浅谈无人机发展史

第一篇：浅谈无人机发展史

无人机

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，主要是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。

从技术角度定义可以分为：无人固定翼机）、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器等。

无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；也大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。我们在这里主要介绍的是无人机农业方面的知识。在后面我们会介绍到有关无人机的基本趋向。

下面我们来讲解一下关于无人机的起源。说到无人机，它最早是在20世纪20年代出现的，1914年第一次世界大战中有人研制一种不用人驾驶，而用无线电操纵的小型飞机。现代战争是推动无人机发展的基本动力。世界第一架无人机诞生于1917年，而无人机真正投入作战始于越南战争，主要用于战场侦察。

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捕食者无人机

全球鹰无人机（空中加油）

由中国航天科工三院生产的腾飞HW-200型无人机。后来还为神舟飞船的发射和回收也提供气象保障服务。

今天，城市与乡村，都在因无人机的出现而发生改变，不管时生活在农村地区还是城镇之中，无人机正在像空气无孔不入地渗入到人们的日常生活中，在人潮拥挤的大城市，以及另一端的乡村。你会惊叹于无人机的运输能力以及提高农业生产效率上的杰出表现。

在乡村地区，从无人机飞入农田的那一刻起，便意味着农业生产方式将再次发生变革。因为无人机正在为农业提供一种现代化的高效率、低成本的植保方式，帮助农民渐进的改进农业作业方式。在传统农业生产中，农民施肥、喷洒农药、以及对病虫害灾情的预防全凭经验，在作业过程中，对每片土地和庄稼事必躬亲。这种粗放的作业方式，强度大、效率又低，而无人机将会是由繁重的体力劳动、高成本、低效益向解放生产力、低成本、高效益转变的重要手段，无人机技术的深入和使用，将使现有的农田耕作变得更高效、更节约资源和环境友好。

在许多偏远山区，糟糕的道路使农民们在一年中的某些时候与外界完全隔绝，我们没有办法以可靠的途径给他们提供药材，他们没办法收取关键物资的供应，也不能把自己的产品货物运到市场上去，来创造可持续性的收入。当然它的作用远不在这里。

为了加强对民用无人机飞行活动的管理，规范空中交通管理，保证民用航空活动的安全，2009年以来，民航主管部门颁布了多个管理文件。

2013年出台的《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》指出，由中国AOPA协会负责民用无人机的相关管理。根据《规定》，中国内地无人机操作按照机型大小、飞行空域可分为11种情况，其中仅有116千克以上的无人机和4600立方米以上的飞艇在融合空域飞行由民航局管理，其余情况，包括日渐流行的微型航拍飞行器在内的其他飞行，均由行业协会管理、或由操作手自行负责。按照体育总局的规定，多旋翼无人机纳入遥控航空模型飞行员技术等级考试。其中在《无人机政策法规》中也列举了十几条规定，如下：

一、民用无人机应当依法从事工业、农业、林业、渔业、矿业、建筑业的作业飞行和医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋检测、科学实验、遥感测绘、教育训练、文化体育、旅游观光等方面的飞行活动。当然，我们这里最常见的就是八轴植保机了。

二、民用无人机活动及其空中交通管理应当遵守相关法规和规定，其中包括《中华人民共和国民用航空法》、《中华人民共和国飞行基本规则》、《通用航空飞行管制条例》及民航局规章等。类似于

报告。

七、在临时飞行空域内进行民用无人机飞行活动，由从事民用无人机飞行活动的单位、个人负责组织实施，并对其安全负责。

八、民航空管单位应当按照有关法规和本规定的要求对民用无人机飞行活动进行空中交通管理。不得在一个划定为无人机活动的空域内同时为民用无人机和载人航空器提供空中交通服务。

九、民用航空器机组人员发现无人机飞行活动应当及时向相关空中交通管制部门报告。空中交通管制单位发现区域内有无人机活动或者收到相关报告，应当向所管制的航空器通报无人机活动情报，必要时提出避让建议，并按要求向相关管制单位、空管运行管理单位和所在地的民航监管局通报。

十、民用无人机活动中使用无线电频率、无线电设备应当遵守国家无线电管理法规和规定，且不得对航空无线电频率造成有害干扰。民用无人机遥控系统不得使用航空无线电频率。在民用无人机上设置无线电设备，使用航空无线电频率的，应当向民用航空局无线电管理委员会办公室提出申请。

