航天器姿态控制第一章 绪论.pdf

第一章 绪论 第一章 绪论 §1.1 航天技术发展概况 §1.2 航天器的分类与系统组成 §1.3 航天器控制的基本概念 §1.4 姿态控制系统设计的基本要求 §1.1 航天技术发展概况 §1.1 航天技术发展概况 1.1.1 人类早期的航天探索 1.1.2 近代航天技术的发展 1.1.3 航天技术发展的里程碑 1.1.4 现代航天技术的应用 1.1.5 我国航天技术的发展历程 1.1.1 人类早期的航天探索 1.1.1 人类早期的航天探索 与航天有关的神话与传说—“嫦娥奔月” 火箭技术的历史 第一个试图乘坐火箭上天的人—万户 飞 天 万 壁 户 画 中国古代火箭 1.1.2 近代航天技术的发展 1.1.2 近代航天技术的发展 近代航天技术的奠基人 齐奥尔科夫斯基 戈达德 奥伯特 真正的近代火箭V-2 齐奥尔科夫斯基 前苏联科学家，火箭之父 建立了火箭运动的基本数学方程，奠定航天学的基础。 首先肯定了液体火箭发动机是航天器最适宜的动力装置，论 述了关于液氢一液氧作为推进剂用于火箭的可能性，为运载 器的发展指出了方向，这些观点仅仅几十年就成为了现实。 指出用新的燃料(原子核分解的能量)来作火箭的动力；并具 体地阐明了用火箭进行航天飞行的条件，火箭由地面起飞的 条件，以及实现飞向其他行星所必须设置中间站的设想。 提出过许多的技术建议，如使用燃气舵来控制火箭，用泵来 强制输送推进剂到燃烧室中，以及用仪器来自动控制火箭 等，都对现代火箭和航天飞行的发展起了巨大的作用。 戈达德 美国的火箭专家、物理学家和现代航天学奠基人之一； 1910年开始进行近代火箭的研究工作； 1919年发表《达到极大高度的方法》； 阐述了火箭飞行的数学原理； 指出火箭必须具有7.9 km ／s的速度才能克服地球的引力； 研究了利用火箭把有效载荷送至月球的几种可能方案； 从1921年开始研制液体火箭，1926年3月16 日，进行了人类首 次液体火箭飞行试验并获得成功； 1932年首次用陀螺控制的燃气舵操纵火箭飞行； 1935年试验的火箭实现了超音速飞行，最大射程达20 km 。 奥伯特 1894年6月25 日生于罗马尼亚的赫尔曼施塔； 在一战服兵役时，就专注于宇航基础理论的研究； 1922年，提出空间火箭点火公式和脱离地球引力的方法； 1923年出版《飞向星际空间的火箭》； 1927年成立“德国空间旅行学会”，冯·布劳恩为会员； 1929年，补充修订后，更名为《通向航天之路》再次出版； 不仅确立了火箭在宇宙空间真空中工作的基本原理，而且还 说明火箭只要能产生足够的推力，便能绕地球轨道飞行； 对许多推进剂的组合进行了广泛的研究。 曾执教于柏林大学、维也纳工程学院、德累斯顿大学。 V-2火箭 1932年，德国发射A2火箭，飞行高度达到3 km ； 1942年10月3 日，德国首次成功地发射了人类历史上第一枚弹 道导弹——V-2(A4型) ，于1944年9月6 日首次投入使用。 单级液体火箭，最大射程320 km，飞行时间约320 s ； 航天技术发展史上的一个重要里程碑。 V-2导弹发射 冯·布劳恩博士 1.1.3 航天技术发展的里程碑 1.1.3 航天技术发展的里程碑 第一颗人造卫星