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(jì)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(dòng)控制、噴氣推進(jìn)、 計(jì)算機(jī)、 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(duì)航空航天的進(jìn)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(jìn)了這些科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。
20世紀(jì)以來(lái),航空工程和航天工程的規(guī)模日益擴(kuò)大,工程技術(shù)的復(fù)雜程度越來(lái)越高。一架大型飛機(jī)由數(shù)十萬(wàn)個(gè)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(jì)效益,需要做大量的協(xié)調(diào)和管理工作。60年代參加美國(guó)“阿波羅”載人登月工程的有上百個(gè)科研機(jī)構(gòu),二萬(wàn)多家企業(yè)。制造的元器件多達(dá)幾百萬(wàn)個(gè)。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(wàn)個(gè)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(gè)技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)上合算、研制周期短、協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)方便的實(shí)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(huì)勞動(dòng)的組織協(xié)調(diào)和管理,需要有一套嚴(yán)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(shí)踐機(jī)會(huì),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(kāi)拓的系統(tǒng)工程思想對(duì)人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)活動(dòng)也產(chǎn)生了重要影響。
航空航天的發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的眾多部門(mén)和社會(huì)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(yùn)輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
飛機(jī)為人們提供了一種快速、方便、經(jīng)濟(jì)、安全、舒適的運(yùn)輸手段,國(guó)際航班已經(jīng)代替了遠(yuǎn)洋客輪,成為人們洲際往來(lái)的主要工具,密切了世界各國(guó)的交往。國(guó)內(nèi)航班在一些國(guó)家更多地代替了鐵路客運(yùn),加快了邊遠(yuǎn)地區(qū)的開(kāi)發(fā)。大型噴氣式客機(jī)和通信衛(wèi)星被認(rèn)為是信息社會(huì)的兩個(gè)重要支柱。在工業(yè)方面,飛機(jī)還廣泛用于空中攝影、大地測(cè)繪、地質(zhì)勘探和資源調(diào)查;在農(nóng)業(yè)方面,飛機(jī)用于播種施肥、除草滅蟲(chóng)、森林防火以及環(huán)境保護(hù)。這一切對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的變革產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
二、航天技術(shù)與其他科學(xué)技術(shù)相結(jié)合開(kāi)創(chuàng)了許多新的技術(shù)途徑,它們直接服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的眾多部門(mén),產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
衛(wèi)星通信具有通信距離遠(yuǎn)、容量大、質(zhì)量好、可靠性高、靈活機(jī)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),已成為現(xiàn)代通信的重要手段。80年代初期,國(guó)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(duì)廣大地區(qū)的公眾直接進(jìn)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(jì)算機(jī)設(shè)備連成全國(guó)或國(guó)際的信息網(wǎng)絡(luò),大大發(fā)揮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效用。衛(wèi)星通信和衛(wèi)星廣播對(duì)幅員遼闊、經(jīng)濟(jì)比較落后的國(guó)家是最經(jīng)濟(jì)、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(shí)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(cè)繪、 搜索營(yíng)救等方面。氣象衛(wèi)星提供的云圖和其他氣象觀(guān)測(cè)資料對(duì)于提高氣象預(yù)報(bào)的精度,特別是對(duì)臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)有很重要的作用,給國(guó)民經(jīng)濟(jì)許多部門(mén)帶來(lái)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(jì)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(fèi)用的十幾倍。
航空技術(shù)和航天技術(shù)不僅給國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)效益,而且通過(guò)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料、新工藝以及新的管理方法向國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)推廣和轉(zhuǎn)移,帶來(lái)了十分可觀(guān)的間接經(jīng)濟(jì)效益。
三、航空航天為科學(xué)研究的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。
在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),人類(lèi)對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)全部來(lái)自在地球表面進(jìn)行的生產(chǎn)活動(dòng)和科學(xué)研究。航空技術(shù)為人類(lèi)提供了從空中觀(guān)察自然界的條件。氣球是最早進(jìn)行對(duì)地觀(guān)測(cè)、大氣探測(cè)的空中運(yùn)載工具。飛機(jī)可以在上萬(wàn)米的高空對(duì)地球進(jìn)行大面積觀(guān)測(cè)。航天揭開(kāi)了從太空觀(guān)測(cè)、研究地球和整個(gè)宇宙的新時(shí)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(cè)器發(fā)現(xiàn)了地球磁層、 地冕、 太陽(yáng)風(fēng),基本上了解了它們的結(jié)構(gòu)及其相互影響,測(cè)量了太陽(yáng)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(xiàn),γ射線(xiàn)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(shí)現(xiàn)了人在太空的天文觀(guān)測(cè),并且送人登上了月球,進(jìn)行實(shí)地考察。通過(guò)航天活動(dòng)獲得的有關(guān)地球空間、行星際空間、太陽(yáng)系和遙遠(yuǎn)宇宙天體的極其豐富的信息,大大更新了人類(lèi)對(duì)于地球空間、太陽(yáng)系和整個(gè)宇宙的認(rèn)識(shí),推動(dòng)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(guān)測(cè)和監(jiān)視地球物理環(huán)境的有效工具。衛(wèi)星氣象觀(guān)測(cè)、衛(wèi)星海洋觀(guān)測(cè)、衛(wèi)星資源勘測(cè)等新技術(shù)推動(dòng)了氣象學(xué)、海洋學(xué)、水文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、測(cè)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(cè)繪學(xué)等一系列新的學(xué)科分支。載人航天器為人類(lèi)創(chuàng)造了一個(gè)具有眾多特殊環(huán)境條件(極高真空、微重力、超低溫、強(qiáng)太陽(yáng)輻射)的天然實(shí)驗(yàn)室,可借以開(kāi)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(jī)用于戰(zhàn)爭(zhēng),使戰(zhàn)爭(zhēng)開(kāi)始從平面向立體轉(zhuǎn)化。飛機(jī)在戰(zhàn)爭(zhēng)中可以執(zhí)行攔擊、偵察、轟炸、攻擊、運(yùn)輸和救護(hù)等任務(wù),用飛機(jī)和直升機(jī)執(zhí)行空投和空降已成為機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)的主要途徑。各種電子干擾飛機(jī)實(shí)行電子干擾和反干擾,是現(xiàn)代進(jìn)攻和防御作戰(zhàn)中不可缺少的手段。各種噴氣式軍用飛機(jī)、火箭和導(dǎo)彈成為保障國(guó)家安全的重要武器。戰(zhàn)略轟炸機(jī)、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(gè)地區(qū),不受?chē)?guó)界和地理?xiàng)l件限制等優(yōu)點(diǎn),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(cè)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(jī)構(gòu)成的偵察、通信、導(dǎo)航、預(yù)警和指揮系統(tǒng),是國(guó)家現(xiàn)代防務(wù)系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”。
20世紀(jì)以來(lái),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(dá)幾千萬(wàn)。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家中,航空航天工業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的產(chǎn)業(yè)部門(mén)。航空航天工業(yè)是典型的知識(shí)和技術(shù)密集型的工業(yè)。航空航天工業(yè)的發(fā)達(dá)程度,已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)、國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。