【簡介:】本篇文章給大家談談《航空工業(yè)集團質量》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、中國航天2021開門紅,你知道我國在航天方向創(chuàng)造過哪些成就嗎?
2、航空工業(yè)的地位
本篇文章給大家談談《航空工業(yè)集團質量》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、中國航天2021開門紅,你知道我國在航天方向創(chuàng)造過哪些成就嗎?
- 2、航空工業(yè)的地位
- 3、關于航空航天的報告
- 4、卡門起草的一份關于航空工業(yè)發(fā)展必須依靠科學技術的報告大概內容是什么?
- 5、飛機制造行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢如何?
中國航天2021開門紅,你知道我國在航天方向創(chuàng)造過哪些成就嗎?
中國在近些年來在各個領域得到了大發(fā)展,這不僅僅是中國從落后衰敗的閉封鎖國之后的一大進步,也是中華人民共同努力的成果。中華民族一直是非常優(yōu)秀而努力的民族,在過去的年代里面我們也有過興盛,也有過衰敗,但是在最近的一次衰敗也是讓我們落后了其他國家100年的閉關鎖國。在這100年里面我們落后人家科技還有生活方面的經(jīng)濟,我們需要后期不斷的努力才能夠彌補我們的過失。而近幾年來中國得到最大發(fā)展也離不開中華人民努力拼搏的精神。我國在航天方面也取得了巨大的成就,比如說從一開始的長征號運載火箭的發(fā)射成功的把我國帶領帶入了航天科技的領域,而在這之后的神舟一號,神舟五號,神舟六號還有天宮一號到如今2021年的首次發(fā)射的長征三號乙火箭也預示著我國在航空領域獲得的新發(fā)展。
一、長征三號乙火箭的發(fā)射是我國在2021年的開門紅。
中國在近些年來航空領域的發(fā)展成果不可否認,而在這背后都是兢兢業(yè)業(yè)辛苦工作的工作人員,他們在多少個日夜里面都在為長征三號乙火箭的發(fā)射做準備,他們需要保證火箭的正常運行就要在很多細節(jié)方面做到細微,這就要求他們具有非常嚴格的工作態(tài)度,而中國在航天領域的發(fā)展也離不開他們兢兢業(yè)業(yè)的工作,我們需要學習他們的這種精神才能帶領國家走向更強的領域。長征三號乙火箭的發(fā)射也是在今年的1月20號發(fā)射的,這可以說是在我國新一年里面的開門紅,相信在這之后我們會在航空這個領域有更大的發(fā)展,也相信這個長征三號乙火箭能夠給我們帶來更多的科技。
二、我國航空發(fā)展迅速,取得的成果也可觀。
中國自從崛起以來就一直在努力著,因為我們知道我們落后于其他國家,這100年里面我們經(jīng)常會遭受到別人的技術壟斷,這時常讓我們非常無奈的事情,但是我們仍然要向前看,要做好一切的準備才能夠為自己在后期的努力拼搏蓄力。從長征號的發(fā)射到后面神舟一號,神舟五號,神舟六號還有天宮一號的發(fā)射都是我國在航空領域非了不起的成果,我國仍然是一個非常有潛力的國家,相信我們在今后會有更大的發(fā)展。
航空工業(yè)的地位
世界主要國家都將航空工業(yè)定義為國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),既是一個國家國防安全的重要基礎,也體現(xiàn)了一個國家的工業(yè)發(fā)展程度,是一個國家綜合國力的體現(xiàn)。國內外的發(fā)展經(jīng)驗綜合體現(xiàn)了航空工業(yè)的國家戰(zhàn)略地位。
首先,航空工業(yè)是建設獨立自主鞏固國防的重要基礎。
現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭的實踐表明,航空武器裝備對戰(zhàn)爭的進程和結局都發(fā)揮著關鍵性作用。世界軍事大國把航空武器的發(fā)展放到了更加突出的位置,以爭奪新世紀軍事斗爭的“制高點”。在美國的國防預算(裝備采購)中,1/3以上的投資是用于飛機項目的。
第二,航空工業(yè)是帶動國民經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)航空工業(yè)是尖端技術發(fā)展的引擎?,F(xiàn)代航空產(chǎn)品是尖端技術的集成,先進航空產(chǎn)品的研制生產(chǎn)必然帶動尖端技術的發(fā)展。歷史已經(jīng)表明,先進航空產(chǎn)品的研制生產(chǎn)有力地促進了冶金、化工、材料、電子和機械加工等領域的技術進步,從而在技術層面上提升了國民經(jīng)濟。
航空技術用途廣泛。航空高技術可以轉移應用于廣闊的非航空領域,從而推動國民經(jīng)濟的發(fā)展。日本曾作過一次500余項技術擴散案例分析,發(fā)現(xiàn)60%的技術源于航空工業(yè)。
航空運輸對國民經(jīng)濟發(fā)展的貢獻率日益增大。交通運輸是世界經(jīng)濟和旅游業(yè)發(fā)展的基礎。隨著世界經(jīng)濟和旅游業(yè)的發(fā)展,航空運輸在整個運輸結構中的比例在不斷提高。
航空工業(yè)是國家重要的出口創(chuàng)匯產(chǎn)業(yè)。2000年美國航空航天工業(yè)出口額達546.79億美元,外貿(mào)順差267.34億美元。2000年法國航空航天工業(yè)營業(yè)額1627億法郎(248億歐元),其中出口占75%,外貿(mào)順差達640億法郎(97.5億歐元)。
