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航空航天基本知识

我们知道，人类的家园是地球，而地球的外面覆盖着一层大气，如果没有水和大气以及适宜的温度和环境，生物是很难生存的。

通常，在人们的眼中，“天”很高，要想冲出厚厚的大气层，进入太空非常非常困难。其实，与地球相比，大气层是很稀薄的。

人们知道，地球的直径大约为12700千米，而大气层的厚度只有100 -800千米。如果将地球比作一个苹果的话，那么，我们可以把大气层看成是苹果的皮，可这层“苹果皮”本身却是变化多端的。

比如最贴近地球表面的一层，叫作对流层，其高度从海平面起一直到大约11000米止，其顶界是随纬度、季节等情况而变化的，在赤道地区为17000米，在中纬度地区（如北京、天津地区）为11000米，在地球两极地区则为7000-8000米。

对流层的主要特点是，空气温度随着高度的增加而降低，因而又称为变温层，平均而言高度每上升1000米，气温约下降6.5℃。与此同时，气压也随高度的增加而降低。由于地球引力的作用，在 5500米的高度范围内，包含了大气总量的一半，而整个对流层，大约占了全部大气质量的四分之三。

由于几乎所有的水蒸气都集中在这一层大气内，再加上大量的微粒，因而，这里也是风云变幻最为剧烈的一层。从大约11000米的高度起，直到30500米左右，其大气温度基本不变，平均保持在-56.5℃上下，因此被称为同温层（实际情况是：在25000米以下，气温随高度的升高而上升。在同温层顶，气温约升至-43至-33℃）。同温层的气温之所以具有这样的特点，是因为该层大气离地球表面较远，受地面温度的影响较小，并且其顶部存在着臭氧，能够直接吸收太阳的辐射热等。

同温层所包含的空气质量大约占整个大气的四分之一弱。在这一层大气内，没有上下对流，只有水平方向的风，所以又叫作平流层。另外，该层大气几乎不存在水蒸气，基本上没有云、雾、雨、雹等气象变化的现象，这对飞行器的平稳飞行是非常有利的。不过，由于空气密度很小，飞机在这一高度层上又不适宜机动飞行。

人类的航空活动差不多都集中在对流层和同温层内。为了保证飞机和发动机的工作效率，飞机飞行的高度一般不超过30千米的界限。

从30千米到80-100千米的高度范围，被称为中间层。这一层空气的特点是：以 45千米为界，温度先升后降。由于大量的臭氧存在，其气温先由同温层顶的-33℃提高到17至40℃左右；从45千米起，随着高度的升高，气温又开始下降，一直降低到-65.5℃至-113℃。

中间层的空气已经很稀薄了，其空气质量约只占整个大气层的1/3000。在80千米高度上，空气的密度只有地面的五万分之一；而在100千米高度上，空气的密度仅为地面的一千万分之八。由于空气非常稀薄，并且气体开始呈现电离现象，因此，人们一般把飞行高度达到80—100千米的飞行器，看成是不依靠大气飞行的航天器。

1967年10月，美国试飞员约瑟夫?沃尔克驾驶X-15A火箭飞机飞出了 7297千米/小时的惊人速度，创造了有人驾驶飞机速度的世界纪录。而且，他还曾多次飞到了80千米以上的高空，成为美国第一个“驾驶飞机的宇航员”。按照美国航空航天局规定：飞行高度超过80千米的飞行员即可称为宇航员.

在中间层之上直至800千米高空的范围，称作电离层。其特点是：含有大量的带正电或负电的离子，空气具有导电性。并且，其温度随高度的增大而迅速升高，在200千米高度时，气温可达400℃。所以，这里又被人们叫作“暖层”。

在电离层顶端之外，便是大气的最外层——“散逸层”了。由于地球引力的减弱，气体分子和等离子体与地球已若即若离。

电离层和散逸层的空气密度极低，对太空飞行器的影响已很小，因此，人类大部分的航天活动都是在它们之内（或之外）进行的。

航空与航天的区别:

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。

世界航空航天大事件:

风筝起源古代中国，约14世纪传到欧洲

公元前500－400年中国人就开始制作木鸟并试验原始飞行器

1909年世界第一架轻型飞机在法国诞生

1903年12月14日至17日,由莱特兄弟设计制造的“飞行者”1号飞机，在人类航空史上首次实现了自主操纵飞行.这次试飞成功成为一个划时代的事件，人类航空史从此进入新的纪元