十一、未经批准，不得在民用无人机上发射语音广播通信信号。

第二篇：无人机申请书

创建农业无人机兴趣小组申请书

尊敬的学院领导

我是×××的×××，郑重的向学院提出创建农业无人机兴趣小组这一申请 我们的农业正向高水平，高科技发展，作为一个学农业的人，希望对农业做出一些贡献，所以班级里面组织创建农业无人机兴趣小组。

中国作为农业大国，18亿亩基本农田，每年需要大量的农业植保作业，我国每年农药中毒人数有10万之众，致死率约20%。农药残留和污染造成的病死人数至今尚无官方统计，想必更是一个惊人数字。

植保无人机服务农业在日本、美国等发达国家得到了快速发展。1990年，日本山叶公司率先推出世界上第一架无人机，主要用于喷洒农药。我国南方首先应用于水稻种植区的农药喷洒。

一种遥控式农业喷药小飞机，机体型娇小而功能强大，可负载8-10公斤农药，在低空喷洒农药，每分钟可完成一亩地的作业。其喷洒效率是传统人工的30倍。该飞机采用智能操控，操作手通过地面遥控器及GPS定位对其实施控制，其旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，防治效果好，同时远距离操控施药大大提高了农药喷洒的安全性。还能通过搭载视频器件，对农业病虫害等进行实时监控。

我们的组员总共有8人，一个组长，两个副组长。讨论的时间定在每周五晚上7：00到9:00,因为刚刚起步，我们目前的主要任务是查阅农业无人机的相关资料，进行统计分类，如果可以的话，去实际公司看看无人机，与相关人员互相交流学习。

今后我们会好好努力，一定争取做出一番事情来，并取得一定的成功。希望学院领导能够批准。此致

敬礼

申请人: ×××

×××年××月××日

姓名：××× 学号：××× 班级: ×××

第三篇：无人机应用领域[推荐]

无人机应用领域

1.应用领域：街景拍摄、监控巡察

工作原理：利用携带摄像机装置的无人机，开展大规模航拍，实现空中俯瞰的效果。

推荐理由：谷歌和腾讯街景都“Out”了，那一辆辆的街景车一遍一遍地压马路，说不定哪天就把你我的正脸给拍进去了，但无人机就大不一样了，其拍摄的街景图片不仅有一种鸟瞰世界的视角，还带有些许艺术气息。别忘了，在常年云遮雾罩的地区，遥感卫星不够灵光的时候，无人机可要冲锋陷阵。

2.应用领域：电力巡检

工作原理：装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS定位系统的无人机，可沿电网进行定位自主巡航，实时传送拍摄影像，监控人员可在电脑上同步收看与操控。

推荐理由：采用传统的人工电力巡线方式，条件艰苦，效率低下，一线的电力巡查工偶尔会遭遇“被狗撵”“被蛇咬”的危险。无人机实现了电子化、信息化、智能化巡检，提高了电力线路巡检的工作效率、应急抢险水平和供电可靠率。而在山洪暴发、地震灾害等紧急情况下，无人机可对线路的潜在危险，诸如塔基陷落等问题进行勘测与紧急排查，丝毫不受路面状况影响，既免去攀爬杆塔之苦，又能勘测到人眼的视觉死角，对于迅速恢复供电很有帮助。

3.交通监视

人机参与城市交通管理能够发挥自己的专长和优势，帮助公安城市交管部门共同解决大中城市交通顽疾，不仅可以从宏观上确保城市交通发展规划贯彻落实，而且可以从微观上进行实况监视、交通流的调控，构建水一陆一空立体交管，实现区域管控，确保交通畅通，应对突发交通事件，实施紧急救援。

4.应用领域：环保

工作原理：无人机在环保领域的应用，大致可分为三种类型。一：环境监测：观测空气、土壤、植被和水质状况，也可以实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发展;二，环境执法：环监部门利用搭载了采集与分析设备的无人机在特定区域巡航，监测企业工厂的废气与废水排放，寻找污染源;三，环境治理：利用携带了催化剂和气象探测设的柔翼无人机在空中进行喷撒，与无人机播撒农药的工作原理一样，在一定区域内消除雾霾。

推荐理由：无人机开展航拍，持久性强，还可采用远红外夜拍等模式，实现全天候航监测，无人机执法又不受空间与地形限制。时效性强，机动性好，巡查范围广，尤其是在雾霾严重的京津冀地区，使得执法人员可及时排查到污染源，一定程度上减缓雾霾的污染程度。

