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航天技術的基礎范文1
【關鍵詞】金屬材料；航天領域；熱處理；應用
1前言
航天技術的發展不僅帶動了我國經濟的發展而且還提高人民生活質量，增強我國國防力量，當今經濟全球化，信息交往、各地之間業務往來，通信、交通等等都離不開航天技術所帶來的科技成果。金屬材料是我國航天領域發展不可或缺的材料，它比其他分子材料硬度高，耐熱性能好，與無機非金屬材料相比，金屬材料有具有很好的韌性，因此在我國航天領域應用非常廣泛，為了更加了解用于航天技術的金屬材料，本文選擇了幾種常見的金屬進行講述其在航天領域當中的應用以及相應的熱處理工藝。
2鋁合金
2．1鋁合金在航天領域的應用
鋁合金材料是航天領域用量最大的金屬材料，隨著科技的發展，各種復合材料都在不斷的發展，其性能也是優越與一般金屬材料，雖然如此，但在航天領域鋁合金的使用依然占有很大比例，鋁合金具有優越的耐磨性以及良好的抗撞擊性能總體性能優越于一般金屬材料，，并且價格便宜，一般在航天領域的承載結構中都使用鋁合金比如一些承載壁板，艙體結構等。所以在航天領域具有很大的用處。
2．2鋁合金的熱處理工藝
在我國科學技術不斷發展的前提下，航天技術對鋁合金的要求越來越嚴格，如何提高鋁合金的綜合性能是非常重要的任務之一，在研究過程中一方面是設計新型合金，一方面是對其熱處理的更新，利用先進技術通過對鋁合金加熱處理，使得在高溫環境下變形，在經過擠壓，使得鋁合金內部微觀結構更加緊密化，內部的結晶程度更高，從而使得鋁合金在應用中綜合性能更加優秀。
3鈦合金
3．1鈦合金在航天領域的應用
鈦合金在航天領域中具有很多用處，他與一般金屬相比，具有耐高溫、耐磨性能強，抗疲勞性能等優點，一般在航天領域中，鈦合金運用于機艙的主承力結構，壓氣機葉片等等，在鈦合金的試用下，無論是高溫環境，還是超低溫環境都能保證長時間持久的工作。因此隨著航天領域科技的不斷發展，鈦合金的使用量也是逐漸增多，是具有前景的一種金屬材料。
3．2鈦合金的熱處理工藝
鈦合金的熱處理工藝十分復雜，根據航天領域的不同需求，鈦合金的熱處理工藝也就不同，比如普通退火會使得鈦合金內部的可塑性變高但與此同時也使得其強度變小，一般適用于一些飛行機器的零件，再比如雙重退火，其工藝應用相比較而言稍微麻煩，處理之后的鈦合金硬度會升高，但其可塑性相對降低，適用于需求較高的飛行零件。鈦合金的熱處理工藝還包括等溫退火和固溶時效，根據航天領域不同需求以及應用的不同領域，來選擇不同的熱處理工藝。
4超高強度鋼
4．1超高強度鋼在航天領域的應用
超高強度鋼具有很強的硬度及韌性，正因為其性能也使得該金屬在航天領域的應用量保持持續上升，一般該金屬適用于火箭發動機的殼體，飛行裝備的推動器等所需高硬度的地方，正因如此對于在這種高壓強度下的金屬材料，其耐腐蝕性成為審核金屬實用性的一項重大指標，如何提高超高強度鋼的韌性是當前研究金屬工藝的重要課題。
4．2超高強度鋼的熱處理工藝
一般超高強度鋼都應保持其高強度的特性，針對該金屬材料進行熱處理時一般先進行淬火，在960度左右的高溫下進行淬取，使其內部的含碳量降至最低，然后進行低溫回火，提高材料的強度，隨著科技的發展，在高強度鋼的熱處理工藝中也有先進的技術提高金屬的性能，比如奧氏體加工、馬氏加工，誘發相變等等。在經過熱處理后的金屬一般適用于機器的整體構架，高強度的零件等等。
5鎂合金
5．1鎂金屬材料在航天領域的應用
鎂金屬材料在航天領域具有自身獨特的性能良好的導熱、導電性能以及對電磁的屏蔽性能使得鎂金屬在眾多金屬材料中脫穎而出，但鎂金屬卻又一定的缺陷，那就是不耐腐蝕，也正是因為該缺點使得鎂金屬在應用當中，一些領域不能涉及當中，比如產品的儲存、產品出制造都會帶來影響，鎂金屬適用于工藝復雜的大型鑄件，是我國金屬材料航天領域非常重要的文件，比如通信衛星所使用的天線等等。
