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航天发展技术分析精选(九篇)

航天发展技术分析

第1篇:航天发展技术分析范文

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2篇:航天发展技术分析范文

关键词 软件技术 航空 航天

中图分类号:TP311.52 文献标识码:A

1软件技术引起的航空航天的变革

在航空航天的早期,飞行器的设计、零件的设计制造都需要手工分析,手工绘图,手工计算,这样的工作量无疑是大的惊人,并且,人工带来的误差也是不可避免的。还有就是,对飞行器的驾驶、操作等也是人为的。这样以来,一方面国家对飞行员的培养需要大量的财力,另一方面对飞行员来说,飞行器的驾驶、操作等也不是容易掌握的。因此,软件的诞生可谓是为航空航天技术带来了巨大的福音。通过使用软件,设计者可以更为轻松地对飞行器进行绘图、流体力学分析、力学分析,而且设计过程中涉及的复杂物理、数学运算也都由软件来完成。这样既减少了不必要的人力财力消耗,也使飞行器的分析设计更加方便简单,并且可以减少不必要的误差、失误,这对航天航空来说可谓是巨大的变革。

2利用软件技术保障飞行员的生命安全

试飞是飞机正式投入运营之前一项必不可少的步骤。在航空航天早期,试飞时,飞行器出现什么突发事件是不可预知且难以避免的。在软件没有应用于航空航天之前,飞机的试飞只能是让飞行员直接上飞机驾驶飞行。这样以来飞行员的性命没有任何的保障,付出的代价是无法估量的。曾经,有多少科学家牺牲在研究、试飞飞机的征途中。软件在航空航天的应用为飞行员带来了福音。在飞行员正式试飞之前,可以使用软件模拟飞机的飞行及出现突发事件时,飞机状态的改变,进而在设计制造的时候将这些因素考虑进去,从而为飞行员的生命提供了保障。导航系统(如中国的北斗、美国的GPS)的出现又为飞行员的生命提供了另一层保障。飞行器控制系统可以通过软件随时地定位飞行器,控制着各个航线,确保飞行员与乘客的生命安全。

天空的寂静和太空的一望无际给飞行员和航天员增加了寂寞、沉重感和无聊感。软件可以改善他们的生活质量,给他们的生活增添乐趣。飞机上的小电视、广播、音乐播放器,背后都有软件技术的默默支持。

3软件技术推动航空发动机的高效设计与制造

在航空发动机研制过程中,结构设计的好坏将直接影响发动机的性能甚至成败。但是,结构设计涉及气动、性能、传热、材料、强度、振动、装配和维修等多方面的知识,是一个复杂的系统工程。随着计算机软、硬件技术的日益进步,计算机辅助设计(CAD)在发动机及其主要零部件的设计中起着越来越重要的作用。在软件没有诞生之前,所有的这些都要靠硬件、手工去完成。航空发动机不同于一般发动机,其构成零件之繁多,设计之复杂,要求我们对其中的每一个方面都需要精确绘图、测量、计算,我们知道,用硬件去编程进而解决我们的需求是极其复杂、麻烦的,并且不灵活,可通用性差,而手工去完成这项工程则需要人们大量的时间和精力。软件的出现为我们解决了这一大难题。使用相应的软件(如 UG、CATIA),我们可以对发动机进行三维建模,对发动机及其零部件进行绘图、设计、计算。通过使用传感器技术和相应的软件技术可以测量发动机工作时的温度,振动情况。我们还可以通过软件来模拟发动机的运行,计算出发动机的热效率、推进效率、总效率、燃油消耗率等性能指标,进而设计制造出更可靠、功耗小、性能更高的发动机。随着软件技术的发展,使用嵌入式技术,软件也可以作为发动机的大脑重要组成部分,支配发动机的运行,使发动机可靠、高效地工作。

4通过软件技术设计、制造并且控制航天器

航天器是人类探测太空,探测地球的重要科学途径。而航天器可以说与软件技术有着千丝万缕的关系。从航天器绘图设计制造、发射再到航天器在太空中正常工作,都是软件在背后支撑着,并且运行在航天器计算机系统中的软件与普通软件不同,其可靠性更高,实时性强(要对外来事件快速反应)。现在的航天器软件分为星上与地面两部分。星上的软件可以导航计算、可以对地面发来的命令进行处理、可以监控航天器可能出现的故障等,而地面软件有图形化的用户界面,可以用来监控、查看航天器的运行状态,并对航天器进行控制,也可以处理存储航天器发来的数据。例如,航天器先从外太空或者地球探测收集信息,然后通过相应的软件去分析处理数据,从而处理掉冗余的数据。而人类也可以给航天器发送指令、信息,控制航天器的行为。一些航天器可以为人类导航,移动设备中常用的百度地图极大地便捷了人们的生活,车内的 GPS 随时定位车体的位置,提供周围环境信息。没有软件,且不说航天器能否拥有今天强大的性能、功能,即使实现这些,那么所需要的代价也是无法估量的。未来,随着软件技术以及人工智能的发展,或许可以实现对航天器的自动一体化管理,无需人类的干预,节省更多的人力财力,进而为社会、国家创造更多的价值。

5软件技术将一如既往推动航天航空事业

航空航天是一项尖端科技,而新兴的软件技术在航天航空中起着不可磨灭的作用。在航空航天的方方面面,几乎都可以见到软件的影子,软件可以说是航空航天技术坚固的基石和有力的推进器,现如今的航空航天技术与软件技术难以分割,两者互惠互利,相得印彰,航空航天技术的发展需要依靠高效稳定的软件,于此同时也推进了软件技术的发展,让其能跟上航空航天技术发展的脚步。当今社会,软件与航空航天共同作用服务于人类,造福于世界,给人们的日常生活带来了很大的便利。我相信,软件技术将继续发挥着它的巨大作用,为国家的航空航天事业做出宏伟贡献,为人类的进步贡献力量,推动人类社会更好更快发展。

第3篇:航天发展技术分析范文

关键词:商业航天;经济活动;就业;收入

0 前言

航天产业一般是指利用火箭发动机推进的跨大气层和太空飞行的飞行器及其所载设备、武器系统和各种地面设备的制造以及各种飞行器的发射服务和应用的产业。航天产业分民用航天、军用航天和商业航天三类。其中,商业航天是指以营利为目的,独立的、非政府的航天活动。在国外,商业航天是在市场驱动下的航天活动,一般由私人或企业集团投资,并可为国家和社会创造经济和社会效益。自20世纪80年代起,商业航天在整个航天产业中所占的份额变得越来越大了,航天技术商业化趋势越来越明显,这是过去一直以政府为主导的航天活动的新趋势。

1 2004年美国的商业航天工业对于美国经济贡献的量化分析

美国的商业空间运输促进了科技的进步,也带动了新的商业市场的演化形成。以通信产业为例,对于通信卫星的使用,不再仅仅局限于如电话机群移动通讯、电视传输,而是转向了应用更加复杂、附加价值更高的设备,如卫星直播(DTH)、数据服务(data services)、甚小口径天线终端(VSAT),以及最近的数字音频广播业务(DARS)。商业空间运输同样支撑了商业遥感工业的发展。卫星应用的逐步广泛,为卫星和地面设备占领了市场。制造、销售卫星通信设备,制造支撑卫星操作和使用的地面设备的产业都得到了迅速的发展。

