第一篇:航空航天技术概论 论文
航空航天技术概论(校际博雅课程)结课作业任课老师:郑祥明 教授
百年一梦多感慨
——我眼中航空航天事业的发展
康德有一则名言广为后世传扬——“有两样东西,愈是经常和持久地思考它们,对它们日久弥新和不断增长之魅力以及崇敬之情就愈加充实心灵,那就是我头顶的星空和我心中的道德准则。”浩浩天地,朗朗乾坤,脚踏地面之实,头顶天空飘渺,无论在古今中外,无论是能人志士还是平民百姓莫不对我们头上的这一片蓝天怀有敬畏之情。飞上蓝色的天空,探索浩瀚的宇宙,是人类千百年来的美好梦想。明代的时候中国有个名叫万户的人,试图利用火箭的推力把自己送到太阳上去,可惜他没有成功,为此付出了宝贵的生命。而正是历史上像万户这样的勇士们前赴后继的不懈努力,才有了1903年莱克兄弟制造出了世界上第一架飞机在蓝天翱翔,从此人类历史上翻开了三维立体交通的新一页。
一个多世纪过去了,航空航天早已成为现代社会生活中不可或缺的组成部分。每天穿梭在蓝天白云之间的民用飞机实现了千百年来我们“一个筋斗十万八千里”的美好梦想,千里之遥片刻即到,数百年前荒诞不经的小说家言在我们看来早已不在话下。更辽阔的视野中航空航天技术的发展水平自二战以来已成为各国核心竞争力的重要组成部分,多极化趋势下各大国各集团对于战机、导弹及航天器等的关注程度令人咋舌,超级大国“山姆大叔”每遇紧急军情无不是排遣先进的战机或者航母以张示肌肉,我们中国人也总乐意把本国航空航天领域的发展成果讲给友邦元首们听,足可见对于一个现代国家来说航空航天的技术水平举足轻重。
二十世纪初,广东人冯如旅美归来,成了第一个制造出飞机的中国人。自冯如始,中国这个东方大国也踏上了立体交通之路。解放前由于战事和民间需要,国民政府已经建成了覆盖面很大的航路体系。1954年7月3日下午5时15分,社会主义新中国制造的第一架飞机初教5升空,再一次向世人证明中国虽然贫穷但在航空航天领域绝不甘于落后。新中国的航空航天事业正式起步于二十世纪五
六十年代。1960年2月19日,中国自行设计制造的试验型液体燃料探空火箭首次发射成功。1965年,中国第一颗人造卫星计划开始实施,尽管在特殊的时期经历了比平时更多的艰辛和困难,但经过五年多的努力拼搏,终于研制完成,星箭齐备,整装待发。1970年4月24日,长征一号运载火箭首次发射,成功地把中国第一颗人造地球卫星东方红一号送入预定轨道,有力的歌声至今嘹亮,中国人再一次让世界感到惊讶。1975年11月26日,中国首颗返回式卫星发射成功,3天后顺利返回,中国成为世界上第三个掌握卫星返回技术的国家。1978年党的十一届三中全会以后,中国航天科技工业实现了以经济建设为中心的战略转移,航天科技工业战线全力以赴,在远程运载火箭技术、固体火箭技术等一系列关键技术上取得重大突破。中国已完全依靠自己的力量研制出包含多种型号、能把各种不同用途的卫星送入近地轨道(LEO)、地球同步转移轨道(GTO)和太阳同步轨道(SSO)的长征系列火箭。在中国改革开放进程中,长征火箭于1985年10月开始走向国际市场,并在1990年4月成功地实施了第一次国际商业发射服务,把美国休斯公司制造的亚洲一号通信卫星送上太空。1999年11月20日,中国第一艘无人试验飞船“神舟”一号试验飞船在酒泉起飞,21小时后在内蒙古中部回收场成功着陆。2001年1月10日1时0分,中国自行研制的神舟二号无人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。2002年3月25日,神舟三号在酒泉卫星发射中心成功升入太空。4月1日,神舟三号成功降落于内蒙古中部地区。2002年12月30日至2003年1月5日,神舟四号无人飞船在零下20多摄氏度的严寒中成功发射,并在飞行7天后平安返回。2003年1月5日晚上7时许,神舟四号飞船在内蒙古中部预定区域着陆,顺利回收。2002年12月30日零时40分,神舟四号无人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。2003年10月15日,中国第一位航天员杨利伟乘坐神舟五号飞船进入太空,实现了中华民族千年飞天梦想。我们永远不会忘记杨利伟从返回舱中走出时的笑容,中国人自此可以挺直了腰杆跟世界叫板:“我们再也不比谁差!”
