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航天技术的重要性精选(九篇)

航天技术的重要性

第1篇:航天技术的重要性范文

关键词:陕西航天;职业教育;发展

中图分类号:G718.5 文献标识码:A 文章编号:

一、航天事业的发展

陕西航天工业企业众多。目前中国航天科技集团公司所辖的科研生产联合体(研究院)中,西安就有第四研究院、第五研究院西安分院、第六研究院、第九研究院等,下属企事业单位20多个。中国航天科工集团公司下属的二一所也在西安。陕西航天涉及宇航、战略、战术等多种型号的固、液体发动机研制生产,卫星通信、遥感及测控。特别是航天六院作为我国液体火箭发动机研制中心和专业抓总单位,承担着为我国运载火箭和导弹武器提供液体火箭发动机的重任,他们研制生产的长征系列发动机屡屡创下航天史上的奇迹,被誉为“金牌”的发动机确保了100%的成功发射,六院也被誉为了“中国航天动力之乡”。在陕的航天企事业从业人员超过3万人,2012年底这些航天企业的总收入超过250亿元人民币,占整个陕西国防科技工业的近四分之一。

2006年7月,中国航天科技集团和陕西省、西安市政府联合共建了部级民用航天产业基地,2010年11月,西安国家民用航天产业基地又升级为部级陕西航天经济技术开发区。西安国家民用航天产业基地位于西安市东南部,规划面积为23.04平方公里,远期预留约35.5平方公里的发展规划空间。西安国家民用航天产业基地的建立为航天技术应用产业的进一步发展提供了更为广阔的空间。随着西安国家民用航天产业基地的升级与发展,陕西各航天企业坚持军民结合、寓军于民的方针,发挥航天技术特色和优势,大力发展航天技术应用产业。航天四院在复合材料、机械电子、精细化工等领域形成支柱,并开发出一百多种产品。航天五院西安分院在通信、导航产品的开发中所研制的伞型便携天线、充气式便携天线在地震应急通信、防洪、救灾、新闻采集等领域广泛应用。航天六院开发了热能工程、特种泵阀、化工生物、石化、环保、印包等重点航天技术应用产业项目,形成了流体机械、热能工程、光机电一体化等三大产品系列,广泛应用于石油、化工、煤炭、电力、消防、交通、环保等领域,取得了良好的经济效益和社会效益。航天九院16所作为航天系统历史最久且唯一从事液浮惯性器件研制生产及其相关惯性仪表、自动控制、精密机械、电子线路、计算机应用的专业科研生产所、厂,具有很强的研制及精密加工能力。771所建设的集成电路封装、印制板、电源、民用仪器仪表等产业化项目也已取得新的成就。以专用设备制造、电子信息、特种化工、新材料、新能源为主的航天民用技术和产品为陕西地方经济腾飞起到了助推作用。

二、陕西航天职业教育的现状

航天事业的蓬勃发展必须有丰富的各方面人才的智力支持,在高技能人才培养方面也是如此。历史上陕西的航天单位中有多所职业教育学校,其中有六九一厂(现属航天九院)举办的“延河无线电技工学校”,骊山微电子公司(现属航天九院)举办的“骊山职工大学”,航天四院举办的“向阳技工学校”和“陕西航天工业学校”,航天六院举办的“六七红光技工学校”等,开设的专业主要有机械加工、无线电技术、计算机技术、半导体等。当时这些学校的业务均由陕西航天管理局(七级局)统一管理,统一与当地教育部门对接。

现在,航天四院和航天六院仍在继续办学。航天四院拥有“陕西航天技术学院”和“陕西航天工业学校”,航天六院拥有“陕西航天职工大学”和“西安航天技工学校”。这四所学校开设有航天制造技术(特种焊接技术)、航天制造技术(数控方向)、机电一体化技术(CAD方向)、模具制造技术(橡塑膜具)、电子装配技术(智能流体量表装配)、供应电技术(太阳能光伏发电)、计算机网络技术、计算机应用技术、市场营销、物流管理、物业管理、电子商务、会计电算化、特种密封技术、特种覆膜技术、特种材料成型技术、高能化工技术、精细化工技术、环境保护技术等20多个专业,面向高等职业教育和中等职业教育二个层次培养学生,目前在校学生有5000多人。

特别是航天六院所举办的两所学校地处西安国家民用航天产业基地,所培养的学生供不应求,主要被产业基地所属的企业所录用。该校充分利用现有的办学资源开展职业教育,近年来先后培养出了多名选手参加陕西省和国家相关专业的技能大赛,涌现出了6名陕西省“技术能手”,特别是2012年学校代表陕西省参加了第42届世界技能大赛机械工程设计—CAD全国选拔赛,有3名学生进入全国前20名,有1名选手进入了国家集训队,为陕西职业教育赢得了荣誉。该校还自主开发了适应于信息现代化的“陕西省参加数控大赛培训系统”和“一体化教学系统“软件,不仅为各类学生的技能提高提供了便利的学习方式,也填补了陕西省职业教育在这一领域的教研空白。针对近年来太阳能光伏企业在陕西的兴起,该校不仅及时开设了这一专业,而且还利用自身航天系统的优势,开发了用于学生实验的具有自主知识产权的“太阳能光伏发电实验箱”,较好地解决了学生操作能力提高这一现实问题。

尽管六院所属的两所职业院校办学有自己的鲜明特色,但规模小、校舍面积不足,企业和地方政府对企业办学的看法和政策上的不一致性成了制约学校发展的“瓶颈”问题。在企业看来,自己所举办的学校除了为自身培养技能人才之外,在很大程度上还解决了地方政府所辖区域的人口就业问题,企业已经承担了较多的社会责任,企业应将更大的精力放在发展产业和产品上,不应该再去为学校扩大而投入更多的资金。而在地方政府看来,企业办学是为了自己企业新生劳动力的补充而为的,办学所需的经费应该由企业来负担,政府有限的经费首先要用在自己所管的学校发展上。这样的结果使得目前的航天职业教育的发展处在了“两难”境地,有需求无空间,要发展无资金。要破解这一难题,笔者认为必须进行教育资源整合。

三、促进陕西航天高等职业技术教育发展的思考

(一)提高对发展航天高等职业技术教育必要性的认识

第一,要充分认识到航天事业发展对高技能人才的需求。航天科技的发展水平,体现了一个国家科技实力、国防实力和综合国力,标志着一个国家国际地位的高低。国务院的国家中长期科学和技术发展规划纲要指出,航天科技是未来创新的四大关键技术领域之一。西安作为陕西的省会城市,其综合科技实力位列全国第三,是中国科学研究、国防科技、高等教育、高新技术的重要基地。同时,西安也是中国航天重要的研发和制造基地,是中国航天的“动力之乡”。而发展航天事业,离不开各类高素质的、能够适应航天企业特点的技能人才、专业人才和创新人才。

第二,要认识到航天科技民用产业化发展对高技能人才的需求。21世纪是航天科技走向产业化发展的一个新时代。国际航天商业委员会早就预测,2010年全球航天产业来自商业服务和政府计划的总收入将超过15800亿美元。据国际宇航协会报告,航天科技走向民用产业化发展,每投入1美元将产出16美元,相关产业带动比是1:12。我国政府高瞻远瞩,将“航天北京、航天上海、航天西安、航天成都”列入国民经济发展规划,目前已在建设中的“上海国家民用航天产业基地”和“西安国家民用航天产业基地”,将航天科技民用产业化发展推向了高速发展的进程。特别是西安国家民用航天产业基地的建立,不仅为陕西省的航天科技民用产业化的发展搭建起了平台,符合中国航天科技集团公司“铸造国际一流宇航公司”战略发展目标,同时也为陕西经济实现“拐弯提速”发展注入了新的活力。中国航天科技集团公司第四研究院和第六研究院,是陕西乃至西北地区最具代表性的大型航天骨干企业。推进航天科技民用产业化的发展,加速西安国家民用航天产业基地的建立,其责无旁贷。航天科技民营产业化发展需要大量的高素质技能人才。