5.应用领域：确权问题

工作原理：大到两国的领土之争，小到农村土地的确权，无人机都可上阵进行航拍。

推荐理由：以**之争为例，无人机灵活机动，无需出动一兵一卒，就可记录下日本在我国**周围实施的图谋不轨的小动作。实际上，有些国家内部的边界确权问题，还牵扯到不同的种族，调派无人机前去采集边界数据，有效地避免了潜在的社会冲突。

6.应用领域：农业保险

工作原理：利用集成了高清数码相机、光谱分析仪、热红外传感器等装置的无人机在农田上飞行，准确测算投保地块的种植面积，所采集数据可用来评估农作物风险情况、保险费率，并能为受灾农田定损，此外，无人机的巡查还实现了对农作物的监测。

推荐理由：自然灾害频发，面对颗粒无收的局面，农业保险有时候是农民们的一根救命稻草，却因理赔难，又让人多了一肚子苦水。无人机在农业保险领域的应用，一方面既可确保定损的准确性以及理赔的高效率，又能监测农作物的正常生长，帮助农户开展针对性的措施，以减少风险和损失。

7.应用领域：快递

工作原理：无人机可实现鞋盒包装以下大小货物的配送，只需将收件人的GPS地址录入系统，无人机即可起飞前往。

推荐理由：这早已不是天方夜谭，美国的亚马逊，中国的顺丰都在兴冲冲地忙着测试这项业务，而美国达美乐披萨店，已在英国成功地空运了首个披萨外卖。据悉，亚马逊宣称无人机会在30分钟内将货物送达1.6公里范围内的客户手中。据说顺丰研发无人机送货的目的，是为了解决偏远地区送货难的问题。无人机送快递，如果能不落到用户脑袋上的话，还算是个新颖的好点子，至少，在婚礼上用无人机来送戒指的话，还有点小惊喜。

8.应用领域：影视剧拍摄

工作原理：无人机搭载高清摄像机，在无线遥控的情况下，根据节目拍摄需求，在遥控操纵下从空中进行拍摄。

推荐理由：无人机实现了高清实时传输，其距离可长达5公里，而标清传输距离则长达10公里;无人机灵活机动，低至一米，高至四五千米，可实现追车、升起和拉低、左右旋转，甚至贴着马肚子拍摄等，极大地降低了拍摄成本。影视圈使用无人机的成功案例比比皆是，无论是新晋导演韩寒的处女秀《后会无期》，还是炙手可热的节目《爸爸去哪儿》，抑或是经典大片《哈利·波特》系列、《007天幕坠落》《变形金刚4》等，都能从幕后发现无人机的踪影。此外，俄罗斯索契冬奥会以及央视的钱塘江大潮等重要事件的报道中，无人机也功不可没。

9.应用领域：灾后救援

工作原理：利用搭载了高清拍摄装置的无人机对受灾地区进行航拍，提供一手的最新影像。

推荐理由：无人机动作迅速，起飞至降落仅7分钟，就已完成了100,000平方米的航拍，对于争分夺秒的灾后救援工作而言，意义非凡。此外，无人机保障了救援工作的安全，通过航拍的形式，避免了那些可能存在塌方的危险地带，将为合理分配救援力量、确定救灾重点区域、选择安全救援路线以及灾后重建选址等提供很有价值的参考。此外，无人机可实时全方位地实时监测受灾地区的情况，以防引发次生灾害。其实，无人机又岂止有八大热门应用领域，十大二十大已然不止。在这种热度之下，又有民用无人机牌照的出炉，势必催生无人机日益走向大众化。但笔者有些担心，未来会不会出现无人机漫天飞舞的局面?到那时，无人机的大规模民用，究竟是福是祸?也未可知。在无人机走进千家万户之前，无人机的不安全因素仍不容忽视，毕竟，无人机会对空域的正常管理造成影响，也会带来侵犯隐私等一系列安全问题，因此，“管”字当头，无人机才能越飞越高。

其实无人机的应用远远不至这些，如数字城市、城市规划、国土资源调查土地调查执法、矿产资源开发、森林防火监测、防汛抗旱、环境监测、边防监控、军事侦察和警情消防监控等行业，以及其他可以用到无人机作业的特种行业。

第四篇：材料发展史

材料的历史同人类社会发展史同样悠久。历史上，材料被视为人类社会进化的里程碑。历史学家曾把材料及其器具作为划分时代的标志：石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙。这里我们不难看到材料在社会进步过程中的巨大作用。