在努力发展军用航空的同时,我国航空工业也顺应着世界潮流,开始转向民用。航空工业本身就是一个军民结合的产业,在战时以发展军用飞机为主,在平时就应该以发展民品为主。改革开放不但使中国吸收了国外的一些先进技术,而且也使中国的航空工业走向世界:如今我们生产的各种军用飞机(如歼7M和强
5Ⅲ)和民品已经可以出口到国外,为国家出口创汇了。这些,不仅是我国航空水平发展的一个写照,更是一种未来的方向。
所谓未来的发展方向,绝不是我的空谈空想。当今时代,和平与发展依然是主旋律,大规模的战争几乎不会带来,虽然摩擦矛盾不断,但各方利益的制衡下,世界性的战争还不会到来,因此,航空由军用大幅度的专为民用是一种必然,只有这样,航空才能拓宽生存的道路。
同时,在大方向转变后,航空技术也不断突飞猛进,进入了新航空时代。现在有如下的问题值得我们思考:选择大还是选择小?个人化还是无人化?安全性如何保障?为了环保飞得更慢?模仿鸟类飞机“变翼”?改变结构减少噪音?这些问题不仅反映了技术的进步,更代表了未来低碳生活的追求。人类在追求享受的同时,也开始反思如何做到可持续发展,在未来的时空,只有实现可持续发展的转变,航空才能继续生存,进而进入一个全新的航空时代。
回归今时今日,科技的发展日新月异,群体化、社会化、高速化的趋势和特征异常明显,我们随时可能面临新的危机,新的挑战。这一点在航空领域尤其明显,因为在对航空航天技术要求不断提高的未来,落后的航空技术就意味着落后的国度,意味着国家的领空安全将无法保障。而在未来的多时空时代,失去了领空,就如同我们人类失去了一种感官,必将无法达到最优的状态。请相信,这不是危言耸听,但我们也不必因此而气馁。我相信,只要我们不断开拓、不断创新,属于我们的明天一定会更加美好。
二〇一二年十月
第二篇:航空航天技术概论感想
航空航天技术概论感想和总结
在这几周的公共课学习之后,我非常庆幸我能选到《航空航天技术概论》这门课,因为它让我学到了很多在我平时的专业课、基础课上无法学到的东西。过去我只知道飞机、卫星、火箭等这些算航空航天范畴之内,但是理论上,我并不明白航空和航天到底有什么区别,上述那些又属于哪些类别,在技术层面上有何不同。通过课程的学习,我认识了航空航天的区别,飞行器,飞机,火箭的具体划分和本质区别。我对课程内容进行了划分: 1.飞天梦和飞行器的发展史
我原来所知道的也就是古希腊神话中伊卡洛斯和戴达罗斯的典故,却不知道试图利用火箭作为交通工具的第一人是我国古代的万户。这让我感到汗颜,原来前人在很早的时候就有了飞向天空的梦想,并且为此做出了各种尝试,甚至于不惜丢了自己的身家性命。这种将自己的生死置之度外而全心全意投入到飞天的梦想中去的精神和信念应当获得今人至高的敬意,而不应该被我们遗忘,我们不该仅仅知道莱特兄弟,更应该知道万户、蒙特高菲尔兄弟、凯利爵士、奥托李连泰等为航空航天事业做出贡献的人们。
还有一个关于王牌飞行员的内容,让我受益颇丰。世界上第一位王牌飞行员是第一次世界大战时期法国的加洛斯,后来也用他击落5架敌方战机的战绩作为衡量王牌飞行员资格的标准。而更有意思的是机枪同步协调器的发展过程,竟然是因为战机坠落到敌方的地盘而使机枪同步协调器得到了快速地发展,德国的福克的发明真让人赞叹不已,让飞行员可以毫无顾忌地在螺旋翼后发射子弹。这些有趣的内容都是我平常不会去探究而且也无从得知的。
我对我国航空航天技术的发展历程也有了一定的认识:
很久以前,人类就有飞出地球、探知太空奥秘和开发宇宙资源的愿望,我国古代的不少神话故事便是突出的反映。最典型的是流传很广的嫦娥奔月,它描写一个叫嫦娥的美女,偷吃了丈夫后羿从西王母那里求得的长生不老的仙药后,身体变轻飘到月亮上去了。
历史上第一个试验乘火箭上天的人是15世纪中国官员万户。1945年,美国学者基姆在他的《火箭与喷气发动机》一书中是这样描写的:万户先做了两个大风筝,并排装在一把椅子的两边。然后,他在椅子下面捆绑了47支当时能买到的最大火箭。准备完毕后,万户坐在椅子当中,然后命其仆人点燃火箭。但是,随着一声巨响,他消失在火焰和烟雾中,人类首次火箭飞行尝试没有成功。
20世纪80年代,改革开放带来了航天技术的春天。1986年,中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划(“863”计划)纲要》,把航天技术列为我国高技术研究发展的重点之一。“863”高技术航天领域的专家们对我国航天技术未来的发展进行了深入细致的论证,描绘了我国航天技术发展前景的蓝图,一致认为载人航天是我国继人造卫星工程之后合乎逻辑的下一步发展目标。1992年1月,党中央批准研制载人飞船工程。自此,我国的载人航天工程正式启动。1999年11月20日,我国成功发射了自行研制的第一艘飞船神舟1号,成为世界上第三个发射宇宙飞船的国家。此后,又分别把神舟2、3和4号送上九重天。在1992年开始研制载人飞船之前,我国“863”高技术航天领域的专家们曾为研制哪种运输器这个问题进行了几年的研究,即对从研制飞船起步和越过载人飞船直接发展航天飞机的多种技术方案进行了充分的论证、比较和分析,甚至还激烈地争论过。
2003年10月15日圆了万户的梦,因为在这一天中国人民期待已久的第一艘载人飞船神舟5号顺利升空并安全返回,实现了中华千年飞天的理想。它也打破了美国和苏联.俄罗斯在这一领域的多年垄断格局,成为世界第3个独立自主研制并发射载人航天器的国家,这对世界载人航天事业的发展和振兴中华会起到巨大的推动作用。
此外,我还见识到了各种型号的歼击机、强击机、轰炸机、歼击轰炸机、舰载机等等飞机的图片和说明,拓宽了我对飞机的认识。知道了我国战机的各种型号,从歼5到歼20,强5,枭龙,歼轰7等等,我国的战机越来越先进了,虽然很大部分是改进的苏联的机型,但也足以显示我国的实力在不断地增强。2.飞行器的飞行原理