航空工業(yè)帶來可觀的高技術水平就業(yè)機會。2001年歐盟航空航天工業(yè)直接從業(yè)人員有43.6萬人,而由航空航天工業(yè)帶來的歐洲就業(yè)人數(shù)達到120萬人。 航空工業(yè)的戰(zhàn)略地位日益突出,因此世界各個大國無一不高度重視國內航空工業(yè)的發(fā)展。各國紛紛在財政預算、政府政策方面向航空工業(yè)傾斜,大力支持航空工業(yè)的發(fā)展。
美國美國政府歷來重視和扶持航空航天工業(yè)的發(fā)展。2002年,國家成立了“美國航空航天產(chǎn)業(yè)未來委員會”,該委員會向美國總統(tǒng)和國會提交了《美國航空航天產(chǎn)業(yè)未來委員會最終報告》。該報告要求“現(xiàn)在就要采取行動,促使政府、行業(yè)、勞工和研究機構的領導人采取行動,確保航空航天工業(yè)繼續(xù)保持杰出地位”,強調“強大的航空航天工業(yè)是美國必須具備的”。
該報告指出:“航空航天工業(yè)是美國經(jīng)濟領域內一支強大的力量,是在全球市場最有競爭力的部門之一。航空航天工業(yè)產(chǎn)值占國內生產(chǎn)總值的15%以上并提供1500萬個以上高質量的就業(yè)崗位。航空航天產(chǎn)品提供比其他任何生產(chǎn)部門都高的貿(mào)易盈余?!薄昂娇蘸教旒夹g是構成美國軍事能力的戰(zhàn)略戰(zhàn)術的骨干技術,它可提供全球機動、空間通信和情報、抵御空降威脅、制海和制空權、遠距離精確打擊以及為地面部隊提供保護和戰(zhàn)術機動。”發(fā)展航空航天技術“過去是現(xiàn)在是將來也是我們國家安全戰(zhàn)略的重點。”歐盟歐盟認為,航空航天工業(yè)在確保歐洲的安全和繁榮方面有著關鍵的戰(zhàn)略作用,是提升歐洲民用和國防產(chǎn)品在國際市場競爭力的基礎,也是歐洲獨立和安全的重要保證。2002年3月,歐洲各國的高層政府官員提出了將歐盟15個成員國的總研究投資從以前占國民生產(chǎn)總值的1.9%增加到3%的計劃。提出這項計劃的出發(fā)點主要是為了滿足未來航空運輸安全的發(fā)展需求和解決環(huán)境問題。2003年,歐洲航空研究咨詢委員會(ACARE)向歐盟遞交了一份“歐盟航空工業(yè)研究發(fā)展戰(zhàn)略”報告,再次強調歐洲需要進一步加大航空科研投入力度。
俄羅斯2001年10月,俄羅斯政府作出關于“俄羅斯2002年-2010年以及到2015年民用航空技術裝備發(fā)展”聯(lián)邦專項綱要的決議。綱要提出取消購買外國航空技術產(chǎn)品來更新俄羅斯民航機隊,從而防止約500億美元的可自由兌換外匯流到國外;保住俄羅斯國家安全保障所必須的航空工業(yè)的戰(zhàn)略潛力。綱要規(guī)定了航空工業(yè)發(fā)展的主要方向、發(fā)展目標及優(yōu)先項目,強調:“俄羅斯航空工業(yè)是國內主要科學技術密集型行業(yè)之一,航空工業(yè)的運轉保證為本身及相關行業(yè)創(chuàng)造大量的工作崗位,并且對保障國防能力具有重大意義。機械制造、設備制造、無線電技術及其他行業(yè)的近1500個企業(yè)參與航空技術裝備的制造。發(fā)展該國的航空工業(yè)是國家的首要任務之一?!卑臀?0年代,為發(fā)展該國航空工業(yè),巴西政府制訂了武器裝備更新計劃,巴西航空工業(yè)公司獲得大量飛機訂單。80年代以后,巴西航空工業(yè)加強了國際合作,并成為世界生產(chǎn)支線客機、通用航空飛機和初級教練機的主要供應國之一,產(chǎn)品已銷往美、英、法等航空工業(yè)發(fā)達國家,航空工業(yè)已成為巴西較為突出和成功的高技術產(chǎn)業(yè)。進入90年代以來,私有化后的巴西航空工業(yè)公司致力于研制新型支線飛機。經(jīng)過30多年的發(fā)展,巴西航空工業(yè)公司已經(jīng)成為全世界第四大民用飛機制造者。 首先,中國政府從戰(zhàn)略高度確立了航空工業(yè)在國防、經(jīng)濟發(fā)展中的地位,確立了快速推動航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新思路。
第二,政府進一步推動航空工業(yè)投資體制和發(fā)展體制變革,改變效率低下的政府主導投資方式,引入非公資本進入航空工業(yè),并適當引進國外資金和技術參與中國航空工業(yè)的發(fā)展。
第三,將大飛機發(fā)展戰(zhàn)略列入未來15年的發(fā)展專項中。在2013年2月26日的國務院常務會議上,基本批準大型飛機的研制項目立項,并組建大型客機股份公司進行運作,由國防科工委的一位副部長牽頭協(xié)調運行當中的各種問題。
我們估計政府隨后將通過立法的方式確立大飛機戰(zhàn)略的各項事宜
關于航空航天的報告
“我知道地球是圓的,因為我看見了圓形;然后,又看到它還是立體的。當我往下看時,……看到印度洋上船舶拖著尾波前進,非洲一些地方出現(xiàn)灌木林火,一場雷電交加的暴風雨席卷了澳大利亞1000英里的地區(qū),呈現(xiàn)出大自然的一幅立體風景畫?!?/p>
這是航天員在談到從航天飛機上看地球的情景時的一段描述。
航天技術發(fā)展是當今世界上最引人注目的事業(yè)之一,它推動著人類科學技術的進步,使人類活動的領域由大氣層內擴展到宇宙空間。航天技術是現(xiàn)代科學技術的結晶,是基礎科學和技術科學的集成,航天技術是一個國家科學技術水平的重要標志。