5．2鎂金屬材料的熱處理工藝
鎂金屬材料的處理工藝非常復雜，根據所需性能的不同其熱處理的加工工藝也就不同。一般鎂金屬的處理分為退火和固溶時效兩大類。在實際應用中不同的淬火能力會使鎂金屬的性能得到不同程度的增減，從而應用到各個領域。
6結語
我國航天技術的飛速發展，使得我國經濟水平并不斷提高，人民生活水平得到翻天覆地的變化，軍事力量也躋身進入世界前列，是我國國防實力的一大利器，由此可見航天技術的重要性，本文講述了關于航天領域的幾種金屬，以及其性能，作用等等，隨著科技的發展，航天技術的不斷提高，我們應研發更加適合航天技術的金屬材料，比如金屬間化合物、高溫合金等等，使得我國真正成為航天大國，實現中國的偉大復興。
參考文獻:
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航天技術的基礎范文2
嫦娥三號預計12月發射
中國航天科技集團公司董事長許達哲在報告中稱，自上次舉辦國際宇航大會以來，經過17年的快速發展，中國已經成為世界航天大國，擁有在軌飛行器105個。系列火箭已經發射181次，成功率達95%以上，尤其是兩次舉辦國際宇航大會的17年間，系列運載火箭成功率高達98.6%。
許達哲說，在深空探測中，嫦娥三號月球探測器即將于12月發射，航天科技集團公司也在研究火星探測計劃，并希望借助深空探測任務，進一步豐富對地球的認識，同時通過航天技術發展，帶動和提升國家的工業整體水平。下一步我們在突破航天核心技術的同時，還要研制更多的各類應用衛星，在衛星應用、空間設施建設方面，做更多的工作，將航天技術廣泛應用國民經濟主戰場，服務城市管理、災害應對、交通管理等，便利百姓生活。同時，航天技術的發展也會帶動相關工業的發展和提升，推動人類生活更加智能、便利。
中國在進行重型火箭論證
國家航天局副局長胡亞楓在報告中稱，中國政府一直把航天事業作為國家整體發展戰略的重要組成部分，經過50多年的發展，取得了輝煌成就。未來一段時期，中國航天將在空間技術方面繼續實施月球探測等重大科技工程，加快建設空間基礎設施，開展重型運載火箭等專項論證；在空間應用方面，進一步完善對地觀測、通信廣播、導航定位衛星應用服務體系，大力推進衛星應用規模和水平，促進航天戰略性新興產業的發展，滿足國民經濟與社會發展需求；積極開展日地空間探測等空間科學研究，提升空間科學研究水平，加強空間科學科普教育。
胡亞楓強調，中國愿意在平等互利、和平利用、共同發展的原則基礎上，繼續加強國際空間交流與合作，進一步擴大在空間科學研究、衛星應用與數據共享、載人航天、國際商業發射服務、人員交流與培訓I等領域合作的深度和廣度。
倡導空間運輸快速反應
中國航天科工集團公司董事長高紅衛在報告中展示了航天科工創新發展理念，他提出促進航天技術進步五方面設想。
一是研發可重復使用的天地往返運輸系統。二是開發低成本、高可靠固體運載器，實現衛星的按需發射，將發射時間壓縮到數天以內，發射成本比目前的水平再降低20%左右，競爭優勢將十分明顯。三是研制微小型衛星星座，組建及應用微小衛星星座有可能成為空間技術發展領域的一個重要方向。四是開發臨近空間資源。五是推進航天技術成果轉化及應用。高紅衛指出，隨著全球城市化步伐的加快和城市信息化的發展，基礎設施、市政管理、資源環境、居民生活質量等問題已成為制約城市快速、高效、可持續發展的重要因素。航天要進一步加大技術轉化，為民眾提供一個更舒適的生活與工作環境。
中國全面進入空間站建設階段
中國載人航天工程力、公室主任王兆耀在報告中稱，中國載人空間站工程于2010年9月啟動實施，三年來，各項研制建設工作取得了較大進展。目前，已經完成載人空間站工程總體和主要系統的方案論證工作，正在、進行天宮二號空間實驗室、空間站、貨運飛船、五號B和七號運載火箭等主要新研飛行產品的關鍵技術攻關、試驗驗證和產品試制，新建的海南航天發射場等系統也正在按計劃推進，工程整體進展順利。
