時間:2023-08-03 17:28:32
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇航空航天的未來,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
亮相第九屆中國國際航空航天博覽會
達索系統近日攜最新3D體驗平臺及相關航空航天應用參展第九屆中國國際航空航天博覽會,與業內人士分享了其虛擬現實立體交互漫游系統、面向虛擬試飛的完整研發流程以及實時協同審核的最新解決方案和成功案例,引發了業界的廣泛關注和強烈反響。
達索系統是全球飛機設計和尖端解決方案的先驅者,在航空航天領域有著豐富的行業經驗和前瞻的技術優勢。全球前20家最大的飛機制造商和主要代工廠都采用達索系統的解決方案,而所有重要的航空工業的新研發項目,也都應用了達索系統的技術。在國內,達索系統的解決方案被中航集團各研究所以及國內一些大型的航空航天企業普遍采用。此外,達索系統還參與了中國首架具有完全自主知識產權的新支線飛機ARJ21和國產大型客機C919等國內重要航空項目的研發和設計。
2012年是達索系統開創新紀元的重要一年,了具有行業里程碑意義的3D體驗戰略——全新的3D體驗平臺。此次航展,達索系統亮相了基于3D體驗平臺的最新航空航天解決方案(包括CATIA, ENOVIA, SIMULIA, DELMIA and 3DVIA),這一解決方案更強調體驗,讓不僅僅能在產品交付前使用戶進行體驗,且將用戶體驗始終貫穿整個研發過程。新解決方案在單一的數據庫上建構了所有的角色,從設計開始到總體、審核、工藝、檢驗、測量,到工廠、工人甚至到維護,都基于同一個系統。同時,達索系統還展示了面向虛擬試飛的完整研發流程和數字化設計環境下的實時協同審核方案,以及航母戰斗群與戰斗機虛擬現實立體交互漫游系統,該系統采用源自德國的工業級紅外跟蹤系統ART SmartTrack,可跟蹤操作者視角,通過6自由度手柄進行全方位導航,方便易用。
達索系統航空航天和國防行業副總裁Michel J. Tellier先生說:“目前全球幾乎所有主流的航空廠商都是我們非常緊密的合作伙伴,他們一直推動著達索系統的發展,使達索系統穩居業內領先地位。我們的目標不僅僅是滿足客戶的需求,更多的是與客戶一起制定長遠的愿景和規劃,幫助客戶實現企業未來的夢想。”
達索系統大中華區總經理王皓峰先生表示:“中國在航空航天領域的快速發展正在被全球所關注。達索系統將持續把全球最好的解決方案以及過去30多年來在PLM領域中積累的成功經驗帶給中國航空航天領域的企業和單位,深入了解中國市場及用戶需求,為中國用戶量身定做具有行業屬性的解決方案,幫助他們運用3D體驗來提升研發、制造和管理水平,從而不斷提升中國在航空航天領域的核心競爭力。”
關鍵詞:空氣動力學 流體控制 航空航天 發展方向
中圖分類號:V211 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(a)-0000-00
空氣動力學是研究物體同氣體作相對運動情況下的受力特性、氣體流動規律和伴隨發生的物理化學變化,在流體力學基礎上,隨著航空工業和噴氣推進技術的發展而成長起來的一個學科。空氣動力學的發展對于航空航天飛行器的研制有著極為重要的意義,是航空航天最重要的科學技術基礎之一,對國家安全、經濟發展、社會和諧都有著重要和用。在過去一段時間里,由于航空工業的相對成熟,關于航空領的研究更多的集中于如何通過改進制造過程降低成本,而不再將主要力量投入新技術的研究,但隨著國際形勢的日益嚴峻、信息化程度的提高以及航空運輸對安全性經濟性的要求,航空技術研究面臨著更多更新的挑戰,使得全球重新提高了對航空技術研究的關注程度。作為航空航天技術的重要基礎學科之一的空氣動力學,也面臨著全新的機遇和挑戰。
1 空氣動力學研究意義和研究現狀
1.1 空氣動力學研究意義
人們最早對空氣動力學的研究可以追溯到人類對鳥或彈丸在飛行時的受力和力的作用方式的種種猜測,但真正形成獨立學科是在20世紀航空事業的迅速發展之后,是在經典流體力學中發展并形成的新的分支,并且迅速成為發展航空航天各類飛行器的重要基礎科學和關鍵技術,推動整個人類航空航天事業的發展,成為航空航天事業發展的基礎。如今,空氣動力學已經不再僅只是應用于航空航天領域,還被應用于環境保護、公路交通、鐵路交通、冶金、建筑、體育等眾多領域,對整個人類社會的發展與進步都有著極為深遠的影響。
1.2 空氣動力學研究現狀