第三,要认识到航天军工产品和航天制造技术的特殊性对高技能人才的需求。航天军工产品是高科技与先进制造技术的结合产物,它不仅集中体现了“新材料、新技术、新工艺和新设备”的“四新”基本要求,而且航天制造技术在产品的生产和制造工艺方面,也有着与其它制造业不同的特点。因此,举办具有航天特色的高等职业技术学院,在航天企业的环境中,结合企业的科研和生产,开展教学和实训,培养掌握航天制造技术的高技能人才,不仅对航天科技集团第四研究院和第六研究院精湛的军工产品技术,是很好的传承和发扬,对航天事业的发展,也是功在千秋之举。

第四,要看到航天企业文化、管理模式对航天高等职业教育的需求。航天企业不仅军工产品和制造技术具有特殊性,同样,企业文化和企业管理模式,也有着与其他企业不同的特点。企业文化是一个企业的核心精神、企业的凝聚力和企业的生命力的内在表现。航天企业文化是以“航天传统精神” 、“两弹一星精神”和“载人航天精神”为核心的企业文化。管理决定企业的成败,质量是企业的生命。航天军工科研和生产的特殊性,要求产品质量“百分之百”,火箭发射和载人飞船、探月等空间活动“万无一失”,并以此为基础,形成了航天企业独特的管理模式。认同企业文化,适应企业管理模式和掌握企业生产技术,是任何一个企业在选用人才时,都必须考虑的三个问题。航天企业更是如此。为航天企业培养的适用型技能人才,不仅要掌握航天制造技术,同时还要在认同航天企业文化和适应航天企业管理模式的基础上,达到自觉地融入航天企业环境的境界。在这一点上,航天高等职业教育在人才培养方面具有得天独厚的优势。

(二)正确把握国家及陕西省职业教育发展政策

党的十报告中明确提出要加快发展现代职业教育。具有中国特色的现代职业教育就是要建立起“适应需求、内部衔接、外部对接、多元立交”的体系。国家中长期教育改革和发展规划纲要指出,发展职业教育要调动行业企业的积极性。建立健全政府主导、行业指导、企业参与的办学机制,制定促进校企合作办学法规,促进校企合作制度化。鼓励行业组织、企业举办职业学校,鼓励委托职业学校进行职工培训。制定优惠政策,鼓励企业接收学生实习实训和教师实践,鼓励企业加大对职业教育的投入。教育部副部长鲁昕在去年谈到职业教育发展时强调,职业教育办学要依据国家机制、国家标准、国家方向去做。具体讲国家机制就是要建立健全政府主导、行业指导、企业参与的办学机制;国家标准就是必须吸收行业企业和第三方机构等参加标准建设,形成多方参与、适应技能型人才培养要求的国家标准体系;国家方向就是校企合作。产教结合、校企合作是职业教育区别于其他教育的重要特征。陕西省教育部门2013年的工作要点中也进一步明确:要加快发展现代职业教育,优化整合职业教育资源;启动示范性职业教育集团项目,推动《陕西省职业教育校企合作促进条例》立法进程,使校企深度融合。上述政策为振兴陕西航天职业教育提供了重要依据。

(三)政府、企业共同努力,整合航天职业教育资源

教育部副部长鲁昕指出,在我国现行体制下,要整合优质资源,形成职教发展合力,国家层面靠职业教育联席会议制度,微观层面靠集团化办学。职业学校要尽快组建或加入职教集团,把政府、行业、企业、科研机构、社会组织、职业院校等6类主体的优势集中起来,进一步完善治理结构和决策模式,共同推动职业教育科学发展。

陕西是我国教育大省和国防科技工业大省,也是航天产业大省。目前陕西所设置的37所高等职业技术学院中,涵盖了航空、电子、兵器等国防科技工业,航空业甚至建立了两所院校。但目前航天在陕西乃至整个西北地区,除了陕西航天职工大学(成人高校)与西安航天工业学校(中等专业学校)两所独立设置的学校,尚没有一所具有航天特色和航天背景的高等职业技术学院。这也是陕西高等职业院校布局上的不足。因此,整合资源设立航天职业技术学院,是调整和改善陕西省乃至整个西北地区高等职业教育院校结构和布局的需要。 西安国家民用航天产业基地按照省市的要求,正在制定和完善《西安国家民用航天产业基地教育发展中长期规划(2012——2020)》,按照这个规划的战略目标,第一阶段要做到职业教育与基地发展相协调,职业技术人才满足基地需求,形成适应基地发展的职业教育特色;第二阶段要做到创新职业教育发展,建成适应基地社会经济全面发展的现代职业教育。这个规划为设立陕西航天职业技术学院提供了可能。

在发展陕西航天高等职业技术教育事业上,地方政府应将进一步解放思想,转变职能,多为企业、行业排忧解难,可以借鉴其他省市的一些做法。例如重庆市人民政府在设立由四川航天七院主管的重庆航天职业技术学院时,就将当时政府所辖的一所占地近300亩的中专学校,以较低的成本划转给了该学院,而且原来中专学校教师的工资支出至今仍由地方财政负担,使重庆航天职业技术学院发展成了重庆市“示范高职学院建设单位”。在组建陕西航天职业技术学院时,可以将目前的航天四院和航天六院举办的学校合并,优化教育资源,以目前的“陕西航天职工大学”为基础,在西安国家民用航天产业基地建立“西安航天职业技术学院”,政府出土地让政策,企业出师资引资金,共同发展航天职业技术教育。或者政府将目前已经设立的高等职业技术学院与航天所属的职业院校整合,共同培养陕西航天事业发展所需要的具有航天特色的高技能人才。

“十二五”期间是中国航天事业进一步发展的重要战略机遇期,也是促进航天技术民用转化,实现美丽“中国梦”的关键时期,在陕西建立起包括航天在内的完善的高等职业技术教育体系,必将为陕西经济的快速发展起到积极助推作用。

参考文献:

[1]中共陕西省委教育工委.陕西省教育厅2013年工作要点[EB/OL]. / 2013-1-24

[2]加快推进职业教育集团化办学 全面建设现代职业教育体系[EB/OL].cn/s/blog_54c5e6110101/ 2013-3-31

[3]航天五院西安分院院长史平彦[EB/OL]. .cn/n/2013/0106/c414-... 2013-1-6

[4]陕西国防科技工业规模中国居首 聚焦“民参军”模式[EB/OL]. /mil/2012/08-21/412.

