航空技術(shù)和航天技術(shù)都是高度綜合的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),它們以基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)為基礎(chǔ),集中應(yīng)用了20世紀許多工程技術(shù)新成就。力學(xué)、熱力學(xué)、 材料學(xué)、 醫(yī)學(xué)、電子技術(shù)、自動控制、噴氣推進、 計算機、 真空技術(shù)、低溫技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、制造工藝學(xué)等都對航空航天的進步發(fā)揮了重要作用。這些科學(xué)技術(shù)在航空航天的應(yīng)用中互相交叉和滲透,產(chǎn)生了一些新學(xué)科,使航空和航天科學(xué)技術(shù)形成了完整的體系。航空航天不斷提出的新要求,又促進了這些科學(xué)技術(shù)的進步。
20世紀以來,航空工程和航天工程的規(guī)模日益擴大,工程技術(shù)的復(fù)雜程度越來越高。一架大型飛機由數(shù)十萬個零部件組成,涉及許多企業(yè)的各種工序,只要存在一處隱患,就可能危及數(shù)百名乘客的生命安全,為了保證可靠性和提高經(jīng)濟效益,需要做大量的協(xié)調(diào)和管理工作。60年代參加美國“阿波羅”載人登月工程的有上百個科研機構(gòu),二萬多家企業(yè)。制造的元器件多達幾百萬個。研制這樣復(fù)雜的工程系統(tǒng)所面臨的難題是:怎樣把比較籠統(tǒng)的初始要求(例如使航天員安全登上月球并返回地面)逐步變?yōu)槌汕先f個工程任務(wù)的參加者的具體工作;怎樣把這些工作最終組合成一個技術(shù)上合理、經(jīng)濟上合算、研制周期短、協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)方便的實際工程系統(tǒng)。這樣復(fù)雜的工程系統(tǒng)涉及大規(guī)模復(fù)雜社會勞動的組織協(xié)調(diào)和管理,需要有一套嚴密而科學(xué)的組織管理方法,即系統(tǒng)工程的方法。航空航天為系統(tǒng)工程的發(fā)展和應(yīng)用提供了實踐機會,它也是應(yīng)用系統(tǒng)工程的最早和最大的收益者。航空航天開拓的系統(tǒng)工程思想對人類社會的生產(chǎn)活動也產(chǎn)生了重要影響。
航空航天的發(fā)展對國民經(jīng)濟的眾多部門和社會生活的許多方面都產(chǎn)生了重大影響,改變了世界的面貌。
一、航空的發(fā)展大大改變了交通運輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
飛機為人們提供了一種快速、方便、經(jīng)濟、安全、舒適的運輸手段,國際航班已經(jīng)代替了遠洋客輪,成為人們洲際往來的主要工具,密切了世界各國的交往。國內(nèi)航班在一些國家更多地代替了鐵路客運,加快了邊遠地區(qū)的開發(fā)。大型噴氣式客機和通信衛(wèi)星被認為是信息社會的兩個重要支柱。在工業(yè)方面,飛機還廣泛用于空中攝影、大地測繪、地質(zhì)勘探和資源調(diào)查;在農(nóng)業(yè)方面,飛機用于播種施肥、除草滅蟲、森林防火以及環(huán)境保護。這一切對傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的變革產(chǎn)生了深遠的影響。
二、航天技術(shù)與其他科學(xué)技術(shù)相結(jié)合開創(chuàng)了許多新的技術(shù)途徑,它們直接服務(wù)于國民經(jīng)濟的眾多部門,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟和社會效益。
衛(wèi)星通信具有通信距離遠、容量大、質(zhì)量好、可靠性高、靈活機動等優(yōu)點,已成為現(xiàn)代通信的重要手段。80年代初期,國際衛(wèi)星通信網(wǎng)已承擔(dān)三分之二的洲際電信業(yè)務(wù)和幾乎全部洲際電視傳輸業(yè)務(wù)。衛(wèi)星廣播可以對廣大地區(qū)的公眾直接進行電視廣播,使電視廣播技術(shù)發(fā)生根本性的變革。衛(wèi)星通信能夠把分散的電子計算機設(shè)備連成全國或國際的信息網(wǎng)絡(luò),大大發(fā)揮計算機系統(tǒng)的效用。衛(wèi)星通信和衛(wèi)星廣播對幅員遼闊、經(jīng)濟比較落后的國家是最經(jīng)濟、最有效的通信和廣播手段。衛(wèi)星導(dǎo)航引起了導(dǎo)航技術(shù)的重大變化,實現(xiàn)了全天候、全球、高精度導(dǎo)航定位,應(yīng)用于艦船導(dǎo)航、海洋調(diào)查、海上石油鉆探、 大地測繪、 搜索營救等方面。氣象衛(wèi)星提供的云圖和其他氣象觀測資料對于提高氣象預(yù)報的精度,特別是對臺風(fēng)等災(zāi)害性天氣預(yù)報有很重要的作用,給國民經(jīng)濟許多部門帶來很大好處。地球資源衛(wèi)星是普查地球資源的最迅速、最有效、最經(jīng)濟的工具,可應(yīng)用于調(diào)查地下礦藏、海洋資源、水利資源,協(xié)助管理農(nóng)、林、牧、漁業(yè),監(jiān)視自然災(zāi)害和環(huán)境污染等方面。一顆地球資源衛(wèi)星每年獲得的收益約為衛(wèi)星研制和發(fā)射費用的十幾倍。