在20世紀90年代,隨著航空工業的迅速發展,使得航空工業整體技術程度相對于其它行業都成熟許多,基于此種原因,在較長一段時間里學界多認為航空工業已經走向成熟,尤其是空氣動力技術基礎技術方面,因此航空工業的研究將更多的集中于成本費用的降低,而減少了對應用技術的研究重視程度,使得空氣動力學的研究相對緩慢。進入21世紀以后,隨著計算機技術、通信技術、飛機設計技術等的發展,人們重新重視起了空氣力學的研究,使得空氣動力學得到了較好的發展。如以Euler及Navier.Stokes方程為主要數學模型的整機及部件繞流流場和氣動特性計算研究領域,在我國即得到了極大的發展,并被應用于很多重點型號的研制中;再如飛機多外掛氣動干擾特性研究、現代殲擊機大攻角過失速氣動持性研究等,都取得了極大的進展,在計算空氣動力學領域也取得了突出的成績,很多研究成果處于國際先進水平。
2 空氣動力學研究所面臨的挑戰
傳統的認為空氣動力學研究已經足以滿足航空航天需求的認識很明顯是錯誤的,隨著飛機一體化設計技術、微型飛行器、行星探測飛行器的發展,必然向空氣動力學的研究提出新的挑戰。
3 先進飛機器研制需求所帶來的挑戰
隨著航空交通事業的不斷發展,以及出于國家安全等方面的需要,對先進飛行器的研制需求不斷提高。如高機動性作戰飛機、可重復使用高超音速飛行器、大型民航機、大型運輸機、地效飛行器、微型飛行器、智能飛行器、無人偵察機、戰略戰術導彈、應用衛星、概念武器等,都對空氣動力學的研究提出了更多的挑戰性課題,需要空氣動力學從復雜流場預測、噴流干擾、氣動隱身、微流體力學、氣動防熱、高超音速邊界湍流、低雷諾數流動力學、地面效應等多個方面進行更深入的研究,而所有這些研究,都涉及高度非定常、線性,包括復雜的物理化學變化效應的影響,難度極大。
例如,大容量運輸機的研發,首先需要解決大容量運輸機高燃油效率、低噪聲、常規跑道起飛著陸能力的需要。在這里,雖然高燃油效率可以通過混合層流控制技術(HLFC)、發展新型發動機、采用高效的氣動設計方面來進行滿足,但這些技術要應用到大型飛機、高Re數情況卻還存在很多缺陷和不足。再如低噪聲的研究也是大型飛機所必須關注的問題,必須充分將聲學研究向氣動研究結合在一起進行。同時,還必須考慮增升阻力、尾渦效應、發動機噴流和外流干擾效應等。
3.1 自適應流動控制需要所帶來的挑戰
傳統空氣動力學對繞復雜物體的流動,多集采用渦發生器、吸氣、吹氣、肋條等技術進行模擬研究,但這種研究主要集中于流動的被動控制,隨著近年來電子技術、軟感技術、材料技術等的發展,傳統的集中于被動控制的研究存在許多不足,必須對宏觀流動和微觀流動的主運控制進行更深入的研究,這對飛行器的未來發展有著極為重要的意義。只有提高自適應流動控制研究水平,才能提高自適應流動控制技術,為飛機結構設計提供更為全面的飛行控制函數,以有效減輕飛機重量和飛行能力。
自適應流動控制的研究主要包括減阻流動控制、邊界層分離流動控制、高升力流動控制三個方面。具有感知能力的自適應流控制技術對于去不穩定性擾動源的影響極為重要,是未來飛行器發展所需要解決的一項關鍵性技術,對于簡化吸氣裝置和相關系統都有著極為重要的意義。邊界層流分離流動控制技術則駐地改善飛機氣動性能有著重要意義,需要進一步研究射流、湍流、目標流場、近壁面壓力分布等方面的關系。高升力流動控制技術對行器增升裝置的研發有著重要意義,需要進一步研究如何在不降低飛機性能的情況下減少飛機重量提高飛機增升能力。
這項收購的對象,是一家鮮為人知的美國無人機制造商——泰坦航空航天公司,最終的成交價格可能只有6000萬美元左右,不及Whatsapp收購價的零頭。
但如果考慮到它未來可能帶來的價值,這起收購的意義,并不會比收購Whatsapp遜色太多。
能飛5年的無人機
泰坦航空航天是一家非常年輕的公司,成立于2012年,總部位于美國新墨西哥州,專注于研發太陽能無人機。
在2013年的國際無人操控載具展覽(AUVSI)上,泰坦航空航天展示了正在研發的兩款太陽能無人機Solara 50和Solara 60。
這是兩架碩大無比的長航概念無人機,其中的Solara50是輕型版本,有著50米的超長翼展,升級版Solara 60則有60米的翼展和更大的骨架,它們由飛機彈射器發射升空并可以通過飛機底部的滑輪著陸。
泰坦航空航天更傾向于把他們的產品稱為“大氣衛星”,而不是行業內習慣的稱呼“遙控無人機”或“無人機系統”。因為它們和軌道衛星一樣,能夠在空中長時間巡航停留。
以Solara 50為例:升空之后,它可以在20千米的高空攜帶一個32千克重的有效載荷,以每小時96公里的速度巡航飛行長達5年。
之所以可以不受天氣和夜晚的影響不間斷地工作如此長時間,是因為Solara無人機的機翼表面、升降機組和水平尾翼上,布滿了總共約3000個高效率太陽能電池板。
白天飛行時,由太陽能電池板所產生的多余能量會自動存儲在位于兩側機翼內的鋰離子電池中,這樣就可以保證為無人機夜間的續航飛行提供足夠的動力。
這種超強的續航工作能力,正是泰坦航空航天認為無人機幾乎可以替代大氣衛星等設備,實現低成本氣象監測的主要原因。
低成本多用途