航天技術是一門綜合性的工程技術,主要包括:制導與控制技術,熱控制技術,噴氣推進技術,能源技術,空間通信技術,遙測遙控技術,生命保障技術,航天環(huán)境工程技術,火箭及航天器的設計、制造和試驗技術,航天器的發(fā)射、返回和在軌技術等。由多種技術融于一體的航天系統(tǒng)是現(xiàn)代高技術的復雜大系統(tǒng),不僅規(guī)模龐大,技術高新、尖端,而且人力、物力耗費巨大,工程周期長。時至今日,航天技術已被廣泛應用到政治、軍事、經(jīng)濟和科學探測等領域,已成為一個國家綜合國力的象征。
人類很早就有遨游太空、征服宇宙的理想。宇宙的星球對人類一直充滿著吸引力和神秘感,許多美麗的神話和傳說,反映了人類對宇宙的向往和探索空間奧秘的心情?!舵隙鸨荚隆?、《牛郎織女》,以及孫悟空騰云駕霧、一個筋斗十萬八千里等。
航天飛行的歷史是從火箭技術的歷史開始的,沒有火箭也就沒有航天飛行。追溯源頭,中國是最早發(fā)明火箭的國家。“火箭”這個詞在三國時代(公元220~280年)就出現(xiàn)了。不過那時的火箭只是在箭桿前端綁有易燃物,點燃后由弩弓射出,故亦稱為“燃燒箭”。
? 隨著中國古代四大發(fā)明之一的火藥出現(xiàn),火藥便取代了易燃物,使火箭迅速應用到軍事中。公元lO世紀唐末宋初就已經(jīng)有了火藥用于火箭的文字記載,這時的火箭雖然使用了火藥,但仍須由弩弓射出。真正靠火藥噴氣推進而非弩弓射出的火箭的外形被記載于明代茅元儀編著的《武備志》中,見圖1.1。
這種原始火箭雖然沒有現(xiàn)代火箭那樣復雜,但已經(jīng)具有了戰(zhàn)斗部(箭頭)、推進系統(tǒng)(火藥筒)、穩(wěn)定系統(tǒng)(尾部羽毛)和箭體結構(箭桿),完全可以認為是現(xiàn)代火箭的雛形。
中華民族不但發(fā)明了火箭,而且還最早應用了串聯(lián)(多級)和并聯(lián)(捆綁)技術以提高火箭的運載能力。明代史記中記載的“神火飛鴉”就是并聯(lián)技術的體現(xiàn);“火龍出水”就是串、并聯(lián)綜合技術的具體運用,如圖1.2所示。
世界上第一個試圖乘坐火箭上天的“航天員”也出現(xiàn)在中國。相傳在14世紀末期,中國有位稱為“萬戶”的人,兩手各持一大風箏,請他人把自己綁在一把特制的座椅上,座椅背后裝有47支當時最大的火箭(又稱“起火”)。他試圖借助火箭的推力和風箏的氣動升力來實現(xiàn)“升空”的理想?!叭f戶”的勇敢嘗試雖遭失敗并獻出了生命,但他仍是世界上第一個想利用火箭的力量進行飛行的人。
19世紀末20世紀初,火箭才又重新蓬勃地發(fā)展起來。近代的火箭技術和航天飛行的發(fā)展,涌現(xiàn)出許多勇于探索的航天先驅者,其中代表人物K.3.齊奧爾科夫斯基(~OHCTaHTHH3ayap且oBHq UHOaKOBCKHfi),R.戈達德(Robert Goddard),H.奧伯特(Hermann Oberth)。
前蘇聯(lián)科學家齊奧爾科夫斯基一生從事利用火箭技術進行航天飛行的研究。在他的經(jīng)典著作中,對火箭飛行的思想進行了深刻的論證,最早從理論上證明了用多級火箭可以克服地心引力進入太空的論點。
1、建立了火箭運動的基本數(shù)學方程,奠定航天學的基礎。
2、首先肯定了液體火箭發(fā)動機是航天器最適宜的動力裝置,論述了關于液氫一液氧作為推進劑用于火箭的可能性,為運載器的發(fā)展指出了方向,這些觀點僅僅幾十年就成為了現(xiàn)實。
3、指出過用新的燃料(原子核分解的能量)來作火箭的動力;并具體地闡明了用火箭進行航天飛行的條件,火箭由地面起飛的條件,以及實現(xiàn)飛向其他行星所必須設置中間站的設想。
4、提出過許多的技術建議,如他建議使用燃氣舵來控制火箭,用泵來強制輸送推進劑到燃燒室中,以及用儀器來自動控制火箭等,都對現(xiàn)代火箭和航天飛行的發(fā)展起了巨大的作用。
美國的火箭專家、物理學家和現(xiàn)代航天學奠基人之一戈達德博士在1910年開始進行近代火箭的研究工作,他在1919年發(fā)表的《達到極大高度的方法》的論文中,闡述了火箭飛行的數(shù)學原理,指出火箭必須具有7.9 km/s的速度才能克服地球的引力,并研究了利用火箭把有效載荷送至月球的幾種可能方案。
德國的奧伯特教授在他1923年出版的《飛向星際空間的火箭》一書中不僅確立了火箭在宇宙空間真空中工作的基本原理,而且還說明火箭只要能產(chǎn)生足夠的推力,便能繞地球軌道飛行。同齊奧爾科夫斯基和戈達德一樣,他也對許多推進劑的組合進行了廣泛的研究。
在1932年德國發(fā)射A2火箭,飛行高度達到3 km。1942年10月3日,德國首次成功地發(fā)射了人類歷史上第一枚彈道導彈?a?aV?a2(A4型),并于1944年9月6日首次投入作戰(zhàn)使用。
V-2的成功在工程上實現(xiàn)了19世紀末、20世紀初航天技術先軀者的技術設想,并培養(yǎng)和造就了一大批有實踐經(jīng)驗的火箭專家,對現(xiàn)代大型火箭的發(fā)展起到了繼往開來的作用。V-2的設計雖不盡完善,但它卻是人類擁有的第一件向地球引力挑戰(zhàn)的工具,成為航天技術發(fā)展史上的一個重要里程碑。
? 1957年10月4日,前蘇聯(lián)用?°衛(wèi)星?±號運載火箭把世界上第一顆人造地球衛(wèi)星送入太空,衛(wèi)星呈球形,外徑O.58 m,外伸4根條形天線,質量83.6 kg,衛(wèi)星在天上正常工作了3個月。按照今天的標準衡量,前蘇聯(lián)的第一顆衛(wèi)星只不過是一個伸展開發(fā)射機天線的圓球,但它卻是世界上第一個人造天體,把人類幾千年的夢想變成了現(xiàn)實,為人類開創(chuàng)了航天新紀元,標志著人類活動范圍的又一飛躍。
? 1961年4月12日,前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一艘?°東方號?±載人飛船,尤里.加加林成為人類第一位航天員,揭開了人類進入太空的序幕,開始了世界載人航天的新時代。