第2篇:航天技术的重要性范文

历史上,远洋航海技术的兴起,导致了世界贸易的发展、世界市场的开辟和近代科学的一系列成就,开始了一个“全球文明”的时代。当今载人航天技术的兴起,则使人类走出了地球摇篮而到达浩瀚无边的太空,开始了“太空文明”的新时代。距地面100千米以上的太空是继陆地、海洋和大气层之外人类的第四个生存环境,那里有取之不尽、用之不竭的宝贵资源,它比地球上可利用的资源要多得多,其中包括太阳能、强辐射、高洁净、高真空、微重力、高远位置,以及月球、火星、小行星上的地球稀有矿藏等,开发它们对人类的发展具有重要意义。

从古至今,人类一直在不断努力扩展自身的生存空间,其活动范围经历了从陆地到海洋,从海洋到大气层空间,再从大气层空间到太空的逐步发展过程。人类活动范围的每一次扩展,都是一次伟大的飞跃,增强了人类认识和改造自然的能力,促进了生产力和社会的发展。

为了开发太空资源,人类现已研制和发射了两大类航天器――无人航天器和载人航天器。1957年10月4日,人类在发射第一颗人造卫星时,谁曾想到50多年后的今天卫星会有如此广泛的用途,它已成为当代社会中必不可少的基础设施,为人类社会的快速发展提供了强大的动力,使这近60年的发展程度超越了过去几百年的发展。

航天是人类对未知的探索

载人航天是航天技术向更高阶段的发展。由于载人航天器可以由航天员直接操作,所以它可以开展复杂、多变的科研工作,进一步提高航天活动的效益,大大扩展航天器的功能和用途,对人类社会的文明和进步有巨大推动作用。例如,利用人的敏锐观察力、分析判断能力以及机动灵活能力,可更有效地进行“观天看地”活动,它远胜于遥感卫星的能力;利用人所具有的灵活操作能力,可完成航天器在空间的装配、拆卸、检测、维修、更换部件、实验操作和对接控制等复杂任务;利用人的主观能动性和随机应变能力,可避免和减少航天器发生事故,排除故障,化险为夷;利用人的智能与高度思维能力,可在太空进行有效载荷的实验研究,无论是航天医学和生物学实验,还是生产、制造药物与器件,大都离不开人的照料与操作,并要求有人来随时观察、记录、分析与处理数据,修改程序,处理意外情况和进行样品的补给等。

简言之,航天员在太空的主要作用可归纳为5个:飞行监控、装配维修、研究探索、太空生产、相互支持和照料。另外,航天器上有人,还可实现人与自动化的结合,相互取长补短,这比单纯自动化在工作效率、安全性、可靠性和经济性等方面都会取得明显改善。

载人航天技术持续的开拓性和高度的综合性,决定了它的发展方向新颖,思路开阔,涉及学科、专业广泛,从而使它有高层次、多途径和全方位的渗透性,对各种技术领域的前沿研究都产生着深刻的影响,其“裂变反应”比比皆是。载人航天技术与其他科技互相渗透后又可产生不少新的交叉学科,扩大了其应用范围。例如,形成了空间生物学、空间材料工艺学等新的边缘学科。其应用效益不能单纯以产品销售收益来衡量,而应主要体现在改变传统生产方式,开拓出新技术、高效益产业和促进国民经济的增长等方面。

所以,中国在航天技术、综合国力发展到一定水平后,于1992年9月21日正式开始实施中国载人航天工程,该工程对中国的国计民生起到了明显的推动作用,例如:中国载人航天工程体现了中国综合国力和提升了中国的国际威望。因为发展载人航天需要依靠先进的技术水平、发达的工业基础和雄厚的经济实力,对当今世界的政治、经济和科技等诸多方面具有重大影响,它已经成楹饬恳桓龉家综合国力的重要标志。中国现已先后把11名航天员送入太空,这一壮举也像20世纪六七十年代中国拥有“两弹一星”一样,引起了全世界的广泛注视,大大提高了中国的国际威望和国际地位,振奋了民族精神,增强了全民族的凝聚力。

中国载人航天工程带动了中国科技的全面、快速发展。因为中国载人航天技术集中体现国家现代科技多个领域的发展程度,同时又给现代科技各个领域提出新的发展需求,从而大大促进整个科技的发展,并为培养和造就航天科技人才作贡献。中国载人航天工程自1992年实施以来,在组织实施13次航天飞行任务、突破和掌握一系列核心关键技术的过程中,取得了近千项部级发明专利,推进了中国航天基础设施建设,使中国航天科技产业实现了跨越发展,并辐射带动了上述科学领域和工程技术快速发展,极大促进了中国科学技术水平的整体提升。

中国航天事业发展的前期着重于高远位置资源的利用,各种人造卫星均是利用高远位置资源有效地为人类社会服务,而在微重力等其他太空资源的利用上考虑得不多。1992年开始发展的中国载人航天主要是利用微重力资源以及其他资源进行科学实验和技术试验,改善地面生产工艺,为人类创造新的财富。中国航天员在载人航天器内微重力条件下进行的基础物理、空间天文、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学和地球观测等许多学科的研究,也能取得不少在地球上很难甚至根本无法获得的科研成果。

航天与每个人的生活都不遥远

中国载人航天工程促进了太空资源的开发,为人类造福。在中国载人航天工程发展过程中创造的许多新技术、新工艺、新材料和新知识等,带动了传统产业的技术改造,提高了生产率和经济效益,促进工业和第三产业的发展,增加了就业岗位。这些新技术还广泛得到二次应用,或叫间接应用,即把用于中国载人航天器的热控制、环境控制、遥测遥控、太阳电池、航天服等技术分别用于地面通信、能源、医药、运输和消费品等相关的行业中,从而取得了很高的效益。

第3篇:航天技术的重要性范文

陕西将迎来新一轮发展机遇。航天科技,是世界瞩目的前沿科技。神舟飞船的升空,嫦娥卫星的奔月,航天员的太空漫步,极大地提升了我国的国际地位和综合实力,也揭开了航天技术的神秘面纱。

在欣喜之余,我们高兴地看到,航天科技正改变着我们的生活,许多尖端技术已深入到民用领域,直接服务于国家的经济建设。总部位于西安的中国航天科技集团公司第六研究院,就是立足西部,打造航天产业高地的典范。

航天科技走向国民经济建设主战场

中国航天科技集团公司第六研究院(以下简称航天六院)是我国液体火箭发动机的研制中心和航天液体动力专业研究院,被誉为“中国航天动力之乡”和航天液体动力“国家队”。研究院在确保完成国家重点航天科研生产任务的同时,发挥航天高技术优势,走向国民经济建设的主战场,在振兴我国装备制造业中大展身手。

航天六院下属10个研究所、生产厂,控股上市公司陕西航天动力高科技股份有限公司,形成了完整的液体火箭发动机研究、设计、生产、试验专业分工、密切协作的科研生产体系。拥有液体火箭发动机试车台、泵性能试验室、液体动力技术基础理论研究室、全箭动力系统试验台、液体推进剂研究中心、国家泵工程技术中心、低温技术研究中心、密封件研制中心等国家科研基础设施,形成了以设计及基础理论研究应用、制造及工艺技术、试验及测控技术为代表的军民共用平台。

航天六院坚持“军民结合,寓军于民,协调发展”的方针,以液体火箭发动机的流体技术、燃烧技术、特种泵技术、特种密封技术等特色技术为依托,开发并形成了特种泵阀、热能石化装备、化工生物装备、液体传动、流体计量、印刷包装设备、环境工程、特种化工、氢能源等主导产品,填补了国内空白,服务于国家关键技术装备国产化示范工程,广泛应用于能源、交通、化工、消防、环保、工程机械等领域。

航天六院的技术和产品在国内属领先地位,产品不仅实现了系列化和专业化,而且走上了从设计、制造到系统集成的工程化良性发展之路。特别是他们研制的容积为u01123及110m3以上的立式结晶技术,国内目前尚“无人能及”,近两年随着110m3、178m3、220m3至360m3结晶机的研制成功并交付使用,一次次震惊了国内生物化工界,也确立了他们在本行业的领先地位。产品获得9项国家专利,并获得陕西省国防科技一等奖和科技成果奖。这种技术研发成功,直接推动了我国粮食加工行业的科技进步。航天六院的民用产品开发研制,’在促进科技进步和装备制造业升级换代的同时,也取得了良好的经济效益和社会效益。

坚持创新推动航天技术成果转化

航天六院始终坚持科技创新,加速航天科技成果的转化与应用,在国民经济建设中发挥着高技术领先作用。他们按照“核心企业带动,重点项目引导,关键技术支撑,全院整体推进”的发展思路,将航天技术向民用产业转化,形成了围绕液体技术、热能燃烧技术、光机电一体化技术为主的高新技术产品集群。