目前,氣象監測只有兩種解決方案:發射衛星和地面監測,如果要完成大氣觀測和天氣監測,通訊轉播,海洋研究和地球成像等一些更高級的任務,發射氣象衛星就成了唯一選擇。
不過發射氣象衛星通常要耗資數億美元,而且無法回收利用,一旦衛星搭載的大氣傳感器或者儀表損壞,要么付出高昂維修成本去維修,要么只能選擇遺棄它。
相比而言,無人機的成本就低得多,一套無人機系統的總成本不到200萬美元,而且和衛星不同,即使是儀器設備損壞,還能讓它降落,維修或更換設備后重新發射升空。
事實上,Solara無人機成本構成中最主要的部分,并不在于制造無人機,而是電池。理論上只要有足夠的太陽能驅動,泰坦無人機就能夠長時間地工作下去,但太陽能電池會隨著時間推移逐漸老化,因此每隔5年左右就必須更換。
為了論證這個數據,在新墨西哥州,泰坦航空航天公司正用兩架1/5原機大小的試驗機進行試飛,今年夏季,全尺寸的機型將有可能正式上天,執行氣象監測任務。
除了氣象監測,泰坦航空航天公司給這兩架無人機的使用定位非常廣泛,Solara無人機還可以執行宇宙輻射監測、垃圾帶跟蹤、作物監測、海洋與大氣溫度監控、隕石跟蹤和浮油映射等任務,另外在針對森林火災和海上搜救等救災方面,無人機也可以提供輔助。
比如監測森林火情,Solara無人機可以應用于森林火災預警、火災地點確定以及火情觀測等,并且解決了傳統無人機監測系統中無人機續航時間短的問題。
“太空無線路由器”夢想
如此廣闊的應用前景讓泰坦航空航天獲得了不少戰略投資者的關注,即使兩年來Solara 50和Solara 60一直處在原型設計階段,連正式的試飛和信號覆蓋測試都沒有進行過,泰坦航空航天還是獲得了三筆融資。
不過,也正是因為無人機科研成本太高、硬件研發周期太長,一些早期投資者開始質疑這個項目的發展前景。資金緊缺之下,泰坦航空航天萌生出售想法。2014年初,Solara50完成了原型機測試,硬件設計工作結束并開始正式建造后,Facebook拋來了橄欖枝。
在外界看來,Facebook有意收購泰坦航空航天,除了Solara無人機未來的諸多應用前景之外,還有一個更迫切的想法,就是為了推進其2014年年初發起的全球互聯計劃,希望為全球無網絡連接地區建立網絡熱點,提供免費上網服務。
泰坦航空航天的Solara無人機正好可以滿足這個計劃的硬件需求,在無人機上搭載超視距通訊系統所需的無線電中繼器后,無人機就變成了一個置于空中的、信號覆蓋范圍極廣的“無線路由器”。
因為Solara無人機的航空高度足夠高,它的信號傳播范圍最大可達 100 海里(約 185千米),所以利用無人機在全球無網絡連接地區實現組網后,它將會成為Facebook獲取數十億潛在用戶的重要網絡硬件接口。
如此看來,這臺“太空無線路由器”的價值遠遠超過6000萬美元。
關鍵詞:飛行器設計與工程;專業課程;通識課程;航空概論
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)47-0144-03
一、航空類專業課程體系簡介
在教育部本科專業目錄中,航空航天類專業有飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程、飛行器質量與可靠性、飛行器環境與生命保障工程、飛行器適航技術和航空航天工程等7個。目前,鄭州航空工業管理學院開設了前3個專業,均歸屬于航空工程學院。以飛行器設計與工程為例,在第1學期設置了“飛行器設計與工程專業導論”課程(16學時)、第2學期設置了“航空航天技術基礎”專業必修課(32學時)作為專業學習的前導課。第1―5學期,學校設置了“高等數學”、“大學物理”、“理論力學”和“材料力學”等公共基礎課和學科基礎課;第4―7學期則按照飛機設計的各個子學科,設置了“通用航空技術”、“空氣動力學”、“飛行器總體設計”、“無人機系統導論”、“飛行器專業英語閱讀”和“飛行器專業技術講座”等專業課程。
從課程設置上可以看出,“飛行器設計與工程專業導論”和“航空航天技術基礎”課程主要培養學生對專業基本情況和學科領域的整體性把握,屬于專業通識性課程。而在專業課中滲透通識意識,對教師也提出了更高的要求[1,2]。經過這兩門課程的前期引領和必要的數理、力學知識的學習之后,學生再按照飛機種類和飛機設計各分支學科的特點進行專業課學習。可以說,“航空航天技術基礎”的各個章節基本上對應了后續專業課的主要范圍,具有非常重要的地位。
在教學實踐中,我們也發現,激波、升力、機翼結構、飛機穩定性和操縱性等概念盡管在“航空航天技術基礎”課程中已講授,但在相應的專業課學習中,學生仍覺吃力。調查發現,原因主要有兩點:第一,專業課程數學公式較多,而數學、物理等公共基礎課的學習效果一般,有畏難心理;第二,不知所學知識的應用情況,知其然而不知其所以然。針對航空類專業的課程體系,探索研究專業通識課程與后續專業課程的聯系,對于增強學生學習積極性、提高人才培養質量具有重要意義。