王兆耀表示，中國已經全面進入空間站研制建設階段，并完成了載人空間站的論證工作。在中國空間實驗室與空間站建造與運營階段，中國將繼續以開放的姿態，積極尋求開展國際間的交流與合作，與世界各國特別是發展中國家，分享中國載人航天技術發展的成果。例如：在技術方面，可以進行聯合方案設計和設備研制；在空間應用方面，可以開展聯合科學實驗和載荷搭載試驗；在航天員培養、聯合飛行和航天醫學等方面，也可以探討多種形式的合作與交流?？傊?，我們愿與各國一起，為共同推動世界載人航天技術發展而努力。
啟動7個空間科學先導專項
中國科學院空間科學與應用中心主任吳季在報告中介紹，2010年，中國科學院在“創新2020'’規劃中，明確要求通過組織實施戰略性先導科技專項，形成重大創新突破和集群優勢。在規劃中，設立了7個空間科學先導專項，分別是硬X射線調制望遠鏡、實踐十號、量子科學試驗衛星、暗物質粒子探測衛星、夸父計劃、空間科學衛星背景型號研究和空間科學預先研究。
這些空間科學先導專項的研究內容覆蓋了從科學思想的提出到獲取科學成果的全過程。包括開展空間科學發展戰略規劃的研究，創新概念研究和相關探測技術預先研究，空間科學衛星關鍵技術研究，空間科學衛星的研制、發射和運行以及科學衛星上天后的科學數據應用，構成空間科學任務從孵育、前期準備、技術攻關到工程研制、成果產出的完整鏈條。
來自合作伙伴的和聲
航天技術的基礎范文3
世界航天發射能力現狀
迄今為止，共有9個國家(見表1)和2個組織(歐洲航天局和海上發射公司)擁有獨立的航天發射能力。目前，俄羅斯和美國大、中、小型運載火箭齊備，是航天發射總次數最多的兩個國家，在2010年分別進行31次和15次航天發射。俄羅斯主要使用“質子”系列、“聯盟”系列、“宇宙－3M”、“轟鳴”等運載火箭。美國主要使用“德爾它－4”、“宇宙神－5”兩個系列的“漸進一次性使用運載火箭”(EELV)，以及“德爾它－2”、“金牛座”、“飛馬座”等中小型運載火箭。歐洲航天局主要使用“阿里安－5”系列運載火箭，日本主要使用H－2A運載火箭，印度主要使用“極軌道衛星運載火箭”(PSLV)和“地球同步軌道衛星運載火箭”(GSLV)。海上發射公司主要使用“天頂－3SL”火箭，其箭體由烏克蘭生產，上面級由俄羅斯生產。這些國家和組織每年進行約70次航天發射，近地軌道有效載荷的商業發射成本約為5000美元／千克，地球同步軌道有效載荷的商業發射成本約26000美元／千克。
失敗情況及原因分析
2006～2011年9月底，世界各國共進行411次航天發射，其中失敗20次，發射失敗率為4.87％。各國航天發射失敗次數分別為：俄羅斯8次，美國5次，中國1次，印度3次，韓國2次，海上發射公司1次。2011年，航天發射失敗率接近10％，從上述20次失敗情況來看，其失敗原因大致可分為3類。
產品質量與設計問題導致火箭發射失敗
從俄羅斯、中國和海上發射公司的10次發射失敗情況看，火箭產品質量與設計問題是導致發射失敗的主要原因。運載火箭系統復雜，包括結構系統、動力系統、控制系統等多個分系統，使用數萬個電子元器件。雖然這些器件在生產過程中經過嚴格精密的測試，但在火箭點火、分離等過程中經受高溫和強烈振動時，仍會出觀失效，因此，對于航天發射來說，事故并不能完全避免。但俄羅斯航天事故頻出，而且事故集中在“質子”火箭與“微風”上面級，表明俄羅斯航天工業和管理部門質量意識下降，為完成密集的航天發射任務，沒能徹底排查故障原因。以2010年12月25日“格羅納斯”導航衛星發射失敗為例，由于使用改進的上面級，其液氧貯箱規格變大，但是這一變化未反映到規程文件上，而操作人員仍按體積刻度進行加注，導致注入的液氧超出額定值1～2噸，主承包商能源公司也未遵照發射前安全操作步驟進行檢查。這一失誤造成上面級過重，衛星在到達預定軌道時未能被加速至預定速度而墜毀。這一事故充分表明俄羅斯航天工業目前質量管理不完善，為此，俄羅斯政府撤銷了能源公司運載火箭總設計師和聯邦航天局副局長的職務，并對聯邦航天局進行了書面批評。