1947年10月14日美国著名试飞员查尔斯?耶格尔驾驶X—1飞机实现了突破音障飞行

1969年7月20日22时56分20秒，阿姆斯特迈出一小步成为全体地球人类的一大步

1957年10月4日

前苏联发射世界第一颗人造地球卫星。半年后，美国的人造卫星上天

1959年9月12日

前苏联发射“月球”2号探测器，为世界上第一个撞击月球表面的航天器

1961年4月12日

前苏联宇航员加加林成为世界第一位飞入太空的人

1969年7月20日

美国宇航员阿姆斯特朗乘坐“阿波罗”11号飞船，成为人类踏上月球的第一人

1970年12月15日

前苏联“金星”7号探测器首次在金星上着陆

1971年4月9日

前苏联“礼炮”1号空间站成为人类进入太空的第一个空间站。两年后，美国将“天空实验室”空间站送入太空

1971年12月2日

前苏联“火星”3号探测器在火星表面着陆。5年后，美国的“海盗”火星探测器登陆火星

1981年4月12日

世界第一架航天飞机---美国“哥伦比亚”号航天飞机发射成功

1986年1月28日

美国航天飞机“挑战者”号在升空73秒后爆炸

1986年2月20日

前苏联发射“和平”号空间站，服役已经超期8年，至今仍在运行，是目前最成功的人类空间站

1993年11月1日

美、俄签署协议，决定在“和平”号空间站的基础上，建造一座国际空间站，命名为阿尔法国际空间站

我国航空航天大事件:

1956年10月8日，我国第一个火箭导弹研究机构———国防部第五研究院成立。

1970年4月24日，长征一号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功地发射了东方红一号卫星，我国成为世界上第三个独立研制和发射卫星的国家。

1975年11月26日，长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功地发射了我国第一颗返

回式科学试验卫星，并于3天后成功回收。

1984年4月8日，长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心成功地发射了我国第一颗地球同步轨道卫星———东方红二号试验通信卫星。

1990年4月7日，中国用自行研制的长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心成功地发射了亚洲一号通信卫星，这是中国长征系列运载火箭首次发射国外卫星，使我国在世界航天商业发射服务领域占有了一席之地。

1999年10月，我国和巴西联合研制的第一颗地球资源卫星顺利升空，并正常运行，这是我国首次在空间技术领域进行的全面国际合作。

2003年10月15日，“神舟”五号飞船成功发射，并于2003年10月16日圆满回收，使我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。

2003年12月和2004年7月，我国与欧洲空间局联合研制并发射了“探测一号”和“探测二号”科学卫星，“地球空间双星探测计划”取得圆满成功。

2004年1月23日，我国绕月探测工程正式由国务院批准立项。

2005年10月12日,神六成功发射.

飞行器在地球大气层内的航行活动为航空。气球，飞艇是利用空气的浮力在大气层内飞行，飞机则是利用与空气相互作用产生的空气动力在大气层内飞行。飞机上的发动机依靠飞机携带的燃料（汽油）和大气中的氧气工作。

航空与航天是20世纪人类认识和改造自然进程中最活跃、最有影响的科学技术领域，也是人类文明高度发展的重要标志。

人类在征服大自然的漫长岁月中，早就产生了翱翔天空、遨游宇宙的愿望。在生产力和科学技术水平都很低下的时代，这种愿望只能停留在幻想的阶段。虽然人类很早就做过种种飞行的探索和尝试，但实现这一愿望还是从18世纪的热空气气球升空开始的。

自从20世纪初第一架带动力的、可操纵的飞机完成了短暂的飞行之后，人类在大气层中飞行的古老梦想才真正成为现实。经过许多杰出人物的艰苦努力，航空科学技术得到迅速发展，飞机性能不断提高。