二、“航空概論”通識類課程的建設情況
航空概論是學校面向非航空專業學生開設的一門通識課程(24學時),內容主要包括航空航天基本概念、航空發展概況及未來發展趨勢、我國航空工業、空氣動力學基礎、飛行原理、航空發動機等[3],考核方式為期末半開半閉考試。此外,針對國際本科學術互認課程(International Scholarly Exchange Curriculum Undergraduate,ISEC)項目的雙語版航空概論(32學時),內容較普通版更為豐富,更強調課堂參與和團隊協作,考核方式為平時作業、表現和期末設計報告。
航空概論被列入學校的特色課程組合中,除航空專業外,其余專業的學生均須從特色課程組合中選修一門。學校每年的本科生招生人數近7000人,日常教學任務較為飽滿,考慮到學校招生專業包括財經類、管理類和藝術類等,學生數理基礎參差不齊,在講授時一般避免進行復雜公式的推導,多采用類比法和案例法講解。
此外,學校的人才培養目標和發展定位與傳統的三所航空重點高校(北京航空航天大學、西北工業大學和南京航空航天大學)以及其他高職高專類院校存在明顯區別,市場上已有的航空概論教材并不能完全滿足我們的教學需求。經過多年的建設,學校主編并出版了《航空概論》教材,并將“航空概論”課作為學校慕課平臺課程體系的第一批建設項目立項,通過網上課堂與實際課堂相結合的形式,探索“翻轉課堂”教學理念在航空類通識課程中的應用效果。現在,此項工作正在穩步開展中。
三、航空類專業課程與“航空概論”課程貫通建設
為了盡可能利用現有資源,我們對航空類專業課程和“航空概論”課程進行了統籌處理,并嘗試進行貫通建設,主要包括如下措施。
1.教具的開發和使用。“飛行器設計與工程專業導論”開設于第1學期,是飛行器設計與工程專業學生的一門必修課,其中理論課為8個學時,主要介紹專業課程特點、發展現況和就業方向;實踐課為8個學時,要求學生以小組形式設計制作飛機模型,主要培養學生對飛機的認識以及團隊協作能力。“專業綜合性設計與制作”開設于第7學期,為專業必修實踐類課程,為期兩周,要求學生按照總體設計指標完成飛機的總體概念設計,制作出模型。
電力:國網招標中標企業
以技術立身,以實力拓疆,通光線纜在電線電纜業務領域擁有絕對的競爭優勢和市場占有率。公司是電線電纜行業標準的制定者之一,在業內擁有舉足輕重的影響力和話語權,并擁有36項專利,領先國內。主打產品OPGW(光纖復合架空地線)為國家電網招標產品,市場占有率近三年均排名第二,曾成功運用于國家電網和南方電網的超、特高壓工程示范線路。現階段,公司傳統電力特種光纜銷量穩定增長,新開發的光纖復合低壓電纜已成功中標,正式進入銷售階段。
作為業內的龍頭企業,通光線纜針對中國復雜的自然地形和新材料環保需求,專門研發了一系列節能、大芯數、大截面、大跨越、耐覆冰、大容量電力特種光纜和導線,獲得了很高的市場美譽度,被國家電網和南方電網兩大電力巨頭青睞,無疑將成為電網建設和改造的寵兒,成長潛力巨大。
耐高溫電纜產品未來可期
在航空航天用耐高溫電纜領域,通光線纜起步早,發展快,后勁足,前景廣。公司是航空航天用耐高溫電纜軍方產品的五家國內供應商之一,也是國內最早從事節能型導線生產的企業之一,僅用8年時間,就完成了從新進入企業向國內大型電網運營企業、軍工企業主要特種線纜供應商的轉變。
目前,國內僅5家企業參與航空航天用耐高溫電纜軍品的供應,通光線纜無論在規模、技術實力還是市場占有率都位居前列。公司是國內首批參與“PI/PTFE復合薄膜絕緣線的應用”國家項目開發的企業和國防軍工裝備用特種線纜的供應商,產品已替代國外同類產品被批量使用,作為電子設備的內部配線和外部接線被廣泛應用機、火箭、衛星等。對手少、空間大、實力強,通光線纜在耐高溫電纜產品領域未來可期。
通信:高頻電纜發展雨后春筍
自進入通信用高頻電纜市場以來,通光線纜一直致力于從事高端通信用高頻電纜的研究和開發,目前已擁有半硬、半柔、柔軟三大系列成熟產品。公司率先攻關中國技術要求最高端的電纜――高穩相性能的射頻電纜技術,目前已取得很大成果。由于該類產品對于電纜材料和生產設備以及工藝都有嚴格和特殊的要求,目前我國全部依賴進口,且進口仍受到美國等發達國家的限制。通光線纜產品成功投產無疑將大大提升民族品牌的技術獨立性,給外資企業形成強有力的沖擊。
根據行業協會光電線纜分會的資料,通光線纜連續三年保持銷售量、銷售額領先,市場占有率進入全國前三名。
募投項目達產后年凈利潤破億
2010年12月即將升空的美國的“發現號”航天飛機里面除了6名航天員外,還有一位與航天員十分相似的機器人――機器人航天員“Robonaut 2”。雖然一些簡單的老式機器人,如月球、火星的探測器早已參加到太空探索的行列中,并且依然是太空探測的主力軍,但像“Robonaut 2”這種人形的機器人的升空則是人類的第一次。
首個機器人航天員什么樣?