飞行需要空间。航空器主要在大气中的平流层飞行。大气对航空器的物理性质影响有连续性、压强、可压缩性、粘性、声速等。流体流动基本规律有3点,相对运动原理、流体流动连续性原理和伯努里定理。人们基于这三点规律,来为设计飞行器建立数学模型。
相对运动原理:在实验研究和理论分析中,往往采用让飞机静止不动,而空气以相同的速度沿相反的方向流过飞机表面,此时在飞机上产生的空气动力效果与飞机以同样的速度在空气中飞行所产生的空气动力效果完全一样,这就是飞行的“相对运动原理”;
流体流动连续性原理:根据质量守恒定律,对于不可压缩气体,有v1A1=v2A2=v3A3,即流管横截面变小,平均流速必须增大;反之,流管横截面变大,平均流速必须减小;
伯努里定理表明:流动速度增加,流体的静压将减小;反之,流动速度减小,流体的静压将增加。但是,流体的静压和动压之和,称为总压始终保持不变。飞行器的外形设计也会对飞行构成影响。如果在翼型上产生空气动力,必须让它与空气有相对运动。这受到四方面影响因素:机翼面积、相对速度、空气密度和机翼迎角形状。而飞机同时会受到主要四方面阻力:摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力、干扰阻力。减小这些消极影响是极其必要的。直升机的飞行原理与一般飞行器不同,它需要在没有与流体相对运动的情况下克服重力直接起飞。
航天器飞行原理基于Kepler轨道设计。航天器在地球中心引力场中的运动轨迹称为航天器的Kepler轨道。根据万有引力及航天器在运动过程中能量和动量矩保持不变的特性可以满足此方程:(P称为半通径,e称为偏心率)。e为不同值时,有不同的轨迹。由Kepler轨道类型不同,从而得出第一宇宙速度7910m/s、第二宇宙速度11186m/s。因为地球并不是正球形,使得引力并不是准确地指向地球中心,而且还存在其他微小的作用力,如大气阻力、太阳辐射压力和其他天体的吸引力等,这些统称为摄动力。在上述这些摄动力的作用下,实际轨道不同于Kepler轨道,这样的偏差成为轨道摄动。卫星稳定姿态有四种控制方法:自旋稳定法、重力梯度稳定、磁力稳定和三轴稳定法。
3、飞行器的动力系统
航空航天技术中,飞行器的动力系统与机械自动化方向联系最为紧密,它利用电机推动技术为飞行器提供动力,可以说它是飞行器的“心脏”。目前常用的发动机有两大类:活塞式发动机和喷气式发动机。
空气喷气发动机诞生于1943年3月5日,装有W2B型发动机的格罗斯特“流星”战斗机首次试飞成功。涡轮喷气发动机工作原理:进气道系统是发动机的进气通道,它的主要作用是整理进入发动机的气流,消除漩涡,保证在各种工作状态下都能供给发动机所需要的空气量。流体通过进气道系统进入压气机。压气机的作用是提高进入发动机燃烧室的空气压力,有两种类型离心式和轴流式。变为高压的气体,通过燃烧室进行动力工作。而涡轮的作用是将燃烧室出口的高温、高压气体的能量转变为机械能,最后气体通过排气道系统喷管排出。排气系统一般由中介管和喷口组成,中介管就是气体排出时通过的管道。喷管的特殊作用(反推力装置装在喷管上)可以改变推力的方向,使飞机迅速减速,以缩短滑跑距离。
飞行器的发动机是一个高度技术集成的动力装置。它不仅要克服在空中流体气体的来源状态,以提供燃料环境,还要经过加工来完善燃料的高利用度,并且要确保排出。其中压气机是进入发动机气体加工的地方,现在利用率较高的是轴流式压气机。它由多扇叶组成,高速气体经过几层叶轮,并且每层叶轮的叶片上的导流设置方向均不相同,这样的设计可以使气体流速加大从而增大气体压力,有助于燃烧室的利用。喷气式发动机的能量转换原理是高温高压气体流过并转动导向器,从而由热能转化为机械能。由于大大减少了热能的消耗,提高了能量转化的利用率,所以喷气式发动机成为一个新的发展方向。
当然还有其他类型的喷气发动机,但组成基本上大同小异,只是设计的各部件形状不同,从而产生的特殊作用不同,这是为一些有特殊任务的飞行器而设计。比如,涡轮轴(涡轴)发动机,它是现代直升机的主要动力,它结构不同在于它的进气系统和排气系统在发动机的一边,这主要取决于直升机的飞行特点,气体经过压气机的超高压处理,流入燃烧室,因为其可用能量几乎全部转变成涡轮的轴功率,因而燃气不提供推力,直升机可以在无相对速度的前提下靠旋翼旋转自产生相对运动腾空而起。高速度、高迎角的起飞动力全靠发动机来决定,瞬时的达到飞行高度是军事用机需要解决的问题。所以发动机的结构设计、材料设计及机械动力转化装置的高利用率仍然是现在发动机的研究发展方向。
火箭发动机的主要特点是不仅自带燃烧剂,而且自带氧化剂(燃烧剂与氧化剂统称为推进剂),所以不但能在大气层内工作,也可在大气层外的真空中工作。按推进剂的不同,可以把火箭发动机分为三类:液体发动机、固体火箭发动机和混合式发动机。非常规推进系统,即在发动机的内部某些助力装置由非常规推进方式组成,大致可以分为三类:电推进系统、核推进系统和太阳能推进系统。
以上是我通过课上学习和课下看书资料等,总结整理而得的知识,可以说这门课不但开拓了我的眼界,了解了很多知识,还能促使我与现学的专业课程相结合做出跟多的联想和创新。
第三篇:航空航天技术概论课后感想
航空航天技术概论课后感
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这学期选课,当看到有航空航天技术概论课的时候,我毫不犹豫地选择了这门课,因为我很热爱星空,原因一是喜欢那句名言:“世界上唯有两样东西能让我们的内心受到深深的震撼,一是我们头顶浩瀚灿烂的星空,一是我们心中崇高的道德法则。”二是喜欢梵高的举世名画《星月夜》。说来奇妙,因为对于文学的热爱,而选择对于科学做更深入的了解。