航天技術水平較低導致火箭發射失敗
從印度和韓國的5次發射失敗情況看，事故原因均與本國的航天技術水平較低有關。印度2010年4月15日發射的“地球同步軌道衛星運載火箭”失敗的主要原因就是本國研制的低溫上面級技術不過關，主發動機的燃料助推渦輪泵異常中斷造成任務失敗。這表明印度尚未掌握低溫上面級這一大型航天運載的關鍵技術。同時從更深層面上看，印度耗時18年仍未能在低溫運載火箭技術上取得突破，說明其大型航天項目的組織管理能力也有欠缺。韓國兩次航天發射失敗與其自身航天技術實力的不足關系密切。由于韓國尚未完全掌握航天發射技術，其“羅老”號運載火箭采取了聯合研制途徑，第一級由俄羅斯制造，第二級由韓國制造?！傲_老”號2009年8月25日發射失敗的原因是第二級上的整流罩未能完全脫落，2010年6月10日失敗原因是一、二級分離爆炸螺栓提前起爆，兩起事故均與韓國提供的第二級火箭有關。由此可見，即使走“嫁接”于航天大國火箭技術的發展捷徑，自身仍需有過硬的航天技術才能取得成功。
航天技術的基礎范文4
關鍵詞： 高中物理教學 天文學 航天知識
2012年浙江高考理科綜合卷的第15題，考查學生用物理知識和天文航天知識，以及用數學知識解決物理問題的能力。同樣的，浙江2011年的第19題，2010年的第20題和2009年的第19題，考的都是這些知識和能力。其他省份和全國卷也都存在這一現象：天文和航天知識在物理高考中幾乎年年出現。這表明在新課程標準的指導下，現行的高中物理教材和考試題型都緊跟時代的發展，反映現代科技的進步。教師在課堂教學過程中，需要注意增加物理的實用性和趣味性，使學生能把枯燥的物理理論和當代高新科學技術發展聯系起來，增強學生的求知欲。特別是天文學和航天技術的發展這些內容。
一、物理學與天文知識、航天技術的關系
天文學在物理學中扮演著一個很特殊的角色。它是物理學的一個重要分支，又占據了物理學中一個相對重要的地位。它的發展是極其曲折而又激動人心的，每一次進步都帶動了整個物理學界的巨大變革。而物理學界里程碑似的成績無不有與之相關的地方，無不有其應用的地方。哥白尼的日心說帶來了天文學的一次翻天覆地的變革。之后導致了天體物理學的自誕生以來最為飛速的一次發展，其中牛頓的萬有引力的影響是極其深遠的。它給天文學家解釋許多問題提供了一個最有力的論證。
航天技術是一門高度綜合性的科學技術，是很多現代科學和技術成就的綜合集成。航天技術的設想來源于基礎物理學中的力學和熱學，而其發展主要依賴于電子技術、自動化技術、遙感技術和計算機技術等眾多先進技術的發展。而這些技術的發展都離不開物理學基礎理論的研究。如沒有電磁學的發展，人類就無法使用電能，也無法生產電子產品，其他的高新技術就更加無法實現了。
二、扎實掌握高中物理基礎知識
1.構建完整的知識脈絡。
與天文、航天聯系的物理問題主要考查了學生的力學和電磁學方面的知識。如：圓周運動，萬有引力，洛倫茲力等知識點。如2009年浙江理綜卷第19題，“關于太陽和月球對地上相同質量海水的引力”，考查的就是萬有引力定律。2010年浙江理綜卷的第20題“宇宙飛船以周期為T繞地球做圓周運動……”考查的就是圓周運動與航天知識，以及用數學解決物理問題的能力。2011年浙江理綜卷的第19題“探測X星球”，考查的也是萬有引力和圓周運動，體現了理的實用性。
通過認真理解題目信息，聯系所學物理知識，建立物理模型，就能運用所學的知識輕松解決這類問題。這需要學生全面、完整、系統地掌握相關的知識。具體有開普勒的三大行星運動定律：軌道定律、面積定律和周期定律；萬有引力定律，包括萬有引力定律的發現，定律公式，引力常量及其測定G，以及萬有引力定律在實際中的應用：計算地球質量、中心天體質量和發現未知天體。宇宙航行章節中的三個宇宙速度及人造地球衛星的運行都需要扎實地掌握。
