军事航天技术2010-3

军事航天技术

东北大学军事教研室孙贺1

把航天技术运用在军事上，就是军事航天技术。在我们日常生活中时刻享受着航天技术给我们带来的方便，提高着我们的生活质量，可以说航天技术是举世公认的,对人类社会生产和生活有重大影响的,是我们现代生活离不开的高技术之一。

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航天技术是指将航天器送入太空，以探索、开发和利用太空及地球以外天体的综合性工程技术，它又称空间技术。航天技术的军事应用成果就是军事航天系统。一、航天技术概念3军事航天技术

军事航天技术是一项用来借以完成军事侦察、通讯、预警、监测、导航、定位、测绘、和气象测报乃至反卫星、反导弹等各种军事任务的一种现代军事高技术。4战场转换海洋战场陆地战场空中战场太空战场5航天器无人航天器

载人航天器人造地球卫星空间探测器载人飞船航天

站航天飞机科学卫星应用卫星技术试验卫星月球探测器行星和行星际探测器卫星式载人飞船登月载人飞船航天器分类6卫星式载人飞船苏联东方号飞船苏联联盟号飞船美国水星号飞船美国双子星座号飞船中国神州七号飞船

航天器的出现是人类历史发展的重大科技成果。它把人类活动的范围从地球、地球的大气层扩展到广阔无垠的宇宙空间。

7１、火箭的故乡在中国

航天事业的发展离不开火箭，现代运载火箭就渊源于古代火箭。古代火箭经过漫长的历史演变，同现代自然科学的理论和探索相结合，才最终发展成为现代的运载火箭。而说到古代火箭，就不能不提到中国的贡献。火龙出水二、航天技术的发展概况8

追溯源头，中国是最早发明火箭的国家。“火箭”这个词在三国时代（公元220～280年）就出现了。不过那时的火箭只是在箭杆前端绑有易燃物，点燃后由弓导射出，故亦称"燃烧箭"。随着原始火药的出现，火药便取代易燃物，使火箭迅速应用到军事中。

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这种原始火箭虽然没有现代火箭那样复杂，但已经具有战斗部（箭头）、推进系统（火药筒）、稳定系统（尾部羽毛）和箭体结构（箭杆），完全可以认为是现代火箭的雏形。

原始火箭构成10火龙出水神火飞鸦串联、并联火箭11

在14世纪末期，中国有位叫“万户”的人，两手各持一大风筝，请他人把自己绑在一把特制的座椅上，座椅背后装有47支当时最大的火箭（又称“起火”）。他试图借助火箭的推力和风筝的气动升力来实现“升空”的理想。

世界上第一个试图乘坐火箭上天的“航天员”万户122、现代火箭的发展

1903年俄国著名科学家齐奥尔科夫斯基从理论上证明了多级火箭可以克服地球引力而进入太空，并建立了火箭运动的基本数学方程，奠定了航天学的基础。

1942年10月3日，德国人布劳恩领导研制的第一枚“V-2”火箭发射成功，它打破了以往火箭在载重、速度、高度、飞行距离等方面的纪录。它宣告现代火箭诞生了。“火箭之父”--齐奥尔科夫斯基布劳恩133、现代运载火箭与导弹

第二次世界大战推动了火箭的发展。德国研制成功的V-2火箭，它能载着1吨重的弹头飞行200多公里。V-2火箭奠定了现代运载火箭的基础。

从50年代至今，航天工业进入大发展的时期。第一颗人造地球卫星发射成功、第一个载人航天器的发射成功以及著名的登月计划得以胜利完成，无一不是运载火箭的功劳。14现在，我国已经基本建成了各类导弹、人造卫星、运载火箭和测检系统的研究、设计、试验和生产基地，研制出“长征”多种型号的运载火箭。运载火箭导弹15

把军事航天技术应用于军事领域的航天器的称为军用航天器，军用航天器包括卫星系统、载人航天系统等。三、航天技术在军事上的应用16

50多年来，人类大约发射了近5000多颗各种用途的人造地球卫星，形成了庞大的卫星家族。军用卫星按用途可分为：侦察卫星、通讯卫星、导航卫星、测地卫星、气象卫星和反卫星武器(拦截卫星)等六大类。1、军事卫星系统17