伴随商业空间运输技术的进步,相应的有了卫星制造、卫星通迅服务、遥感和卫星地面设备制造产业等相关产业的发展。这些商业航天产业对于经济产生了持续的影响。对于商业空间运输以及相关产业的产品和服务的需求对于所有其他的工业部门都产生了影响。

商业航天对经济的影响,主要可从三个方面衡量。①经济活动。经济中生产的商品和劳务的价值。在这里,经济活动不仅包括商业空间运输及相关产业所创造的商品、劳务,也包括为了支撑这些产业的其他集团的产品。②收入。经济中所有向雇员支付的工资和薪酬的总和。本文所指的收入也包括向那些为了支撑商业空间运输及相关产业的集团所雇用的人员支付的酬劳。③就业。经济中受雇生产商品和劳务的工人的数量。统计表明,美国商业空间运输对经济活动的贡献近9800亿美元,其中有350亿美元来自于卫星的制造,3170亿美元来自于地面设备的制造。卫星服务创造了565亿美元的商品和劳务,其中卫星直播是目前为止对于经济的贡献最大,占了所有卫星服务对经济活动贡献的90%。由于这些因商业航天而产生的经济活动,经济中所有行业的雇员获得了总和高达2500亿美元的工资和薪金。商业航天为美国社会创造了巨大的就业收入,这对于维持社会的稳定和均衡是非常有利的。在整个经济体中,商业空间运输及其相关产业共创造了超过550,000个就业岗位。

从1999年以来,美国商业航天发展呈现一个非常明显的趋势,就是对经济的影响正在逐渐加大。从1999年到2004年,商业航天对经济总的贡献增长了近60%,其中对收入的贡献增长了52%,而所创造的就业岗位增长了11%。由此可见,商业航天对美国经济所带来的影响是巨大的,并且极其广泛。

2 美国商业航天运行机制的基本特征

商业航天由国家航天委员会制定政策、提出计划,主要的活动由私营航天企业开展。在商业航天方面,美国政府对于商业航天给与一定的补贴,以鼓励航天企业发展上用航天产品,参与国内外商业航天市场的竞争。

美国商业航天政策的基本目标是支持和增强美国在航天活动中的经济竞争力,同时保护美国国家安全和外交政策利益。扩大美国商业航天活动为美国创造了巨大的经济利益,这一点在上文中已经分析到,并且可以为美国政府提供更加广泛的航天产品和服务。政府则在采购、提供市场、法律政策、技术、设施方面对航天产品和服务的商业化给与支持。

3 中国航天工业发展的现状分析

中国长征系列运载火箭的成功发射,以及神州六号载人飞船的成功,都标志着中国航天工业的巨大进步。同美国等航空大国相比,中国航天发展的模式有很大不同。回顾历史,美国和前苏联是基于国家安全的考量开始发展太空计划,日本则着重在航天工程的科技层面,而欧盟国家的太空计划要促进区域经济发展,并且希望在政治上作为统一的政治实体和美国齐头并进。

随着我国航天技术的日益成熟,航天器制造业的利润正在逐渐增加,从上个世纪90年代的负利润,现在已经开始盈利,并且有整体上升的趋势。但是无论是同美国相比,中国航天所带来的经济效益是相对薄弱的。航天事业的发展,是中国政府大力推动的,为我国科技的发展和高端人才就业创造了巨大的贡献,中国的卫星技术,已经让农业、交通和基础建设等等受益,但从长远来看,中国的经济要发展,必须也要注重航天产业的经济效益。

4 美国商业航天对中国航天的启示

商业航天以营利为目的,是在市场驱动下的航天活动,由企业集团投资,可为国家和社会创造经济和社会效益。制定和鼓励商业航天发展的政策,不但有助于我国航天工业的发展,而且有助于我国的高技术产业和经济的发展,有助于提高我国航天工业在市场上的竞争力。随着我国经济体制改革的日益深化和计划经济逐步向市场经济转轨,特别是航天工业的转轨和改革,在改革初期将航天工业分为军品和民品的方法,以及由此建立起的运行机制,也必然需要不断的改革和完善。我国过去的航天工业体制,应逐步向军、民、商综合的机制发展,建立在市场经济下运作的商业航天新的运行机制。

(1)为了维护国家的利益和统一,在航天工业这样具有重要战略地位的高新技术产业中,政府仍要维持对于航天产业的扶持力度。但在一些边缘性的领域,如零部件生产等中,可以实行非国有化生产,逐步缩小国有化的程度,通过招标、承包等方式,既可以减少成本,也可以促进这些领域市场的竞争。

(2)在今后的一段时期内,国有企业仍将是航天产业的主导部分,由于中国的市场机制尚不完善,不可能在短期内发展成美国航天产业那样完善的市场体制,但是可以在现有的制度基础上加大改革力度,促进航天产业的发展。在国有企业内推行现代企业制度,促进科技的进步和研制开发,促进人力资源的开发和利用,并使它们有充分的经营自,在市场上竞争。

(3)随着世界商业航天市场的需求进一步扩大,各国的商业航天活动越来越多的瞄准国际市场,在世界商业航天市场上获利。在逐渐蓬勃的国际商业航天市场上,中国要努力扩大自己的市场份额,获取经济利润。这就要求中国的航天企业走向国际化,参与国际合作与竞争,获得进一步发展。

参考文献

[1]吴照云.航天产业与市场运行机制的兼容性分析[J].中国工业经济,2004,(12).