機器人航天員“Robonaut2”昵稱R2,它的外形十分像人,有頭、臂和軀干,是美國國家航空航天局和通用汽車公司聯合研制的仿真機器人,造價250萬美元。它集合了各種先進控制、傳感和視覺等技術于一身,并且其接口不需要做任何調整就可以與空間站上的各項設施連接。它可以使用所有航天員使用的工具,協助太空人處理一些枯燥或危險的作業,節省太空人的時間和保證太空人的安全。目前R2只能在實驗室中工作,未來提升功能后,將能在空間站內四處移動和進行太空行走。
R2進入空間站以后,其任務可分為3個階段:第一階段是在圣誕節前后,對R2進行測試。那時,R2將被固定在一個固定支架上,工程人員測試它在太空失重環境下的工作情況。第二階段在2011年,美國航空航天局將R2的腿送往太空,使它成為一個完整的機器人,以便能在國際空間站內協助航天員完成更多的任務。設計者也將檢測它在執行不同任務時的功能,找出存在的問題,以便更好地改進。第三階段在2012年,地面工程人員將對R2實施電腦升級,使它有能力執行太空行走任務,為今后更先進的太空機器人承擔更繁重任務鋪路。一些參與設計R2的工程人員說,仿真太空機器人可能在未來承擔國際空間站的清潔任務,在宇宙空間極冷、極熱的條件下為航天員拿各種工具,處理有毒氣體泄漏、起火等緊急狀況,甚至代替航天員到艙外執行一些太空行走任務。另外,更加先進的太空機器人有望前往小行星、火星或更遠的星球執行任務,為人類到達那里探路。
未來的探月機器人航天員
載人登月是個耗資極大的航天工程,發送一名航天員抵達月球的費用將近1500億美元,昂貴的費用使一些國家對載人探月計劃望而卻步。美國的奧巴馬政府也大幅削減了美國航空航天局雄心勃勃的載人月球探索計劃。但是,月球豐富的稀有礦藏和許多未解之謎始終使美國科學家不甘心。有沒有更好的、更廉價的代替方法呢?美國宇航局的工程人員想到機器人航天員。美國宇航局近日宣布,他們將在1000天內將機器人航天員送上月球表面,完成“插國旗行動”,作為人類重返月球計劃的一部分。由于機器人登月計劃無需氧氣和食品,更不用考慮“返程票”,’因此造價相對低廉。除了插國旗外,這個機器人還將執行“撿起月球表面石塊并丟掉”這類簡單任務。
盡管機器人航天員的面世令人感到欣喜,但與人類航天員相比,其能力還是十分有限。因此,機器人航天員不是替代人類,而是作為航天員的出色“同伴”,輔助人類一起承載航天任務中的重要職責。
3D打印為航空帶來新機遇
“我對3D打印在航空制造業的運用感到非常興奮。這是一項很有意思的創新,雖然還處于初級發展階段,但就像是電腦的發展,你不知道它還會給你帶來什么樣的驚喜,”通用電氣(GE)航空集團的一位技術人員對記者說。GE航空集團是世界最大的民用和軍用飛機發動機、部件和集成系統制造商。在GE航空參觀的兩天里,“3D打印”是筆者聽到最多的一個詞。
GE航空集團總裁兼首席執行官戴維?喬伊斯告訴記者,他對3D打印技術在航空業的應用前景非常看好。“對產品設計師而言,過去他們會受到很多來自生產流程和制造工藝方面的限制,這是一件痛苦的事。有一些零件在沒有3D打印技術的情況下是不可能實現的。3D打印技術讓這些限制消失了,給了設計師們一種全新的思維方式和更大的創造空間。”他說。
目前在全世界范圍內,GE航空和其持股50%的CFM國際公司生產的5.8萬臺飛機發動機正在使用中,平均每2秒鐘就有一臺由GE航空發動機提供動力的飛機起飛。2013年GE航空的銷售額為220億美元,其中32%來自于民用發動機,18%來自于軍用發動機,37%來自于發動機的后期維護服務。
GE航空3D打印技術研發中心負責人格雷格?莫里斯介紹說,發動機制造所需的一些零部件往往訂單量很小,只要1到100個。傳統制造工藝需要很長的工藝制造流程,且成本高。3D打印大大節約了生產時間,并且能夠生產出一些復雜的立體形狀。他介紹說,在CFM國際公司開發出的新一動機LEAP中,包括噴油嘴在內的一些關鍵零部件就是通過3D打印制造的。他舉例說,一款手掌大小的噴油嘴,如果按照傳統的生產工藝,需要由20個零部件組成,而3D打印令這些零件成為一個整體,并且重量輕25%。不僅減少了大量組裝時間,由于產品是一體化的,噴油嘴的壽命也比原來要長5倍,降低了維護成本。
3D打印技術還大大減少了對勞動力的需求。在研發中心的機房里,筆者看到幾十臺機器都在工作中,卻沒有幾個工作人員。
莫里斯介紹說,在許多發動機的維護場所,如果配備了3D打印技術,將大大節約人力成本。莫里斯認為,隨著設備和技術的發展,未來兩到三年,3D打印的生產效率可能會比現在提高2到3倍。
當航空制造業遇上3D打印