通过几年的努力,他们的航天技术应用产业,已初步形成“以航天技术为支撑,以重点项目为基础,以上市公司为龙头,以装备制造业为引导,流体技术和特种技术产品互为补充、互动发展”的产业布局。航天六院发挥燃烧与传热、流体与气动力学、材料与先进制造、低温与真空特种密封技术特色和优势,通过技术转化和延伸,形成了以石油化工、能源交通等高新技术装备为市场牵引的产品体系。重点培养和发展了流体机械、热能工程、光电一体化三大核心产业板块。

航天六院生产的“华宇”消防泵,在借鉴国内外高低压消防泵优点的基础上,重点利用液体火箭发动机的涡轮泵技术,解决了在高转速下常规消防泵难以解决的气蚀和密封问题。最大特点是变流稳压,即泵从零到所需最大流量范围变化时,其扬程变化在5%以内,且小流量或零流量时不超压,确保消防工作的正常进行,大大提高了消防效率和消防人员的安全可靠性。泵上所用驱动电机为普通电机,不需变速,这是我国消防技术的重大突破。他们研制的系列消防泵在国内属首创,其性能在国内居领先水平,填补了国内空白。同时获得实用新型专利,成为新一代消防车的理想产品,被评为部级重点新产品和部级火炬计划项目。

2008年北京奥运会举行,其主要场馆“鸟巢”、“水立方”、老山自行车馆等场地的726台套消防泵,就是航天六院生产的。就连丰台垒球场等安装的智能Ic燃气表,也出自航天六院之手。高科技、人性化、洁净方便舒适的奥运环保生态厕所,仍是航天六院研制的。此外,这些产品还应用于北京国际机场新航站楼、中央电视台新址等重点工程项目。

奋力拼搏在市场竞争中抢占先机

石油是工业的血脉,过去我国石油的运输主要靠公路、铁路、航运等方式进行。利用管线运输,可以降低运输成本,实现安全性高、环保作用大、自动化程度高。尤其是长距离管道天然气运输,更是解决了易燃易爆的难题,具有良好的经济效果和社会效益。

过去我国石油运输管线的泵阀主要靠国外进口,而今大规模的石油运输,西气东输,航天六院的核心技术正是适应了这一需求。他们利用自己试验、仿真、计算等独特条件,快速攻克技术难题,开发研制出了输油泵机组。一举打败了由美国、德国、瑞士长期垄断的产品,实现了与中国石化集团的良好合作。航天六院生产这种长输管线输油泵,是工业循环系统中的关键产品,其性能具有自和自动冷却的特点,且不易堵塞。循环效率也从70%提高到80%,节能25%~30%,使用寿命从过去的8年延长到20年左右。

第4篇:航天技术的重要性范文

关键词: 电子束焊;激光焊;搅拌摩擦焊;线性摩擦焊;扩散焊

中图分类号: V26 文献标识码:A

焊接是通过加热、加压,或两者并用,使同性或异性两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接既可用于金属,也可用于非金属。在航空航天装备和材料加工过程中,焊接技术有着举足轻重的地位。

1电子束焊

电子束焊( EBW)是在真空环境下利用会聚的高速电子流轰击工件接缝,将电子动能转变为热能,使被焊金属熔合的一种焊接方法。作为高能束流加工技术的重要组成部分,电子束焊具有能量密度高、焊接深宽比大、焊接变形小、可控精度高、焊接质量稳定和易实现自动控制等突出优点,也正是山于这些特点,电子焊接技术在航空、航天、兵器、电子、核工业等领域已得到广泛的应用。在航空制造业中,电子束焊接技术的应用,大大提高了飞机发动机的制造水平,使发动机中的许多减重设计及异种材料的焊接成为现实,同时为许多整体加工难以实现的零件制造提供了一种加工途径;另外,电子束焊接本身所具有的特点成功地解决了航空、航天业要求各种焊接结构具有高强度、低重量和极高可靠性的关键技术问题。所以在国内外的航空和航大工业中,电子束焊接已成为最可靠的连接方法之一。

2激光焊

激光技术采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束,如果焦点靠近工件,工件就会在几毫秒内熔化和蒸发,这一效应可用于焊接工艺。激光焊具有焊接设备装置简单、能量密度高、变形小、精度高、焊缝深宽比大、能在室温或特殊条件下进行焊接、可焊接难熔材料等优点。激光焊接主要用机大蒙皮的拼接和机身附件的装配。美国在20世纪70年代初的航空航天工业中,已利用15kW的CO2仿激光焊机弧光器针对飞机制造业中的各种材料、零部件进行了激光焊接试验、评估及工艺的标准化。空中客车公司A340飞机的全部铝合金内隔板均采用激光焊接,减轻了机身重量,降低了制造成本。

3搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊技术是英国焊接研究所(简称TWI)在1991年发明的新型固相连接技术,是世界焊接技术发展史上自发明到工业应用时间跨度最短和发展最快的一项固相连接新技术。它是利用一种非耗损的搅拌头,高速旋转着压入待焊界面,摩擦加热被焊金属界面使其产生热塑性,在压力、推力和挤压力的综合作用下实现材料扩散连接,形成致密的金属间固相连接。它具有无飞溅,无需焊接材料,不需要保护气体,被焊材料损伤小,焊缝热影响区小,焊缝强度高等特点,被誉为“当代最具革命性的焊接技术。美国 Eclipse公司在Eclipse N500型商务飞机制造中首次大规模成功运用了FSW技术, 包括飞机蒙皮、翼肋、弦状支撑、飞机地板以及结构件的装配等基本上全部利用搅拌摩擦焊技术制造,70%的铆接被焊缝替代,不仅极大地提高了连接质量,而且使生产效率提高了近10倍,生产成本大大降低。波音公司将搅拌摩擦焊技术用于C-17和C-130运输机地板的制造,利用搅拌摩擦焊代替紧固件连接,简化了地板结构设计并提高了构件的生产效率,生产成本降低了20%。总之,FSW技术正处于深入研究和推广应用阶段,存在着巨大的应用发展潜力。

4线性摩擦焊

线性摩擦焊是一种在焊接压力作用下,利用被焊工件相对做线性往复摩擦运动产生热量,从而实现焊接的固态连接方法。它具有优质、高效、节能、环保的优点。20世纪80年代后期,MTU公司与罗罗公司合作,成功的将线性摩擦焊用于发动机整体钛合金叶盘的制造。目前,线性摩擦焊已经广泛应用于塑料工程和航空发动机叶盘式转子的制造。

5扩散焊

扩散焊又称扩散连接,是把两个或两个以上的固相材料紧压在一起,置于真空或保护气氛中加热至母材熔点以下温度,对其施加压力使连接界面微观塑性变形达到紧密接触,再经保温、原子相互扩散而形成牢固结合的一种连接方法。它具有接头质量好,焊后无需机加工,焊件变形量小,一次可焊多个接头等优点。扩散焊已在直升飞机上钛合金旋翼桨毂、飞机大梁、发动机机匣以及整体涡轮等方面试用,涡轮叶片、钛合金宽叶弦蜂窝夹层风扇叶片等的扩散焊已应用于生产。

焊接技术是航空航天领域的重要连接技术,它在促进航空航天制造技术的发展、实现飞行器的减重、高效中发挥着越来越重要的作用。可以预见,我国航空航天工业在突飞猛进的焊接技术的推动下定将取得快速发展。

参考文献

[1]黄刚.电子束焊接技术在航空产品中的应用[J]. 四川兵工学报,2010,31(5):73-76.

[2]毛智勇.电子束焊接技术在大飞机中的应用分析[J].航空制造技术,2009,(2):92-94.

[3]张益坤,成志富.电子束焊接技术在航天产品中的应用[J].航空制造技术,2008,(21):52-53.