航天技术分发射技术、运行测控、回收技术三大部分。近年中国又有载人航天、嫦娥计划，那将更加复杂。

上述技术和物理及计算机软件技术结合最为紧密。和物理力学的关系显而易见，又由于其中牵扯大量实时数据处理，没有相应处理技术也是无法实现的。

航天技术，就是把人造天体送上太空，以探索、开发、利用太空以及地球以外天体的综合性工程技术，又称空间技术。下面，我们分四个方面来介绍航天技术：

一、航天技术发展概况；

二、航天技术基础知识；

三、军事航天技术；

四、我国航天技术。

一、航天技术发展概况

这是一张航天技术发展概况的草图，从这个图可以看出，是前苏联在1957年发射第一颗人造地球卫星，从那时到现在，已经过去42年。42年只不过弹指一挥间，而航天技术（亦称空间技术）却获得突飞猛进的发展，到1998年底，世界各国共发射了航天器近5300多颗，其中前苏联和后来的俄罗斯以及美国占发射总数的绝大部分。在这些航天器中军用卫星占三分之二，它们在军事上发挥着极为重要的作用。目前，侦察卫星不仅成了大规模侦察的重要手段，而且可以提供战役战术范围内的侦察服务；军事通信卫星能够为陆海空三军部队提供可靠的通信手段；导航卫星可以为各种攻击平台（攻击的载体）和打击手段如舰艇、飞机、导弹等进行精确导航；测地卫星能够测出各种军事目标的精确地理位置，从而大大提高了武器的命中精度；气象卫星，可以提供比较准确的全球或局部地区的气象情报，为制定作战计划提供更充分的依据。上述这些军用卫星的发展，又导致反卫星武器（亦称拦截卫星）的出现。因此，传统的海陆空三维战场将演变成海陆空天电五维战场，不久，将出现一支新的军种－“天军”。目前，美俄都建立了航天司令部，美国有一个航天师，一所太空学校。因此，可以说，短短的42年间，航天技术取得了令人眼花缭乱的成就。在这中间，值得一提的是载人登月飞行，建立空间站，航天飞机的发射以及现在正在建设中阿尔法国际空间站。载人登月飞行，只有美国做到这一点。1969年，美国第一位宇航员首次登上月球，以后又12名宇航员先后九次登上月球。关于空间站和航天飞机后面还要介绍。

二、航天基础知识

（一）卫星绕地球运转所具备的条件

（二）卫星是怎样上天的？

（一）卫星绕地球运转所具备的条件

说到卫星，那么，什么是卫星？什么是人造地球卫星？所谓卫星就是绕行星运转的天体，月球就是地球的卫星，这种卫星称为自然卫星。而人造地球卫星是指在一定轨道上绕地球运转并完成一定使命的人造天体，也称人造卫星。卫星绕地球运转必须具备一定的条件：一个是速度条件；一个是高度条件。

1、速度条件

大家在中学物理中都学过了万有引力定律和三大运动定律。这些定理告诉我们，当一个物体围绕地球做匀速圆周运动时，必然产生向外的惯性离心力。如果离心力刚好等于向心力（即重力），这个物体将沿圆轨道绕地球运行而不掉回地面。在这种情况下，这个物体的速度叫环绕速度。大约等于每秒7.9公里。这就是通常所说的第一宇宙速度。：大家可能认为速度不够快，这是以秒计算，如以小时计算这个速度是26800Km/小时，不到1.5小时在外层空间绕地球一圈。

下面介绍几个概念：航空：一般把在地球周围稠密大气层以内的飞行活动（例如飞机、气球的飞行）称为航空；

航天：把在稠密大气层以外、太阳系以内的飞行活动（例如人造卫星、载人飞船的飞行）称为航天；

航宇：把太阳系以外的飞行活动称为航宇。

从理论上讲,以第三宇宙速度飞出太阳系是可以实现的。但是以这个速度到太阳系以外去航行，即使是飞到离太阳系最近的一颗恒星——半人马座2星，也得飞上10万年。显然，这没有实际意义。所以，要实现恒星之间航行，就必须以接近光的速度，即30万公里／秒航行才行。这就需要运载技术来一个革命性的飞跃。这是第一技术关速度足够大。

所谓第一宇宙速度是指航天器绕地球作圆轨道运行而不掉回地面所必须具有的。当速度达到每秒11.2公里时，物体将挣脱地球的引力场，而变成绕太阳运转的人造卫星。这时的速度为第二宇宙速度（亦称脱离速度）。

所谓第二宇宙速度，即卫星能够脱离地球引力场而绕太阳运行所需要的速度。如果物体运动的速度再增加到16.7公里／秒，这时太阳的引力也拉不住它了，而成为银河系的一个人造天体。这时的速度称为第三宇宙速度。所谓第三宇宙速度就是从地面发射一个物体，能脱离太阳系引力场所需的最小速度。

一般把在地球周围稠密大气层以内的飞行活动（例如飞机、气球的飞行）称为航空；把在稠密大气层以外、太阳系以内的飞行活动（例如人造卫星、载人飞船的飞行）称为航天，或星际航行；而把太阳系以外的飞行活动称为航宇。