第4篇:航天发展技术分析范文

中国卫星北斗导航应用产业发展思路

需求和技术,双轮驱动卫星应用发展

中国西部地区专用通信卫星系统构想

对探月工程嫦娥三号任务圆满成功的贺电

2012年世界航天发展的重要趋势与进展

2012年俄罗斯GLONASS系统发展及概况

国外对地观测数据及应用标准对我国的启示

国外基础产业卫星应用案例分析

北京市卫星应用产业现状分析

卫星AIS探测技术发展现状及应用前景分析

美国国防部新的航天政策

中国的东方红4号通信卫星平台

国外各界盛赞神舟九号,中国航天自信前行

2019年军用天基对地观测市场的预测

冲向跳板的中国卫星导航与位置服务产业

2011年中国航天产业上市公司发展分析

卫星信息共享分发系统发展思考

四大全球导航卫星系统鼎力的思考

美国商业遥感数据公司运营模式研究

利用合作社形式大力推广航天蔬菜品种

我国卫星遥感技术发展与应用思考

外军天基信息技术现状及发展

中国资源卫星辐射校正及其应用效果

高分辨率卫星遥感应用战略转型后的商业前景

世博园区魅力无限卫星应用异彩纷呈

卫星文化网格——信息阳光,你我共同分享

北斗电力全网时间同步管理系统的应用

我国数字城市建设成就与发展建议

天基太阳能发电:一种新的战略选择

美国商用高分辨率遥感数据的管理和使用

北斗卫星导航系统的应用及产业发展建议

美国商用高分辨率遥感数据的管理和使用

俄罗斯GLONASS系统日臻完善导航信号覆盖全境

专家探讨北斗卫星导航产业及应用发展

从2014年开局看日本环境探测遥感卫星发展

北斗在交通旅游领域的应用

跨界融合,创新发展——北斗产业化制胜关键

国际移动卫星公司在北京设立办公室及实验室

关于国家卫星导航产业政策体系建设的探讨

中国首次载人交会对接航天展举行全国巡展

长三角--中国北斗导航产业发展的先锋地区

中国卫星导航芯片产业竞争策略分析

车载智能通信系统Telematics现状与发展

全球卫星移动通信产业现状与发展趋势

美国商用高分辨率遥感数据的管理和使用

欧洲全球环境与安全监视计划发展综述

国外空间攻防装备体系最新进展与发展趋势研究

第5篇:航天发展技术分析范文

关键词:航天产品;质量成本;质量控制

根据ISO9000国际标准的定义,质量成本是指企业为了保证和提高产品或服务质量而支出的一切费用,以及因未达到产品质量标准,不能满足顾客需要而产生的一切损失。质量管理是质量控制的一部分,是为企业内部产品研制达到和保持质量而进行控制的技术措施和管理措施方面的管理活动,致力于满足质量要求。由此可见,二者虽分属企业管理中的两个部分,但产品质量这一企业永久的追求将二者有机地联系在一起。航天产品的质量与成本的相互关系直接影响到航天企业的经济效益和能否持续发展。随着现代化管理技术、信息化管理手段的渗入,现代航天企业应愈加关注质量成本管理在企业管理中的作用,并从企业实际出发,通过多元化管理手段,用质量控制来调控产品质量成本,以期在降低产品成本、保证产品质量的基础上,提升企业的市场竞争力,实现企业的持续发展。

1航天产品质量成本管理现状

近年来,为了适应买方市场的大局面,航天企业在质量控制、成本管理领域进行了全方位的改革,并积极实施、推广质量成本管理,但从实施过程和效果来看,仍存在一些问题。1.1管理体系信息不畅航天企业的综合性、协调性、系统性极强。而在实际管理中,一些环节信息流通不畅,质量成本基础数据项目不确定、采集不及时,数据汇总不精细、不全面,影响了企业对产品质量和成本的准确评估,导致质量成本管理无法发挥应有的作用。1.2设计阶段质量成本控制不足设计质量成本不仅会影响到产品的研制和服务成本,而且可能影响到领导层对设计过程的优化决策和企业体系的持续改进。航天企业在设计质量控制上投入了大量的质量成本,策划、实施了包括:设计的“六性”管理、设计的评审、验证和确认、设计复核等卓有成效的工作,但对这些过程的质量成本数据的采集、分析、管理和提供决策上尚有不足,有可提升的空间。而且如产品设计未能满足质量需求,就会因重新设计、产品报废、返工/返修、质量问题归零等产生内部成本损失和外部成本损失及额外投入,从而影响企业的成本效益和顾客满意度。1.3忽视质量过剩成本质量过剩成本指企业产品的质量超出了顾客需求而产生的成本。这一点在航天企业中表现得较为明显。由于可靠性寿命试验验证的资源、环境等因素的限制及质量问题归零在技术和管理上的压力,在设计、研制阶段,航天企业往往更重视产品质量的不足成本,而忽视过剩成本。这导致质量成本增加而使产品综合成本升高,不利于航天企业和产品在市场竞争中可持续发展。1.4制造质量成本风险的评估航天产品的研制除了技术风险外,由于航天工程的要求决定了航天产品往往是小批量、材料特殊且费用高、工序精细、关键工艺和特殊过程多、环境要求高、进度紧等,故还具有制造风险,而且越到工序后期,产生内部损失成本的风险就越高。目前在航天企业中对制造质量成本评估在维度和层次细化上仍有很大的优化空间。

2质量成本与质量控制的辩证统一关系

2.1质量成本与质量控制相互矛盾由于航天产品在应用上的特殊性要求,航天企业必须通过保持强化的质量控制措施来保证产品的质量。而这通常意味着产品质量成本的上升。反之,如果质量成本的管理和使用不到位导致质量控制不到位,其结果必然是产品质量下滑。从这一点看,质量成本与质量控制二者存在着相互制约的矛盾关系。2.2质量成本与质量控制是辩证统一的关系质量控制是过程,质量成本是目的,质量成本指导质量控制的实施,质量控制影响质量成本的实现。企业实施各种管理的直接目的在于降低质量成本,同时,质量成本影响着质量控制的实施,也就是说只有准确核算质量成本,企业才能进行有效的质量控制。同时,就两者在企业管理中的作用来看,简单说,质量成本管理是一个企业质量控制的定量管理,管理的目的在于使那些投入质量控制的成本发挥最大效益,没有质量成本的投入,质量控制难以有序进行,当然若质量成本得不到有效控制,则质量控制也无法实现管理效益。由此可见,两者存在相辅相成、相互作用的关系。把握好两者之间的作用平衡点,对航天产品自身质量、航天工程发展等多方面产生影响。

3优化实施质量成本管理举措

3.1完善质量成本管理体系航天产品从立项设计到交付需经设计、生产、调试、验收、交付用户及维护服务等多个环节,质量成本管理应关注到每一环节的质量成本控制,保证各环节的质量且成本最低。通过质量成本管理实现质量成本与效益的最大化,在保证产品质量的同时,减少隐性成本和过剩成本,规避成本风险,是每一个企业生存与发展的基础。在质量成本管理过程中,航天企业除了要重视产品质量控制,还需建立和完善质量成本的核算、数据收集、分析、控制、考核等相关制度。企业在制定质量成本管理程序、流程和责任制时,要使程序中各因素环环相扣、层层透明,进而为质量改进提供最可靠的依据。3.2紧抓质量控制,控制质量成本在市场经济环境下,航天产品的设计质量决定产品的制造、使用、服务质量,是企业市场竞争力的重要衡量指标,是企业生命线。航天企业必须强化质量控制对设计质量成本的调控作用。首先,在质量控制中要对设计质量成本进行预测,编制设计质量成本计划,并将其纳入成本会计范畴。技术评估各种设计方案,通过损益分析法、质量分析法等评估边际贡献,选择最优方案。其次,采用设计过程与设计成本相结合的方法,对设计质量成本进行核算,并考核质量成本计划的实际执行情况和责任制,落实分级核算与管理。同时,需加强生产现场各个环节的质量控制,要做好:(1)精心组织生产、开支有度、利用合理。(2)监控操作质量,加强自检和互检。(3)加强专检。(4)加强产品流转中的防护等,以降低内部损失成本。3.3强化信息化管理,控制成本投资航天产品效益的实现,信息完备化是要素之一。质量成本管理需多部门的协作机制和质量成本信息反馈。首先是数据集成工作。各部门要及时沟通,确保采购、生产、管理、服务等各方面数据信息全面系统并集成。其次是完善质量成本管理数据库并适时更新。再次是畅通的质量成本信息反馈系统,及时将相关信息传送到决策层进行合理评测和决策。3.4实施数字化管控,指导质量成本管理在质量成本管理中,管理人员要对质量成本进行定性和定量分析。完善质量成本核算体系,完善全过程成本信息并对这些信息进行数据挖掘和技术统计分析,建立质量成本控制模型和寻找影响因素,为质量成本管理提供指导。用指标分析法、图表分析法等,明确质量损失成本与其他成本的关系、内外部损失成本的量化比例和水平,计算单次和某一时期的损失成本,制定降低损失成本的措施。3.5优化管理队伍,进行分散质量控制不但要关注到产品显性成本的管理,还需关注到人力资源这一隐性因素的管理。将管理职责分散到每一环节和岗位,以最少的人力创造最高的财富。如成立专业化管理团队,制定明确的管理目标、实施标准、岗位责任制、奖惩措施、技能培训措施、团体绩效制度等,规范各岗位行为准则,通过提升岗位人员的专业技能、职业素养、合作竞争能力、航天文化和待遇,进而提升产品质量和效率。3.6渗透技术管理,提高质量航天产品追求技术高可靠、状态高稳定且创新性的可持续发展。航天产品必须要以高质量来适应多变的社会需求,航天企业需要更新传统管理理念,采用现代化、信息化与技术化的管理措施。要积极引进高技能、高素质的专业技术人才和高端技术,提升原有技术人员的技能与创新能力,实现以高新创造高效。