[4]康文军,梁养民.电子束焊接在航空发动机制造中的应用[J].航空制造技术,2008,(21):54-56.

[5]王亚军,卢志军. 焊接技术在航空航天工业中的应用和发展建议[J].航空制造技术,2008,(16):26-31.

[6]沈以赴,顾冬冬,陈文华.航空航天焊接及成形典型技术[J]. 航空制造技术,2008,(21):40-44.

[7]丁丽丽,何旭斌,胡进.搅拌摩擦焊技术在军用飞机航空修理中的应用[J].电焊机,2004, 130-134.

[8]岩石. 航空航天先进特种焊接技术应用调查报告[J]. 航空制造技术,2010,(9):58-59.

第5篇:航天技术的重要性范文

关键词:航天组织;管理系统;思维;工程方法

航天组织管理系统的建立,应用的信息化技术与网络技术,不仅要对系统的持续更新,而且还需要确保组织管理系统能够满足航天行业的发展需求,那么对组织管理系统的建立,对相关工作人员提出更高的要求,具备专业技术与综合能力,能够以行航天行业可持续发展为建立思维,对组织管理系统的分析、设计、试验等,满足航天行业发展需求,确保航天组织管理系统的技术水平,使其能够在航天领域中充分发挥出自身的作用与价值。在航天组织管理系统中,所包括的工作内容比较多,其中就包括航天信号人物,能够对航天发展计划进度、成本经费等严控,创新多样化的管理方法,确保各项工作任务都高效率、高质量地完成,从而提升我国综合实力。

1航天组织管理系统思维分析

航天领域的发展,对信息化技术水平提出更高的要求,考虑到航天组织系统结构的复杂性,在建立与应用的过程中,还需要相关工作人员能够结合工作需求、影响因素的综合分析,制定完善的实施方案,满足各项工作需求,对多种学科、信息化技术的综合管理。基于信息化时代背景下,为促进我国航天领域的可持续发展,还需要在技术水平方面不断地突破。考虑地貌航天系统在实际应用过程中的自然环境、力学环境等,在地面上对其进行空间环境的模拟,还是需要对其不断地实验与研究,能够利用科学依据对相关问题的有效解决。对航天组织管理系统的制定,最主要的核心思想就是满足航天领域发展需求的同时,不断提升航天组织管理系统的技术水平,针对不同型号的研制,在技术选择方面有不同的要求,而其自身所存在的复杂性,对其的研制周期也比较长,在研制的过程中需要大量的资金费用。除此之外,航天组织管理系统还具有战略性特点,还需相关领域与人员积极配合,针对复杂的合作关系有效处理,对各类技术风险的有效控制,才能不断实现飞行试验“一次成功”的目标,对航天项目管理提出更高的要求。

2航天系统工程方法探究

2.1航天系统的总体设计

与其他组织系统的建立与实施相比较,航天系统的建筑与实施存在一定的复杂性,会在发展过程中受到一些因素的影响,对航天领域的发展造成阻碍。为了促进航天领域的发展,还需要相关部门与人员对航天系统的建设提高中暑,对其方法的创新,明确具体的研制对象,全面掌握研究对象的各种特点,在航天系统工程设计过程中,能够把工程系统结构、功能逐级地分解,既可以对其进行系统管理,又满足单机需求。无论从部件到分系统,还是从系统协调到系统等,都能够明确航天工程系统的思维理念,满足航天领域对其的应用需求,真正意义上实现了航天工程系统整体功能、性能的“1+1>2”的发展目标。

2.2航天工程系统设计过程

航天系统工程,所包括的内容比较多,能够满足航天领域各项工作发展需求,而对其系统功能的设计,还需对其逐一地分析,反复试验,确保系统的稳定性与安全性,使航天系统工程的结构发生变化,满足发展需求的同时,利用信息化技术对其不断地创新与研发,提升航天系统技术水平,优化系统功能,为航天领域的信息化、智能化发展起到促进作用。

2.3定量分析法

对航天系统工程方法的创新,最重要的基础条件就是结合其自身发展详细分析,建议采用定量分析法,可对工程系统、功能的分析,再结合运筹学对其研究对象的预测分析,借助BIM技术,把相关信息数据输入到BIM系统中,可建立三维立体模型,有利于相关科研人员对其直观地观察与探究,逐渐成为航天系统工程重要的方法。除此之外,还可以利用计算机仿真技术,以已知的基本科学定律、实践经验为基础条件,建立航天系统工程数学模型、仿真模型,并且采用现代化信息技术,对其进行不断地仿真试验,把每次仿真试验相关信息详细记录,可为航天系统工程方法的创新提供重要信息依据。

2.4航天系统工程管理

在航天系统工程管理过程中,不仅对相关技术提出更高的要求,而且还需要加大对其的管理力度,制定完善的管理制度,全面落实到各项工作环节中,确保各项工作严格按照相关标准要求的规范性实施。并且在管理的过程中,还需要对航天系统工程详细分析、反复验证等,明确各项工作实施流程,促进性能指标、进度、成本要素的均衡发展。

第6篇:航天技术的重要性范文

关键词:航天 自主创新 体系 构建

中图分类号:F207 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(a)-0128-02

航天工业是一个国家综合实力的重要标志,纵观国内外科技发展史,众多高精尖技术无不来源于航天产业,航天产业对于国家经济的发展与科技的进步起到了至关重要的作用。然而,在新形势、新阶段、新时期下,环境的变化对航天产业的发展提出了新的要求,航天产业应该抓住时代的机遇,不断提高自主创新能力的建设,努力加强基础技术创新,强化底层技术储备,探索管理体制创新,逐步构建完整的技术创新体系,切实为航天产业的持续快速发展提供坚实的保障。

1 航天企业自主创新特点

1.1 自主创新的内涵

自主创新是依靠自身的力量进行创新,自主创新是多种能力复合作用的结果,在构建过程中可以提高创新主体对资源的掌握和运用能力,实现创新主体资源载体性和外部环境性的结合,形成创新产品和创新的市场品牌。航天企业在自主创新中需要从研究开发能力、生产制造能力、价值实现管理能力和自主创新环境等方面形成结合,构建全新的创新体系。在创新构成体系构建的过程中主要从生产制造能力、价值实现能力、组织管理能力和创新环境细化能力等方面进行优化,促进在生产研发、市场开拓和管理创新等方面的不断优化。

1.2 自主创新的特点

航天企业自主创新能力是为了满足国防和航天需要,在整合和运用各种内外部资源情况下,实现自主创新的全新目标体系。航天企业在创新过程中具有系统性,即创新过程是多个创新要素结合所形成的过程,存在众多创新要素的相互结合,这些作用是一种非线性作用,将在企业自主创新能力构成方面发挥整体作用。航天企业创新具有开放性,也就是在创新过程中需要吸收外界的能力要素,形成在企业内部能力结构方面的构建,同时可以形成企业自身创新能力的构建。在航天企业创新中自主创新具有重要作用,同时在企业内部进行创新也是一个需要逐步积累的过程。在航天企业创新中需要形成动态性的上升过程,通过创新达到企业的培养和提高,从而促进企业自主创新能力不断加强。

2 我国航天企业自主创新存在的问题

2.1 创新基础薄弱

我国国防工业改革开始于20世纪末期,我国军工企业的发展过程中在基础工艺和基础技术等方面还存在很大不足,在进行技术改革时多数是依靠财政支持,在航天工业发展的过程中,我们的技术基础仍较为薄弱,技术研发等方面的支持力度还有待加强,这也使得航天工业在气动、强度、材料、制造、计量和信息化等方面存在明显的不足。比如从航天发动机的功能和性能等方面可以看到我国在相关技术领域的技术成熟度及产品成熟度方面还需要提升,同时在构建基础研究平台等方面也存在很多不足。