制作物品的来源即原料或材料。其中“来源”指物质。

材料：是由一种化学物质为主要成分、并添加一定的助剂作为次要成分所组成的，可以在一定温度和一定压力下使之熔融，并在模具中塑制成一定形状，冷却后在室温下能保持既定形状，并可在一定条件下使用的制品，其生产过程必须实现最高的生产率、最低的原材料成本和能耗，最少地产生废物和环境污染物，并且其废弃物可以回收、再利用。

按组成、结构特点进行分类：金属材料；无机非金属材料；高分子材料；复合材料。 按使用性能分类：利用材料力学性能的称为结构材料；而利用材料物理和化学性能的则称为功能材料。

也可将材料分为传统材料和新型材料。两者无严格区别，是互相依存、互相转化的。传统材料的特征：需求量大、生产规模大，但环境污染严重；新型材料的特征：投资强度较高、更新换代快、风险性大、知识和技术密集程度高，一旦成功，回报率也较高，且不以规模取胜。狭义陶瓷是陶器与瓷器的统称。 二者的坯料都由长石、硅石和矾土（氧化铝）构成。陶器的原料中矾土的成分多一些，是粘土质。瓷器的坯料是矾土成分较少的矿石质。陶瓷的概念有狭义、广义之分。 从狭义上说，陶瓷是用无机非金属化合物粉体，经高温烧结而成的，以多晶聚集体为主的固态物质。狭义的陶瓷概念中不包括玻璃、搪瓷、水泥、耐火材料、金属陶瓷等。 从广义上说，陶瓷泛指一切经高温处理而获得的无机非金属材料，包括人工单晶、非晶态、狭义陶瓷及其复合材料、半导体、耐火材料及水泥等。

公元前8000年左右，铜首次被有意识地用来作为原料。先民们发现并利用天然铜块制作铜兵器和铜工具。 到公元前5000年，人们已逐渐学会用铜矿石炼铜。 公元前4000年，铜器及其制造就已推广，而石头作为材料已退居第二位。铜是人类获得的第二种人造材料，也是人类获得的第一种金属材料。

在人类历史上，有过一个辉煌灿烂的青铜器时代。考古表明，青铜文明的源头在古代中国、美索不达米亚平原和埃及等。 随着时间的推移，先民们发现，在铜中加入部分锡，可使原来较软的铜制品变得更坚韧、更耐磨。于是青铜（铜锡合金）产生了。

中国商代青铜器已经盛行，并将青铜器的冶炼和铸造技术推向了世界的顶峰。 中国先民们掌握了6种不同铜、锡比例的青铜技术。知道含锡量1/6的青铜韧性较好，可做钟鼎；而含锡量2/5的青铜较硬，可做刀斧。

后来的化学成分分析证明，铁中含有百分之几的镍和钴，而不含碳和其他熔渣夹杂物。这说明它是天外来客——陨铁；  天上掉下陨铁的机会是很少的，人类不可能大量使用陨铁。但是，陨铁让人们认识了铁，知道它比铜更坚韧，用它可以制成更坚固耐用、更锋利的砍削工具。早在2600年前的春秋时代中后期，我们的祖先就发明了生铁冶炼技术，比欧洲国家要早1000多年；世界上冶炼、浇铸生铁的最早文字，也记载于我国古代典籍名著《左传》中；  最早的钢是在大约1200ºC的较低温度下，用木炭还原出铁矿石里的混杂铁（含铁、矿渣和没烧尽的木炭混杂在一起的炼铁块）为原料，在炭火中反复锻打，反复渗碳而逐步形成的。

钢和生铁的最大区别是含碳量的多少，前者少而后者多，以2.11％为界。 生铁硬而脆，韧性不好；很少作为结构材料使用（跟碳含量有关）

 炼钢跟炼铁的主要区别是消耗掉多余的碳，最简单的方法是利用空气中的氧气去除碳，以降低碳含量；

第一次技术革命发端于18世纪后期，以蒸汽机的发明及广泛应用为主要标志，由此引发的纺织工业、冶金工业、机械工业、造船工业等的工业大革命，是这次技术革命的产物，使人类从手工工艺时期跃进到机器工业时代，开创了工业社会的文明。

其主要的材料依靠是钢铁的飞速发展，实现了高炉、转炉、平炉制造优质钢材的工业化。第二次技术革命开始于19世纪末，以电的发明和广泛应用为标志，由于远距离送电材料以及通讯、照明用的各种材料的工业化，实现了电气化。其结果是石油开采、钢铁冶炼、化学工业、飞机工业、电气工业、电报电话等迅猛发展，组成了现代产业群，使人类跨进了一个新的时代，实现了向现代社会的转变。