? 1962年8月27日,美國發(fā)射的“水手2號”探測器第一次成功飛越金星。
? 1969年7月20日,美國N.A.阿姆斯特朗和E.E.奧爾德林乘坐?°阿波羅11號?±飛船登月成功,在月球靜海西南角著陸,成為涉足地球之外另一天體的首批人員。他們在月球上安放了科學實驗裝置,拍攝了月面照片,搜集了22虹月球巖石與土壤樣品,然后自月面起飛,與指揮艙會合,返回地球。首次實現(xiàn)了人類登上月球的理想。
? 1971年4月19日,前蘇聯(lián)?°禮炮1號?±空間站人軌成功,其質量約18 t,總長14 m,軌道高度200~250 km,軌道傾角51.6。,成為人類第一個空間站,完成了有關天體物理學、航天、醫(yī)學、生物學等方面的科研計劃,考察地球資源和進行長期失重條件下的技術實驗。
? 1972年3月2日,美國發(fā)射了木星和深遠空間探測器?°先驅者10號?±。它攜有表明人類信息的鍍金鋁板,經(jīng)過11年飛行,于1983年6月越過海王星軌道,而后成為飛離太陽系的第一個人造天體。
? 1975年6月8日,前蘇聯(lián)發(fā)射了?°金星9號?±探測器,實現(xiàn)了在金星表面著陸。
? 1975年7月18日,美國?°阿波羅號?±飛船與前蘇聯(lián)?°聯(lián)盟19號?±飛船在大西洋上空對接成功(視頻資料)。
? 1975年8月20日,美國發(fā)射了?°海盜1號?±探測器,第一次在火星表面著陸成功(視頻資料)。
? 1977年9月,美國發(fā)射了?°旅行者2號?±探測器,對天王星、海王星進行探測。
? 1981年4月,世界上第一架垂直起飛、水平著陸、可重復使用的美國航天飛機?°哥倫比亞號?±試飛成功,標志著航天運載器由一次性使用的運載火箭轉向重復使用的航天運載器的新階段,是航天史上一個重要的里程碑,標志著人類在空間時代又上了一層樓,進入了航天飛機時代。至2000年10月,航天飛機已成功飛行100次。
? 1986年2月,前蘇聯(lián)?°和平號?±軌道空間站發(fā)射成功,它成為目前人類發(fā)射的在軌運行時間最長的載人航天器,在軌運行超過15年。2001年3月23日,?°和平號?±軌道空間站被引入大氣層銷毀,完成了其輝煌的歷史使命。
? 目前,更大規(guī)模的國際空間站在美國、俄羅斯、加拿大、日本、意大利和歐洲空間局的合作下,正在進行在軌組裝建設?-?-
人類就是以如此快速的步伐沖擊著宇宙大門!
? 不難看出,從公元10世紀的中國火箭到第二次世界大戰(zhàn)的V一2導彈,人類是出于軍事需求發(fā)展了火箭技術,而這恰恰為航天技術的發(fā)展奠定了堅實的基礎。自20世紀40年代至今,航天技術以驚人的速度發(fā)展著并日臻完善。我們可以堅信,隨著科學技術的進步和工業(yè)基礎的不斷增強,航天技術將會有更大的突破并更趨完善。
? 航天技術從20世紀50年代末期的研究試驗階段到70年代中期,發(fā)展到了廣泛實際應用階段。其中60年代以來,為科學研究、國民經(jīng)濟和軍事服務的各種科學衛(wèi)星與應用衛(wèi)星得到了很大發(fā)展。至70年代,軍、民用衛(wèi)星已全面進入應用階段。一方面向偵察、通信、導航、預警、氣象、測地、海洋、天文觀測和地球資源等專門化的方向發(fā)展,同時另一方面,各類衛(wèi)星亦向多用途、長壽命、高可靠性和低成本的方向發(fā)展。
? 回顧近50年來航天技術應用的歷程,具有代表性的大事列舉如下:
? 1958年12月,美國發(fā)射了世界上第一顆通信衛(wèi)星?°斯科爾號?±;
? 1960年4月,美國先后發(fā)射了世界上第一顆氣象衛(wèi)星?°泰羅斯1號?±和導航衛(wèi)星?°子午儀1B號?±;
? 1963年7月,美國發(fā)射了世界上第一顆地球同步軌道通信衛(wèi)星;
? 1964年8月,美國發(fā)射了世界上第一顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星;
? 1965年4月,美國成功地發(fā)射了世界上第一顆商用通信衛(wèi)星?°國際通信衛(wèi)星1號?±,正式為北美與歐洲之間提供通信業(yè)務,它標志著通信衛(wèi)星進入了實用階段;
? 1972年7月,美國發(fā)射了世界上第一顆地球資源衛(wèi)星?°陸地衛(wèi)星1號?±;
? 1982年11月,美國航天飛機開始商業(yè)性飛行;1984年11月,美國航天飛機成功地施放了兩顆衛(wèi)星并回收了兩顆失效的通信衛(wèi)星,第一次實現(xiàn)了雙向運載任務;
? 1983年4月,美國發(fā)射了世界上第一顆跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星;
? 1999年,由66顆小型衛(wèi)星組網(wǎng)形成的美國?°銥?±星全球電話通訊系統(tǒng)建成并投入使用。
? 目前,美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的衛(wèi)星導航系統(tǒng)已成為全世界各領域普遍應用的定位導航系統(tǒng),發(fā)揮著巨大的作用。
? 在我國,繼1970年4月24日首顆衛(wèi)星?°東方紅一號?±發(fā)射成功以來,航天技術的發(fā)展和應用也取得了巨大的成就:
? 1975年11月,我國第一顆返回式遙感衛(wèi)星發(fā)射成功,并順利回收;
? 1984年4月,我國第一顆靜止軌道試驗通信衛(wèi)星發(fā)射成功;
? 1986年2月,我國第一顆靜止軌道實用通信衛(wèi)星發(fā)射成功;