侦察卫星，就是窃取军事情报的卫星，它站得高看得远，既能监视又能窃听，是个名副其实的超级间谍。侦察卫星利用光电遥感器或无线电接收机等侦察设备，从轨道上对目标实施侦察，监视，跟踪，以搜集地面，海洋或空中目标的情报。

美国“锁眼”侦察卫星

侦查卫星18照相侦察卫星电子侦察卫星导弹预警卫星海洋监视卫星核爆炸探测卫星美国五角大楼电子侦察卫星照相侦察卫星侦察卫星分类19

照相侦查卫星是利用可见光、红外和多光谱相机及电视摄像机对地面摄影并将之记录在胶片上。在各种卫星侦察手段中，照相侦察卫星发展得最早、最快，数量最多，技术也最成熟。它具有分辨率高、察微见著、一览无余、了如指掌的优点。照相侦查卫星20

电子侦察卫星是用侦收敌方电子设备的电磁辐射信号来获取情报的人造地球卫星。它与卫星地面接收站共同组成卫星电子侦察系统。电子侦察卫星侦察范围广、速度快、效率高，且不受国界和天气条件的限制，可对敌方进行长时间、大范围的连续侦察监视，获取时效性很强的军事情报，是现代军事侦察不可缺少的重要手段。电子侦查卫星21用于监视和发现敌方战略弹道导弹并发出警报的侦察卫星。通常被发射到地球静止卫星轨道，由几颗卫星组成预警网。利用卫星上的红外探测器探测导弹在飞出大气层后发动机尾焰的红外辐射，并配合使用电视摄像机跟踪导弹，及时准确判明导弹并发出警报。导弹预警卫星22它是用于监视海上舰只潜艇活动、侦察舰艇雷达信号和无线电通信的侦察卫星。世界上第一颗海洋监视卫星是苏联于1967年12月27日发射的“宇宙”198号卫星，这是一颗试验卫星。苏联的海洋监视卫星自1973年后进入实用阶段。

海洋监视卫星23装有核爆炸探测器等设备，探测外层空间、大气层、近地面以及地下核爆炸的卫星。它能够探测到高空（爆炸高度在30公里上）、大气层（爆炸高度低于30公里）和近地面的任何核爆炸。核爆炸探测卫星24东方红三号通信卫星

通讯卫星是利用静止地球同步卫星作为中继站,接收和转发中继信号,用来作为通讯中介的人造卫星。可传输电话，电报，电视，传真的数据等信息。军用通信卫星又分为战略通信卫星核战术通信卫星。

通讯卫星25

是为地面、海洋、空中和空间用户导航定位的人造地球卫星。导航卫星属于卫星导航系统的空间部分，它装有专用的无线电导航设备。导航卫星网由数十颗卫星组成，也称为导航卫星星座，具有全球覆盖能力，在军用和民用上均有及其重要的意义。导航卫星导航卫星导航卫星26

GPS是一个全球性、全天候、全天时高精度的导航定位和时间传递系统。空间部分由24颗卫星组成。它是一个军民两用系统，提供两个等级的服务。

全球卫星导航定位系统简介美国全球卫星定位系统（GPS）27GPS系统

GPS卫星定位系统由地面控制站、GPS卫星网和GPS接收机三部分组成。

地面控制站GPS卫星网GPS接收机28GLONASS系统俄罗斯GLONASS全球导航卫星系统

GLONASS是“全球导航卫星系统”的字头缩写，是前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定位系统，也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。现在由俄罗斯空间局管理。GLONASS空间部分也由24颗卫星组成。

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“伽利略”导航卫星系统由分布在3个轨道上的30颗卫星组成。该系统与GPS类似，可以向全球任何地点提供精确定位信号。与美国的GPS相比，“伽利略”系统可以为民用客户提供更为精确的定位。欧洲“加利略”导航卫星系统30

北斗导航卫星系统是一种全天候、全天时提供卫星导航信息的区域性导航系统。它是通过双星定位方式来工作的。

我国的“北斗星”导航定位系统北斗卫星定位系统示意图31

测地卫星是专门用于大地测量的人造地球卫星，用于测定地点坐标，地球形体和地球引力场数，属于卫星测地系统的空间部分，可作为地面观测设备进行目标观测或定位的基准。

对地观测卫星

测地卫星32风云一号

从外层空间对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星称为气象卫星，它是卫星气象观测系统的空间部分。风云二号气象卫星331958年美国发射的人造卫星开始携带气象仪器。1960年4月1日，美国发射了世界上第一颗试验性气象卫星“泰罗斯”1号1960年至1965年间，美国共发射了10颗“泰罗斯”气象卫星，其中只有最后两颗才是太阳同步轨道卫星。1966年2月3日，美国研制并发射了第一颗实用气象卫星“艾萨”1号。1966年至1969年间，美国共发射了9颗“艾萨”卫星，获得了大量气象资料。美国气象卫星概况34