2.2 过于重视模仿

我国航天工业十分注重产品的引进与模仿,但在创新方面存在明显短板,这就造成了企业在科研及自主创新等方面存在薄弱环节,在一些需具备自主知识产权,以及成熟技术的产品方面存在明显不足。我国在自主知识产权性技术供给和储备方面较为薄弱。从我国航天产业发展看,我国航天工业对引进技术装备的依赖性比较大,比如在测试技术等方面没有能够跟上全新的武器装备的研制。我国航天工业自主创新不足,根本原因在于人才和体制等方面没有能够形成有效的建设,目前仍有不少科研机构及企事业单位在队伍建设及体制机制建设中存在较大问题,不能适应自主创新的要求,这在科技创新激励制度、资源保障和协同等方面的机制构建中表现得尤为突出。

2.3 创新运作偏差

航天企业在进行商业开发以及创新发展的过程中,其资金方面存在短缺及管控难的问题,尤其是军工企业在装备采购及管理时,资金及时有效地保证存在一定的困难。从科研院所角度来说主要是为了承担任务,在应用研发和创新经费等方面存在不足,不能将资金应用于自主创新能力的建设和提升。在进行自主创新过程中没有能够形成全面的合作机制,同时在不断引入先进国外技术和进行人才队伍建设时,还不能有效做到自身技术的原生创新及创新人才的全方位培养。

3 航天企业自主创新体系的构建

航天企业是我国军工企业中的重要力量,航天企业肩负着航天技术开发与航天产品研制的重要使命,同时还在复杂的武器系统的研制方面承担着艰巨的任务,但是因具有军工企业的属性,其在进行基础性管理和研究以及经费使用和运作过程中,不能很好地适应市场经济环境下的发展要求,因此只有有效形成创新的管理模式,构建完整的自主创新体系,才能推动航天产业在新形势、新时期下快速发展。

3.1 夯实技术创新基础

航天企业在进行技术创新时,需要切实遵循自主创新这条准则,要从目前航天企业基础研发方面的薄弱环节入手,还要同步关注并紧跟国际顶尖技术的发展状况。在进行自主创新技术研发时,“情报先行”是其中的一个重要因素,科技人员在技术、产品研发前要进行细致的信息检索,全面查询相关技术及产品信息,充分掌握信息资源,充分利用先前基础,要在有效积累的基础上进行技术创新,同时在资源有限的前提下,应避免重复研究以及重复开发等现象的发生。

3.2 建设包容性创新体系

在进行自主创新时,一方面要深化技术的创新,另一方面也要注重各种资本的应用,从而形成技术渠道与资本渠道的有效结合。通过多元资本渠道的构建,有效形成资金的积累,从而为技术创新、管理创新及模式创新等综合创新体系提供坚实的资本保障。同时,要以市场为切实目标,在注重军品市场的同时也要瞄准民用市场,寻找合适的切入点,切实做到以满足市场需求为前提,从而带动技术及产品体系的创新。

3.3 拓展创新实施路径

在创新实施中要充分应用现代管理学的各种理念,充分运用现代管理学中如平衡积分卡和EVA等各种先进的管理工具和概念,同时在航天企业运营管理中,要本着“向内挖潜,向外延伸”的原则,充分发挥创新的作用,切实做到利用知识创造价值。考虑到我国军工企业在经营过程中存在着一定的封闭性,在实施创新的过程中可以先从自身产品的精益求精与密切跟踪国内外高新技术等方面同步着手,促进自身与外部的融合发展。

4 结语

航天产业在国家经济转型与科技发展中将起到重大的牵引和推动作用,航天产业的发展在追求经济效益和社会效益的同时,还要注重自身发展的可持续性,而构建完整的创新体系则是提高自身核心竞争能力,保障产业可持续发展的有效手段。航天企业需要在夯实技术创新基础,建设包容性创新体系和拓展创新实施路径等方面积极作为,切实构建航天产业的自主创新体系,并通过不断创新持续推动我国航天产业快速发展。

参考文献

第7篇:航天技术的重要性范文

关键词:计算力学;多物理场耦合;先进复合材料;有限元技术(FEM)

中图分类号:V211 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)12-0252-02

1 力学在航空航天领域的支柱地位

作为与材料科学、能源科学并肩的航空航天领域三大基础学科之一,力学在航空航天领域拥有无可辩驳的支柱地位。航空航天技术的发展与力学学科的发展有着举足轻重的关系。同样,力学学科的发展也推动了航空航天技术的发展。从航空航天的历史开端,力学便扮演着开天辟地的角色:莱特兄弟发明飞机前的时代,人类的航空器长期停留在热气球与飞艇的水平,人们普遍认为任何总密度比空气重的航空器是无法上天的;而随着流体力学的发展,越来越多总密度大于空气的航空器被发明出来进行试验,而莱特兄弟的飞机即为第一个成功的尝试,莱特兄弟的L洞也成为一个经典(图1)。从此,航空器的发展步入了快车道,各种结构的飞机翱翔于蓝天,从不到一吨的轻型飞机到上百吨的运输机,直至今天我们对机已经习以为常。

时至今日,航空航天的总体设计已由庞大的力学各分支支撑起来,从最基本的方面分类,可包括:飞行器整体气动外形归属于空气动力学;整体支承结构归属于结构力学以及材料力学;复合材料归属于复合材料力学;材料疲劳性能归属于疲劳分析;结构动力特性归属于振动力学;缺陷结构分析归属于损伤力学以及断裂力学。而对于具体的问题细分,则还有如:针对超高速飞行器的高超空气动力学;针对紊流等大气不稳定情况的非定常空气动力学;针对流固耦合问题的气动弹性力学;以及针对非金属材料的粘弹性力学等。此外,还有众多与力学相关的技术被发展起来,如有限元技术(FEM)等。

展望未来,力学发展的源动力在于航空航天综合多学科的交叉与技术。被誉为“工业之花”的航空航天工业,其研发生产涵盖了目前已知的所有工科门类,如此多的学科交叉下,力学的发展势必会与其他学科进行技术交流,这会带来问题的进一步复杂化,同时也丰富了力学的研究内容。

2 航空航天领域力学发展新挑战

航空航天的发展,给力学带来了新的挑战。结构的日趋复杂,给力学计算带来困难;繁琐的理论公式,需根据工程需要进行必须的简化;新材料的应用在航空航天领域最为敏感,在为飞行器降低结构重量的同时,也带来诸多的不利因素如耐热性能差、环境敏感度高等;而在某些关键部件的多物理场耦合问题也将成为重要的研究方向。

2.1 程序化

航空航天器和大型空间柔性结构的分析规模往往高达数万个结点、近十万个自由度的计算量级,这些问题包括但不限于:飞行器的高速碰撞间题,如飞机的鸟撞, 坠撞,包容发动机的叶片与机匣设计,装甲的设计与分析,载人飞船在着陆或溅落时的撞击等。为了解决这种计算量庞大的问题,上世纪50年代初,力学便发展出一门崭新的分支学科――计算力学。伴随着电子计算机以及有限元技术的发展,计算力学取得辉煌的成绩,这也说明了其本身发展潜力巨大。

力学分析技术的发展,特别是对于各种非线性问题(几何非线性、材料非线性、接触问题等)分析能力,是长期存在的。然而在很长一段时间内,受到计算机能力的制约,以及模型建立本身的局限性,力学分析求解停留在解析方法和小规模数值算法中。这对于工程人员的设计工作是一个极大的限制,对于航空航天领域而言则尤甚如此。计算力学的发展,带来的效益是巨大的。首先其可以用计算机数值模拟一些常规的验证性试验和小部分研究型试验,这可以节省很大一笔试验费用。其次,其可以求解某些逆问题,逆问题的理论解往往无法通过非数值的手段得到。最后,从工程管理角度考虑,数值模拟方法大大节省了产品研发的周期,由此单位时间内产生了更多的经济收益。有限无技术分析机翼见图2。

