航空指飞行器在地球大气层内的航行活动，航天指飞行器在大气层外宇宙空间的航行活动。航空航天大大改变了交通运输的结构。1
经过近百年来的快速发展，航空航天已经成为21世纪最活跃和最有影响的科学技术领域，该领域取得的重大成就标志着人类文明的高度发展，也表征着一个国家科学技术的先进水平。1
发展历史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。1
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。人类逐渐取得了在大气层内活动的自由，也增强了飞出大气层的信心。1
到了50年代中期，在火箭、电子、自动控制等科学技术有了显著进展的基础上，第一颗人造地球卫星发射成功，开创了人类航天开始成为人类活动的新疆域。1
航空航天事业的发展是20世纪科学技术飞跃进步，社会生产突飞猛进的结果。航空航天的成果集中了科学技术的众多新成就。迄今为止的航空航天活动，虽然还只是人类离开地球这个摇篮的最初几步，但它的作用已远远超出科学技术领域，对政治、经济、军事以至人类社会生活都产生了广泛而深远的影响。1
基本概念航空航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动。航空必须具备空气介质和克服航空器自身重力的升力，大部分航空器还要有产生相对于空气运动所需的动力。1
翱翔天空是人类很久以来的梦想，但直到18世纪后期热气球在欧洲成功升空，这一愿望才得以实现。20世纪初期飞机的出现，开创了现代航空的新篇章。空气动力学是航空技术的科学基础，航空技术的每一项成就都离不开空气动力学的进展。1
航空按其使用方向有军用航空和民用航空之分。1
军用航空泛指用于军事目的的一切航空活动，主要包括作战、侦察、运输、警戒、训练和联络救生等。在现
民用航空泛指利用各类航空器为国民经济服务的非军事性飞行活动。根据不同的飞行目的，民用航空分为商业航空和通用航空两大类。商业航空指在国内和国际航线上的商业性客、货(邮)运输；这类运输服务主要由国内和国际干线客机、货机或客货两用机以及国内支线运输机完成。通用航空指用于公务、工业、农林牧副渔业、地质勘探、遥感遥测、公安、气象、环保、救护、通勤、体育和观光游览等方面的飞行活动；通用飞机主要有公务机、农业祝、林业机、轻型多用途飞机、巡逻救护机、体育运动机和私人飞机等。直升机在近海石油勘探、海防紧急救援、短途交通运输和空中起吊作业中也发挥着独特的作用。1
航天航天是指载人或不载人的航天器在地球大气层之外的航行活动，又称空间飞行或宇宙航行。航天的实现必须使航天器克服或摆脱地球的引力，如想飞出太阳系，还要摆脱太阳引力。从地球表面发射的飞行器，环绕地球，脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度，分别称为第一、第二和第三宇宙速度．是航天所需的三个特征速度。我国著名科学家钱学森认为人类飞行活动可以分为三个阶段，即航空、航天和航宇。他认为航空是在大气层中活动。航天是飞出地球大气层在太阳系内活动，而航宇则是飞出太阳系到广裹无根的宇宙中去航行。1
遨游宇宙是人类在征服自然的过程中产生的愿望。20世纪40年代初期，大型液体火箭的成功发射奠定了现代
占领和控制近地宇宙空间已经成为西方军事大国争夺军事优势的新焦点。在美国、俄罗斯等国已发射的航天器中，具有军事用途的超过70%。用于军事目的的航天器可分为三类：军用卫星系统、反卫星系统和军事载人航天系统。军用卫星主要分通讯卫星、气象卫星和侦察(间谍)卫星三种。反卫星系统包括反卫星卫星、定向能武器和动能武器。激光武器、粒子束武器和射频武器等屑于定向能武器，动能导弹、电磁饱和电热弹等屑于动能武器的范畴。军事载人航天系统分为空间站、飞船和航天飞机、空天飞机等，空间站可用作空间侦察与监视平台、空间武器试验基地、天基国家指挥所、未来天军作战基地等。20世纪80年代美国提出的所谓“星球大战”计划就是以水久性载人空间站为空间基地而部署的。1