之前,我对航空航天并没有足够的了解。只知道莱特兄弟发明了飞机,前苏联的米高扬是飞机设计之父,设计了著名的米格系列战机等零碎的航空航天知识。经过郑老师的认真细致的讲解,我逐渐对航空航天技术概论课产生了兴趣,在课后上网查询了一些航空航天知识,并对航天事业做了一份简单的了解。
近代以前,世界各国都没有重视空军乃至天空的发展,这是时代的局限性,我们不能妄加指责前人。20世纪后,由于第二次科学技术革命的推动,飞机作为最具代表性的航空器受到了世人的广泛推崇。后来,随着时间的流逝,航天飞机,火箭,卫星,空间站等新科技成果不断出现,大大促进了地球航空航天事业额发展。
其实,在航空航天技术概论课上感触最深的是那些与航空航天事业相关的人员对于航空航天事业的热爱,以及他们把一腔热血付诸航空航天事业的无私,勇于探索新事物的无畏,还有对于年少理想的执着追求。不可否认,很多人对于年轻时候的理想不够坚持。所以他们只能永远平庸。布伦克特说过,只要不让年轻时的梦想随风飘逝,成功总有一天会出现在你的面前。确实,如果初心不改,历经岁月的磨练,成功必定指日可待。可惜的是,大多数人耐不住寂寞,不能平心静气地做自己的本职工作,所以他们注定是人生的失败者。与之成对比的是中国老一代的航空航天事业工作者们,他们的坚持初心让人不得不心生敬意。他们用自己的能力和努力,为新中国的航空航天事业做出了卓越的贡献,所以他们理应获得鲜花和掌声。
课上的学习亦使我明白,航空航天技术的发展,需要高素质的全面的人才。这种人才并不能只是书本知识的权威,更要是各种社会技能的掌握者。众所周知,航空航天事业的研究环境相当艰苦,温室里的花朵不能适应这种环境。若想推动中国航空航天事业的迅速发展,除了学业上的努力,在课外,我们也要锻炼好身体,好的身体素质有利于在艰苦的科研环境下做持久的研究工作。另外,要用良好的心里承受能力武装自己。科学研究失败的可能性远远多于成功的可能性,只有能以平常心来应对前999次的失败,才能赢得第1000次的成功。
第四篇:航空概论的论文
摘 要
本论文主要介绍我国航空发动机的发展状况,以及对我国未来航空发动提出了一些建议。依次是从我国航空发动机概貌、航空发动机的作用、我国发动机发展水平与航空发达国家的差距及落后原因、对我国航空发动机发展的浅见以及我国常用的航空发动机等方面阐述我国发动机在民航领域和军事领域内的应用及重要作用。主要以发动机的性能、使用周期和它所代表的科技水平等方面介绍给读者,让读者对我国航空发动机的发展能够有一个充分的认识和了解。同时也告诉航空发动机的科技工作者他们肩上的责任。要努力的发展我国的航空发动机事业,缩小与发达国家之间的差距。随着社会的发展,科技的进步,人们在不停的改造这个世界。在很久以前,人们把升天看作是几乎不可能实现的事。可那些现如今已经变成了现实,并且人们把它当作一个高科技产业去发展。不管是在民航领域还是在军事领域都有广泛的发展前景。要发展一个国家的航空事业,关键的核心就是要看这个国家的航空发动机水平的高低。飞机的飞行是要靠强大的动力系统的推进才能起飞的,没有了发动机那么飞机就是一堆可供人观赏的废品。因此,现代的人民认为,航空发动机水平的发展是衡量一个国家是否成为大国的重要标志。尤其是对我国这个航空事业比较落后的来说,航空发动机的发展显得尤为重要。它不仅仅是一个国家军事实力的重要标志之一,更重要的也是一个国家科技水平的重要标志之一。因此,可以毫不犹豫的这样说:“一个国家的科技水平的发展需要航空事业,一个国家的军事力量需要靠先进的航空事业做后盾。在战争中,是否拥有制空权还是要靠航空事业,而航空事业发展的核心又在于航空发动机的发展水平的高低。”所以说,航空发动机对发展航空事业是至关重要。
一、我国航空发动机发展道路的选择
虽然我国的航空发动机走的是一条引进仿制的路,其过程历经了不少失误与反复,但仍走完了引进-仿制-改进改型的全过程,积累了丰富的改进改型与生产经验。而且,20世纪80年代以来进行的高性能推进系统的预先研究工作,在核心机方面取得了重大进展,使我们有了一定的技术储备,已经具备了走适合我们自己的发动机发展道路的条件。总结我们过去走过的路,借鉴国外的成功经验,我们认为,目前应当集中物力财力,突破重点型号,以满足国内急需,在此基础上加大预先研究力度,走以核心机衍生的发展道路,在条件合适的情况下开展国际合作。
(1)集中力量,突破重点型号。
国防动力的需要使我们不可能坐等研制出我们自己具有领先水平的航空发动机,因此,把改进改型的路继续走下去以满足军机发展的动力需求是当务之急。20世纪80年代中期,我国在国外某核心机的基础上研制的涡扇10发动机预计到2005年可装备部队,推重比7.5,相当于国外第三代发动机的技术水平,这将使我国与航空发达国家在航空发动机性能水平上的差距缩短到20年左右,为下一阶段的自行研制奠定基础。
(2)加强预先研究,走以核心机为基础的衍生发展道路。
总结我国新机研制的经验,代表一个新机水平的关键技术往往成为型号发展的障碍,其根本的原因在于技术储备不够。因此,下大力气搞好预先研究工作,集中有限的资源多开展几个类似“航空推进技术验证计划(APTD)”的预先研究,突破推重比为10一级的发动机的技术关键,进行技术储备,不仅是我国发动机发展的现实需要,而且是发动机发展规律的客观要求。核心机主要是指基准发动机上的高压系统,它包括高压压气机、主燃烧室和高压涡轮三大部件。在一个成熟的高压系统基础上加上不同的低压系统,就可衍生出各种形式的发动机,因此,核心机可以理解为同一级别发动机的发展平台。研制核心机主要有以下优点:a.缩短发动机的研制周期,降低成本,提高可靠性。b.可增加发动机的通用零件数,改善互换性。c.使发动机的研制周期赶上飞机的研制周期,且大幅度降低新机的发展经费。据国外经验,在一台成熟的核心机上发展新机只要3~5年,经费也只有全新发动机的40%左右。另外,核心机的发展可促进新技术的发展,先进的核心机指标可以推动设计研究、试验、测试工作向前发展,带动新材料、新工艺的革命,但核心机的发展必须以大量的预先研究和技术储备为基础。我国近50年来测绘仿制经验和近20年来的预先研究积累已经具备了发展推重比为10一级的核心机的条件,因此,改革现有的发动机发展的组织管理体制,加大投入,坚定不移地根据国情发展相应水平的核心机,不断衍生出各类航空发动机,逐步向国际先进水平靠拢应是我国下一阶段发动机发展的主要道路。