? 1988年9月,我國第一顆氣象衛(wèi)星?°風云一號?±發(fā)射成功;
? 至2000年10月,我國?°長征?±系列運載火箭已成功發(fā)射62次。
? 進入20世紀90年代,我國航天技術應用的步伐進一步加快,大容量通信衛(wèi)星?°東方紅三號?±、氣象衛(wèi)星?°風云一號?±和?°風云二號?±以及資源衛(wèi)星先后發(fā)射成功。
? 1999年11月20日我國成功發(fā)射了第一艘試驗飛船?°神舟號?±,在載人航天領域邁出了堅實的一步?-?-
綜上可見,從1957年世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功算起,迄今僅40余年,航天技術取得了如此巨大的成就是前所未有的,產(chǎn)生了巨大的社會效益與經(jīng)濟效益。
總之,隨著航天技術應用的發(fā)展,航天活動已越來越顯示出其巨大的軍事意義和經(jīng)濟效益,已成為國民經(jīng)濟和國防建設的一個重要組成部分。反過來,這種社會和經(jīng)濟效益又進一步推動著航天技術日新月異的發(fā)展。
? 航天技術是一門研究和實現(xiàn)如何把航天器送人空間,并在那里進行活動的工程技術。它主要包括航天器、運載工具和地面測控三大部分。為了便于了解,我們首先對航天器進行分類。
? 同一個航天器可兼有數(shù)種任務,故機械地、絕對地分類,是不可能的。同一類航天器,往往包括了幾種系列,而每一系列又可分成數(shù)種不同的衛(wèi)星系統(tǒng)或型號。
? 航天器可分為無人航天器與載人航天器兩大類。無人航天器按是否繞地球運行又可分為人造地球衛(wèi)星和宇宙探測器兩類。它們又可以進一步按用途分類,如圖1.3所示。
? 簡稱人造衛(wèi)星,是數(shù)量最多的航天器(占90%以上)。它們的軌道長度由i00多公里到幾十萬公里。按用途它們又可分為:
目前的載人航天器只在近地軌道飛行和從地球到月球的登月飛行。今后將出現(xiàn)可以到達各種星球的載人飛船,以及供人類長期在空間生活和工作的永久性空間站。載人航天器按飛行和工作方式可分為:
可以重復使用的,往返于地面和高度在1000 km以下的近地軌道之間,運送有效載荷的航天器。
3.宇宙探測器
旅行者1號 旅行者2號
? 按航天器在軌道上的功能來進行分類,就人造地球衛(wèi)星而言,可分為觀測站、中繼站、基準站和軌道武器四類。每一類又包括了各種不同用途的航天器。
衛(wèi)星處在軌道上,對地球來說,它站得高,看得遠(視場大),用它來觀察地球是非常有利的。此外,由于衛(wèi)星在地球大氣層以外不受大氣的各種干擾和影響,所以用它來進行天文觀測也比地面天文觀測站更加有利。屬于這種功能的衛(wèi)星有下列幾種典型的用途。
在各類應用衛(wèi)星中偵察衛(wèi)星發(fā)射得最早(1959年發(fā)射),發(fā)射的數(shù)量也最多。偵察衛(wèi)星有照相偵察和電子偵察衛(wèi)星兩種。
資源衛(wèi)星是在偵察衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星的基礎上發(fā)展而來的。利用星上裝載的多光譜遙感器獲取地面目標輻射和反射的多種波段的電磁波,然后把它傳送到地面,再經(jīng)過處理,變成關于地球資源的有用資料。它們包括地面的和地下的,陸地的和海洋的等等。
海洋衛(wèi)星的任務是海洋環(huán)境預報,包括遠洋船舶的最佳航線選擇,海洋漁群分析,近海與沿岸海洋資源調查,沿岸與近海海洋環(huán)境監(jiān)測和監(jiān)視,災害性海況預報和預警,海洋環(huán)境保護和執(zhí)法管理,海洋科學研究,以及海洋浮標、臺站、船舶數(shù)據(jù)傳輸,海上軍事活動等。
? 當然,作為觀測站的衛(wèi)星遠不止以上幾種,預警衛(wèi)星、核爆炸探測衛(wèi)星、天文預測衛(wèi)星(如美國的“哈勃”太空望遠鏡)等均屬于這一類。雖然它們的功能各有側重,但基本觀測原理都是相似的。
2.中繼站
利用衛(wèi)星進行通信和平常的地面通信相比較,具有下列優(yōu)點:
①通信容量大;
②覆蓋面積廣;
③通信距離遠;
④可靠性高;
⑤靈活性好;
⑥成本低。
廣播衛(wèi)星是一種主要用于電視廣播的通信衛(wèi)星。這種廣播衛(wèi)星不需要經(jīng)過任何中轉就可向地面轉播或發(fā)射電視廣播節(jié)目,供公眾團體或者個人直接接收,因此又稱為直播衛(wèi)星。目前普通的家庭電視機配一架直徑不到1m的天線就可以直接接收直播衛(wèi)星的電視廣播節(jié)目。
跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星是通信衛(wèi)星技術的一個重大發(fā)展。它是利用衛(wèi)星來跟蹤與測量另一顆衛(wèi)星的位置,其基本思想是把地球上的測控站搬到地球同步軌道上,形成星地測控系統(tǒng)網(wǎng)。
3.基準站
這種衛(wèi)星是軌道上的測量基準點,所以要求它測軌非常準確。屬于這種功能的衛(wèi)星有:
4.軌道武器
這是一種積極進攻的航天器,具有空間防御和空間攻擊的職能。它主要包括:
不同類型的航天器,其系統(tǒng)的結構、外型和功能干差萬別,但是它們的基本系統(tǒng)組成都是一致的。典型航天器都是由不同功能的若干分系統(tǒng)組成的,其基本系統(tǒng)一般分為有效載荷和保障系統(tǒng)兩大類。
1.有效載荷
用于直接完成特定的航天飛行任務的部件、儀器或分系統(tǒng)。