航天的民用潜力也是非常巨大的。空间物理探测、空间天文探剽、卫星气象观测、卫星海洋观测、卫星广播通讯、卫星导航、遥感考古、太空旅游和地外生命探索等都是航天的重要应用领域；微重力环境下完成的各种化学、物理和生物实验成果是航天为人类文明与进步所做的直接贡献。1
航空与航天的联系航天不同于航空，航天器是在极高的真空宇宙空间以类似于自然天体的运动规律飞行。但航天器的发射和回收都要经过大气层，这就使航空航天之间产生了必然的联系。尤其是水平降落的航天飞机和研究中的水平起降的空天飞机。它们的起飞和着陆过程和飞机非常相似，兼有航空与航天的特点。航空航天一词，既蕴藏了进行航空航天活动必需的科学，又包含了研制航空航天飞行器所涉及的各种技术。从科学技术的角度看，航空与航天之间是紧密联系的。航空航天技术是高度综合的现代科学技术。力学、热力学和材科学是航空航天的科学基础；电子技术、自动控制技术、计算机技术、喷气推进技术和制造工艺技术对航空航天的进步发挥了重要作用；医学、真空技术和低温技术的发展促进了航天的发展。上述科学技术在航空和航天的应用中相互交叉和渗透，产生了一些新的学科，使航空和航天科学技术形成了完整的体系。1
航空航天的发展都与其军事应用密切相关，人类在该领域取得的巨大进展也对国民经济和社会生活都产生了重大影响，甚至改变了世界的面貌。航空航天科学技术已成为牵动其他高新技术发展的动力之一，航空航天工业仍然是国民经济建设和发展中的阳光产业，航空航天产品是附加值很高的高新技术产品。1
重大贡献航空航天的发展虽然与军事应用密切相关，但更为重要的是人类在这个领域所取得的巨大进展，对国民经济的众多部门和社会生活的许多方面都产生了重大影响，改变了世界的面貌。3
航空的发展大大改变了交通运输的结构，飞机为人们提供了一种快速、方便、经济、安全、舒适的运输手段,国际航班已经代替了远洋客轮,成为人们洲际往来的主要工具，密切了世界各国的交往。国内航班在一些国家更多地代替了铁路客运，加快了边远地区的开发。3
大型喷气式客机和通信卫星被认为是信息社会的两个重要支柱。在工业方面，飞机还广泛用于空中摄影、大地测绘、地质勘探和资源调查；在农业方面，飞机用于播种施肥、除草灭虫、森林防火以及环境保护。这一切对传统生产方式的变革产生了深远的影响。3
航天技术与其他科学技术相结合开创了许多新的技术途径，它们直接服务于国民经济的众多部门，产生了巨大的经济和社会效益。卫星通信具有通信距离远、容量大、质量好、可靠性高、灵活机动等优点，已成为现代通信的重要手段。80年代初期，国际卫星通信网已承担三分之二的洲际电信业务和几乎全部洲际电视传输业务。卫星广播可以对广大地区的公众直接进行电视广播，使电视广播技术发生根本性的变革。卫星通信能够把分散的电子计算机设备连成全国或国际的信息网络，大大发挥计算机系统的效用。卫星通信和卫星广播对幅员辽阔、经济比较落后的国家是最经济、最有效的通信和广播手段。卫星导航引起了导航技术的重大变化，实现了全天候、全球、高精度导航定位，应用于舰船导航、海洋调查、海上石油钻探、 大地测绘、 搜索营救等方面。气象卫星提供的云图和其他气象观测资料对于提高气象预报的精度，特别是对台风等灾害性天气预报有很重要的作用，给国民经济许多部门带来很大好处。地球资源卫星是普查地球资源的最迅速、最有效、最经济的工具，可应用于调查地下矿藏、海洋资源、水利资源，协助管理农、林、牧、渔业，监视自然灾害和环境污染等方面。一颗地球资源卫星每年获得的收益约为卫星研制和发射费用的十几倍。3