4质量成本管理的持续性作用

质量控制是过程,质量成本控制是目的,质量成本控制可以帮助领导层决策质量控制的项目和方向,质量控制又可影响质量成本控制的效果。4.1利于以质量成本管理为参照,提高产品质量质量成本分析可为管理层决策提供信息支持,帮助管理层明晰各项费用及比例情况、了解产品的市场前景、经济效益及存在的问题,进而帮助决策者调整发展方向。质量成本管理关注到质量控制与成本控制之间的关系,强调通过提升质量成本管理对提升产品质量的重要作用。其次,航天科技产品要面向市场,发展军民融合,就要适应、掌握市场特征,找到航天技术与市场需求的切合点。企业在全面评估质量成本后,应根据企业实际制定长远计划,并建立明确的质量目标、实施战略等,这对企业的持续发展有着重要作用。4.2利于以精细化管理理念为基础,提升经济效益质量成本管理要求管理者对全过程的各环节实施精细化、分散性管理,以增强员工的质量成本意识,使企业产品的整体质量和经济效益并举。同时,质量成本管理也关注损失成本管理,最大限度地降低质量成本,进而实现降低成本、提升经济效益的目的。4.3利于落足航天产品服务功能,促进军事、经济发展航天企业服务于互联网、定位系统、通信、导航、军事、气象、环境等多个领域。质量成本管理重视客户满意度调查与分析,关注产品更新和新产品研发,在最大程度上满足客户的需要,这就在满足民众生活的基础上实现了航天产品的服务功能,也利于航天产品扩宽市场,实现产品经济效益与服务效益的统一。质量成本管理强调质量第一,这就决定了航天产品将广泛应用于军事、卫星侦探等领域,这对实现航天军事发展、国家稳定及经济发展具有积极作用。

5结语

航天是一个特殊性很强的行业,航天企业要在激烈的竞争中赢得生存发展的机会,必须将质量成本管理贯彻到企业管理中,并通过完善质量控制体制、数字化和信息化管理、优化管理队伍等多元途径使质量成本管理发挥最大作用,关注和有效运用质量成本与质量控制两者之间的相互作用、相辅相成和相互促进的关系,进而实现企业的持续发展。

参考文献

[1]应磊,李毅军,孙涛.航天企业质量控制若干薄弱环节分析及改进策略[J].质量与可靠性,2010(3):32-34,38.

[2]李萍.质量成本管理体系的建立及运用[J].冶金财会,2016(3):47-49.

[3]赖伊诺.质量成本管理在企业中的应用现状[J].中国经贸,2016(1):222.

第6篇:航天发展技术分析范文

关键词:ADS-B 空中交通管制 应用

中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)12-0255-01空中管制主要就是指在规定的范围内,合理的管理和控制航空器,主要涉及的业务有交通管制业务和飞行报告等。空中管制能够有效的防止各个航空器之间发生碰撞,产生空中交通事故,能够有效的维护空中的交通秩序,保障飞行棋的飞行安全,促进飞行的效率提升。为了能够提高空中交通管制的效率,各个国家都开始研究新型的航行系统技术,经历了数十年的研究和实验,目前的国际民用航空中已经将新的民航通信系统和导航、监视系统应用到实际航空飞行当中,而本文主要就是分析监视系统中ADS-B在交通管制中的利用。

一、分析ADS-B技术的作用

ADS-B是广播式自动相关监视的英文缩写简称,主要是利用全向广播的方式,在航空飞行过程中实现空对空的自我监视,不仅能够有效对机组的肉眼视程进行延伸,还能够帮助机组和相关管制人员实现精确观测,利用“见后避让”原则,保证飞行器之间不会产生相互飞行的冲突,不仅是针对通用航空,也能够应用于空中运输,保证飞机能够安全到达目的地,提高了飞机行驶的速度和效率。ADS-B技术在空中对飞机进行科学定位主要是通过星基GPS,而后将数字码传回机组,其中包含有飞机的位置信息,同时还有飞行的速度和高度信息,也涉及到爬升和下降等状态,数据的更新是以秒为单位。ADS-B技术在空中交通中的使用不仅仅造福于某一架特定的飞机,其在应用过程中通过合适的频率在飞机广播中传播数据链,在方圆一百海里内的其他飞机和地面站都能够接收到相关的数据,并且还能够确定空中各个飞机的位置,互相进行识别并保持间距。地面指挥在接受到空中交通数据链后,也能够实时的监控和指挥航途中的飞机,对于机场内场面活动的飞机等也能进行科学的控制,保持飞机间的安全距离,合理的进行监视。

二、分析ADS-B技术的优点

1.在新航行系统之中,ADS-B技术能够发挥极大的作用,作为里程碑式的技术能够提供更加可靠的航行信息给机组人员,保证管制人员的管制更加安全,极大的增加了飞机的飞行安全。

2.ADS-B技术也可以与当代的数字通信技术相结合,不仅能够扩大应用的范围,还能够有效的降低成本。

3.现如今的空中交通管制中,还无法提供飞机间的冲突信息,ADS-B技术的应用能够解决这一难题,降低空中交通中事故的发生频率。

4.在地面管制中利用ADS-B技术能够准确的了解到空中冲突的具置,不仅能够清晰的了解冲突的方向,还能够提高飞机的速度和相对高度,不必担心空中出现飞行冲突事故,由于ADS-B技术能够清晰的展示飞机的加速、转弯、爬升等状态变化,提高了飞机飞行的安全性。