其主要材料依托是紫铜、黄铜、铝、钨等有色金属以及高分子绝缘材料的迅猛发展。

第三次技术革命始于20世纪中期，以原子能应用为主要标志。1942年12月，意大利物理学家费米在美国建立了第一个核反应堆，实现了控制核裂变，使核能利用有了可能，实现了合成材料、半导体材料等大规模工业化、民用化，把工业文明推到顶点，开启了通向信息社会文明的大门。

其主要材料依托是钛合金、先进合金、高温陶瓷、先进复合材料等材料的迅猛发展。

第四次技术革命始于20世纪70年代，它是以计算机，特别是微电子技术、生物工程技术和空间技术为主要标志，新型材料、新能源、生物工程、航天工业、海洋开发等新兴技术是主攻方向。

其主要材料依托是以硅、砷化镓为代表的半导体材料、先进高分子材料、先进复合材料、生物相容材料等的迅猛发展。在炼钢时加进金属锰，就能炼出锰钢。锰钢最大的特点是强硬坚韧，是工业建设的栋梁之材，是国防建设的“铁甲卫士”。锰钢的问世，是一位年轻的冶金学家（英国的哈德菲尔德）藐视权威，以他那锰钢般的意志顽强攻关的结果。权威们告诫人们，钢铁中锰的含量绝不能超过1.5％，否则它就会越来越脆。在经过了几百次的失败以后，他终于发现当锰的含量达到13％时，锰钢一改它昔日脆弱的形象，变得既有很好的硬度，又富有韧性了。

不锈钢，是以铁为主体元素，加上一定比例的铬、镍、钼、锰等金属炼成的耐腐蚀合金材料。不锈钢以其锃亮的外表、良好的机械性能和对酸性腐蚀物质的强大抗御能力赢得了人们的欢迎，是现代工业生产和日常生活中常用的金属材料。冶金专家布里尔利在一次偶然发现，由电炉炼成的含铬8％，含碳0.24％的合金钢经过热处理后，具有极好的耐腐蚀性能，特别是不怕酸性物质的腐蚀。布里尔利把它起名为“不锈钢”。

到1898年，美国工人技师泰勒创造了一个奇迹。他想研制一种耐高温的高速刀具钢。他分析了钨锰钢的成分，认为钨是好的，熔点高达3380℃，受热肯定不会变软，问题一定是出在熔点和硬度都不够高的锰身上。泰勒思考了很久，决定采用铬取代锰。泰勒赶紧安排试验冶炼含铬钨钢。经过一段时间的试验，合乎要求的含铬钨钢炼出来了。新材料做的车刀的切削速度比过去提高了5倍!在这之后，泰勒又对钨铬钢刀做了不少改进，使它能在五六百摄氏度下也不变软，切削速度达到每秒10米(600米／分钟)，可与奥运会100米跑的冠军比一比速度。

进入20世纪以后，刀具材料又有了一次飞跃，那就是诞生了硬质合金。1907年，德国冶金专家施特勒尔用碳化钨的硬质颗粒，加上铁和钴的粉末，先压制成型，再以高温烧结，让铁和钴熔化而成为粘结材料，使碳化钨紧紧地“团结”起来，制成了硬质合金。硬质合金一经问世，便受到了热烈欢迎。人们发现用它制作的刀具，在1000℃的高温下也不会变软，切削速度可达到每分钟2000米以上，比普通碳素钢刀高出100多倍。

铝是地壳中含量最多，分布最广的金属元素。我们脚下的粘土，就是铝的藏身之处、所以人们称铝是“来自粘土的白银”。

在今天，铝是产量仅次于铁的第二金属。生活中随处可见。但在100多年前，铝比黄金还要贵几倍，是王公贵族才能赏玩的珍宝。

说明：炭没有从铝手里夺取氧的能力，那就换一种思路，让氯气从氧那里把铝夺过来。

他向烧得发红的矾土里通入氯气，发现有一些液体流出来，得到了应该是氯化铝。他仔细地把这些液体收集好，再加热并加入还原能力强大的钾汞剂(合金)，让它代替炭去把铝还原出来。实验分析结果告诉他，有氯化钾生成。钾汞剂已经变成了铝汞剂，加热以后汞蒸发掉了，可铝也再一次变成了白色的矾土。