航空技术和航天技术不仅给国民经济各部门带来直接经济效益，而且通过新技术、新产品、新材料、新工艺以及新的管理方法向国民经济各部门推广和转移，带来了十分可观的间接经济效益。3
航空航天为科学研究的发展作出了重要贡献。在很长时间内，人类对自然界的认识全部来自在地球表面进行的生产活动和科学研究。航空技术为人类提供了从空中观察自然界的条件。气球是最早进行对地观测、大气探测的空中运载工具。飞机可以在上万米的高空对地球进行大面积观测。航天揭开了从太空观测、研究地球和整个宇宙的新时代。人造地球卫星刚一上天就发现了地球辐射带。接着，各种科学卫星和空间探测器发现了地球磁层、 地冕、 太阳风，基本上了解了它们的结构及其相互影响，测量了太阳系大多数行星的大气参数、表面结构和化学成分;在宇宙中发现了大量的X射线，γ射线和红外天体，发现了极高能量的粒子以及可能是“黑洞”的天体。载人航天实现了人在太空的天文观测，并且送人登上了月球，进行实地考察。通过航天活动获得的有关地球空间、行星际空间、太阳系和遥远宇宙天体的极其丰富的信息,大大更新了人类对于地球空间、太阳系和整个宇宙的认识，推动了天文学、空间物理学、高能物理学、生物学的发展，形成了一些新的学科分支。装有各种遥感器的航天器已经成为观测和监视地球物理环境的有效工具。卫星气象观测、卫星海洋观测、卫星资源勘测等新技术推动了气象学、海洋学、水文学、地质学、地理学、测绘学的发展，产生了卫星气象学、卫星海洋学、卫星测绘学等一系列新的学科分支。载人航天器为人类创造了一个具有众多特殊环境条件（极高真空、微重力、超低温、强太阳辐射）的天然实验室，可借以开展物理、化学、生物、医学、新材料、新工艺等综合研究工作。例如，在微重力条件下，可以研制和生产高纯度大单晶、超纯度金属和超导合金以及特种生物药品等。3
我国航空航天技术中国是世界文明古国，中国的风答和火箭是世界公认的员古老的飞行器。灿烂的中国古代文化与其他国家的古代文明一起，共同孕育了现代航空航天技术的萌芽。在近代中国的屈辱历史中，我国的工业化水平远落后于西方国家。新中国成立后，我国的航空航天工业开始快速发展。经过半个多世纪的努力，基本建成了我国的航空航天工业体系。航空航天工业在国防和经济建设中发挥着越来越重要的作用。”飞豹”战斗轰炸机和“神舟”号系列载人试验飞船的成功，标志着我国的航空航天工业进人了一个新的发展时期。1
我国航空技术从1910年清政府开始筹办飞机修造厂到1949年，旧中国只有十多个设备相当简陋的航空工厂，修理、装配、设计和制造过少量飞机。当时所有原材料、机载成品和设备均依赖外国进口，根本没有自己独立的航空工业，更谈不上航空科研体系。1
新中国成立以后，1951年4月17日，中央军委和政务院颁发了《关于航空工业建设的决定》。对新中国航空
尽管总体上我国的航空工业与发达国家之间还存在较大差距，但50多年来，我国先后建立了飞机、发动机、航空电子、军械武器、仪表等专业设计研究机构，建立了空气动力、强度、自动控制、材料、工艺、试飞和计算技术等专业研究试验机构。我国航空科研的技术手段不断更新、试验设备日臻完善，已建成了一批技术先进的风洞试验设施、飞机全机静力试验室、发动机高空模拟试车台和飞行试验实时数据采集和处理系统等。1
我国航空工业的产品主要有军用飞机、民用飞机、战术导弹、航空发动机、机载设备和以各种机动车为主的民用产品。1
我国航天技术新中国的航天工业起步于1956年。当时我国的经济还很落后，工业基础和科学技术力量也相对薄弱，为了把
国外航空航天技术国外航空技术世界上第一个科学思考和研究飞行的是意大利文艺复兴巨匠达芬奇，他不仅是画家、学者，也同时是航空科学先驱，是世界上公认的第一位以科学方法和科学知识研究飞行的伟大学者。4
飞机的发明人是美国的莱特兄弟。从1899年开始，莱特兄弟先后研制了三架滑翔机。前两架滑翔机满意地解