(3)以我为主走国际合作的道路。
从前述美、英、法的发动机发展道路中可以看出,进入20世纪80年代以来,进行国际合作是当今发动机发展的主要途径之一。通过国际合作来分担经费和风险,加快进度,开拓市场,这是发动机所具有的知识密集、技术密集和资金密集的特点所决定的。不同的国家进行国际合作的目的是不同的,发达国家进行国际合作的目的是为了减小投资风险、扩大市场占有率与盈利水平;对于技术比较落后的国家来说,合作的目的则是想学到新的技术与先进的管理经验,以尽早使自己走上独立研制之路。国际合作的主要模式有:a.合作生产。b.合作研制和经营。
c.合作研究与发展。目前,我国所进行的国际合作主要是合作生产,这与我国的航空发动机发展水平是相称的。国际合作实际上是另一种竞争的形式,它以实力为基础来进行分工与互利,其目的是为了更大的市场利益和国防竞争的最后胜利。由于社会制度的关系,其它形式的合作对我们来说目前还较难实现,所以,我们应以我为主努力提高我国发动机的研究与发展能力,赶上国际先进水平,到那时,国际合作的大门就会自动向我们打开。
二、我国发动机发展水平与航空发达国家的差距及落后原因
关于我国现代航空发动机的性能水平,1989年原航空工业部高推预研办公室与北京航空航天大学管理学院曾进行过定量分析,在修正了美国兰德公司Birkler的TOA模型并发展了中国航空发动机的TOA模型后,用它对我国已获得的和将发展的航空发动机性能水平进行了分析和预测,分析认为,当时我国可获得的航空发动机性能水平与美国的差距约为20年,到2000年这个差距约为25年。在过去的30几年中,我国可获得的航空发动机性能水平提高的平均速度仅为美国的55%,若不采取恰当措施,差距会越来越大。有文献对我国现役航空发动机的主要参数与航空发达国空家进行了对比,认为到2005年我们比发达国家落后20年左右。因此可以认为,我国航空动力的总体技术水平比发达国家落后25~30年。、在航空界从领导到广大从业人员对航空发动机在整个航空发展中的地位、作用和重要性及“振兴航空,动力先行”的口号已有共识;有权威的飞机专家也都认为“应把发动机发展放在航空的首位”;中央领导也指示“要像抓两弹那样把涡扇发动机搞上去。”对新研制航空发动机,技术难度大、投资费用高和研制周期长等特点,也都有深刻的认识。作为一个航空发动机科技工作者,当然对其当前的落后状态非常焦急和优虑,对其落后的原因经常不断地进行了多年的思考.我认为:我国航空发动机发展落后的关键问题和根本原因是管理。现将对此问题的思考和看法论述如下:
(一)航空航天发展对我们的启示
当前航空落后于航天,发动机又落后于飞机,这是客观的事实。为什么航空发动机会落后呢?只要简单对比一下:航天是先研制发展型号而带动工厂生产,而航空是先仿制生产,工厂只管批生产;航天是研究、设计、试验、生产一体化,统一领导管理,航空的发动机设计在研究所与生产工厂是两个独立的(各自为的)组织领导系统。总之,航天是走了自立更生、自我发展、自行研制的道路和有一个完整、协调、统一的符合新机研制的组织管理系统。如果从发展历史看,航空比航天起步还早,航空发动机起始的技术基础也比航天好。所以,这不是个技术问题,而是一个管理问题。其实,在航空系统也有值得思考和总结的事例。(1)贵州航空发动机研究所无论在技术力量、试验设备和设计经验等方面,都无法与国内的发动机老研究所和大的研究所相比,但该所能不断改进改型,研制成16个型别,改进发展成两个系列发动机,保证了国内歼击机发动机和空海军急需的装备,并出口创汇。深思其根本主要的原因,是从实际出发,遵循了“量力而行,有所作为,循序渐进,发展产品”的设计思想和“厂所结合,公司统一领导”的管理体制。(2)成都飞机公司,多年来改进发展的歼七系列,成为国内主战歼击机并出口创汇,也不能说成飞公司在同行业中技术力量最强,而最重要的是该公司实行了设计、试验、生产一体化的组织领导体制。(3)1984年4月航空工业部实现了两型新机首飞成功,并能按计划完成了两机定型,主要原因是按系统工程严格科学管理、加强统一领导和组织协调了各分系统。这些事例进一步说明:新
机研制发展,技术是很重要的、必要的,但关键是管理。
(二)管理理论给我们提供了依据
世界各国普遍的经验证明:在现代化进程中,资金、技术和管理是三大关键,而管理又处在核心的地位,即管理是现代化关键的关键。美国近代管理学家杜克洛指出:“促进现代社会文明的三根支柱是管理、科学和技术,而管理是促成社会经济技术发展最关键的因素”。人们常说,不论是一项工程还是一个企业的成功是“三分技术,七分管理”。这里不是说笠技术不重要”,只是要强调,技术很重要,而管理更重要。那么,究竟什么是管理?管理的理论是一门科学,是一软科学,管理的实践也是一门艺术:“管理”一词在《管理学》中的定义是:“管理是通过计划、组织、控制、激励和领导等环节,来协调人力、物力和财力等资源,以期更好地达成组织目标的过程”。这里所讲的计划、组织、控制、激励和领导等是管理的五大基本职能,这对航空发动机发展至关重要
(三)过去实践中的问题值得总结