2.補充天文知識，激發學習興趣。
有高中物理中，在介紹萬有引力定律時，為了讓學生感受萬有引力定律的巨大作用，我引用了這樣兩個事實：哈雷應用萬有引力定律預言了彗星的回歸和勒維耶根據萬有引力定律完成了對海王星位置的推算。這不僅證明了萬有引力定律的正確性，而且是物理學和天文學互動發展的有力例證。
教師還可以在課堂上及時補充一些天文常識，開闊學生的視野，提高學生的興趣，激發他們學好物理的主動性。如：中國為何遠古就有“金木水火土”五行說呢？雖不科學，但也并非完全不科學，因為太陽系中唯有“金木水火土”五大行星，是用肉眼能觀察到的，其他都要用望遠鏡才能觀測到，而我們的祖先很早就對此有了記錄，作為后輩的我們更要鞭策自己不斷努力了。
再比如金星，又名太白金星，它是天空中最亮的星星，所以一眼就能看到它。它又叫啟明星，每天天快要亮時，它出現在東方，很明亮，太陽出來后消失。它又被叫做長庚星，因為傍晚太陽落下不久，最早在西方天邊出現的星星就是它。由于它的明亮，西方人把它叫做“愛神之星”。木星，體積最大的行星，它的亮度僅次于金星，也較早呈現天空中，西方人把它命為“眾神之父”。
三、關注天文學的熱點和新發現
宇宙大爆炸理論，黑洞，中子星這些都是天文學上最熱門的研究領域，也是高考的熱點。如果學生平時對這些知識有所關注，就可以在短時間內迅速理解題意，正確解答出來。
如2009年安徽理綜卷的第16題，先給出宇宙大爆炸理論，假如真是這樣，要求學生選出標志宇宙大小的宇宙半徑R和宇宙年齡t的關系圖像。該題考查的知識點很簡單，就是對運動圖像的分析，看懂題目，準確了解題意，選擇正確的圖像并不難。
2009年江蘇高考物理第3題以“英國《新科學家》雜志評選出了2008年度世界8項科學之最”之一的“最小黑洞”為背景，緊跟國際新動向。但此題考查的仍然是萬有引力定律的應用。雖然知識點非常簡單，但是具備相關的天文知識，卻能幫助學生更快地解題。尤其是其中計算結果精確到數量級，是天文中常見的估算法的運用。
2009年四川6月的高考，引用的是當年4月底美國的天文發現：代號為2009HC82，與太陽系其他行星逆向運行的小行星?？梢姼呖紝μ煳纳系男掳l現的關注程度。
四、關注我國航天事業的發展
當我國重大天文和航天事件發生時，物理高考中常常會聯系這些問題。比如2000年1月26日我國發射衛星，全國卷和天津、廣東卷都考了；又如和平號退役，神舟2號、神舟4號、嫦娥一號等重大科技事件的發生，也在當年的高考中體現出來。如2008年的廣東卷第12題的“嫦娥一號”奔月示意圖，北京卷第17題“嫦娥一號”衛星，2009年福建理綜卷的第14題的“嫦娥一號”月球探測器，2009年重慶理綜題第17題都以“嫦娥一號”為背景，考查萬有引力和圓周運動的知識點。
2010年安徽理綜卷第17題，雖然考查的知識點依舊是萬有引力定律的應用，卻是以“我國預計于2011年10月發射第一顆火星探測器‘螢火一號’”為背景，時代感很強?？梢灶A見，火星探測器項目還會隨著今后航天技術的發展而在未來的高考題中成為被高度關注的對象。
在今年的高考中，江蘇高考物理第8題也考到了我國航天的最新發展：2011年8月，“嫦娥二號”成功進入了環繞“日地拉格朗日點”的軌道，我國成為世界上第三個造訪該點的國家。如圖所示，該拉格朗日點位于太陽和地球連線的延長線上，一飛行器處于該點，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動，則此飛行器的（？搖？搖？搖）
（A）線速度大于地球的線速度
（B）向心加速度大于地球的向心加速度
（C）向心力僅由太陽的引力提供
（D）向心力僅由地球的引力提供