2、高度条件

高度在100——120Km以上。为什么卫星要选择100Km以上这样的高度？1960年第53届巴塞罗那国际航空联合大会决议规定，“地球表面100Km以上空间为航天空间，为国际公共领域，100Km以下空间为航空空间领域。”这是为什么卫星要选择100Km以上这样的高度。卫星轨道为什么要选择120Km以上这样的高度运行？主要是考虑气象因素，大家知道地球有一个大气层，90%大气质量在30Km以下，30Km以上逐渐稀薄了。随着高度的增加，空气密度急剧下降，在距地面100Km的高度上，空气密度为海平面的一百万分之一；在120Km高度上，空气密度为海平面的几千万分之一；在200Km高度上，空气密度只有海平面的五亿分之一。大家要问达不到120Km以上高度会怎样？达不到120Km以上高度就会掉下来。美国1959年曾发射了一颗卫星，距地球最低点是69英里，1英里=1.609Km，69英里=112Km，这颗卫星发射的很成功，上去围绕地球转了一圈后就掉下来了。为什么？这是由于受到空气阻力的影响，它没有真正脱离无阻力飞行的环境，所以就掉下来了。严格说必须把卫星运行轨道选择在120Km以上的空间，它才不会掉下来。

由于卫星以7.9公里／秒的速度飞行会受到很大的阻力，并且与空气磨擦会产生数千度甚至上万度的高温，从而烧坏卫星。因此，必须把卫星的轨道选在稠密大气层以外，即120公里的高空，这时空气密度只有地面的几千万分之一了。

大气层分成很多层，越靠近地球，空气密度越高。反之则急剧下降。到120公里的高空，空气密度就只有地面的几千万分之一了。

所以，卫星通常都在离地面120公里以上的空间飞行。

（二）卫星是怎样上天的？

卫星是通过发射上天的，在目前有三种发射卫星的方法：

一是通过多级火箭发射；二是用航天飞机发射；三是用飞机发射。

第一，通过多级火箭发射

所谓多级火箭就是由几个单级火箭组合而成的运载火箭

在目前的技术条件下，单级火箭的最终速度只能达到4－7公里／秒。所以，世界各国都采用多级火箭发射卫星。从理论上讲，火箭的级数越多所能达到的速度就越大。但是级数越多，结构就越复杂，可靠性也就越低。所以在满足速度要求的条件下，尽量使级数最少。根据目前情况，发射低轨道人造地球卫星，一般用二级或三级火箭，而发射大椭圆轨道卫星、地球同步卫星多用三级或四级火箭。

第二，用航天飞机发射

航天飞机是一种可以载人的天地往返运输工具。它能象火箭一样垂直起飞，象卫星一样在轨道上运行，又能象普通飞机一样水平着陆。一架航天飞机可以重复使用100多次，因而，它既可以大大降低发射费用（150万美元／吨），简化卫星设计，又能向近地轨道发射、回收与修复已失效的各种卫星。例如，在1991年11月24日，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机升空后仅6小时，就将一颗2335公斤的导弹预警卫星送入太空；美国原本有五架航天飞机，1986年“挑战者”号航天飞机升空后不久就爆炸了。现在剩下四架航天飞机：即“哥仑比亚” 号航天飞机;“发现”号航天飞机；“阿特兰蒂斯”号航天飞机；“奋进号”号航天飞机。

1961年3月23 日，苏联人邦达连科就是为载人航天事业献身的第一人。截止2003年底，人类共进行了400余次的载人航天飞行，其中美国280余次，苏联（俄罗斯）130余次。在这400余次载人航天活动中，共有18人为载人航天事业献出了宝贵的生命。最为壮烈的是1986年1月28日美国“挑战者”号的失事，载人航天飞机刚刚升空73秒，不到1分半钟就在空中爆炸了。当时航天飞机载有7名宇航员，其中包括一名女宇航员叫麦考利夫，是一名教师，然而她没能书写第一名教师宇航员的历史。当时麦考利夫是为完成美国教师上太空计划的，她上太空有两项任务：第一个是通过电视转播给全球数万万名中学生上一堂“太空见闻”；第二个是通过电视转播上一堂“人类为什么要登上太空”。遗憾的是她还没有登上太空就把年轻的生命献给了载人航天事业。大家看报纸了解到，美国航天局还想启动教师上太空计划。54岁（2004年为54岁）的芭芭拉?摩根是1985年时就被选为参加航天飞行计划的教师代表候选人。现年54岁，已是两个孩子的母亲。美国航天局计划让芭芭拉?摩根在2003年11月13日乘座“哥伦比亚”号航天飞机进入太空，进行为期11天的太空之旅，来实现麦考利夫为完成的事业。非常遗憾的是，2003年2月1日，在“哥伦比亚”号完成此次16天飞行任务后返回途中，在距地球约60Km处爆炸失逝，7名宇航员全部遇难。这7人中6名美国人，1名是以色列人。