5.对于通用航空而言,飞机的飞行还能够接受到其他的数据链信息,例如天气信息和文字咨询服务等,提供了更加人性化的服务。

三、ADS-B在空中交通管制中的应用及问题分析

1.ADS-B技术的应用较为落后

在1998年的时候,欧洲新航路中就开始开发ADS-B技术的应用,而我国对ADS-B技术的应用主要是体现在L888航路中,作为第一条以ADS-B技术为导航的航路受到了我国飞行界极大的关注,但是我国正式应用ADS-B技术是在2000年,在进入21世纪后才通过了测评,直到2004年才在我国的经济发达地区北京、上海、广州形成相关的管制中心,在中国得以真正的应用。从ADS-B技术在中国的应用过程中我们不难发现,起初该项技术在推广中得到了较多的限制,在实际运用中找不到科学合理的方法进行突破,所以难以发展成熟。就行现如今的中国交通管制情况而言,ADS-B技术在市场上仍然没有进行突破创新,还处于保守阶段,而ADS-B技术在国外的应用已经趋于成熟,开始追求更加高级的监视技术。

2.ADS-B技术实现了空中飞行信息共享

ADS-B技术的应用能够有效的截获空中飞行的飞机信息,有利于更加科学的管制,并且能够实现跨区域的无缝连接飞行管制,对航空公司的飞行管制更加合理,提高了管制效率。与传统的雷达监视系统相比,ADS-B技术对远程信息的截获更具优势,雷达监视系统截获的信息十分杂乱,并且信息处理的成本也比较高,ADS-B技术的应用能够将空中和地面管制一体化,实现全球资源的互相利用,提高了便捷性的同时也能为航空飞行提供更加具体的飞行信息。

3.ADS-B技术现阶段存在的问题

ADS-B技术本质上仍旧是契约制技术,对于截获的信息以及空中管制的报告方法,只是起到初步约定航路的作用,而后通过获取飞机的航迹以及报告周期等,从中获取通讯资费,ADS-B技术不能在空中管制中大范围的应用主要也是受该方面因素的限制。

四、ADS-B技术的发展方向分析

现阶段我国的航空运输行业的发展仍然处于发展阶段,经济的发展也促使了航空运输的不断进步,不仅是空域的范围还是机队的规模等,都在不断的发展创新,而要想建立和完善空中管制还需要经历一段时间的优化,不仅可以通过对ADS-B技术的自主开发,还可以从国外引入ADS-B技术等,都能够实现我国的ADS-B技术应用快速发展。但是,不管是通过何种方式,在发展的过程中都需要涉及到设施的更换、地面调节结构和研发生产问题,只有得到政府政策上的充分支持,保证ADS-B技术的使用和更新统一,才能够有效推动空中交通一体化的建设,利用雷达监视来辅助ADS-B技术监视的管制对策。

五、结语

随着科学技术的进步,我国的航空事业发展步伐也不断的加快,但是我国的空中交通管制技术与国外相比仍然存在着较大的差距,ADS-B技术在国际空中交通管制中的应用已经十分发达,但我国的ADS-B技术还较为薄弱,只有不断的推动该项技术的创新进步,才能够促进我国航空事业的发展,从而增强我国的综合国力,因此本文主要分析了ADS-B在空中交通管制中的用,为我国的空中交通管制发展贡献一份力。

参考文献

[1]张天平,郝建华,许斌,丁丹. ADS-B在空中交通管制中的应用与发展[J]. 电子元器件应用. 2009(07)

[2]李自俊. ADS-B广播式自动相关监视原理及未来的发展和应用[J]. 中国民航飞行学院学报. 2008(05)

第7篇:航天发展技术分析范文

1.专业初识

飞行器设计与工程,顾名思义,就是设计先进的飞行器,主要面向航空飞行器设计。本专业方向具有较强的行业特色,航空航天工程是基本的服务方向;同时,在民用工程领域有广阔的市场。轰动世界的“阿波罗登月计划”“神舟”飞船等,都是本专业的杰作。

2.学业导航

本专业学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识,受到航空航天飞行器工程方面的基本训练后,具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。

主干学科:航空宇航科学与技术、力学、机械学。

主要课程:材料力学、机械设计、弹性力学、结构力学、流体力学与空气动力学基础、飞行器动力学、飞行力学、力学性能与结构强度、试验技术、自动控制理论、飞行器总体设计、结构设计、复合材料设计与分析、空间制导控制、传热学与热防护等。

3.发展前景

在轰炸机、运输机、民航飞机等其他机型上面,中国与世界先进水平存在着不小的差距。各航空公司使用的大型民航飞机都是进口的,目前国内没有能力生产。本专业极具发展空间。

二、人才塑造

1.考生潜质

对数学、物理等有比较浓厚的兴趣。常查询航天飞机的资料,对航天飞机感兴趣,对飞机导航系统感兴趣。喜欢飞机模型,常看人造地球卫星发射的实况转播。渴望当一名宇航员。注意了解宇宙飞船的材料,常收集宇宙飞船的模型等等。

2.学成之后

本专业培养的工程技术人员和研究人员,具备较好的数学、力学基础知识和飞行器工程基本理论,同时有较强的飞行器总体结构设计与强度分析、试验的能力。

3.职场纵横

本专业毕业生能从事飞行器(包括航天器与运载器)总体设计、结构设计与研究、结构强度分析与试验,通用机械设计及制造等多方面的工作。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器动力工程专业主要以航空发动机为研究对象,其目的就是生产出高效、实用、先进的航空发动机。由于航空发动机为载人飞行器提供动力,其在高速飞行、高性能和高可靠性等方面要求都极为严格,因此飞行器动力装置在动力工程领域一直处于技术领先地位并带动了相关学科的发展。

2.学业导航

本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识,受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练,具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。

主干学科:机械工程、力学、动力工程与工程热物理。

主要课程:机械原理及机械设计、电工与电子技术、工程力学、自动控制原理、工程热力学、传热学、流体(含气体)力学、动力装置原理及结构、动力装置制造工艺学、动力装置测试技术等。

3.发展前景

我国航天、航空事业的迅速发展,展示了本专业良好的发展前景。

二、人才塑造

1.考生潜质

具备扎实的数学、物理等方面的理论知识,掌握外语、计算机等必备工具。对飞行器的燃料装置感兴趣,了解飞行原理。常研究宇宙飞船的燃料,关注飞机的新燃料。常搜集飞行器动力资料,对飞机动力系统感兴趣,了解导弹动力装置等等。

2.学成之后

本专业培养具备飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面知识的专门人才。

3.职场纵横

本专业毕业生可以在航空、航天、交通、能源、环境等部门从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面的工作。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器制造工程专业是国防科工委重点建设专业,主要研究探索更方便、更快捷、更可靠的飞行器制造工艺、方法。本专业属于机械制造范畴,需要有很强的实践能力,不仅要学习机械制造的各种工艺、整套方法和流程,而且要对飞行器的设计有一定了解。

2.学业导航

本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识。通过各种实践性教学环节,培养运用所学的基本知识和技能,分析和解决飞行器制造工程中的实际问题的能力。

主干学科:机械工程、电子科学与技术、材料科学与工程。

主要课程:理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、航空工程材料、电工与电子技术、计算机技术、金属塑性成形原理、模具设计与制造、飞机零件加工与成形工艺、飞机装配工艺、飞机构造、计算机辅助飞机制造等。