該題并不難，考查的是勻速圓周運動的知識，但了解一定的航天知識對學生題意理解和考場發揮起著很重要的作用。因此，教師應該多關注生活中發生的重大事件，特別是我國航天事業的新發展。同時也引導學生多關注這方面的知識。關注我國天文和航天技術的發展，還有助于增強學生的民族自豪感和社會責任感，同時使學生對物理學在實際科技生產中的應用有更深的認識，激發學生對物理學習的興趣，提高學生的積極性和主動性。
參考文獻：
航天技術的基礎范文5
【關鍵詞】物理學；牛頓力學；工業革命；人類文明
俗話說：“學好數理化，走遍天下都不怕?！边@其中的“理”就是指的“物理”。此話雖然有些片面，但也道出了物理學的重要性。物理學一詞，源自希臘文physikos，很長時期內，它和自然哲學（natural philosophy）同義，探究物質世界最基本的變化規律。隨著生產的發展，社會的進步和文化知識的擴展、深化，物理學以純思辨的哲學演變到以實驗為基礎的科學。物理學研究的對象包括力、熱、電、光、磁、聲，從宏觀領域到微觀領域，得到了一系列對自然現象的科學解釋并形成理論，最終形成發明創造，推動了人類文明的進步。物理學的高技術和強滲透性也使之成為社會發展的重要推動力。物理學給人類提供了大量的物質財富，同時也提供了精神財富。
迄今為止，物理學所創造出來的所有成果無一不是人類身體某一部位的延伸和替代。人造衛星、顯微鏡、望遠鏡、照相機等等是人類眼睛的延伸；手機、電話、雷達等等是人類耳朵的延伸；汽車、輪船飛機等運輸工具是人類腿和腳的延伸；槍炮、導彈和火箭等等是人類胳膊和手的延伸；電腦、機器人是整個人的延伸；現代醫學的診療手段也離不開物理學，X光、核磁共振、CT、B超、放射性療法等等都是基于物理學。縱觀人類文明的發展史，就是一部物理學的發展史。
一、物理學初建
古時候人們就嘗試著理解這個世界：為什么物體會往地上掉，為什么不同的物質有不同的性質，地球、太陽以及月亮這些星體究竟是遵循著什么規律在運動，人們提出了各種理論試圖解釋這個世界。這些早期的理論在今天看來更像是一些哲學理論。古希臘哲學家亞里士多德創造了物理這門學科的名稱，但由于歷史的局限性，他對物理的很多認識卻是錯誤的，比如他認為，物體下落的速度與物體的重量有關，物體越重，下落越快。這一理論最終被伽利略的“大球小球同時落地”的實驗所。古希臘哲學家、物理學家阿基米德發現了浮力定律和杠桿原理，并發明設計制造了多種機械，如螺旋揚水器、軍用投射器。德謨克利特最先提出了原子論，認為萬物都是由原子組成的，原子是不可分割的最小微粒。天文學從強勢的“地心說”到開普勒發現了行星運動的三大定律：軌道定律、面積定律和周期定律，哥白尼、布魯諾等天文學家付出了巨大努力。電磁學方面發現了摩擦起電、磁石吸鐵等物理現象，并在此基礎上發明了指南針。古代物理學還稱不上真正的科學，更多的是基于思辨，對于生活經驗和自然現象的總結。
二、牛頓出版《自然哲學的數學原理》
牛頓出版的《自然哲學的數學原理》是人類歷史上第一次科學革命的集大成之作。這部巨著闡述了萬有引力定律和運動三大定律（慣性定律、力和運動關系的定律、作用力與反作用力定律），把物體運動統一在一個嚴密的理論中――牛頓力學。根據牛頓力學，我們知道了：蘋果為什么總是落到地上；慣性是什么；為什么劃槳能使船前行；為什么月球圍繞地球運轉并出現陰晴圓缺等等。這是經典力學的第一部經典著作，也是人類掌握的第一個完整的科學的宇宙論和科學理論體系，其影響所及遍布經典自然科學的所有領域，并發展出許多學科：宇宙天文學、航空航天科學、工程力學、建筑學、機械制造、原子核科學等等。宇宙天文學的發展，使我們對宇宙的起源有了更進一步的認識。航天科學的發展讓人類的飛天夢成為現實。
三、物理學與第一次工業革命
18世紀中期，以蒸汽機的廣泛使用為標志的第一次工業革命開始了人類的工業化進程。蒸汽機的發明是基于熱學的發展。蒸汽機利用水沸騰產生的高壓蒸汽推動活塞做功，產生動力帶動機器工作。從18世紀晚期開始，蒸汽機廣泛應用在采礦、冶煉、紡織、機械制造、化工等領域，并出現蒸汽輪船、蒸汽機車、蒸汽汽車，蒸汽機成為了當時各行業的主要動力機械。蒸汽機的發明，解放了人類的雙手，促成了傳統手工業向機械化大生產的轉變，陸上和海上長途運輸成為可能，極大地提高了生產生活效率。