事實上,3D打印技術出現在20世紀90年代中期,它是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同,打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”,與電腦連接后,通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。這種技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。對于航空航天領域來說,3D打印仍然是一項非常前沿的制造技術,近幾年,全球領先的航空制造企業開始逐漸涉足這一技術領域的研究。
維爾?貝克告訴筆者,霍尼韋爾航空航天集團是從2010年進入該領域的,已經擁有了4年的研究經驗。目前,霍尼韋爾已經成功地將利用3D打印技術生產出的單晶鑄件裝配在了其TFE731-60型發動機的渦輪葉片上,這款發動機在為達索旗下的獵鷹900公務機提供動力。
現在,與高校合作成為了制造商進行3D打印技術研究的共同模式。霍尼韋爾航空航天集團就與美國的4所大學簽署了秘密的合作協議。當然,包括波音、空客等民機整機制造商也都選擇了與大學進行合作,進行3D打印技術的研究。
“總體來說,目前航空業界都正在對3D打印技術直接制造的金屬零件,按照飛機和發動機的設計要求進行全面的測試和驗證,以及針對3D打印技術進行設計方的優化。”西北工業大學凝固技術國家重點實驗室副主任林鑫告訴記者。
值得一提的是,金屬3D打印高性能增材制造技術兼顧高精度、高性能、高柔性,可以快速制造結構十分復雜的金屬零件,為先進航空航天器的快速研發提供了有力的技術手段。今年3月14日,空客與林鑫所在的西北工業大學在西安簽署了合作協議,共同探索3D打印技術在航空領域的應用。該項目重點研究激光3D打印技術在飛機部件制造中一次打印成型、減少加工余量以及材料在成型過程中變形等難題。西北工業大學凝固技術國家重點實驗室將承擔樣件制造,空客將承擔樣件的測量和評估工作。
滿足航空制造未來需求
業內人士公認,3D打印技術在航空制造領域的諸多優勢,尤其是在設計自主性和環保方面的優勢,滿足了航空業可持續發展的最終目標。
此外,通過該技術,還可以減輕零件的重量,這直接關系到飛機的燃油經濟性。過去,對于大型復雜構件,制造商用傳統工藝無法完成,就拆為幾個件做,然后再進行組合。如今3D打印可以實現零部件一次成型,這不僅增加了零部件的強度,同時也減輕了零部件的重量。
維爾?貝克還告訴筆者,這些好處綜合起來,可以讓研發過程更加高效。“過去通過傳統工藝研制渦輪葉片的樣件需要3年的時間,而如果采用了3D打印技術則僅需短短9周,與過去相比,為整個供應鏈節約了70%的時間”。
同時,空客也將3D打印技術作為飛機備件解決方案的一部分。記者從空客了解到,站在整機制造商的角度來看,3D打印技術是用來制造目前已經停產,但是仍然有市場需求的飛機零部件的最具成本效益的理想技術。采用3D打印技術進行飛機零部件制造,將大大降低制造、維修以及運營的成本,并更好地保護環境。
確保技術成熟可靠
賽迪顧問的《中國高端裝備制造產業地圖白皮書(2011年)》認為,目前中國高端裝備制造已初步形成以環渤海、長三角地區為核心,中西部地區快速發展的產業空間格局,東北地區、中部的湖南、江西以及華南的珠三角地區也已呈現明顯的產業集聚特征。高端裝備產業空間集聚趨勢凸顯。
環渤海地區:北京為航空航天、智能制造產業集聚區,遼冀魯重點發展軌道交通、智能制造及海洋工程裝備產業。環渤海地區包括北京、河北、遼寧和山東等省市,是國內重要的高端裝備研發、設計和制造基地。其中北京是全國航空、衛星、數控機床等行業的研發中心,遼寧、山東和河北依托其海洋優勢,在原有裝備工業基礎上已逐步發展成為海洋工程裝備、數控機床以及軌道交通裝備的產業聚集區。
長三角地區:上海為國內民用航空裝備科研和制造重點基地,江蘇海洋裝備工業發達。包括上海、江蘇和浙江等省市的長江三角洲地區是國內重要的高端裝備制造業開發和生產基地,在國內高端裝備制造產業中占有重要地位。目前長江三角洲地區已初步形成了包括研究開發、設計、制造在內較完整的裝備制造產業鏈,在航空、海洋工程、智能制造裝備領域特色較突出。
中西部地區:以川陜湘為中心重點發展航空航天、軌道交通裝備和智能制造裝備。中西部地區高端裝備制造業的發展主要集中在四川、陜西。湖南和山西等省份。湖南和山西分別以株洲和太原為中心成為我國軌道交通裝備的重要制造基地。在航空領域,湖南和江西作為國家重點航空產業基地所在地區也有快速發展。四川、重慶,陜西,貴州和云南五個省市,也逐漸形成了航空、衛星、軌道交通裝備和機床等產業的集聚區。
未來中國要加快高端裝備制造業發展必須要實現三大集聚:向園區集聚、向經濟發達地區集聚。向專業智力密集區集聚。“十二五”期間,我國高端裝備產業仍將進一步集聚于東部沿海地區科研院所集中和創新能力較強的省份,以及少數中西部和東北的中心城市,區域發展差異化有進一步強化的趨勢。