有效載荷種類很多,隨著飛行任務即航天器功能的不同而異。例如,科學衛(wèi)星上的粒子探測器,天文觀測衛(wèi)星上的天文望遠鏡,偵察衛(wèi)星上的可見光相機、CCD相機、紅外探測器、無線電偵察接收機,氣象衛(wèi)星上的可見光和紅外掃描輻射儀,地球資源衛(wèi)星上的電視攝像機、CCD攝像機、主題測繪儀、合成孔徑雷達,通信衛(wèi)星上的轉發(fā)器和通信天線,生物科學衛(wèi)星上的種子和培養(yǎng)基等,均屬有效載荷。
? 單一用途的衛(wèi)星裝有一種類型的有效載荷,而多用途的衛(wèi)星可以裝有幾種類型的有效載荷。
? 2.保障系統(tǒng)
? 用于保障航天器從火箭起飛到工作壽命終止,星上所有分系統(tǒng)的正常工作。各種類型航天器的保障系統(tǒng)一般包括下列分系統(tǒng):
(1)結構系統(tǒng):用于支承和固定航天器上各種儀器設備,使它們構成一個整體,以承受地面運輸、運載器發(fā)射和空間運行時的各種力學環(huán)境(振動、過載、沖擊、噪聲)以及空間運行環(huán)境。對航天器結構的基本要求是重量輕、可靠性高、成本低等,因此航天器的結構大多采用鋁、鎂、鈦等輕合金和碳纖維復合材料等制造。通常用結構質量比,即結構重量占航天器總重量的比例來衡量航天器結構設計和制造水平。
(3)電源系統(tǒng):用來為航天器所有儀器設備提供所需的電能。現(xiàn)代航天器大多采用太陽電池和蓄電池聯(lián)合供電系統(tǒng)。
(4)姿態(tài)控制系統(tǒng):用來保持或改變航天器的運行姿態(tài)。常用的姿態(tài)控制方式有重力梯度穩(wěn)定、自旋穩(wěn)定和三軸穩(wěn)定。
(5)軌道控制系統(tǒng):用來保持或改變航天器的運行軌道。軌道控制往往與姿態(tài)控制配合,它們構成航天器控制系統(tǒng)。
(6)測控系統(tǒng):包括遙測、遙控和跟蹤三部分。遙測部分主要由傳感器、調制器和發(fā)射機組成,用于測量并向地面發(fā)送航天器的各種儀器設備的工程參數(shù)(212作電壓、電流、溫度等)和其他參數(shù)(環(huán)境參數(shù)和姿態(tài)參數(shù)等)。遙控部分一般由接收機和譯碼器組成,用于接收地面測控站發(fā)來的遙控指令,傳送給有關系統(tǒng)執(zhí)行。跟蹤部分主要是信標機和應答機,它們不斷發(fā)出信號,以便地球測控站跟蹤航天器并測量其軌道位置和速度。
除了以上基本系統(tǒng)組成外,航天器根據(jù)其不同的飛行任務,往往還需要有一些不同功能的專用系統(tǒng)。例如,返回式衛(wèi)星有回收系統(tǒng),載人飛船有乘員系統(tǒng)、環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)、交會與對接系統(tǒng),航天飛機有著陸系統(tǒng)等。
一個剛體航天器的運動可以由它的位置、速度、姿態(tài)和姿態(tài)運動來描述。其中位置和速度描述航天器的質心運動,這屬于航天器的軌道問題;姿態(tài)和姿態(tài)運動描述航天器繞質心的轉動,屬于姿態(tài)問題。從運動學的觀點來說,一個航天器的運動具有6個自由度,其中3個位置自由度表示航天器的軌道運動,另外3個繞質心的轉動自由度表示航天器的姿態(tài)運動。
航天器的控制可以分為兩大類,即軌道控制和姿態(tài)控制。
1.軌道控制
軌道控制包括軌道確定和軌道控制兩方面的內容。軌道確定的任務是研究如何確定航天器的位置和速度,有時也稱為空間導航,簡稱導航;軌道控制是根據(jù)航天器現(xiàn)有位置、速度、飛行的最終目標,對質心施以控制力,以改變其運動軌跡的技術,有時也稱為制導。
軌道控制按應用方式可分為四類。
(1)軌道機動:
指使航天器從一個自由飛行段軌道轉移到另一個自由飛行段軌道的控制。例如,地球靜止衛(wèi)星發(fā)射過程中為進入地球靜止軌道,在其轉移軌道的遠地點就須進行一次軌道機動。
(3)軌道交會:指航天器能與另一個航天器在同一時間以相同速度達到空間同一位置而實施的控制過程。
(4)再人返回控制:指使航天器脫離原來的軌道,返回進入大氣層的控制。
2.姿態(tài)控制
姿態(tài)控制也包括姿態(tài)確定和姿態(tài)控制兩方面內容。
姿態(tài)確定是研究航天器相對于某個基準的確定姿態(tài)方法。這個基準可以是慣性基準或者人們所感興趣的某個基準,例如地球。
姿態(tài)控制是航天器在規(guī)定或預先確定的方向(可稱為參考方向)上定向的過程,它包括姿態(tài)穩(wěn)定和姿態(tài)機動。姿態(tài)穩(wěn)定是指使姿態(tài)保持在指定方向,而姿態(tài)機動是指航天器從一個姿態(tài)過渡到另一個姿態(tài)的再定向過程。
姿態(tài)控制通常包括以下幾個具體概念。
(1)定向:指航天器的本體或附件(如太陽能電池陣、觀測設備、天線等)以單軸或三軸按一定精度保持在給定的參考方向上。此參考方向可以是慣性的,如天文觀測;也可以是轉動的,如對地觀測。由于定向需要克服各種空間干擾以保持在參考方向上,因此需要通過控制加以保持。
(2)再定向:指航天器本體從對一個參考方向的定向改變到對另一個新參考方向的定向。再定向過程是通過連續(xù)的姿態(tài)機動控制來實現(xiàn)的。
(3)捕獲:又稱為初始對準,是指航天器由未知不確定姿態(tài)向已知定向姿態(tài)的機動控制過程。如航天器人軌時,星箭分離,航天器從旋轉翻滾等不確定姿態(tài)進入對地對日定向姿態(tài);又如航天器運行過程中因故障失去姿態(tài)后的重新定姿等。為了使控制系統(tǒng)設計更為合理,捕獲一般分粗對準和精對準兩個階段進行。
(4)粗對準:指初步對準,通常須用較大的控制力矩以縮短機動的時間,但不要求很高的定向精度。