回顾过去航空发动机发展中,新机研制未能最终成功,都不是因为技术问题,而是与执行上述管理职能中的失误有关。如当年研制喷发一1A,既没有进行科学预测,更没有掌握空军的实际需要,最终,因空军不用,而停止研制。这正说明计划这一管理职能的重要性。组织职能是指为实施计划而建立的组织结构和为实现目标而进行的组织过程。我国的发动机设计研究所是学习苏联设计局(O.K.E)的模式,但又未学全学好,只能设计、试验而无工厂保证试制;其实前苏联的发动机设计局也都进行了组织结构重组,改组为航空发动机科研生产联合体;我国航空发动机的管理体制仍然是组织分散,厂所分离,甚至相互对立,或者是有名无实的联合;因而新机是不会更好、更快研制成功的。近年来,为了企业的生存和发展,美国波音和麦道尔公司的合并;德国航空航天工业机构合并,组织结构重组也很成功。这都说明组织这一管理职能的重要性。领导职能主要是决策和用人,任何事如决策错误,一开始就错了,一切都错了。如决定研制高指标的814号发动机,这种当时接近国际水平、完全脱离我国实际的决策,不仅浪费了人力、物力、财力和时间,最终不得不停止研制;而且也使红旗2号发动机研制半途而废。又如引进斯贝发动机仿制,既无明确的使用对象,又把技术引进与自行研制分割开并对立起来,致使涡扇一6研制失去更好地借鉴斯贝新技术的机会。
综上所述,严格的科学管理是航空发动机发展、研制成功的关键,没有科学管理则是其失败的根源。
三、对我国航空发动机发展的浅见
(一)制订航空发动机发展战略
航空发动机发展关系到整个航空发展的全局.其发展战略即是一定时期内航空发动机发展全局性的方针任务及主要目标。目前世界航空大国都在实施航空发动机研究和发展计划,针对我国的落后现状,首先,必须制定出我国航空发动机发展战略,为今后实施提供依据。
(二)建立专门决策机构,严格遵循决策程序
专门的决策机构是科学决策的组织保证,它必须由专职的各方面专家和有关领导组成,并要有明确的责任制度。决策程序是决策科学化的重要措施,它从制度上规定了论证、评审和决策的方法和过程,杜绝行政首长意志的干扰。因决策失误,导致新机研制半途而废、无限延期、最终失败或严重浪费,在国内外都不乏其例。为避免“一着失误,全盘皆输”的恶果,必须加强决策科学化。
(三)确立实事求是的设计原则和指导思想
新机研制正确的设计思想首先要处理好先进性与现实性的关系。因设计思想片面迫求,在新机方案竞争遭到失败或最终研制失败的事例,在国内外都不胜枚举。法国和前苏联在技术储备和实力上都不如美国,但是他们都设计研制了先进的飞机和发动机。法国达索公司和SNECMA公司在新机设计上都遵循了“渐改法”的原则;原苏联在新机设计中都贯彻了“简单实用”的原则。对我国来说,技术经济实力更差,法国和前苏联的设计原则和思想,是非常值得我们借鉴的。
(四)改革现行的组织结构和管理体制
不论西方航空发达国家,还是前苏联或俄罗斯.他们都是航空发动机研究、设计、试验、试制和生产一体化的组织管理体制—公司或联合体;而我国是分散的、分离的、分割的。实践证明:只有设计研究与试制生产单位组成一个整体,有共同的利益、共同011事业和共同的目标,才能更好、更快地研制出新机。不仅要厂所结合,而且要“厂所一体,公司统一领导”,才是航空发动机发展和新机研制的组织保证。
(五)树立竞争观念,强化竞争机制,实施多方案竞争
竞争是推动经济和技术发展的动力,能激发和挖掘创新的积极性和潜能,国外正反两方面的经验证明,强化竞争,优选方案是确保成功实施新机研制的重要途径和行之有效的方法。西方航空发达国家是靠竞争机制,前苏联之所以成为军用航空大国,也是由于采取竞争择优机制和竞争的激励作用。我国航空至今还是政府指令,例如歼八11飞机改型选择动力装置,如果采用多方案竞争择优机制,可以断言,会使飞机早日成功并能节约大量研制费用。这也说明,竞争机制无疑是加速我国航空发动机发展的必由之路。
(六)运用系统工程的原理与方法,进行组织管理
系统工程是一门实现系统最优化的科学,是组织管理的科学方法。我国著名科学家钱学森在《组织管理的技术—系统工程》一文中指出“系统工程学则是组织管理这种系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的方法。”航空推进系统的研制和发展是一项复杂的系统工程,虽然是飞机的一个分系统,但它本身也构成一个相对独立的复杂系统。运用系统工程必然会更有效地推动和加速航空发动机的研制和发展。
(七)抓住机遇、加快预研,加强技术基础的建设
在当前航空发动机技术加速发展的形势下,我们应抓住机遇,尽力引进国外先进技术,但必须坚持自力更生发展我国航空发动机特别是军用发动机的国策。如法国二战后航空技术基础被彻底破坏,但它坚持独立自主发展军用航空发动机作为国策,宁愿本国发动机性能差些,也绝不依靠别国先进的发动机。为此,必须加快航空发动机预研发展,加强其技术基础建设。考虑到我国实际及原有基础。设计研制新机,在积极引进英、美的先进技术同时,目前还是以俄罗斯的先进发动机为参考基础,可能会更快更稳妥地发展我国的航空发动机。
(八)发扬创新精神,加强技术队伍的建设
航空发动机发展,归根到底是靠一支高水平的、有进取精神和创新能力的技术队伍。管理的核心是管理人,对人不仅要“管”,更重要的是“理”,即理顺关系、理解人的心理,尊重人的创造。只要人的积极性、主动性和创造性被调动和发挥出来,航空发动机的研制发展就会出现奇迹。当然,由于航空基层所在地理位置等客观环境条件,不仅要不断提高这支队伍,还要采取有效措施稳定住这支技术队伍。
第五篇:航天技术与人类社会论文
“航天梦”与“中国梦”
蓝天,广袤无垠,深邃辽阔。仰望天空,人们常常被它的博大所吸引,常常陷入情不自禁的想象中:如果能如鸟儿般翱翔苍穹,俯瞰大地,穿梭云层,沐浴清风,那该是何等的愉悦!