第三、用飞机发射

只有美国做到这点，90年四月，美首次将一颗200公斤重的卫星从B－52轰炸机上，用三级“飞马”火箭高空发射成功。显然，这是很经济的。

三、军事航天技术

所谓军事航天技术，就是航天技术在军事领域的应用，其具体成果就是各种军用航天器。首先我们来看看军用航天器的分类：它包括：

（一）运载系统；（二）载人航天系统；（三）军用卫星系统；（四）空间武器系统

（一）运载系统是指能把军用航天器、宇航员或物资等有效载荷从地面送到太空预定轨道或能将有效载荷带回地面的运输系统。

目前可利用的军事航天运输系统主要有：

一次性使用运输火箭；

可重复使用航天飞机。

（1）美国的运载火箭

（2）俄罗斯的运载火箭

（3）欧洲和日本的运载火箭

（二）载人航天系统；

1、 宙飞船（美，俄）

2、空间站（俄罗斯、美国、国际空间站）

3、航天飞机（美，俄）

4、空天飞机

（三）军用卫星系统

军用卫星系统包括：侦察卫星、通信卫星、测地卫星、导航卫星、气象卫星。

1、侦察卫星 是指装有光电遥感器、雷达或无线电接收机等侦察设备，用于或取敌人军事信息的人造地球卫星。

（1）侦察卫星的分类：侦察卫星数量最多、应用最广。它主要包括照相侦察卫星、电子侦察卫星、导弹预警卫星、海洋监视卫星以及核爆探测卫星等。

（2）侦察卫星的特点及用途

侦察卫星的特点:

①速度快。如在150公里的高度，以每秒8公里的速度绕地球一周，只需一个半小时，从北京到天津不到20秒，到广州只需5分钟；

②效率高。由于侦察卫星轨道高，侦察的面积大，范围广，如用飞机对我国拍照，需拍照100万张，费时10年，而用卫星只需拍500张（一张照片达到数千甚至数万平方公里），几天就可以完成；

③效果好。由于地面分辨力高，侦听准确，信息传递及时，所以效果好。这里有一个概念，地面分辨力。所谓地面分辨力，是指卫星能够显示出的地面物体的最小尺寸。下面举一个例子，说明侦察卫星的作用。例如，俄罗斯车臣武装负责人杜拉伊夫之亡，就是侦察卫星的杰作。情况是这样：当杜拉伊夫打卫星电话时，俄罗斯侦察卫星立即捕捉到卫星电话发出的电磁信号，并根据电磁信号，迅速测出杜拉伊夫当时所在的精确地理位置，然后将这一信息实时地通报给俄罗斯空军，并引导俄罗斯飞行员实施攻击，从而将杜拉伊夫击毙。

④适用广。它不受国界和地理环境的限制，不存在侵犯领海、领空问题，高山、河海挡不住。

侦察卫星的用途：

第一，详细侦察对方各种战略目标。比如导弹核武器基地、海空军基地、指挥控制中心、各种武器生产基地、机场、港口、交通枢纽、重要城市及工业生产基地等都是战略目标，都可以进行侦察。

海湾战争中，美动用了各种卫星（15颗电子侦察卫星、5颗照相侦察卫星、一颗雷达成像卫星、3颗预警卫星。）24小时昼夜不停地监视伊拉克的一举一动。在伊拉克侵略科威特前，美国就通过成像侦察卫星获得了伊拉克重兵集结边境的高度清晰的照片，发现了伊拉克的侵略意图。伊拉克入侵科威特后，美国又发现伊拉克妄图进攻沙特，沙特开始也怀疑，见到卫星照片后，才同意美国派兵进驻沙特。

第二，对敌方领土进行准确测图。这样，一方面可以为已方指挥员提供在作战中所用的地图；另一方面，也为己方战略导弹核武器提供各种打击目标的准确位置。例如在海湾战争前，美国对伊拉克、科威特地形不详,原地图是20－30年前的，故集中侦察和测地卫星很快就制出了精确详细的地图。