首先,地域分工更加明確。一方面,研發要素將進一步向北京、上海集聚。北京與上海作為中國經濟的兩大中心,已逐步成為我國高端裝備企業研發。營銷和投資的中心,未來還將吸引國內高端裝備研發要素的進一步集聚。
另一方面,江蘇、遼寧將首先開始加速實現制造環節的產業集聚。江蘇省和遼寧省憑借其優越的沿海地理優勢和良好的制造業基礎,未來將重點打造船舶制造、新型電力裝備、軌道交通裝備和數控機床及工具附件等四大產業鏈。
其次,產業發展熱點區域將持續涌現。例如齊齊哈爾市創建的以中國一重,齊重數控,齊二機床為龍頭,以齊車公司,三大軍工為支柱,以80余戶規模裝備企業為骨干的齊齊哈爾數控重型裝備產業示范基地已初具規模。湖南省將重點建設長株潭工程機械、汽車及電動汽車產業基地,長沙、株洲航空航天產業園。株洲、湘潭軌道交通產業基地等,著力將現代裝備制造業打造成主營業務收入過萬億的巨型產業。廣東省則重點推動汽車、石化。鋼鐵、船舶、鐵路機車和動車組、海洋工程裝備。航空制造、核電裝備等高端裝備制造產業的發展,力主在珠三角和粵東、粵西沿海地區建成一批世界級先進制造業基地。
作為一家擁有130年悠久歷史的企業,霍尼韋爾(Honeywell)在全球工業領域可謂有口皆碑。其在所涉及的航空航天、自動化控制系統、交通系統和特殊材料等四大業務領域,都享有盛譽。
“當人們想到霍尼韋爾的時候,他們想到的是科技和創新”,高博安(Briand Greer) 對自己所在的公司非常自豪,“我們永遠走在時代之前。”
在2009~2013年這段全球經濟走弱期間,霍尼韋爾卻保持了持續增長。2013年,霍尼韋爾實現銷售收入391億美元,比2009年增長了30.3%;更值得一提的是,其部門毛利率水平也從13.3%上漲至16.3%,這證明了其極強的議價能力。
在全球經濟不景氣、“過剩”呼聲頻頻的年代,霍尼韋爾的持續增長及領先優勢是如何做到的?讓我們一起來聽聽霍尼韋爾航空航天集團亞太區總裁高博安的闡釋。
《中國機電工業》:與同行相比,霍尼韋爾有哪些競爭優勢?保持這種競爭優勢的關鍵是什么?
高博安:在講產品之前,我想先談談霍尼韋爾在“人”上的投入,這是我們競爭優勢的最大的來源。很多年以前,霍尼韋爾剛剛來到中國時,只有幾個人。但是,2007年,我們將航空航天集團的總部搬到了上海,有400多個專職工程師。更重要的是,公司很多高管都來到了中國,包括我自己,這是霍尼韋爾對這個區域最大的付出。這些領導者帶來了戰略,帶來了對產品的理解,知道什么樣的產品更適合中國市場。
從全球來講,霍尼韋爾做的與眾不同的事情是,我們會在全球范圍內區別出高增長區域,比如中東、俄羅斯、巴西、土耳其,并委派高管去這些區域。正因如此,通常我們在這些區域的增長會是該地區GDP的兩倍。以中國為例,過去7年,霍尼韋爾在中國的增速就是中國GDP的兩倍。沒有委派高管的地區,只是和當地GDP增速保持一致。我們看到并理解這種不同。
我們經常談到的一點是:霍尼韋爾考慮投入資源永遠是在銷售之前,很多公司是有了銷售收入之后再放人進去,我們是先做人的投入,再由這些人驅動銷售。這對許多其他公司來說是比較困難的。
《中國機電工業》:通過持續新產品(解決方案),霍尼韋爾在某種程度上引領了航空航天業的發展。我們很好奇,霍尼韋爾持續創新的源頭及方法論是什么?能否舉例說明?
高博安:霍尼韋爾最著名的是擁有一條全面的產品線,可以說是這個產業鏈里最深最廣的,從駕駛艙、制動剎車、引擎、機械等都有覆蓋。我們理解飛機的每一個組成部分,對霍尼韋爾來說,我們不是簡單地為飛機提供一個部件或者產品,而是一個系統的集成供應商,這也是越來越多的制造商,比如波音、空客、中國商飛所需要的。
我們設計產品的時候有三個非常重要的理念:1、安全性。2、高效性,航空公司利潤率非常低,任何事情如果可以幫助他們節約燃油,更加高效,都可以幫助他們提高競爭力。3、環境友好,更少量的燃油代表更少的二氧化碳排放。對霍尼韋爾來講,就是通過不斷創新,幫助航空公司在競爭中取得最大的優勢。
比如,我們一直講要做智能飛機,其中很重要的就是可以提供空中Wi-Fi服務,這無疑會使航空公司變得更有吸引力。兩年前,我們收購了一家公司EMS,獲取了更好的衛星通訊的硬件產品。霍尼韋爾本來就在通訊硬件上比較領先,通過收購這家公司,使得霍尼韋爾有能力和國際海事衛星組織簽訂合同,成為其唯一的硬件提供商。這些衛星可以幫助旅客在飛機上獲取高速數據,會有很棒的體驗。
目前,已經有少量飛機擁有上網裝置,但是價格昂貴,連接不容易。未來,我們提供的這個裝置不僅可以將速度提高30~40倍,而且價格更加便宜。(我們和國際海事衛星組織簽訂的合同,未來20年,會為我們帶來30億美元的收入。)
世界越來越需要緊密連接在一起,我們做過許多的調查也證實了這一點,有些人甚至愿意為了使用空中Wi-Fi而放棄使用衛生間!令人難以置信!