(5)精對準:指粗對準或再定向后由于精度不夠而進行的修正機動,以保證定向的精度要求。精對準一般用較小的控制力矩。
(6)跟蹤:指航天器本體或附件保持對活動目標的定向。
(7)搜索:指航天器對活動目標的捕獲。
總之,姿態(tài)控制是獲取并保持航天器在空間定向的過程。例如,衛(wèi)星對地進行通信或觀測,天線或遙感器要指向地面目標;衛(wèi)星進行軌道控制時,發(fā)動機要對準所要求的推力方向;衛(wèi)星再人大氣層時,要求制動防熱面對準迎面氣流。這些都需要使星體建立和保持一定的姿態(tài)。
姿態(tài)穩(wěn)定是保持已有姿態(tài)的控制,航天器姿態(tài)穩(wěn)定方式按航天器姿態(tài)運動的形式可大致分為兩類。
(1)自旋穩(wěn)定:衛(wèi)星等航天器繞其一軸(自旋軸)旋轉,依靠旋轉動量矩保持自旋軸在慣性空間的指向。自旋穩(wěn)定常輔以主動姿態(tài)控制,來修正自旋軸指向誤差。
(2)三軸穩(wěn)定:依靠主動姿態(tài)控制或利用環(huán)境力矩,保持航天器本體三條正交軸線在某一參考空間的方向。
3.姿態(tài)控制與軌道控制的關系
航天器是一個比較復雜的控制對象,一般來說軌道控制與姿態(tài)控制密切相關。為實現(xiàn)軌道控制,航天器姿態(tài)必須符合要求。也就是說,當需要對航天器進行軌道控制時,同時也要求進行姿態(tài)控制。在某些具體情況或某些飛行過程中,可以把姿態(tài)控制和軌道控制分開來考慮。某些應用任務對航天器的軌道沒有嚴格要求,而對航天器的姿態(tài)卻有要求。
航天器控制按控制力和力矩的來源可以分為兩大類。
(1)被動控制:其控制力或力矩由空間環(huán)境和航天器動力學特性提供,不需要消耗星上能源。
4.主動控制系統(tǒng)的組成
航天器主動控制系統(tǒng),無論是姿態(tài)控制系統(tǒng)還是軌道控制系統(tǒng),都有兩種組成方式。
(1)星上自主控制:指不依賴于地面干預,完全由星載儀器實現(xiàn)的控制,其系統(tǒng)結構見圖1.4
(2)地面控制:或稱星一地大回路控制,指依賴于地面干預,由星載儀器和地面設備聯(lián)合實現(xiàn)的控制,其結構見圖1.5。
卡門起草的一份關于航空工業(yè)發(fā)展必須依靠科學技術的報告大概內容是什么?
1945年,卡門起草了一份關于航空工業(yè)發(fā)展必須依靠科學技術的報告。報告分析了兩次世界大戰(zhàn)中的人力、武器、科學技術的作用,還具體探討了超音速飛行和火箭的技術問題,這篇報告對美國當局產(chǎn)生了非常深刻的影響。
飛機制造行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢如何?
綜觀飛機制造業(yè)近百年的歷史,尤其是近幾十年來的發(fā)展史,飛機制造技術的發(fā)展由民用運輸和軍事用途強烈需求所牽引,并受到世界經(jīng)濟和科學技術發(fā)展的推動,形成了今天飛速發(fā)展和廣泛應用的局面。?
冷戰(zhàn)時代的軍備競賽,刺激了軍事工業(yè),尤其是飛機制造業(yè)的發(fā)展。為了研制高性能新型戰(zhàn)機、大型軍用運輸機、特種軍用飛機和武裝直升機,各國政府和軍方不斷推出新的研究計劃,投入巨額資金,開發(fā)先進制造技術及其專用設備,基本建立了飛機先進制造技術發(fā)展的基礎。?
隨著世界經(jīng)濟較長時期的衰退,各國航空公司利潤急劇下降,直接影響到飛機制造商。因此,他們?yōu)榱松妫档惋w機全壽命周期內的成本就成為了新一代民機研制的一個重要指標和先進制造技術的發(fā)展方向。?
冷戰(zhàn)結束后,各國大量削減國防經(jīng)費,軍方難以承受高性能武器裝備的高昂采購費用,如F-22戰(zhàn)斗機每架1.6億美元。如此高昂的采購費,限制了該飛機的生產(chǎn)數(shù)量,因此美國軍方提出研制買得起的飛機——JSF聯(lián)合攻擊機(每架約3億美元)作為相應的補充。軍機的研制生產(chǎn)也提出了高性能和全壽命周期低成本的雙重目標。?
計算機技術的不斷發(fā)展,精益生產(chǎn)等許多新理念的誕生,使得飛機先進制造技術處于不斷變革之中,傳統(tǒng)技術不斷精化,新材料、新結構加工、成形技術不斷創(chuàng)新,集成的整體結構和數(shù)字化制造技術構筑了新一代飛機先進制造技術的主體框架。為了進一步了解國外飛機先進制造技術發(fā)展的這一趨勢,本文介紹幾種主要制造技術(本站節(jié)選其中的《先進數(shù)控加工技術》)。
西方工業(yè)發(fā)達國家飛機制造業(yè)應用數(shù)控技術始于60年代。近50年的數(shù)控技術發(fā)展中,發(fā)達國家飛機制造業(yè)中數(shù)控技術發(fā)展現(xiàn)狀和應用水平主要體現(xiàn)在以下幾個方面:基本實現(xiàn)機加數(shù)控化、廣泛采用CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)和DNC技術,達到數(shù)控加工高效率,建立了柔性生產(chǎn)線和發(fā)展了高速切削加工技術。?
1 基本實現(xiàn)了機加數(shù)控化
發(fā)達國家數(shù)控機床占機床總數(shù)的30%~40%,而航空制造業(yè)更高,達到50%~80%。波音、麥道等飛機制造公司都配置了數(shù)量可觀的各種不同類型的先進數(shù)控設備,特別是大型、多坐標數(shù)控銑和加工中心,同時與之相關的配套設備齊全,數(shù)控化率高,基本實現(xiàn)了機加數(shù)控化。?
