箭的可靠性。此外，他們還考慮在火箭上增加一些攝像頭。
展望未來
航空航天科學技術由此可見，在航空高等院校乃至其他高等院校中開設綜合反映航空航天科學與套用技術的概論性課程，不僅使學生可以了解當代航空航天科技發展現狀，而且更重要的是通過課程所涉及的多學科綜合為一體的基本理論和套用技術的學習，對於提高學生的綜合工程能力和啟迪創新能力具有十分重要的作用和顯著的效果。這也是其他課程所難以替代的。 90年代隨著高等院校人才培養模式的發展變化，根據“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質的培養方針以及該課程對於培養學生綜合工程能力和豐富學生知識結構具有較強作用的特點，學院在教學體系和課程設定的改革中，將該課程納入到素質教育的內容，並面向全院理、工、經、管等各專業，受到各專業學生的普遍歡迎，每年選修該課程的學生高達當屆學生總數的70%左右，並有繼續增長的趨勢，統計結果表明《航空航天技術博覽》是院級選修課中選修人數最多的課程。1998年遼寧省教育廳為進一步加強素質教育，在專家推薦的基礎上，決定將《航空航天技術博覽》課程跨院校開放，以充分發揮該課程在素質教育中的重要作用，收到了明顯的教學效果。