由于铝的需求量越来越大，原料矾土的供应也变得紧张。自然界纯矾土矿很有限，大部分的矿石含有一半的铁硅和其它杂质，不能直接用来炼铝。有必要寻求一种廉价的方法将氧化铝提取出来。

奥地利化学家拜尔采用煅烧矿石，然后粉碎，再加入氢氧化钠，使其与氧化铝反应，生成氢氧化铝。然后分离出氢氧化铝，最后加热使氢氧化铝分解，就可以得到纯净的矾土了。他们研究发现：

1.具有形状记忆能力的合金并不只是镍钛合金一种，还有铜铝合金、铜锌合金、铜镍台金、镍铝合金等；

2.不同的组成，甚至是组成虽然相同，但热处理方法不同的合金，被“唤醒记忆”恢复原有形状的温度就有所不风

3.这些合金变形能力是无疲劳的，即使反复变形上百万次也不会断裂。

氢是一种高效的燃料，它的比热是航空煤油的三倍，也就是说1公斤的氢可以代替3公斤煤油，目前任何化学燃料都无法和它相比。更重要的是它是一种洁净的、无污染的燃料。因为氢燃烧时与氧结合，剩下的只是水，避免了产生有害的废弃物。

通常，人们只是把易与氢气结合成金属氢化物的合金才称为“储氢合金”。金属为什么具有储氢的本领呢? 因为氢是一种很活泼的元素，能与许多金属起化学反应。一个金属原子能与两个、三个或更多的氢原子结合，生成稳定的金属氢化物，同时放出热量。当稍微加热，金属氢化物吸收热量后，就会分解出高纯度的氢气。研究表明，能满足储氢材料基本条件的合金，其成分中的主要元素有镁、钛、铌、钒、锆和稀土类金属，添加元素有铬、铁、锰、钴、镍、铜等。

现在研究开发的合金，有镧镍、钛铁、镁镍、混合稀土、非晶态类储氢合金。储氢合金有很好的吸附性能，不需要高压高温就能贮存氢和释放氢，并且两者的数量很大，而且吸附性能也不会因反复贮藏、释放而减弱，因而特别适用于贮藏和运输氢，其理论贮氢量可为同体积高压贮气瓶的1000—1300倍，为液态氢单位容积贮气量的1.5倍，而且不会形成氢气压力，使之成为可靠的贮氢手段。

晶须是一种直径为几微米到几十微米、长度可达数厘米的单晶体，可以在自然界生成，也可由人工制成。它强度极高，接近晶体的理论强度。因晶须十分细小，故一般不能独立使用，但可编织成线材或与其他聚合物复合成纤维增强复合材料。

经现代的X射线衍射技术显示，晶须内部的原子完全按照同样的方向和部位排列。这是一种没有任何缺陷的理想晶体。而在一般金属中，虽说总体上原子是有规则排列的，但局部地方，一些原子的排列并不规则，因而，晶体构造中产生了缺陷。

设想：将硝化纤维薄膜夹在两层玻璃中间，设法把它们粘成一体，就可以做成不伤人的安全玻璃。

困难：硝化纤维“脾气暴躁”，见火就烧．有时温度一高还会自己烧起来。怎样使它与玻璃紧密结合起来？ 方案：

1.用胶水?——粘合牢度太低。

2.把玻璃烧软了，再趁软把硝化纤维压在一起?——实验不是着火就是爆炸，太危险。

所谓先进陶瓷，是以高纯、超细的人工合成的无机化合物为原料，采用精密控制的制备工艺烧结而成的，比传统陶瓷性能更加优异的新一代陶瓷。先进陶瓷又称为高性能陶瓷、精细陶瓷、新型陶瓷或高科技陶瓷。

先进陶瓷按化学成分可分为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷、氟化物陶瓷、硫化物陶瓷等。

(1)陶瓷的耐热性好，这可以提高发动机的工作温度，从而使发动机效率大大提高。例如，对燃气轮机来说，目前作为其制造材料的镍基耐热合金，工作温度在1000℃左右；若采用陶瓷材料，工作温度可达1300℃，使发动机．效率提高30％左右。