上述计算力学给工程设计方面带来的种种好处,都基于一个很重要的前提。那就是力学问题程序化。如何将力学问题转化为一个计算机可以求解的程序,一直是计算力学研究的重点,比如有限元技术就是其中一个典型代表。目前,有限元技术已经涵盖了大部分力学问题,包括:静力学求解,动力学求解,各种非线性问题,以及多物理场耦合等。但值得注意的是,除了静力学以及相对简单的问题外,其余问题所用的算法目前精度仍然有限,相较于工程运用而言仍存在诸多壁垒。对于这些问题算法的更新,是力学问题程序化必须面对的挑战,仍需研究人员不断探索。

2.2 工程化

力学工程化依然是基于计算力学而讨论的。所不同的是,程序化是针对一项力学问题能不能解决,工程化关注的问题是如何使得力学问题的解决过程更符合工程需求。

21世纪的航空航天,已经越来越趋向于商业化,美国已有数家私有航天企业成立,我国的航天科技集团也在进行着一些商业卫星发射。而商业化的工程问题,所追求的目标永远是效益。因此,力学工程化发展也应基于这一要求。航空航天工程的研发工作,一直给人周期长的印象,动辄10年以上的研究周期,对于目前商业化的运营是不适用的。如何快速的给出解决方案,是今后力学工程化的重要考量。随着软件技术的发展,越来越多的数值计算可以通过可视化、图表化等快捷的交互式设计方法呈现出结果,这可以直观地给予工程师设计反馈,从而达到加快设计进程的目的。同时,直观的结果反馈,也能避免数据分析过程出现人为失误,起到规避风险的作用。

2.3 非均质化

新材料往往首先出现在航空航天领域,其中典型代表便是先进复合材料。先进复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐疲劳、阻尼减震性好、破损安全性好以及性能可设计等优点。由于上述优点,先进复合材料继铝、钢、钛之后,迅速发展成四大结构材料之一,其用量成为航空航天结构的先进性标志之一。

复合材料的运用给力学提出了新要求,相比于传统各向同性的金属材料,其各向异性的力学特性使得非均质力学应运而生,代表便是复合材料力学的诞生。非均质化力学需要将材料的承力主方向设计为结构中的主承力方向,而非主承力方向则需要保证一定强度,不至于破坏,这是其主要的设计特点。相比各向同性材料,其理论模型更为复杂,相应的数值求解方法也没有那么完善。同时,实际中复合材料的性能分散性和环境依赖性相当复杂, 设计准则和结构设计值的确定还很保守,导致最终设计结果并没有理论中那么完美,很大程度上制约了工程领域大规模使用复合材料。对于国内而言,复合材料研究工作相比国外则更为落后,无论是设计经验还是试验数据积累都有不小差距。

建立完备的非均质化力学模型,积累足够的原始参数,大胆尝试提高复合材料的设计水平以及用量是今后力学非均质化的主要任务,需要研究人员付出更多的努力。

2.4 多物理场耦合

2.4.1 电磁与力学耦合

新时代下的航空航天材料,已不仅仅局限于提供简单的支承作用,功能化是航空航天器新材料发展的重点和热点,其最终目的是为了未来航空航天器发展智能化目标。

目前,越来越多的具有电-力耦合功能的新型材料正成为航空航天器结构材料的选择。因为在对飞行器的自我检测技术方面,具有电-力耦合功能的材料的受力状态与电磁性能存在特定的函数关系,由此系统能通过检测电磁性能达到检测受力状态的效果,这大大方便了对飞行器的健康监测,也有效保证了飞行器的安全。这其中耦合函数的准确性便成为关键,电-力耦合的发展能促进这些技术的健全,具有十分积极意义。

2.4.2 温度与力学耦合

温度场与力场的耦合主要体现在发动机上,对于发动机内部涵道的设计最优化一直是热力学着力解决的问题。

目前大部分飞机均采用喷气式发动机,包括:涡喷发动机、涡扇发动机以及涡桨发动机。上世纪40年代末,涡喷发动机出现,飞机飞行速度第一次能超过音速,带来了一场飞机发动机的技术革命。由此,包括进气道以及发动机涵道的设计成为发动机研发的一个关键点,早期的涡喷发动机,由于涵道上的设计缺陷,导致燃料燃烧产生热能转化为推进力的转化比很低,同时伴随着燃烧不充分,因此发动机耗油量很高且推力较小。经过几十年的发展,目前无论军用还是民用飞机发动机,大部分均采用涡扇发动机,通过优化得到的涵道形状最大化了单位燃油所提供的推力。图3为民用客机发动机涵道。

我国的飞机发动机工业水平距离世界领先水平仍有较大距离,特别是在大涵道比的商用发动机研发上。发展热力学,对热-力耦合问题进行更深入的研究,是发展我国飞机发动机事业的奠基石。

2.4.3 流固耦合

流固耦合是飞行器研制最基本的问题之一。几十年的发展历程中,基于流固耦合研究的飞机外形设计取得了诸多进展,包括整体机身外形的优化,翼梢小翼的出现等。随着飞机飞行速度的不断提高,特别是军用飞机机动性的要求,出现了许许多多新的流固耦合问题。比如针对飞机在大攻角飞行时(一般出现在军机上),传统小攻角气动表示法、稳定理论等均不再适用。因此,解决大攻角非定常问题,需要从飞行器运动以及流动方程同时出发,建立多自由度分析和数值模拟模型。这是典型的流固耦合问题。

同时,以往旧的流固耦合理论,在先进复合材料大量运用的今天,显然已经不再使用。对旧有理论进行必要的修正,也将成为流固耦合问题亟需完成的工作。

3 结语

当前,国家大力发展航空航天事业,作为高精尖产业,其所运用的理论与技术绝不能落后。力学作为一门古老而又应用广泛的学科,其对航空航天事业的发展起着举足轻重的作用。为符合未来航空航天领域发展,航空航天领域的力学应着力向着程序化、工程化、非均质化、以及多物理场耦合化综合发展。

参考文献

[1]杜善义.先进复合材料与航空航天[J].复合材料学报,2007(2):1-11.

[2]尧南.计算固体力学的发展及其在航空航天工程中的应用[J].计算结构力学及其应用,1993(3):199-209.

第8篇:航天技术的重要性范文

1.航空气象技术的发展历史。从二十世纪六十年代开始,我国的航空气象技术有了很大的发展,其主要标志是航空港的形成,地面设置了自动化观测网络,监测气象就可以了解起飞地和着陆地的气象状况,将观测的数据告知给气象工作人员、飞行工作人员以及航班管理人员,能够为空中交通管理提供巨大的帮助。改革开放以来,我国民航事业发展得非常迅速,但是航空气象技术仍然无法满足民航事业的要求。现在,我国的航空气象技术得到了很大的进步,气象工作部门在获取航线的天气预报时采用的是制作网格点数据的方法,这种方法能够增加天气预报的准确性。

2.航空气象技术运用的对象。航空气象技术的主要工作是收集气象信息,并且整理和公布气象信息,让航班管理人员了解天气状况,确保航班飞行安全。空中交通管理的内容是空中交通管理的规章制度以及领空区域管理等。航空气象技术应用的对象主要有航空公司、机场、空中交通管理机构以及空中区域管理机构。航空公司在计划航班的时间前,要得到准确无误的气象信息。所以,运用航空气象技术能够准确地了解天气状状况,航空公司根据气象信息,可以调整航班计划,并且在紧急事件发生时。还能够制定应急措施。机场的天气状况会影响航班的起飞时间,所以,机场要准确地了解天气情况,如果天气状况不佳,就要采取合理的措施来应对。空中交通管理机构的主要职责是保证航班空中交通的安全与稳定,相关工作人员要通过了解气象状况来管理航班飞行区域的天气状况。空中区域管理机构通过管理领空区域来选择航班的飞行路线,而且还要对航线内的天气状况进行预测。这也需要借助航空气象技术对气象进行预测,以此来保证航班的安全。