第三，侦察敌方战略导弹系统的数质量情况

比如在1961年，赫鲁晓夫撒了个弥天大谎，吹嘘说，苏联拥有400枚核导弹，已经拥有全面核优势，从而对美国和西方国家搞核讹诈。但是美国通过照相侦察卫星很快就发现，苏联的洲际导弹到1961年秋远未达到400枚，而只有14枚，从而化劣势为优势，反过来又对对方实施核威慑。

第四，侦察敌方地面部队的调动的部署情况。

自六十年代以来，每当国际上发生重大事件的时候，苏联和美国都发射一些专用的侦察卫星，对有关地区进行监视。例如，

在第四次中东战争期间，苏联和美国就用侦察卫星分别不断地向埃及以色列提供情报。1973年10月6日开罗时间下午14时零5分，第四次中东战争爆发，埃及第2、3军团强渡运河，一举攻克以军构筑4年之久的“巴列夫防线”，打得以军节节败退。埃军准备乘胜前进，扩大战果。就在这时，美军侦察卫星发现埃军两个军团的结合部有一条7－12公里宽的间隙，防守薄弱，并且后方空虚。以军得到这个情报后，欣喜若狂，立即组织部队，秘密插入结合部，偷渡运河，迅速向西、向南发起猛烈进攻，并合围了埃及第三军团，从而反败为胜，夺取了主动权，最后由于苏美干预，双方握手言和。这种情况在第二次世界大战中是不可想象的，因此，今天的战略战役指挥员不能不考虑侦察卫星这个重要因素，军事卫星提供的情报甚至能够改变战争的进程和结局。

第五，侦察对方的战场情报。

通过侦察监视，探查、搜集未知的情报，达到知己知彼，从而战胜对手，这是军事通则。

譬如，马岛战争期间，阿根廷在开战之初，还是打了几个漂亮仗，吃了几顿饺子的。这其中一个重要的原因，就是前苏联的侦察卫星发挥了巨大的作用。其中，一个著名的战例，就是阿根廷空军击沉英国“谢菲尔德”号驱逐舰。1982年5月4日，大英帝国的王牌战舰――“谢菲尔德”号驱逐舰，满载一身精良武备，悠然穿梭在马岛海域，执行着封锁作战任务。不料，前苏联的“闪电号”侦察卫星在茫茫太空深处，悄悄地盯上了它。就这样，由于前苏联的帮助，“谢菲尔德”的一举一动便始终处在阿根廷的掌握之中。等到“谢菲尔德”一进入打击阿根廷空军的打击范围，“超级军旗”式轰炸机便腾空而起，贴着海浪，超低空飞向了目标。距离“谢菲尔德”48公里时，“超级军旗”立即爬高跃升，于是，“飞鱼”出鞘，并始终以超过海浪2米的高度飞行，很快便命中了“谢菲尔德”，当即就燃起了浓浓火焰，“谢菲尔德”遭受了致命的创伤，舰身被击穿了一个大窟窿。不久，“谢菲尔德”便沉没在茫茫大海了。而一枚“飞鱼”导弹，价值仅仅20万美元，却击沉了价值高达2亿美元的“谢菲尔德”号驱逐舰，可见，各种攻击性武器的打击效果能够在侦察卫星的作用下获得急剧放大。

这个战例告诉我们，当我们在地球表面进行军事行动时，千万别忘了，头顶上还有侦察卫星在虎视眈眈。 否则，就要付出惨重的代价

2、军事通信卫星

军事通信卫星就是指以为军事服务为目的而设计的通信卫星。

通信卫星，是六十年代初才问世的一门新兴技术，是空间技术和通信技术结合的产物，它象悬挂在高空的微波中继站和接力站，接收从地面或其它卫星发来的无线电信号，经转发器放大后，再以另一频率发回地面另一地方或其它卫星上。

它具有以下特点：

（1）通信距离远。一颗地球同步卫星，可以覆盖地球表面三分之一，它能为相距19000公里的两个地面站提供直接通信。若在赤道上空等间距分布三颗同步卫星，就可以基本上实现全球通信。

第二、通信容量大。卫星通信的工作波段是微波，波长在1米至1毫米之间，频率为300兆赫至300千兆赫，可用频带很宽，这样通信的话路就很多。目前一颗通信卫星可传上万条话路，外加若干路电视，还可传输高分辨率的图象和其它数据。