人类的航空史,是一部梦想实现的进化史。我国在远古时就有嫦娥奔月的神话。公元前1700年,我国有“顺风飞车,日行万里”之说,还绘制了飞车腾云驾雾的想象图。古人通常把航天看成一种“仙术”,把航天叫做“升仙”,宇航员被称为“天神”或“羽人”。我国古代典籍中的神仙,其实都可看作是宇航员的化身。
在甘肃半山文化遗址,曾出土过两个陶质半身人像:圆头,长颈,额顶有一对圆镜状饰物,极似一副护眼的风镜。整体看来,此形象与现代宇航员模样十分接近。据专家研究,其中一位“宇航员”是《山海经•大荒西经》中所说的西海之神。
其实,人类最早的翼装飞行出现在我国西汉末年,这位“翼装侠”借助一双人工翅膀飞行。因史书上只载其事,未记其名,让他成了一位无名的“飞天英雄”,但这并不影响我们将他列入古代航天人的名单中。
班固的《汉书》记载,王莽篡位建立新朝后,北方匈奴时常犯边作乱,王莽遂下令招募类似特种兵的抗敌勇士,有本事的人可以破格使用,并委以重任。一时间,好多身怀绝技的人前来应聘,有一男子自称能日飞千里,很适合做侦察兵,可以空降到匈奴侦察敌情。王莽半信半疑,让他当场试飞。此人用鸟羽制成两只人工翅膀,“取大鸟翮为两翼”,将之紧绑在自己身上。又在头和身体其他部位插上羽毛,最后再装上环钮等器件。双脚弹地而起,真的飞了起来,飞行数百步才落下来。虽然此次飞行只有“数百步”,但却是我国飞天梦想中的重要事件。
我国古代最值得肯定的航天设想,是一种类似现代宇宙飞船的载人航天工具。见于《墨子•鲁问》记载,设计者是木匠的祖师爷鲁班,他发明的“木鹊”,能连续在天上飞行三日。后来,东汉的张衡、唐代的韩志和,也都曾先后发明了类似的飞行器,足见古人的智慧与勇气。
提到航空,就不得不提到两个国家——美国和前苏联(现在的俄罗斯)。作为世界的第一强国,美国的航空实力不容置疑。首破声障的X-1研究机;两倍声速F-104的战斗机;高级动性的F-18战斗机,具有隐身性能的F-117战斗轰炸机;大型宽身的波音-747客机;以及世界目前唯一第四代战斗机F-22。这些高精尖技术始终是走在世界最前沿。也正是因为强大的空军实力,美国才能轻易地在海湾战争与伊拉克战争中取胜。另一个前超级大国也毫不示弱,他们的米格战斗机与时俱进,更新了一代又一代,始终代表着战斗机先进水平;他们的图-144成为少有的超声速客机;他们的雅克号更是在二战中大显威力。航空航天技术的强大从另一个方面也反映了国力的强盛。
对天空的渴求与幻想,化为人们为航空奋战不朽的动力。从风筝到热气球,从飞艇到飞机,在探索的路上,人们不断总结失败的经验与教训,不断前进。从无人到有人,从低空到高空,从低速到高速,航空器一步步地完善,一步步地发展。从军用到民航,从单一功能到多功能齐备,从危险重重到安全舒适,航空技术日新月异,时时都在进步。
自从1957年10月4日世界上第一颗人造地球卫星上天以来,到1990年12月底,前苏联、美国、法国、中国、日本、印度、以色列和英国等国家以及欧洲航天局先后研制出约80种运载火箭,修建了10多个大型航天发射场,建立了完善的地球测控网,世界各国和地区先后发射成功4127个航天器。其中包括3875个各类卫星,141个载人航天器,111个空间探测器,几十个应用卫星系统投入运行。目前航天员在太空的持续飞行时间长达438天,有12名航天员踏上月球。空间探测器的探测活动大大更新了有关空间物理和空间天文方面的知识。到上世纪末,已有5000多个航天器上天。有一百多个国家和地区开展航天活动,利用航天技术成果,或制定了本国航天活动计划。航天活动成为国民经济和军事部门的重要组成部分。
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。
中国航天事业自1956年创建以来,经历了艰苦创业、配套发展、改革振兴和走向世界等几个重要时期,迄今已达到了相当规模和水平。1970年4月24日21时31分,中国“东方红”一号飞向太空,这是中国发射的第一颗人造卫星;1975年11月26日,中国首颗返回式卫星发射成功,3天后顺利返回,中国成为世界上第三个掌握卫星返回技术的国家;1987年8月,中国返回式卫星为法国搭载试验装置。这是中国打入世界航天市场的首次尝试;2003年10月15日,神舟五号载人飞船升空;2005年10月12日,航天员费俊龙、聂海胜乘坐神舟六号飞船再次飞上太空,并在遨游太空5天、完成一系列太空实验后安全返回地面;2007年10月24日18时05分,搭载着我国首颗探月卫星嫦娥一号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火成功发射;2008年9月25日神舟七号发射升空,并实现中国首次太空出仓活动;2010年10月1日18时59分57秒,“嫦娥二号”在西昌卫星发射中心发射升空,并获得了圆满成功。
2016年9月15日晚10时04分,人们盼望已久的“天宫二号”,一声呼啸,直冲云天,这是中国航天梦的又一个里程碑式的新突破。“天宫二号”是中国第一个真正意义上的太空实验室,是全面完成空间实验室阶段任务的关键之战,将为我国后续空间站建造和运营奠定坚实基础、积累宝贵经验,对于推进我国载人航天事业持续发展,具有十分重要的意义。
2012年11月29日。总书记提出“中国梦”的伟大构想,并把“中国梦”定义为“实现中华民族伟大复兴,就是中华民族近代以来最伟大梦想”,并且表示这个梦“一定能实现”。要实现伟大的“中国梦”,需要我们每个人的共同努力,需要各行各业的鼎力相助。“中国梦”是一个全民族的超级“大梦”,其中就包括着无数个个人或行业的“小梦”,中国人的“航天梦”就是这其中一个重要的梦,没有中国航天事业的充分发展,中国人的“航天梦”得不到实现,也会影响“中国梦”的实现。像中国这样一个十三亿人的大国,如果在航天事业上落后于人,乏善可陈,就称不上是一个一流大国,就有愧于世界人民对我们的期待,就无法赢得其他民族的尊重,同时也会影响中国科技事业的发展。因而,历任党中央对中国航天事业都一直是高度重视,全力推进,不仅高屋建瓴,运筹帷幄,制定好中国航天事业发展的规划,而且在人财物上积极支持,大开绿灯,促使中国航天事业迅猛进步,屡创奇迹,不断给国人带来巨大惊喜。