四、物理學與第二次工業革命
電的使用開啟了人類歷史上的第二次工業革命。1820年，丹麥物理學家奧斯特發現了電流有磁效應，開始人類研究電與磁的相互關系的序幕。1831年，英國物理學家法拉第建立了電磁感應定律，創立了電磁學的基礎，使發電機和發動機的制造成為可能。德國工程師西門子根據閉合線圈的磁通量發生改變可能產生電流的原理，發明了第一臺自饋式發電機，可以產生較大的功率，同時體積也較輕巧。從此，電能開始成為主要能源并推動工業向前發展，繼而出現了電動機、電機車、電燈、電視機和電工儀器儀表等許多改變人類生活方式的電器設備。1873年，蘇格蘭物理學家麥克斯韋發表的《論電與磁》開創了電動力學，是現代電工學的開端。麥克斯韋提出了光的電磁說，并預言了電磁波的存在。電磁波是現代通信的基礎，無線電、手機、衛星就是通過電磁波進行信號傳輸，實現人類遠距離傳輸和交換信息。
五、物理學與第三次工業革命
進入二十世紀，由于原子能、電子計算機、微電子技術、航天技術、分子生物學和遺傳工程等領域的研究進展，出現了第三次工業革命，這是一場不同于傳統工業的信息技術革命，標志著工業進入自動化時代。
（1）物理學與微電子技術
1947年，美國貝爾實驗室的肖克萊、巴丁和布拉頓研究出一種點接觸鍺晶體管。晶體管是20世紀一項重大發明，開啟了微電子革命的先聲。1954年，貝爾實驗室研制出第一臺使用晶體管集成電路的計算機。以晶體管為基礎的集成電路，也叫芯片，使信息處理設備小型化、便攜化。如今，大到工業設備、交通工具，小到各種生活設備，凡是有電的設備，幾乎都有芯片對信息進行處理。在當今信息大爆炸的時代，微電子技術使得信息接收、存儲、處理更加便捷和高效。計算機以及各種“人機控制系統”廣泛應用，使生產、辦公、家庭生活自動化。人類社會從機械化、電氣化進入到一個更高級的自動化時代。
（2）物理學與能源
工業的發展離不開能源的供應，傳統的電能、水能、化學能越來越不能滿足日益增長的能源需求。核能作為一種高效、清潔能源能極大緩解能源危機。核能的利用得益于原子核物理的發展。從19世紀末發現放射性到1932年發現中子、正電子和氘，原子核理論為核物理奠定了基礎。1938年，德國化學家哈恩和斯特拉斯曼發現了鈾核的裂變，從而找到了一種利用核能的途徑。1942年，美國成功建造了世界上第一座核反應堆，它顯示核能時代的到來。目前，我國也有兩座正在運行的核電站：秦山和大亞灣核電站，產生的電能為長三角和珠三角地區的經濟建設做出了巨大貢獻?，F在科學家們正在研究可控核聚變，這種核聚變可以用海水和輕核作為原料的，是真正意義上的取之不竭，用之不盡的能源。
（3）物理學與航天技術
20世紀50年代興起的航天技術使得人類的飛天夢成為現實。1957年，前蘇聯成功發射第一顆人造地球衛星，開創了人類航天新紀元。如今，人類發射的偵察、預警、通信導航、天文氣象、海洋監視、測地探礦等應用衛星，在經濟、軍事和科研中發揮了巨大的作用。航天技術是一門綜合性很強的技術，和物理學密切相關，每一步的發展都離不開物理學的指導和運用?；鸺七M技術、人造衛星運行軌道計算、空間通信、載人航天器設計技術、登月技術、深空探測技術等一系列航天技術涵蓋了基礎物理學的力學、熱學、電磁學、光學各個領域?？梢灶A見，未來人類移居外星球、發現外星人、尋找宇宙的起源等等都離不開基于物理學的航天技術的發展。
六、物理學與人類未來
物理學是一門不斷改變人類生活和推動社會進步的科學，從宏觀的經典物理學發展到微觀的電動力學、量子力學等，并將在未來深入到粒子物理、納米材料物理、天體物理（引力波）、生命科學物理領域。宇宙是怎么產生的，宇宙的組成是什么，物質的最基本粒子是什么，人類是否能穿越時空，人類是否能實現長生不老，這些問題都需要物理學去解決。物理學將繼續推動人類文明向前發展！