第三，传输质量高，由于卫星通信高山挡不住，大海隔不了，风雨无阻，昼夜不停，不象地面微波通信那样受地理气象条件以及通信距离等因素的影响。因而信息传输稳定可靠。

第四，机动性能好。卫星通信既可提供大型地面站点之间的远距离通信，也可为机载、舰载以及地面部队的小型机动终端站提供通信。这样，可随时随地建立通信终端，这为战时紧急情况下迅速建立通信线路提供了条件。这种应急通信能力在军事上是极为重要的。

第五，生存能力强。一般来讲，地球同步卫星不易受核爆炸破坏和其它手段的攻击。

正是由于有这些优点 ，军事通信卫星获得了广泛的应用。

3、气象卫星

是专门用于对地球和大气层进行天气变化观测的卫星。它相当于一个无人高空气象站。它与以往的地面观测方法相比，具有全球性、预先性和准确性。

气象卫星起源于侦察卫星，基本原理类似于照相侦察卫星。不同的是它观察的对象是云、气、雾、雨、风、浪、潮、温。

方法是以2－3颗地球同步轨道和近地太阳同步轨道卫星，不断地向地面发送资料，经综合分析处理后，得出准确的气象预报，为陆海空三军部队行动服务。

4、测地卫星

用来从宇宙空间，对大地进行重力分布、形状、精确地理坐标测量的人造地球卫星叫测地卫星。 与常规测量法相比，它具有周期短，精度高的特点,是进行大地测量的一种重要而有效的手段。

工作原理：地球不圆和重力分布不均的影响，使卫星的运行轨道变得不规则，卫星不断地作上下、左右波浪式前进，通过地面跟踪站的测量，就可准确地推理出地球的形状和重力，以及地球表面各点的精确坐标，从而为战略武器提供准确的目标数据。对地表的物体可以用遥感遥测技术得到。

5、导航卫星

试想，航行在茫茫大海中的舰船，奔跑在广袤大地上的车辆，穿梭在万里蓝天上的飞机，遨游在九天之上的卫星、导弹等等处于移动中的物体，如果不能准确地知道自己所处的位置，后果将会是怎样呢？这实在很难设想，也许等待它的将是一场灭顶之灾。

比如，90年代初期，在我国有着重大的影响的科学家――彭加木，在考察沙漠中，迷航失踪了。虽然他身上也带有一一些导航仪器，但是由于这些仪器性能的局限而迷失了方向。虽经多方努力寻找，最后仍然失踪牺牲。假如彭加木的探险处在今天，处在全球卫星导航定位技术蓬勃发展的今天，这种悲剧可能再也不会出现。

这是因为，导航卫星，就象航标灯一样，每天以固定的频率，按规定的时间间隔，向地面发送导航信号。地面用户接收和处理这些信号，就能确定自己的位置。所以，它的用途就是导航。当前，世界各国都在大力发展这种技术。

比如，1994年，美国就建成了“导航星”—一全球卫星导航定位系统。它是由24颗卫星所组成，运行在六个轨道平面上，每个平面分布四颗，定位精度大约为16米。

那么，全球卫星导航定位系统，在军事上又有什么用途呢？简而言之，它不仅可以为飞机、舰艇、坦克等进行精确导航定位，减少航行误差；而且还可以用于武器制导，能够极大地提高武器的命中精度。譬如，去年5月8日，美国出动了B－2隐形轰炸机，野蛮地空袭了我驻南联盟大使馆，它所运用的主要技术就是全球卫星导航定位技术。

这个家伙，就是轰炸我大使馆的凶手—一B—2轰炸机。它的航程为115000公里，这个是空袭中使用的联合直接攻击弹药。虽然，从战略上看，美国是我们的主要敌人，但是它的B－2轰炸机所运用的技术却是先进的。由于使用了全球卫星导航定位技术，B－2轰炸机可以施行全球轰炸，精确打击。联合直接攻击弹药的打击精度也从原来的30米提高到3米。空袭中，美军共发射了五枚联合直接攻击弹药，分别从五个不同部位打入，造成我馆舍严重毁坏，人员严重伤亡。

以上所讲的是美国的全球卫星导航定位系统发挥的军事作用。除美国外，俄罗斯在1995年建成了全球卫星导航定位系统，它也是由24颗卫星所组成，不同的是，卫星运行在3个轨道平面上，每个平面分布8颗卫星，定位精度稍差一点，大约是30—100米。

（三）空间武器系统

航天技术广泛应用于军事，正在引起作战方式根本性的变革，它不仅使信息的近实时传递、控制成为现实，而且为日益迫近的太空战提供了技术支持。太空战的雏形就是反卫星作战和导弹攻防作战。这里有一个概念“实时”， “实时”说得通俗一点，就象电视实况转播，人们耳闻目睹的信息的时间和正在发生着的事物的时间是处在同一时刻，这个就叫实时。下面我们分两个方面来介绍空间武器系统：一是反卫星系统；二是反导系统。首先我们来看看反卫星系统。