中国现代的航空事业能取得这些成果我想和国家政府的支持与重视是分不开的。习近平同志尤其关注和重视航天事业。1971年4月,当我国第一颗人造地球卫星遨游太空时,习近平回忆说:“我当时在延川县梁家河村当知青,听到了发射成功的消息,非常激动!”2016年4月24日,是首个“中国航天日”,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平作出重要指示:“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。”我们必须有这样的认识高度:发展航天技术,不仅是民族智慧、经济实力、综合国力的重要体现,也促进我国生产力的发展,提高我国的国际威望,更提升了全国人民的民族自豪感和自信心。一个国家对航天知识的普及程度,也代表着这个国家的发展进步水平。
“天宫二号”的发射成功,是中国人“航天梦”迈出的坚实的一步。主要目的是接受神舟十一号载人飞船的访问,完成航天员中期驻留,考核面向长期飞行的乘员生活、健康和工作保障等相关技术;接受天舟一号货运飞船的访问,考核验证推进剂在轨补加技术;开展航天医学、空间科学实验和空间应用技术,以及在轨维修和空间站技术验证等试验。“十三五”时期,是航天事业发展的战略机遇期,也是全面建成小康社会的决胜阶段。从载人航天到北斗导航,从探月工程到火星探测,在浩瀚宇宙,茫茫太空,中国航天将写下新的华丽篇章。
2017年5月5日下午14时,国产大飞机C919(学名是“中短程双发窄体民用运输机”)在上海浦东机场成功首飞。C是China的首字母,也是中国商用飞机有限责任公司英文缩写COMAC的首字母,同时还寓意要与Airbus(空中客车公司)和Boeing(波音)一道形成ABC并立的格局。“9X9”寓意天长地久(波音用“7X7”,中国高铁开通日子则一般选择16号或26号),“1”则是代型。
C919项目从立项到实现首飞,恰恰经历了十年时间。业内人士称,C919正式首飞后,将快速进入后续的测试、生产和交付阶段,这会成为我国航空产业迈入升级期的开端。更让人关注的是,随着C919的生产和交付,航空制造业上下游产业将得到快速发展,华东、西北、西南、东北、中部五大航空产业集群将因此发展壮大,市场规模将达到万亿。2017年6月6日上午,国产水陆两栖大飞机AG600完成了最后一次低速滑行试验,各项性能指标符合要求。接下来,AG600还将进行中速滑行和高速滑行试验,随后预计在7月底首飞。继C919研制成功后,中国—俄罗斯合作成立中俄国际商用飞机有限责任公司(筹),计划研制中国首款大型客机(在当代世界客机界的大型客机是指远程宽体、及载客300人左右,C919是中型客机)。据中国商飞公司介绍,根据研制经验,C929从项目启动到实现首飞,预计需要7年左右时间,到实现产品交付预计需要总共10年左右时间。
中国航空航天技术的发展有着重要意义。
首先,它能体现一个国家综合国力和提升国际威望。因为航天技术的水平与成就是一个国家经济、科学和技术实力的综合反映。载人航天是航天技术向更高阶段的发展,载人航天的突破--用本国的载人航天器将航天员送入太空并安全返回,更是一个国家综合国力强大的标志。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。迄今为止,只有俄罗斯和美国实现了载人航天。其他拥有一定航天技术基础或较强经济实力的国家,虽欲染指载人航天,但因力不从心,所以只能求助于与他们合作,出钱出资,用俄、美的载人航天器将本国航天员送上太空,以图逐步加入世界“载人航天俱乐部”。邓小平同志曾经说过:没有两弹一星就没有中国的大国地位。所以,我国航天员进入太空,也能像上世纪六七十年代我国拥有“两弹一星”那样,引起全世界注视,提高我国的国际地位,振奋民族精神,增强全民的凝聚力。
其次,它能体现现代科技多个领域的成就,同时又给现代科技各个领域提出新的发展需求,从而可以大大促进整个科技的发展,并将为培养和造就航天科技人才作贡献。例如,就载人航天器本身的研制和运行而言,它对通信、遥感、推进、测量、材料、计算机、系统工程、自动控制、环境控制和生命保障等技术提出了很高的要求,因而大大推动了这些技术的进步。再有,载人航天的发展能促进太空资源的开发,为地球上的人类造福。载人航天器所处的高远位置和微重力等特殊环境,可为科研提供一个理想的实验场所,它在推动生命科学与生物技术、微重力科学与应用等许多方面正发挥着重要作用,并有望在一些前沿学科上取得突破性进展,为人类带来巨大的效益。一些国家已经在太空制药、太空育种和太空材料加工等领域取得显著成果,并准备建造太空工厂,其效率和效益不可限量。
另外,地球能容纳的人口是有限的,大约80亿~110亿,因此有些人已经开始研究向外空移民的方案;地球上的能源也日益紧张,那么是否可以到别的星球开发矿藏呢?这是科学家所关心的一个问题,而且不是天方夜潭,因为类似载人登月等许多过去可望不可及的神话和幻想,如今有不少都变成了现实。
通过一学期的学习,我明白了飞行器的飞行原理、各部件的组成及应用价值、航空航天技术的发展历程及航空航天技术对人类的巨大作用。我深信,人类生活将因航天航空技术的发展而有重大转变。未来,甚至通过科学技术的进步,科幻电影中那些外星球居住、新物种发现都不再只是人类的幻想。同时,我也相信我国的航空航天技术会随着经济实力的强大、科学技术的发展而发展的越来越好,总有一天我们出国旅游乘坐的不是波音747,而是我们自己的国产大飞机;总有一天我国飞机的核心部件不再需要进口,而是中国制造;总有一天我国在航空航天领域将会超过美国,走在世界的最前沿;总有一天我们会实现我们的航天梦,实现我们的中国梦。