(2)工作温度高，可使燃料充分燃烧，尾气中的污染成分大大减少。这不仅降低了能源消耗，而且减少了环境污染。

(3)陶瓷的热传导性比金属低，这使发动机的热量不易散发，可节省能源。

(4)陶瓷具有较高的高温强度和热稳定性，这可延长发动机的使用寿命。目前，这种陶瓷滚动轴承已经问世。陶瓷滚动轴承具有下列优点：

(1)陶瓷的耐蚀性好，所以陶瓷滚动轴承适合于在有腐蚀性介质的恶劣环境中工作；

(2)陶瓷滚动体的密度比钢低，转动时对外圈的离心作用力可降低40％，故使用寿命长；(3)陶瓷的热膨胀系数比钢小，在轴承的间隙一定时，允许在温差变化较大的环境中工作；(4)陶瓷的弹性模量比钢高，具有较好的刚度，有利于提高工作速度，达到较高的精度。人造金刚石：金刚石是大家熟悉的高级装饰品，又是已知材料中最硬的，由于天然金刚石矿床不多，故价格很贵。而商业上、工业上都有很大需求，于是人们希望能够人工合成。金刚石和石墨都是有碳元素组成，但是两者的性能却千差万别，一个很硬，一个很软。这为我们人工合成提供了线索。塑料、合成纤维和合成橡胶，是合成高分子化合物的三大家族。纤维和橡胶都有天然的存在，惟有塑料没有天然的存在，是人类创造力的产物。虽说塑料的诞生是受自然界的树脂类物质启发而起步的，但在塑料的发展过程中，完全是人类以丰富的想象力和艰苦卓绝的努力，才创造出这一个崭新的材料领域。

聚乙烯是由乙烯单体聚合而成，为发展最快、产量最大的一种热塑性聚合物。聚乙烯质感类似石蜡状，无味无毒，有良好的耐低温性、化学稳定性、加工性、电绝缘性，但耐热性不高，只可在80℃下使用。

由高压法所得的聚乙烯，分子质量较低，分子的支链较多，密度较小，所以又称低密度聚乙烯(LDPE)，为半透明状，质地柔软，耐冲击，常用于制作薄膜、软管、瓶类等包装材料及电绝缘护套等。

超高分子量聚乙烯(简称UHMPE)的分子质量达上百万，使结晶困难。

与普通PE相比，耐磨性、抗冲击性、自润滑性、生理相容性、耐蚀性更好，但其硬度、强度、耐热性低些。可用于耐磨输送管道、机床耐磨导轨、小齿轮、人工关节、防弹衣、滑雪板等。

最轻且价低的塑料：聚丙烯(PP)

聚丙烯是由丙烯单体聚合而成的热塑性聚合物，常用的PP，耐蚀性、电绝缘性优良，力学性能、耐热性（可达150 ℃）在通用热塑性塑料中最高，耐疲劳性好，是常见塑料中密度最低、价格最低的塑料，但低温脆性大及耐老化性不好。其无味无毒，是可进行高温热水消毒的少数塑料品种之一。

最鲜艳且成形性特好的塑料：聚苯乙烯（PS）

聚苯乙烯为苯乙烯单体聚合而成的典型线型无定形热塑性塑料。

PS极易染成鲜艳色彩，透明度仅次于有机玻璃，制品表面富有光泽；几乎可用各种成形方法进行成形加工，成形收缩特小，可成形性非常突出；电绝缘性（特别是高频绝缘性）极好，刚性好、脆性大，为敲击时惟一有清脆的类似金属声的塑料；其无味无毒，但抗冲击强度低，易脆裂；不耐高温（100 ℃以下使用），户外长期使用易变黄变脆。与“尼龙—66”相比，聚酯纤维的优点：

1.保型性好。

它弹性足，尤其是弹性模量要比尼龙-66高2～3倍，不容易产生折皱，经熨烫后有“一朝定型，永不变形”的功效。

1.耐温性能好。

聚酯纤维既不怕高温又耐得低温。将其在150℃的热空气中加热1000小时，还能保持50％以上的强度，而尼龙-66在此温度下差不多已经“毁尸灭迹”了。聚酯纤维的熔化温度高达250℃、但在零下100℃的低温环境中也不会降低性能。

3.强度高；

它在干燥情况下强度与尼龙-66不相上下、而且在潮湿条件下依然如故。尼龙-66受潮后强度会下降10％～15％，聚酯的抗冲击能力比尼龙要强整整4倍。

3.“生命力”旺盛。

把它放在玻璃瓶里晒上一年，强度并没有太大的降低，而如果换成尼龙，同样晒一年，强度会有大幅度的下降。

3.聚酯还不怕酒精、汽油等有机溶剂，不怕含氯的氧化剂，不怕稀酸、稀碱溶液的腐蚀作用。

橡胶、人称“弹性之王”，最大的特点是富有弹性，可以在外力作用下伸长七八倍。但外力一消失，又迅速恢复其原来的长度。除了弹性好以外，橡胶还有防水、绝缘、气密、抗震、耐磨等一系列优良性能。橡胶是当今社会不可缺少的重要战略物资，是现代人生活中非常熟悉的材料之一。