航天技術的基礎范文6
【關鍵詞】 高速數據通信 系統加固技術 分析 研究
在系統設計中數據通信是經?？梢姷降模貏e是在現代的數字系統中的影響力已不容忽視，是其中的關鍵技術之一。系統加固是由設計系統的可靠性的概念而發展起來的，與數據通信相比，系統加固對于平常的系統來說是不重要的，但是在星載設備的設計中它的作用是非常重要的。由于航天技術的飛速發展，系統加固技術也日益成為學者們關注的重點。
一、高速數據通信技術的發展現狀
在以前的電路設計中比較常用的是并行總線技術，它是以TTL或CMOS電平為基礎的，它的接口比較簡單，易于實現。但是隨著設計處理機的復雜度的加大和數字技術的飛速發展，并行總線技術也就顯得不靈活，串行總線正在取而代之。串行總線是在發送數據時，運用串化的方法將數據按照高低位次串在一條數據鏈上進行發送，這樣做就使系統互聯的復雜度得到了簡化，使數據傳輸的質量得到了很大程度的提高。但是之前的串行技術還是會受到干擾，直到出現了低電壓差分信號（LVDS），使數據傳輸的速度有了新的突破，為高速數據通信的發展提供了新的途徑。
二、系統加固技術的研究現狀
系統加固是通過加入設計或者是改變元件，使系統抵抗核子輻照或者宇宙輻照的功能得到加強，使設備在運行時的穩定性增強并且提高設備的使用壽命的一種技術。
導致航天電子設備出現故障的一個重要的原因就是輻照，它是由于各種宇宙的射線和核爆炸造成的。到目前為止，抗輻照加固技術的研究主要有兩個方面：運用模型仿真和實際的實驗驗證。我國雖然很早之前就對抗輻照加固技術進行了研究，但是由于條件不允許，對輻照的傷害原理和模型方面以及抗輻照的方法方面研究的較多，而實際的實驗進行的很少。
三、數據通信加固的研究
抗輻照系統加固的設計催生了數據通信加固的出現，數據通信加固與系統加固的目的是一樣的，都是使系統的穩定性增強，但是與系統加固相比，通信的加固要簡單一些，在無線的應用方面主要是運用信道編碼使接受的誤碼率降低，在有線的運用方面是在傳輸中，改善信道的質量，使信號的傳輸質量提高。到目前為止，大多數的高速數據通信實現同步傳輸的方式都是運用信道編碼調制技術，這樣雖然可以使傳輸的速率和穩定性得到很大程度的提高，但是會使誤碼衍生。
四、輻照和數據通信對系統穩定性的影響
4.1 輻照對系統穩定性的影響
太陽輻射是空間輻射的主要因素，是由于太陽的活動造成的，它可以引起電子元件的損傷或者誤翻轉；銀河宇宙射線也會對設備的電子元件造成損傷或者誤翻轉；捕獲帶是由地磁場和星際磁場的相互作用造成的，它在太陽緩變型時是很穩定的，但是當太陽發生爆發型活動時，捕獲帶內的粒子會激增并且爆發，使近地面的衛星發生故障。
4.2 數據通信對系統穩定性的影響
在系統的設計中大量數據和運算，需要更高的要求，數據通信也變得越來越重要，甚至影響到系統設計的成敗。在分步處理的系統中，傳輸數據的質量會影響到下一步的工作，從而影響系統的效果，使系統的穩定性受到影響。串行總線使并行總線的缺陷得到了改善，提高了數據的傳輸速度和質量，提升了傳輸的距離。因此數據通信對系統穩定性的影響成了關鍵的因素。
五、研究的發展空間
現階段由于技術條件的限制，我國對于高速數據通信與系統的加固技術的研究大多數只是內容方面的研究、分析和設計，而對于實踐經歷方面的研究很少，因此在以后的研究中，研究者們應該加強實踐方面的研究。
六、總結
數字信息的處理和航天技術的發展，使系統設計面臨著更大的挑戰，更高質量、更高速度、更遠距離的信息傳輸是現代數據通信的要求，而系統的穩定性也受到了很大的關注，提高系統加固技術也是一項非常重要的技術，對我國的航空航天事業等信息事業的發展有著很大的影響。
參 考 文 獻
[1] 馮彥君，華更新，劉淑芬. 航天電子抗輻射研究綜述[J]. 宇航學報，2010，（18）：97-98