3.发展前景

国内不仅在飞行器设计上与国外差距很大,在制造方面也有很大的差距。加强航空建设、国防建设,需要大批专门人才的不断努力,这预示着本专业前景十分广阔。

二、人才塑造

1.考生潜质

关注新型飞机,对飞机机械原理感兴趣,了解宇宙飞船的构造,收集过飞机图片资料,常观察各种飞机模型,希望做一名飞机设计师等等。

2.学成之后

本专业培养从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的专门人才。

3.职场纵横

本专业毕业生适应性强,社会需求量大,就业范围广,在广大科研院所、高科技产业和航空、机械、电子、计算机公司等单位都有用武之地。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器环境与生命保障工程是以空间环境、生物技术、环境化工等学科为基础,研究飞行器救生系统为主,将人、机器、环境有机结合的复合型专业。目前,国内有三所高校开设了飞行器环境与生命保障工程专业:北京航空航天大学、哈尔滨工业大学和南京航空航天大学。

2.学业导航

本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、热控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论,掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。

主干学科:动力工程与工程热物理、控制科学与工程。

主要课程:工程热力学、传热学、空间环境工程、航空航天生理学、控制理论、人机工效学、理论力学、材料力学、空调制冷技术、航空航天环境控制系统、航空航天安全工程、空间环境试验技术等。

3.发展前景

科学技术飞速发展,预示着航空航天技术广阔的发展前景。

二、人才塑造

1.考生潜质

喜欢关注宇航新闻,关注空间站的建设,对宇宙探索节目或介绍宇宙的文章感兴趣。对宇航员训练条件感兴趣,对宇航生物实验感兴趣。了解空间生理学,渴望了解外层空间等等。

2.学成之后

本专业培养的人才,具备航空、航天环境模拟控制、生命保障系统设计与研究能力,能在航空航天领域从事环境控制与生命保障系统设计,在民用领域从事热能利用、空调、供暖等系统设计。

第8篇:航天发展技术分析范文

关键词:科技贷款;技术创新;面板回归;电子及通讯设备业;航空航天器业:DEA

DOI:10.16315/j.stm.2016.03.005

中图分类号:F832;F124.3 文献标志码:A

金融支持是进行科技创新的必要前提条件。相对其他企业,科技型企业对外部金融更具有依赖性…,其发展更容易遇到资金制约的障碍,必须寻找外源资金来支持研发创新活动。在创新成果转化为现实生产力的过程中,有效的科技金融体系能够为科技型企业所进行的研发及产业化提供充足的资本,并起到成本补偿的作用。科技金融还能够帮助科技型企业规避和分担风险。在前期,通过对相关企业的信息进行收集与处理后会选择其中具有市场前景的项目或者发展潜力的企业进行授信,在后期的进展监控和风险控制还能够分阶段提供有效的融资。

科技型企业会选择不同的渠道和方式来解决资金短缺的问题。Myers提出了新优序融资理论,他认为企业在新项目进行融资时首选的是内部融资,然后是债务融资,最后才是股票融资。而且企业在不同的成长阶段所选择的融资方式存在着不同。Bettignies等发现创业期的高新技术企业往往选择股权融资和债务融资。另外,King等指出金融市场可以帮助企业通过发放有价证券来分散风险,并且促进对创新活动的投资。然而,由于我国的金融体系不成熟,银行仍处于主导地位,故以银行为代表的金融机构是科技金融的投融资主体之一。

科技贷款作为我国科技型企业最重要的外部融资渠道之一,为企业的研发创新注入了竞争的活力,提高了资本的利用效率,也在一定程度上降低了成本和风险。在过去仅靠国家经费补助研发投入,科研机构或科技型企业缺乏研发积极性,难以在技术创新上有很大的进展。而有偿占用科技贷款所带来的还款压力能缩短科研成果开发的周期。同时,金融机构会筛选评估科研项目,分析收益和风险,将有限的科技贷款投入到更有效益的科研项目中,提高投入产出比。Legrand等通过模型证实银行等金融机构对企业的支持力度对企业的创新项目具有正向影响并存在肯德尔相关性。朱欢通过实证研究认为我国银行贷款对企业技术创新的正向作用远大于股票市场的融资效果。王科等认为高风险和中小型创新企业的低信用等级使得科技贷款难以发挥有效作用。顾焕章等基于当前我国间接金融占主导地位的金融体制,认为应充分发挥信贷资金对科技型企业的积极作用。

总体上,对于科技金融与技术创新的研究比较多,但是较少把科技贷款作为主要研究变量。考虑到我国目前的金融体系依然以银行为主导,科技贷款在高技术行业的融资中处于重要位置,因此本文单独研究科技贷款对其技术创新的贡献。另外,相关的研究中大多从整个经济体系或部门的角度出发研究科技贷款对技术创新的作用,而未考虑到不同的产业之间的差异。比较我国高新技术产业中航空航天业和电子及通讯设备业的市场结构,发现前者国有企业较多,市场缺乏竞争,而后者中小型民营企业占绝大多数,竞争较激烈。因此,本文选取航空航天业和电子及通讯设备业这2个行业作为研究对象,分别建立面板数据模型,比较2个行业科技贷款贡献的弹性系数,并通过数据包络法对两个行业的科技贷款利用效率进行比较,最后综合分析2个行业的差异,研究框架,如图1所示。

1科技贷款绩效的行业异质性机理

科技贷款对科技型企业的创新活动存在影响,但是对不同行业的科技型企业的影响程度有待探讨。Feldman等认为竞争性市场结构比垄断性市场结构对创新有着更大的影响。而Ayyagari等把来自47个发展中国家的19000多家企业作为研究样本,发现外部融资对企业科技创新活动的影响与企业性质相关,最终发现外部融资能够促进私有企业的创新活动,但是对国有企业的创新活动存在阻碍作用。因此考虑到不同行业中企业类型和市场结构的差异,比较科技贷款在不同行业中的绩效十分必要。

相对于垄断性市场结构,处于竞争性市场结构中的科技企业面临更大的竞争压力。一些中小型的科技企业,内部缺乏研发资金,外部融资渠道有限,获得科技贷款又十分不易。为了在激烈的竞争中立足,这些企业必须提高资源的利用效率,将科技贷款用在最能创造效益的部分。而处在垄断性市场结构中的企业,往往是一些具有实力的大企业,如国有企业,且资信较好。相对来说,这些大型的企业获得科技贷款较容易,并且融资渠道较多,面临的资金压力和竞争压力均较少。因此,在科技贷款的利用效益方面,垄断性市场结构的行业可能低于竞争性市场结构的行业。

我国航天航空器业在总体上正处于发展创新的前期或中期,政府是技术发展的主要动力,而非市场。由于航空航天器业的特殊性,大部分研究所和生产经营单位都是国有性质并由国家出资支持,因此科技贷款在研发经费中占比较低,激励作用不明显。且垄断的市场环境也使得航空航天器业的资源配置效率低下和生产经营低效率,意味着科技贷款的研发绩效可能是不显著的。而电子及通讯设备业这个行业中市场竞争度较高,中小型民营企业占绝大多数。在激烈的市场竞争中,这些科技企业必须通过技术创新得以立足。同时,电子通讯企业运营力随着企业对技术创新战略的研发投资程度以及技术能力水平与程度的重视而提升,在市场和金融机构的双重压力下,企业有动力提高科技贷款的利用效率,促进技术创新和技术的成果化。因此,科技贷款对于这两个行业的科技创新的贡献程度可能是有所差别的。