橡胶家族分为天然的和人工合成的两大分支。无论是天然橡胶，还是合成橡胶，都是化学家们付出了大量辛勤的劳动后，才得以进入人类生活的。

人造“大然橡胶”与真正天然的橡胶相比，可以说是“巧手胜天成”的杰作。

它的弹性、耐磨性、耐温性、气密性等各项性能指标都与天然橡胶相同，甚至它的缺点也和天然橡胶一样——耐油性不太好。不同在于它在合成时的原料特别纯，所以产品中不含天然橡胶里常有的植物蛋白及脂肪等杂质，电绝缘性能比天然橡胶好，耐老化的时间也更长。

第五篇：无人机博雅感想

航空事业，任重道远

这次博雅课堂讲的是无人机。有幸听完王英勋教授对无人机的讲解，顿时内心升起一股航空报国、强军富民的激情。

我国的航空事业起步较晚，但如今还是取得了很大的成就。这离不开几代人的不懈努力。看到这些成就的同时，仔细思考，我国其实只是在“载人航空”方面能称得上是世界一流，其他的航空领域并不是特别出色。与美国相比，更是逊色很多。比如美国早就研制出来的无人机全球鹰，我国现在仍在研制。很多飞机方面的先进技术我们也都是只能借鉴其他国家。在如今这种航空航天实力代表国家实力的年代，我们肩上的责任十分重大，可谓任重而道远。

现如今，国与国之间的竞争成了科学技术与经济的竞争。在航空方面，比较热门的是无人机领域。因为它在将来担任着国防中的重要角色。谁先研制出了无人机，谁的技术比较先进，谁在国家安全上就多了一份保障。因此，既然发现了这个世界趋势，我们就应当努力研制，争取取得一流水平，捍卫我们的国家安全。

进行科学研发，首先要得到国家的大力支持与投入。我国政府应当认识到无人机的重要性，将其放在比较重要的日程上，多多聚集人才，加大经济投入，为技术的研发做好强有力的后盾。就像美国的阿波罗登月计划，美国政府将其看成提高国际威望、增强国防实力的重要举措，肯尼迪总统亲自督促此事的进程，并下达命令投入巨资与大量人才进行研制。就我国的现状来说，我们应该做的更应该是培养大批优秀人才，吸纳专业人才，强大研发队伍，增强研发实力。

其次是我们仍要提倡创新精神。我们要培养出来有创新能力的科学家，而不是只会读书的科学家。科学家要具有勇敢、冒险的精神，要敢想敢做，大胆实践。比如飞机的体型，只要符合力学原理，可以有很多种形式的飞机，我们不能让自

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己只是局限在现有飞机的体型中。看看美国，那些无人匹敌的飞机无论在外观上还是技术上都让人叹为观止。我们不就是应该学习一下这种自由思维、这种大胆的想象吗？想象力是无穷的，我们不仅要敢想，还要勇于实践出来。这样想象力的价值才会真正的体现出来。

接着，我们国家还要有全民参与的博大胸怀。中国有这么多人就意味着有这么多的头脑可以产生新的想法。上级部门要不耻下问，广纳贤才。比如有的学生产生的关于火箭的想法，认为火箭的燃料箱每次在舱室分离时都要丢掉很浪费，不如所有舱室只用一个燃料箱，即减轻了火箭负载，又增加了火箭的有效负载。这种好的想法类似于最开始征集的能在太空用的笔的想法差不多，简单但又不易发现。如果国家能够多次征集大众意见与想法，估计其妙的想法会泉涌般的汇聚，为科学家们的研究带来新突破。因此我认为国家还应为普通大众提供一个参与建设科技领域的平台。

最后，联系到我们自身，我们是在北航这样领军式的学校里读书，我们的肩上担任着更多的航空报国的重大责任。特别是我们二系，学的是电子专业，这个领域几乎是无人机的灵魂所在。想想我们学校出来的航空领域的前辈们，我们又怎有理由不好好学习从而为航空事业的发展贡献自己的一份力量？我们肩上的使命督促着我们努力学习专业知识，锻炼自己的能力，为将来的航空研究做好准备。

我国的航空事业任重而道远，同样，我作为一个北航学生，肩上的责任也任重而道远！

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