第二次世界大战结束带来民用航空运输的兴旺发达。1946年，全球空运旅客达1800万人次，其中三分之二是美国国内航空公司运送的。但当时飞机使用的是活塞式发动机，飞行但，飞行高度低，易受大气乱流影响，乘客体验非常不好。 4
第二次世界大战时期因军事需要兴建的大型机场为战后民航迅速发展创造了良好环境，喷气发动机的出现适时为民航机喷气化奠定了基础。喷气机投入使用是民航技术的一次跃升，不仅使民航飞机的速度提高，而且使飞行高度跨举到平流层，提升了飞行的安全性和舒适性。4
国外航天技术航天技术是现代科学技术的结晶，它以基础科学和技术科学为基础，汇集了20世纪许多工程技术的新成就。力学、热力学、材料学、医学、电子技术、光电技术、自动控制、喷气推进、计算机、真空技术、低温技术、半导体技术、制造工艺学等对航天技术的发展起了重要作用。这些科学技术在航天应用中互相交叉和渗透，产生了一些新学科，使航天科学技术形成了完整的体系。航天技术不断提出的新要求，又促进了科学技术的进步。4
18世纪，印度军队在抗击英国和法国军队的多次战争中曾大量使用火箭并取得良好的效果，由此推动了欧洲火箭技术的发展。4
19世纪末20世纪初，随着科学技术的进步，近代火箭技术和航天飞行发展起来，先驱者的代表人物有苏联的齐奥尔科夫斯基、美国人戈达德和携国奥伯特。4
二战后，美国俘虏了以冯·布劳思为首的德国火箭专家，缴获了100余枚v-2火箭。美国陆军在布劳恩的帮助下于1945年成功发射了v-2火箭。1946年开始研究“红石”弹道导弹，1954年制订人造卫星计划，1958年2月1日“丘比特”c火箭成功发射美国第一颗人造卫星，美国为发射多种航天器的需要，先后研制成功“先锋”号、“丘诺”号、“红石”号、“侦察兵”号、”大力神”号和“土星”号等运载火箭。4
航空航天“颠覆性技术”“颠覆性技术”的概念最早于1995年在《哈弗商业评论》中提出，指能够建立新技术和新市场的突变式技术。2016年国务院发布的“十三五”科技创新规划中也提到要“构造先发优势”，重视颠覆性技术的作用。赵群力表示，颠覆性技术风险高，研发周期长，但却是航空装备升级换代的决定性力量。5
一、高超音速技术5
高超音速指物体的速度超过5倍音速。高超音速飞行器采用的超音速冲压发动机被认为是继螺旋桨和喷气推进之后的“第三次动力革命”。美国、俄罗斯、法国、日本、印度等国正不断开展实验。5
2013年，美国军方最新研发的实验型高超音速飞机X-51A以5倍多音速的速度飞行了3分多钟；2014年，美国国防部先进研究项目局（DARPA）启动了“高超音速吸气式武器概念（HAWC）”和“战术助推滑翔系（TBG）”这两个项目。1
高超音速技术将主要用于运输、攻击、ISR、进入空间等。预计2020年，美军可掌握高超声速导弹的技术；2030年掌握有限用途和使用次数的高超声速飞机技术；2040年掌握可多次、长时间使用高超声速飞机技术。5
二、无人机技术5
这个无人机绝不是仅仅指网上有出售的那些遥感小型无人机，这项技术在军事和商业领域都有很大的应用前景。5
2016年6月，美国辛辛那提大学开发的“阿尔法”（ALPHA）智能超视距空战系统通过了专家评估，并在空战模拟器环境下，击败了有着丰富经验的退役美国空军上校吉恩·李。5
三、变体飞机技术5
变体飞机，既变形飞机，指飞行器在飞行过程中可以改变形状，有效地实现外形的分布式连续式变形，以适应宽广变化的飞行环境，完成各种任务使命。2015年5月，美国柔性系统公司（FlexSys）的分布式柔性变形机翼技术取得重大进展，使用这种技术的变形襟翼在“湾流”III飞机上的偏转角（固定设置）达到预期的30度，并成功验证了飞行性能。5
四、高速直升机技术5