因此结合上文的机理分析和相关研究成果,本文提出如下假设。

H1:科技贷款对电子及通讯设备业技术创新的贡献大于航空航天器业。

H2:科技贷款在电子及通讯设备业研发活动中的利用效率大于航空航天业。

2研究方法与数据

2.1研究方法

在面板数据回归模型中,基于柯布一道格拉斯生产函数构建模型,参考俞立平的研究,建立如下方程:

其中:α、β、γ、η表示回归系数,ν表示随机误差项,各变量下标£,t分别表示行业和年份。为了减少异方差并增加实证结果的解释性,对所有变量取对数进行处理。因变量为技术创新产出,用新产品销售收入(NS)来表示,能体现创新产出最终价值形态与市场绩效;科技贷款为核心解释变量,用金融机构贷款(FI)来表示;控制变量有研发人员全时当量(RD),政府资金(GOV)和企业自有资金(CO)。研发人员全时当量衡量了创新活动中科技人力资本的投入。而企业研发经费中政府资金及自有资金具有风险、成本较低等特点,对技术创新同样具有重要影响。

在数据包络法模型中,新产品销售收入作为产出变量,研发人员全时当量、研发经费中科技贷款、政府资金和企业自有资金4个变量作为投入变量,即进行以NS为产出变量,RD、FI、GOV和CO为投入变量的效率分析。

2.2描述性统计

本文所有数据均为面板数据,来自于1998―2014年中国高技术产业统计年鉴。由于电子及通讯设备业和航空航天器业科技贷款的省际历年数据不全,因此选取了其中数据较为全面的8个省市,分别为北京、辽宁、上海、江苏、江西、四川、贵州和陕西。最后分别得到2个行业的17年8个省市的面板数据,数据描述性统计,如表1所示。

3实证结果

3.1面板数据的平稳性检

面板数据不仅包括截面数据,也包括时间序列。因此需要检验数据的平稳性以避免伪回归问题。通过单位根检验,结果如表2所示。可以看到在电子及通讯设备业中所有的变量是0阶平稳的,而航空航天业中的变量经过一阶差分后均是平稳的。

3.2面板数据回归分析

根据单位根检验的结果,电子及通讯设备业面板数据是平稳时间序列,而航空航天业面板数据是非平稳时间序列,因此将对航空航天业面板数据进行协整检验。在KAO检验中,t检验值为-3.691,相伴概率为0.000,因此航空航天业面板数据各个变量之间存在协整关系。那么,这2个面板数据均能进行面板回归。

为了选择面板回归分析的模型,先采取随机效应模型进行估计,通过Hausman检验选择适合的回归模型。在电子及通讯设备业面板模型中,Haus-man检验得到的P值为0.0032,在1%的显著性水平下拒绝随机效应模型的原假设,而在航空航天业面板模型中,Hausman检验得到的P值为0.258,接受随机效应模型的原假设,相关数据结果,如表3所示。

从表3可以看到,在电子及通讯设备业的模型中,FI的弹性系数为0.056,在5%的水平下通过显著性检验,而在航空航天器业中,FI的弹性系数为0.049,在10%的水平下通过了显著性检验。可见科技贷款对电子及通讯设备业创新产出的贡献更大,从而验证假设H1。

与市场集中度很高的航空航天器业相比,电子及通讯设备业更具有竞争性和不确定性。这个行业很明显的特征是高收益与高风险同在。在激烈的市场竞争中,这些中小科技型企业本以创新起家,技术创新是发展的立足之本。然而这些企业融资渠道狭窄,除了自有资金外,所能获得的政府资金极为有限,创业风险投资尚处于初创阶段,金融机构的科技贷款在此时显得尤为重要。同时,由于电子及通讯设备业的企业大部分是民营企业,规模小且信用等级低,获得科技贷款的难度较高。因此,其经营管理者们更会把“好钢用在刀刃上”,用在最能够创造经济效益的地方,即开发新技术新产品上,从而使得科技贷款对电子通讯高技术企业的技术创新的贡献较为显著。

而航天产业作为一个十分重要的国防产业部门,最主要的特点是它的外部经济性,其效益主要是体现在为社会提供安全保障。所以,航天技术通常被视为国家重点科技发展项目,国家财政保证其所需的资金和相配套的各种投入。与政府投入的研发资金相比,科技贷款显得杯水车薪,如图2所示。

在航空航天业所进行的科技活动中政府资金的投入一直大于科技贷款的投入,在后期显得尤为明显。航天航空是一项规模大且复杂的系统性工程,研发难度高,对安全性和可靠性的要求极高,这些特性导致研发项目所需的成本往往极高。由于国家财政的支持,航空航天器业拥有充足的资金来源供其技术创新活动,故金融机构的科技贷款并不能得到最有效的利用。另外,注意到航空航天器业中国有企业占了绝大多数,这意味着国有企业特殊的用人机制与文化将降低研发的效率,较低的资本利用率使得科技贷款对创新的贡献降低。

3.3投入要素的利用效率分析

基于投入最小的SBM-BCC模型,分析在不同行业的模型中科技贷款的利用效率。在模型中,将历年所有数据放在同一截面中进行分析,结果如图3和图4所示。

通过分析图3和图4,可以看到除了2006年和2007年,电子及通讯设备业企业的科技贷款利用率均高于航空航天器业企业,从而验证了假设H2。

从整体上看,1997―2013年的17年间,有10年电子及通讯设备业企业的科技贷款利用率达到100%,但是呈现十分明显的波动变化,最低甚至达到10%的水平。结合科技贷款数额的历年变化,当所获科技贷款较少时,能够得到充分利用,利用效率较高,当科技贷款大量增加时,利用效率明显下降。尤其在2006年,表现的最为显著,科技贷款的利用效率直降至10%。由此可见,虽然整体上来看电子及通讯设备业企业对科技贷款的利用效率较高,但是仅限于所获科技贷款较少且变化平稳的情况下。科技贷款大幅且突然增加时,增加的科技贷款无法得到有效配置,资源被闲置,反而使得科技贷款的总体利用效率下降。这种情况可能与其行业特点有关:一方面,由于电子及通讯设备业中占大多数的中小型科技型企业具有高风险的特征,随时可能被市场机制淘汰,因此整个行业在资源配置和利用上存在着不稳定的情况,另一方面也体现了电子及通讯业企业在申请科技贷款所处的困境。长期较小的科技贷款份额使得这些企业形成了较为固化的利用模式,从而在科技贷款突然增加时不能及时更新资金的配置计划,未能使得资金得到最为充分的利用。