二、目前航空气象技术在空中交通管理中的应用情况

1.预测气象状况。预测航空气象状况和普通的天气预报是不一样的,其不同点在于前者所应用的科学技术更加的先进,预测结果也更加准确。航空气象状况所包含的主要是机场和航线的天气情况。在预测气象状况时,主要对风向,云量以及空气的温度等作出准确的预测。在紧急情况下要及时采取措施解决问题。

2.对天气的实时情况进行报告。天气的实时情况指的是全面地预测天气。要对天气进行不断地观测,得出观测报告,还可以运用雷达技术,得出云雨的降水量以及风的强度等,根据这些,能够制定合理的航班计划。此外,卫星云图可以观测出云的变化特点,这也会影响航班的飞行。

3.对特殊的天气情况进行报告。特殊的气象情况是指对航班的飞行有着严重阻碍作用的天气状况,比如冰雹、强热带风暴等。出现这种情况时,必须及时利用航空气象技术,观测天气状况,及时将信息传达给相关部门,通过制定相关措施,比如延迟或者取消航班,来保证乘客的人身安全。

4.对恶劣的天气进行报告。当通过观测天气状况,发现有某些恶劣的天气可能影响航班的安全飞行时,就要通过天气预警来对航班进行调整;如果天气的发展趋势是良好的,就可以安排航班按正常时间运行。空中交通管理工作部门要及时对天气情况做出预警,保证航班的安全。

三、如何航空气象技术应用到空中交通管理中去

1.统一气象信息。航空气象技术能够将在不同模式之下得到的气象信息进行处理,得到统一的气象信息,这就可以让不同的用户在不同的地点得到一致的气象信息了。航空气象技术能够应对天气的急剧变化,并且可以对气象数据资料进行整合与分析,形成航空气象资料的共享平台,这有利于空中交通管理机构在一致的气象信息之下做出合理的决策。如果空中交通管理机构需要在不同的时间来收集气象信息,并且对航班的时间进行决策,航空气象技术就能够对可能严重影响航班正常运行的相关因素进行概率性预报,这样也可以对决策的风险性进行分析和判断。

第9篇:航天技术的重要性范文

3D打印为航空带来新机遇

“我对3D打印在航空制造业的运用感到非常兴奋。这是一项很有意思的创新,虽然还处于初级发展阶段,但就像是电脑的发展,你不知道它还会给你带来什么样的惊喜,”通用电气(GE)航空集团的一位技术人员对记者说。GE航空集团是世界最大的民用和军用飞机发动机、部件和集成系统制造商。在GE航空参观的两天里,“3D打印”是笔者听到最多的一个词。

GE航空集团总裁兼首席执行官戴维・乔伊斯告诉记者,他对3D打印技术在航空业的应用前景非常看好。“对产品设计师而言,过去他们会受到很多来自生产流程和制造工艺方面的限制,这是一件痛苦的事。有一些零件在没有3D打印技术的情况下是不可能实现的。3D打印技术让这些限制消失了,给了设计师们一种全新的思维方式和更大的创造空间。”他说。

目前在全世界范围内,GE航空和其持股50%的CFM国际公司生产的5.8万台飞机发动机正在使用中,平均每2秒钟就有一台由GE航空发动机提供动力的飞机起飞。2013年GE航空的销售额为220亿美元,其中32%来自于民用发动机,18%来自于军用发动机,37%来自于发动机的后期维护服务。

GE航空3D打印技术研发中心负责人格雷格・莫里斯介绍说,发动机制造所需的一些零部件往往订单量很小,只要1到100个。传统制造工艺需要很长的工艺制造流程,且成本高。3D打印大大节约了生产时间,并且能够生产出一些复杂的立体形状。他介绍说,在CFM国际公司开发出的新一动机LEAP中,包括喷油嘴在内的一些关键零部件就是通过3D打印制造的。他举例说,一款手掌大小的喷油嘴,如果按照传统的生产工艺,需要由20个零部件组成,而3D打印令这些零件成为一个整体,并且重量轻25%。不仅减少了大量组装时间,由于产品是一体化的,喷油嘴的寿命也比原来要长5倍,降低了维护成本。

3D打印技术还大大减少了对劳动力的需求。在研发中心的机房里,笔者看到几十台机器都在工作中,却没有几个工作人员。

莫里斯介绍说,在许多发动机的维护场所,如果配备了3D打印技术,将大大节约人力成本。莫里斯认为,随着设备和技术的发展,未来两到三年,3D打印的生产效率可能会比现在提高2到3倍。

当航空制造业遇上3D打印

事实上,3D打印技术出现在20世纪90年代中期,它是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。这种技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。对于航空航天领域来说,3D打印仍然是一项非常前沿的制造技术,近几年,全球领先的航空制造企业开始逐渐涉足这一技术领域的研究。

维尔・贝克告诉笔者,霍尼韦尔航空航天集团是从2010年进入该领域的,已经拥有了4年的研究经验。目前,霍尼韦尔已经成功地将利用3D打印技术生产出的单晶铸件装配在了其TFE731-60型发动机的涡轮叶片上,这款发动机在为达索旗下的猎鹰900公务机提供动力。

现在,与高校合作成为了制造商进行3D打印技术研究的共同模式。霍尼韦尔航空航天集团就与美国的4所大学签署了秘密的合作协议。当然,包括波音、空客等民机整机制造商也都选择了与大学进行合作,进行3D打印技术的研究。

“总体来说,目前航空业界都正在对3D打印技术直接制造的金属零件,按照飞机和发动机的设计要求进行全面的测试和验证,以及针对3D打印技术进行设计方的优化。”西北工业大学凝固技术国家重点实验室副主任林鑫告诉记者。

值得一提的是,金属3D打印高性能增材制造技术兼顾高精度、高性能、高柔性,可以快速制造结构十分复杂的金属零件,为先进航空航天器的快速研发提供了有力的技术手段。今年3月14日,空客与林鑫所在的西北工业大学在西安签署了合作协议,共同探索3D打印技术在航空领域的应用。该项目重点研究激光3D打印技术在飞机部件制造中一次打印成型、减少加工余量以及材料在成型过程中变形等难题。西北工业大学凝固技术国家重点实验室将承担样件制造,空客将承担样件的测量和评估工作。

满足航空制造未来需求

业内人士公认,3D打印技术在航空制造领域的诸多优势,尤其是在设计自主性和环保方面的优势,满足了航空业可持续发展的最终目标。

此外,通过该技术,还可以减轻零件的重量,这直接关系到飞机的燃油经济性。过去,对于大型复杂构件,制造商用传统工艺无法完成,就拆为几个件做,然后再进行组合。如今3D打印可以实现零部件一次成型,这不仅增加了零部件的强度,同时也减轻了零部件的重量。

维尔・贝克还告诉笔者,这些好处综合起来,可以让研发过程更加高效。“过去通过传统工艺研制涡轮叶片的样件需要3年的时间,而如果采用了3D打印技术则仅需短短9周,与过去相比,为整个供应链节约了70%的时间”。

同时,空客也将3D打印技术作为飞机备件解决方案的一部分。记者从空客了解到,站在整机制造商的角度来看,3D打印技术是用来制造目前已经停产,但是仍然有市场需求的飞机零部件的最具成本效益的理想技术。采用3D打印技术进行飞机零部件制造,将大大降低制造、维修以及运营的成本,并更好地保护环境。

确保技术成熟可靠

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