高速直升机是指保留直升机的飞行特征，且巡航速度达到400至500千米每小时的直升机，运输效率和机动性优越。直升机的巡航速度一般为每小时200至300千米。美国从20世纪五六十年代开始探索高速直升机，欧洲、俄罗斯也在积极推进。最新进展中，值得关注的有西科斯基、贝尔直升机公司以及极光公司的三个方案。5
在西科斯基/波音的SB-1方案中直升机最大起飞重量约为13.6吨，可在高温、高原环境下搭载4名机组成员和12名全副武装的士兵，最大飞行速度能够达到250节（463千米/时）。第二大方案是贝尔直升机公司V-280方案（上图），采用倾转旋翼设计，设计速度达280节，航程800海里，可乘坐4名机组人员及14名武装人员，有效载荷为12000磅，计划2017年首飞。极光公司的“雷击”方案，设计的持续飞行速度达到556-741千米/小时，悬停效率不低于75%；巡航状态升阻比不低于10，有用载重（燃油和有效载荷）不低于总重的40%，有效载荷不低于总重的12.5%。5
五、伪卫星技术5
伪卫星技术可以使对位置测算的精确度更高，负责实时接收GPS信号并测出伪距误差，把误差数据提供给本地用户，用户则以此更正自己测得的伪距，使计算出的位置精度更高。方案包括英国“西风”太阳能无人机，巡航高度为7万英尺（21336米），续航时间可达3月，可携带有效载荷5公斤。据说英国国防部已经订购了两架，计划2016年首飞。美国的“秃鹰”太阳能无人机概念方案中，无人机能携带1000磅、5千瓦的载荷，最长可以在空中连续工作5年，但由于技术难度太大，项目已经终止。5
六、空基发射航天器技术5
1990年代，轨道科学公司就改装了洛克希德公司（现洛克希德·马丁公司）研制的三发动机宽体喷气式客机L-1011，来发射“飞马座”火箭，其近地轨道运载能力443kg，成功发射过几十次。5
2002年，DARPA启动“空中发射辅助太空进入（ALASA）”项目，目标是在24小时内将100磅卫星发射进入地球低卫星轨道，而且每次发射成本不超过100万美元。5
七、分布式电推进技术5
分布式混合电推进系统，是指通过传统燃气涡轮发动机为分布在机翼和机身的多个电机/风扇提供电力，并由电机驱动风扇提供绝大多数或全部的推力的新型推进系统。这项技术的最大优势是能极大地降低推进系统燃油消耗量和各种排放，并且减少噪声，对商用或军用飞机都有应用价值。欧洲、美国政府都将分布式混合电推进系统视为潜力技术，在2030年后投入使用。5
NASA的X-57分布式电推进技术验证机将在2017年首飞。空客已经开始研究基于分布式混合电推进系统的翼身融合飞机方案。5
八、机载激光武器技术5
1990年代，美国空军启动了基于氧碘激光器的ABL和ATL机载激光武器研究计划，用于战区弹道导弹助推段防御及其他战术目标防御，具有反卫星能力。2010年，由于试验未达到预期目标，以及使用维护上的诸多困难，空军停止了这项计划。尽管如此，美国在目标搜索与跟踪、激光大气传输补偿、抖动控制和高能激光束管理等方面取得了重要进展。5
九、计算材料技术5
材料对航空设备的更新与完善至关重要。计算材料技术的主要用途是，可以通过理论模型和计算，预测或设计材料结构与性能，从而大幅提高新材料的研发效率，并且可以按照特定的要求设计出满足工程需要的特种材料和超材料。5
其关键技术是材料建模技术、材料仿真技术、材料数据库。2011年，奥巴马政府曾正式决定进行材料基因组计划，目标是将新材料的研发周期缩短一半。美国奎斯泰克（Questek）公司已经使用计算材料技术开发新型材料。2014年，该公司开发出多种高性能结构钢且在飞机上得到应用。5
本词条内容贡献者为:
于仁业 - 高级工程师 - 中航工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司
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