波音公司在Auburn民機制造分部建立了鋁、鈦、鋼結構件機加車間和機翼蒙皮與梁結構件機加車間,機加設備362臺,配置NC機床約180臺,數(shù)控化率達50%。?
在90年代中后期,這些公司仍在進一步加強對機加設備進行技術改造和更新,特別是多坐標高速數(shù)控銑床和加工中心。如波音公司在Wichita軍機制造分部就新配有法國Forest Line公司43m×3m×2m高架3龍門5坐標Minumac 30TH 數(shù)控銑床,加工“空中客車”飛機結構件的英國航宇(BAe)、原德國漢堡DASA公司、負責貝爾直升機結構件制造的Remele公司等都配有數(shù)量不等的法國Forest Line公司的高速5坐標龍門銑床。其中Remele公司多達6臺,主軸功率40kW,轉速40000r/min,可加工零件壁厚薄到0.76mm。同時還配有Fischer機床頭,主軸功率75kW,轉速5000r/min,可加工尺寸很大的機翼壁板,切削效率很高。貝爾直升機公司還添置了美國費城Marwin公司用于加工飛機結構件的Automax IV雙主軸5坐標高速加工中心,規(guī)格為20m×8m×9m,主軸轉速24000r/min,進給速度?20m/min?。?
2 數(shù)控加工效率高
發(fā)達國家飛機制造公司數(shù)控技術應用水平高。表現(xiàn)在:不僅數(shù)控設備利用率高(一般達80%),主軸利用率高(95%),且加工效率極高,加工周期短,勞動生產(chǎn)率是我國的20~40倍。大型機翼整體加工件加工效率約50kg/h。麥道公司制造C-17軍用運輸機起落架艙隔框,加工效率約30kg/h。?
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3 廣泛應用先進的CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)
廣泛應用CAD/CAPP/CAM/CAE自動化設計制造應用軟件以及DFX等并行工程,并有足夠的工藝知識數(shù)據(jù)庫、切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫、各種規(guī)范化的技術資料作為使能工具。因而設計與工藝手段先進,工藝精良,NC加工程序優(yōu)質,縮短了工藝準備周期,提高了設備利用率和生產(chǎn)效率,大大縮短了零件生產(chǎn)周期。?
4 DNC技術廣泛應用
發(fā)達國家飛機制造公司大多數(shù)在70年代末80年代就已經(jīng)廣泛地應用了分布式數(shù)字控制技術(Distributed NC,DNC)。波音公司在Wichita 軍機分部建立的一個DNC系統(tǒng),大約連接有分布在若干不同車間中的130多臺數(shù)控設備, 包括加工中心、大型銑床、數(shù)控測量機。麥道、MBB和extron工廠等都建立了DNC系統(tǒng)。美國大約有2萬多家小型飛機零部件轉包制造商,60%~80%都使用了DNC系統(tǒng)。采用DNC技術具有明顯的經(jīng)濟和技術效益,通??商岣呱a(chǎn)率15%~20%。?
5 高速切削技術的應用
高速加工(High Speed Machining,HSM)被認為是21世紀機加工藝中最重要的手段。高速切削與常規(guī)切削相比具有明顯優(yōu)點:加工時間減少約60%~80%,進給速度提高5~10 倍,材料去除率提高3~5倍,刀具耐用度提高70%,切削力減少約30%,表面粗糙度Ramax可達8~10μm,工件溫升低,熱變形、熱膨脹減小,適宜加工細長、復雜薄壁零件等。
飛機大型復雜整體結構件采用高速數(shù)控加工技術是近幾年飛機機加技術發(fā)展的一種趨勢。因此,20世紀90年代中后期,飛機制造商添置了許多先進的多坐標高速數(shù)控銑和加工中心用于鋁、鈦、鋼等材料的各種整體結構件加工。波音Bertsche Engineering公司的高速加工中心,用于航空航天鋁合金、復合材料零件的加工。
對鋁合金高速加工,切削速度可達2000~5000m/min,主軸轉速達10000~40000r/min,加工進給速度為2~20m/min ,材料去除率30~40kg/h。?
高速切削加工技術對機床、刀具、控制系統(tǒng)、編程等都提出了更高的要求。發(fā)達國家對高速加工的配套技術研究和應用作為一個系統(tǒng)工程看待,解決得較好,并在不斷完善。?
6 應用高自動化水平的制造系統(tǒng)
發(fā)達國家飛機制造公司非常重視應用高自動化水平的制造系統(tǒng),提高新飛機研制生產(chǎn)能力,加強企業(yè)競爭力。70年代末80年代先后建立了柔性制造系統(tǒng)(FMS)用于飛機結構件柔性加工,在新機研制中發(fā)揮了重要作用。90年代中后期,由于高速切削機床技術的發(fā)展和進步,飛機整體加工件的增多,開始較廣泛應用柔性加工單元或以柔性加工單元組成柔性生產(chǎn)線來加工飛機整體結構件(在汽車制造業(yè)領域也同樣得到應用)。如波音Wichita軍機分部用高速加工單元組成的柔性加工生產(chǎn)線來加工飛機整體隔框零件。達索飛機公司在“陣風”號飛機制造中也建立了一條柔性加工生產(chǎn)線,由4臺5坐標切削中心構成,配有自動化工件裝卸小車,容量達1000的機械手控制的工具庫,只需配備一個操作者。
西方發(fā)達國家不僅重視發(fā)展數(shù)控主體技術,并注重協(xié)調發(fā)展與數(shù)控技術配套的各單元自動化技術,包括數(shù)控車間信息管理系統(tǒng),從而使得數(shù)控技術得以快速發(fā)展并達到了很高的應用水平,有力地推動了飛機制造業(yè)發(fā)展和進步。目前,發(fā)達國家飛機制造商不僅實現(xiàn)了高效數(shù)控加工,而且實現(xiàn)了數(shù)字化設計(D-D)和數(shù)字化制造(D-M)。
關于《航空工業(yè)集團質量》的介紹到此就結束了。