1988年9月7日中国发射了第一颗气象卫星—“风云一号”太阳同步轨道气象卫星。卫星云图的清晰度可与美国“诺阿”卫星云图媲美。目前，我国的极轨气象卫星和静止气象卫星已经进入业务化，在轨运行的卫星分别是风云一号D星（2002年发射）和风云二号C星（2004年发射）。我国是世界上少数几个同时拥有极轨和静止气象卫星的国家之一，是世界气象组织对地观测卫星业务监测网的重要成员。

中国气象卫星概况35

拦截卫星主要用于攻击敌方低轨道卫星。当距目标只有几十米时，其战斗部的自毁装置便引爆内部的普通化学炸药，产生大量碎片，从而将目标摧毁。美国研制的空间拦截卫星拦截卫星36第一种是送入长椭圆轨道后，以极高速度接近并到达目标附近区域。第二种是送入与目标卫星相同的轨道，以较快速度冲撞攻击目标。第三种是由低轨道升至更容易捕捉目标的长椭圆轨道，以直接上升方式接近破坏目标。拦截卫星攻击目标方式371959年，美国首次进行高空核爆炸，利用核辐射、热辐射和电磁脉冲辐射等核爆炸效应能量，从事反卫星武器的试验。1964年，美国部署雷神陆基反卫星核导弹。1965年，美国空军还制定过“载人轨道试验”反卫星计划，释放武器的方式包括轨道对地面和轨道对轨道。38

东方红一号

我国在1970年发射了第一颗人造地球卫星东方红一号，卫星质量超过了苏联、美国、法国和日本等国的第一颗人造地球卫星的总和，这说明我国卫星技术的起步水平高。我国人造地球卫星的发展39

科学实验卫星是用于科学探测和技术试验的卫星，主要利用在实际太空环境下考验卫星技术中的新方案原理、新技术和新仪器设备，以便为后续的实用卫星做技术储备。中国1971年3月3日成功发射了实践一号卫星。实践一号科学实验卫星实践号科学实验卫星

401984年我国成功发射了第一颗静止轨道试验通信卫星—东方红二号。通过东方红二号，一举实现了覆盖全国的信号传输，解决了军用通信和远洋船只的通信问题。东方红通信卫星和卫星通信系统

东方红三号41我国最早的应用卫星是返回式遥感卫星。1975年11月26日，我国成功发射了第一颗返回式卫星，标志着我国成为第三个掌握卫星回收技术的国家。对我国国防、国土普查、地图测绘、空间科学实验等都发挥了重要作用。

地图测绘资源一号卫星对地观测卫星

对地观测卫星系统42

我国分别于1988年9月和1997年6月发射了风云一号和风云二号气象卫星。观测全球气象变化，可提供长期天气预报信息；除此之外，还可对台风、海面温度、洪涝灾害、森林火灾进行监测预报。风云气象卫星系列43

2007年10月24日18时05分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”卫星成功送入太空。“嫦娥一号”是中国自主研制的第一颗月球探测卫星，它的发射成功，标志着中国实施绕月探测工程迈出重要一步。

“嫦娥一号”月球探测卫星

44嫦娥一号卫星携带的8种武器有：微波探测仪系统、γ射线谱仪、X射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器、CCD立体相机、干涉成像光谱仪。

嫦娥1号安装了多种探测仪器“嫦娥一号”探月卫星发射成功45

嫦娥一号卫星将直接执行月球表面三维影像探测、月表化学元素与物质探测、月壤厚度探测和地月空间环境探测等4项科学任务。月球背面的图像

“嫦娥一号”奔月46中国发射月球探测卫星的重要意义

它是继发射地球卫星，突破载人航天技术之后，中国空间科学和技术发展史上的第三个里程碑，是中国实现太空探测“零突破”的标志性工程。它向外界展示了中国推动其科学和技术发展的潜力，同时也向国民展现了中国空间发展的规划。