航空技術(shù)和航天技術(shù)不僅給國民經(jīng)濟各部門帶來直接經(jīng)濟效益,而且通過新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料、新工藝以及新的管理方法向國民經(jīng)濟各部門推廣和轉(zhuǎn)移,帶來了十分可觀的間接經(jīng)濟效益。
三、航空航天為科學(xué)研究的發(fā)展作出了重要貢獻。
在很長時間內(nèi),人類對自然界的認識全部來自在地球表面進行的生產(chǎn)活動和科學(xué)研究。航空技術(shù)為人類提供了從空中觀察自然界的條件。氣球是最早進行對地觀測、大氣探測的空中運載工具。飛機可以在上萬米的高空對地球進行大面積觀測。航天揭開了從太空觀測、研究地球和整個宇宙的新時代。人造地球衛(wèi)星剛一上天就發(fā)現(xiàn)了地球輻射帶。接著,各種科學(xué)衛(wèi)星和空間探測器發(fā)現(xiàn)了地球磁層、 地冕、 太陽風(fēng),基本上了解了它們的結(jié)構(gòu)及其相互影響,測量了太陽系大多數(shù)行星的大氣參數(shù)、表面結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分;在宇宙中發(fā)現(xiàn)了大量的X射線,γ射線和紅外天體,發(fā)現(xiàn)了極高能量的粒子以及可能是“黑洞”的天體。載人航天實現(xiàn)了人在太空的天文觀測,并且送人登上了月球,進行實地考察。通過航天活動獲得的有關(guān)地球空間、行星際空間、太陽系和遙遠宇宙天體的極其豐富的信息,大大更新了人類對于地球空間、太陽系和整個宇宙的認識,推動了天文學(xué)、空間物理學(xué)、高能物理學(xué)、生物學(xué)的發(fā)展,形成了一些新的學(xué)科分支。裝有各種遙感器的航天器已經(jīng)成為觀測和監(jiān)視地球物理環(huán)境的有效工具。衛(wèi)星氣象觀測、衛(wèi)星海洋觀測、衛(wèi)星資源勘測等新技術(shù)推動了氣象學(xué)、海洋學(xué)、水文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、測繪學(xué)的發(fā)展,產(chǎn)生了衛(wèi)星氣象學(xué)、衛(wèi)星海洋學(xué)、衛(wèi)星測繪學(xué)等一系列新的學(xué)科分支。載人航天器為人類創(chuàng)造了一個具有眾多特殊環(huán)境條件(極高真空、微重力、超低溫、強太陽輻射)的天然實驗室,可借以開展物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、新材料、新工藝等綜合研究工作。例如,在微重力條件下,可以研制和生產(chǎn)高純度大單晶、超純度金屬和超導(dǎo)合金以及特種生物藥品等。
四、航空技術(shù)和航天技術(shù)用于軍事使軍事裝備和軍事技術(shù)發(fā)生了根本的變化。
飛機用于戰(zhàn)爭,使戰(zhàn)爭開始從平面向立體轉(zhuǎn)化。飛機在戰(zhàn)爭中可以執(zhí)行攔擊、偵察、轟炸、攻擊、運輸和救護等任務(wù),用飛機和直升機執(zhí)行空投和空降已成為機動作戰(zhàn)的主要途徑。各種電子干擾飛機實行電子干擾和反干擾,是現(xiàn)代進攻和防御作戰(zhàn)中不可缺少的手段。各種噴氣式軍用飛機、火箭和導(dǎo)彈成為保障國家安全的重要武器。戰(zhàn)略轟炸機、洲際導(dǎo)彈和核潛艇等戰(zhàn)略武器構(gòu)成核威懾力量。衛(wèi)星偵察具有偵察面積大、速度快、可定期或連續(xù)監(jiān)視一個地區(qū),不受國界和地理條件限制等優(yōu)點,已成為現(xiàn)代作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)和戰(zhàn)略武器系統(tǒng)的重要組成部分。軍用通信衛(wèi)星、軍用導(dǎo)航衛(wèi)星、軍用測地衛(wèi)星、軍用氣象衛(wèi)星等都有重要軍事意義。由偵察衛(wèi)星、軍用通信衛(wèi)星、軍用導(dǎo)航衛(wèi)星以及空中預(yù)警和指揮飛機構(gòu)成的偵察、通信、導(dǎo)航、預(yù)警和指揮系統(tǒng),是國家現(xiàn)代防務(wù)系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”。
20世紀以來,航空航天工業(yè)是發(fā)展最快的新興工業(yè)。全世界從事航空航天工業(yè)的科技人員和工人,總數(shù)達幾千萬。在一些發(fā)達國家中,航空航天工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟中重要的產(chǎn)業(yè)部門。航空航天工業(yè)是典型的知識和技術(shù)密集型的工業(yè)。航空航天工業(yè)的發(fā)達程度,已經(jīng)成為衡量一個國家科學(xué)技術(shù)、國防建設(shè)和國民經(jīng)濟現(xiàn)代化水平的重要標志之一。