1、反卫星系统

反卫星系统就是攻击卫星的武器系统，通过攻击敌方的卫星，来夺取制信息权，在保护自己耳聪目明的同时，使敌方成为聋子和瞎子。目前，打击卫星的主要方法有三种：

一是利用地面武器系统，如激光炮和动能武器系统等来摧毁敌方卫星；

二是以卫星拦截卫星，这种卫星不同于一般卫星，它本身就是一种攻击性武器，通过机动变轨飞行，跟踪接近目标后，能以自爆或撞击的方式来摧毁敌方卫星，或者利用卫星上装载的激光器、粒子束武器、以及火箭来摧毁敌方目标；

三是利用航天站或航天飞机来俘获敌方卫星，为自己服务。

世界上对反卫星系统的研究，仍然是美国和原苏联领先。原苏联1968年就进行过卫星反卫星拦截试验，80年代初又成功地进行了两次综合演习，它领先于美国，成为世界上第一个拥有反卫星实战能力的国家。原苏联的激光技术，起步也比美国早。（据说七十年代后期，苏联曾用强陆基激光器干扰过美国空军在太平洋马绍尔群岛上空地球同步轨道上的预警卫星，使其发出错误的警报。另外，原苏联具有发达的航天站技术，完全可以建立天基反卫星系统。）据西方国家估计，前苏联不仅有陆基高能反卫星激光器，并且还拥有天基反卫星激光器样机。

美国反卫星技术研究比较晚，但进展很快。1978年开始研制反卫星导弹，1985年就曾用它击落过一颗失效的美国卫星，现有100多枚导弹已正式部署。美国航天飞机的发展非常快，它能够在轨道上布放、回收、修复卫星，自然它也可以抓捕敌方的卫星。

2、反导系统

所谓反导系统就是反击导弹进攻，使导弹突防失效的系统。

关于这个内容，我讲两点：

（1）反导方式；

（2）美国的反导系统。

先看第一点反导方式。那么，目前，有哪几种反导方式呢？

有两种反导方式：

一是用导弹来截击导弹，这是俄罗斯的C－300导弹，已经多次成功地进行了拦截试验；

二是用激光一类的新概念武器摧毁导弹，美国多次进行过试验。

现在，美国正在大力研制反导系统，进展也较快。下面就来介绍美国的反导系统。

美国的反导系统有两种，一种是国家导弹防御系统；一种是战区导弹防御系统。两种系统，结构大体类似，下面介绍战区导弹防御系统。那么, 战区导弹防御系统有什么样的结构?是如何反导的呢?

战区导弹防御系统，英文缩写呢，就是“TMD”，它是由指挥自动化系统和反导导弹两部分所组成，二者缺一不可，否则TMD就失效。下面先介绍指挥自动化系统，

指挥自动化系统，是集指挥、控制、通信、计算机、情报、侦察和监视为一体的人机系统，英文缩写呢，就是C4ISR，它是卫星通信、卫星侦察、卫星导航等技术与计算机技术相结合的产物，美国依靠先进的卫星技术和计算机技术，建立了全球指挥自动化系统。

下面来看反导导弹，美国现在研制了三种反导导弹。

一种是战区高空拦截弹，今年10月2日，美国发射了一枚战区高空拦截弹，拦截了一枚模拟对方进攻的民兵三型洲际导弹；

第二种是美国与以色列联合研制的箭2型反导导弹，已经成功地进行了六次试验，拦截距离150公里，拦截高度为48公里；

第三种是爱国者导弹，海湾战争中，“爱国者”大战“飞毛腿”，出尽了风头，下面以爱国者拦截飞毛腿为例，来讲讲TMD是如何反导的？

这是它的作战示意图。

首先，飞毛腿发射，预警卫星进行探测，并计算出飞毛腿的大致弹道和落点，然后，将信息传给地面数据中心，地面数据中心计算出准确的弹道和落点之后，将信息通过通信卫星传给战区指挥中心，指挥中心发出指令，引导爱国者进行截击，摧毁飞毛腿。这就是TMD的大致反导过程。这里需要特别警惕的是，美国企图将台湾也纳入TMD之中，妄图阻挠中国统一的进程。当然诺，他们的阴谋是不会?/ca>

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