472、载人航天系统

载人航天系统包括载人飞船、空间站、航天飞机和正在研制中的单级火箭式的空天飞机等，它们即可民用，也可以执行军事任务。航天飞机“神舟”五号载人飞船国际空间站

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载人飞船，又称“宇宙飞船”、“载人轨道器”。它能保证宇航员在空间生活和执行任务，并安全地返回地面。

1961年4月12日苏联发射了世界第一艘载人飞船。苏联第一艘载人飞船载人飞船49

1992年9月，中国正式启动实施载人航天工程，选拔了预备航天员。中国载人航天工程50

1999年11月20日６时30分神舟一号飞船在酒泉卫星发射中心由新型长征运载火箭发射升空，次日15时41分在内蒙古自治区中部地区成功着陆。“神舟一号”飞船51

神舟二号飞船于2001年1月10日在酒泉卫星发射中心发射升空，在轨飞行7天后成功返回地面。神舟二号飞船是我国第一艘正样无人飞船。飞船由轨道舱、返回舱和推进舱三个舱段组成。“神舟二号”飞船52

2002年3月25日10时15分，我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神舟三号”飞船。这是一艘正样无人飞船，除航天员没有上之外，飞船技术状态与载人状态完全一致。“神舟三号”飞船53

2002年12月30日0时40分，我国自行研制的“神舟”四号无人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空并成功进入预定轨道。这是我国载人航天工程的第四次飞行试验。

“神舟四号”飞船54“神舟五号”飞船2003年10月15日上午九时整，中国第一位航天员杨利伟搭乘“神舟”五号载人飞船从载人航天发射场成功发射升空。航天员杨利伟55

2003年10月16日清晨6时23分，中国的“神舟五号”飞船在起飞21小时后，顺利降落在内蒙古空旷的草原上。返回舱完好无损。航天英雄杨利伟自主出舱，我国首次载人航天飞行圆满成功。“神舟五号”飞船外太空飞行56

2005年10月12日九时整，搭乘两名航天员的中国第二艘载人飞船神舟六号，在酒泉卫星发射中心中国载人航天发射场由神箭--长征二号F运载火箭发射升空后，准确进入预定轨道。“神舟六号”飞船57

2005年10月17日4时33分，在经过115小时32分钟的太空飞行，完成我国真正意义上有人参与的空间科学实验后，神舟六号载人飞船返回舱顺利着陆，航天员费俊龙、聂海胜安全返回。58

神舟六号载人航天飞行的成功，显示了中华民族的伟大创造精神和卓越创新能力。对于进一步提升我国的国际地位，增强我国的综合经济实力、科技实力、国防实力和民族凝聚力，加快中国科学技术事业发展，振奋民族精神，具有重大而深远的意义。59（录像：登月）

1966年到1968年，美国阿波罗号飞船作了6次不载人的环绕地球飞行；从1968年到1969年进行了4次载人环绕地球、环绕月球以及模拟登月飞行；1969年7月16日阿波罗11号飞船载着3名航天员飞往月球，4天后其中两名航天员踏上月面，实现了人类梦寐以求的月球之行。阿波罗载人登月计划60

又称航天站，是一种能载多名宇航员在宇宙空间长时间运行的载人航天器。空间站与载人飞船相比，具有容积大、载人多、寿命长和可供综合利用的优点。空间站有广阔的军事应用前景。空间站61

建成后的国际空间站工作寿命10年―15年，总重量423吨，设计中的国际空间站长108米，宽88米，覆盖范围约为两个足球场那样大，是人类迄今在轨装配的最大一个空间设施。

国际空间站

62空间站的建造分为三个阶段第一阶段为准备阶段（1994-1998年），主要是送美国宇航员到和平号空间站工作，训练美国宇航员在空间站的生活和工作能力。

第二阶段为初期装配阶段（1998-2001年），主要内容是建立空间站的核心部分，使空间站拥有初始的载人能力（3人）。

第三阶段为最后装配及应用阶段（2002-2010年），主要内容是完成国际空间站的装配，达到6-7人长期在轨工作的要求。

63空间站在现代高技术局部战争中的任务作为轨道基地

给各类航天器进行后勤供应；作为中转站

将物资和人员运至外层空间；作为空间基地

建造大型空间系统部署在轨道上；作为太空实验室进行科学研究及地球资源勘测；作为军事平台