而航空航天器业企业的科技贷款利用率只有3年为100%,最低至31.9%,整体的趋势也是呈上下波动,波动幅度也较大。从整体而言,与电子及通讯设备业相比,航空航天器业的科技贷款利用效率偏低。并且,同样存在着科技贷款增加而利用效率下降的问题,而且这种情况更为严重。从图4可以看到,利用效率与科技贷款之间的变化趋势基本呈现完全相反的态势。并且从长期来看,科技贷款的低效率并没有得到任何改善。可见,在充足的政府资金和企业自有资金的支持下,科技贷款存在严重的冗余情况,而且在航空航天器业中存在大量的国有企业,生产计划和安排相对僵化,科技贷款的配置也较为滞后。

总的来说,根据以上科技贷款利用率的分析,再结合上文面板模型中对2个行业的科技贷款对科技创新的弹性分析,金融机构应该合理安排科技贷款的配置,适当增加投入到电子及通讯设备业的科技贷款的比例,使科技贷款在促进技术创新方面得到更为充分的利用。

4结论

第一,电子及通讯设备业中科技贷款的创新绩效高于航空航天器业。在电子及通讯设备业中,科技贷款对技术创新的弹性系数显著,且为正效应,而在航空航天器业中,科技贷款的弹性系数较小,这说明科技贷款对电子及通讯设备业技术创新的贡献较大。

比较2个行业的科技贷款利用效率,在电子及通讯设备业中,科技贷款利用效率较高,均值达到83.5%,意味着科技贷款长期内在该行业中得到较为合理的配置,利用效率较高,有效地促进研发成果的增加。而航空航天器业的科技贷款利用效率在较低的水平,均值为69.6%,这说明在航空航天企业,科技贷款在其研发活动中可能被闲置或者流向效益较低的项目,没有得到最有效的利用。

第二,无论电子及通讯设备业,还是航空航天器业,科技贷款的利用效率波动均较大。在电子及通讯设备业,科技贷款的利用效率虽然在较高的水平,但是不能保持长期稳定,这与该行业企业经营不稳定与融资困境有关。航空航天器业科技贷款的利用率也存在较大的波动,然而这种波动与所获科技贷款数额的变化完全相反,存在严重的科技贷款冗余现象。

第9篇:航天发展技术分析范文

关键词:3D打印技g;航空航天材料;智能化设计;作用

中图分类号:TP399 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0103-01

随着科学技术的不断发展,航空航天领域也呈现出前所未有的发展新态势。航空航天材料的设计也在向多样化、智能化及信息化方向发展。但是在材料的设计过程中仍然面临着设计成本高、设计精确度要求高等问题,这就要求设计者们必须严密地设计出需要的航空材料,并且尽可能地减小误差,这也给设计者带来了很大的技术难题。3D打印技术为此类问题的解决提供了新的方案[1]。

1 3D打印技术的概念及发展特点

1.1 3D打印技术的概念

3D打印技术即一种快速打印样品成型技术。其原理是将金属粉末或塑料粉末等当做打印“墨”,根据数字模型要求,再通过逐层打印的方式打印出成品,这种技术在国外也被称为“增材制造”。3D打印技术的发展得益于计算机技术的不断创新与突破,其打破了传统打印的意义。此外,随着3D打印技术的不断完善与成熟,其越来越多地应用于生活、社会活动以及高科技等各个方面,诸如航天航空领域,对于我国高科技的发展有着重要的意义。

1.2 3D打印技术的发展特点

3D打印技术发展历程大致如下:1984年的基于数字资源的三维立体模型打印技术、1993年发明的3D印刷技术(3DP)、1996年具有真正意义上的的“3D打印机”问世、2005年第一台彩色“3D打印机”――Spe问世、2010年可以打印整个身躯轿车的“3D打印机”出现、2011年能够打印飞机的“3D打印机”出现。3D打印技术在不断朝着复杂、多样化以及高科技等领域的方向发展。因为其不需要传统的机械加工或制造模具就能直接根据计算机图形数据生成任何形状的物体,极大地缩短了产品的生产周期,提高了产品的生产效率。这对航空航天材料的智能设计起着很大的作用[2]。

2 3D打印技术运用于航空航天材料设计上的优势

2.1 节省材料

一个飞机机身的模型需要许多零件和部分组成,而应用3D打印技术之后,不用剔除航空材料的边角料,提高了材料的利用率。此外,3D打印技术取代了传统的大规模、占用空间以及耗人力等的生产线,从而最大化地节省了材料,降低了成本。

2.2 制作材料精度高

材料的精确设计是确保航天航空领域安全发展以及快速发展的最基本要求。而传统的材料设计技术无法保证人为的错误以及将误差降到最低等,这就限制了航天航空的发展。因此,3D打印技术运用于航天航空领域时,给航空航天的智能化材料设计带来的将是质的飞跃与创新。

2.3 无需传统模具

3D打印技术在智能化材料设计过程中不用使用传统的刀具、机床以及其他磨具,通过将产品的外形等通过计算机技术如AUTO CAD技术设计出来,然后直接打印生成实物产品。这在很大程度上简化了传统磨具下的制造工艺。

2.4 缩短材料制作周期

3D打印技术可以自动、快速、直接和精准地将计算机中的三维设计转化为实物模型,甚至能够直接制造零件和模具,绕过了传统的制造工序,从而有效地缩短了材料设计的研发与制作周期。

3 3D打印技术对航空航天材料智能化设计的促进作用

3.1 促进了航空航天材料设计技术的革新

3D打印技术的运用加快了其材料智能化的设计进程,打破了传统的设计思维和方法,使得航天领域设计技术的不断发展及完善,更是将高科技与制造业设计的结合推向了一个新的高度,加快了智能设计技术的发展与革新。

3.2 促进了航空航天材料设计成本的降低

在航空领域,不管是创新设计还是机械制造,都需要严密规整的模型。在造一架飞机时,要经过无数的模型模拟,而每一次模型的制造以及模拟都需要很大的财力支持。而应用3D打印技术,这种资金消耗将得到大幅度降低。3D打印技术依靠高精确度使得设计时模型能够精准使用物料,这使得设计材料时所使用的资金的到合理的运用。

3.3 促进了航空航天材料设计的创意性发展

在航空航天领域,其运用3D打印技术可以促进材料设计的智能创新,可以促进飞机机身的多形状化发展、零件的多颜色发展等。在使用3D打印技术之后,我们有理由期待一种更先进更具有创意性的航空航天产品。

3.4 促进航空航天材料设计的人性化发展

运用3D打印技术实现材料设计智能化之后,材料制作可以向着个性化、多样化方向发展,例如:我们可以根据每家航空公司理念等的不同设计出富有个性化、突出其理念的产品,而不是趋同的制作,比如航天飞机上的座椅可以根据员工的操作习惯以及身体结构量身“3D”打造。这体现出材料制作的个性化,而这得益于3D打印技术的运用。

4 结语

综上所述,笔者认为基于计算机技术的3D打印技术以其高精确度、高生产率等特点将快速融入航空航天领域材料的智能化设计。但是,目前该技术仍然存在着强度低、材料存在局限性等缺点,因而其应用范围还不是太广泛。不过我们相信,3D打印技术的进一步完善会深刻的影响我们生活。

参考文献:

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