關鍵詞:鎂鋁合金 性能 應用
鎂鋁合金是一種在鋁合金中加入鎂金屬的合金,由鎂錠和鋁錠在保護氣體中高溫熔融而成。其基本特點是比重小且硬度高、耐蝕、可焊,和塑料相比,鎂鋁合金單位重量的強度和彈性率高,在同樣的強度要求下,鎂鋁合金的零部件能做得比塑料的薄而且輕。另外,鎂鋁合金的強度比鋁合金和鐵高,在不減少零部件的強度下,可減輕鋁或鐵的零部件的重量,具有良好熱傳導能力,因此具有較為廣泛的應用范圍。
目前,牌號最多、應用最廣的Mg-Al系合金中,AZ(Mg-Al-Zn)系合金是應用最廣泛的商業化Mg-Al基鎂合金。由于AZ系合金的屈服點很高,廣泛用于制造形狀復雜的薄壁壓鑄件,如發動機和傳動系的殼體、電子器材的殼體、手動工具等[1]。鎂合金電位負性極低,與鐵的有效電位差很大,故保護半徑較大,適用較高電阻率的淡水或者土壤介質,目前主要應用在高電阻率土壤介質中的金屬管道、儲罐、海洋鉆井平臺以及淡水介質中的凝氣器和電熱水器的防腐蝕保護,鎂鋁合金在這些方面有比較廣泛的應用。鎂鋁合金具有優異的減震性能,其阻尼性能高于很多其他合金,還被用于軍事等高端領域。
1、鎂鋁合金在3C制品上的應用
鎂鋁合金的主要元素是鋁,再添加鎂以增加其硬度,鎂鋁合金既有金屬的硬度,而且重量又輕也易于散熱,抗壓性強,能滿足3C產品的高度集成化、輕薄化、微型化、抗摔撞及電磁屏蔽和散熱的要求[2]。故常用于需重視散熱的電子器材如手提電腦的外殼等,手機電話等。雖然鎂合金的導熱系數不及鋁合金,但是比塑料高出數十倍,因此,鎂合金用于電器產品上,可有效地將內部的熱散發到外面。在內部產生高溫的電腦和投影儀等的外殼和散熱部件上使用鎂合金可有效的散熱。電視機的外殼上使用鎂合金可做到無散熱孔。另外,鎂鋁合金的電磁波屏蔽性能比在塑料上電鍍屏蔽膜的效果好,使用鎂合金可省去電磁波屏蔽膜的電鍍工序。在手機電話的殼體和屏蔽材料上使用了鎂合金。鎂鋁合金的機械加工性能好:鎂合金比其他金屬的切削阻力小,在機械加工時,可以較快的速度加工。
2、鎂鋁合金在船舶制造上的應用
鋁鎂合金5xxx系列,是熱處理不可強化的合金,中等強度,具有良好地加工性能與焊接性能能,特別是耐腐蝕性能良好,在工業區和海洋暴露中均有較高的耐蝕性,其中5083、5456、SA01等高鎂鋁合金綜合性能優良,是制作船板、船外殼的首選材料。國外一般將鎂含量控制在5%左右作為船用鋁合金使用。例如,美國使用5083、5456等合金,前蘇聯使用AMr6、AMr6一1等合金。5250鋁合金是在5050、5050A、515O的基礎上通過控制Fe、Si、Cu、Zn等雜質含量,并添加微量Mn、Ga、V改型而來的鋁一鎂合金[3],它具有極好的壓力加工性能、成形性能和高的耐腐蝕性能。
3、鎂鋁合金在航空航天上的應用
鎂鋁合金是輕質金屬結構材料,常應用于航空航天及交通運輸等領域。航空航天飛行器在異常環境條件下要承受加載速率較高的沖擊載荷作用。由北京航空材料研究所研制的,己經成功用于國產殲擊機的MB26。
鎂鋁合金作為火箭/沖壓發動機固體燃料的金屬燃料能提高燃料的燃燒率。一般從經濟性、制造安全性考慮, 在金屬燃料中選擇了鋁。用試制的含鋁50%的推進劑對火箭/沖壓發動機進行了模擬試驗,得到了約900秒的比推力。用鋁作為上述火箭/沖壓發動機的推進劑成份,雖然得到一般的性能,可是由于推進劑一次燃燒溫度太低(約1200℃),不可能給予二次燃燒實驗證明添加量的40%左右會殘留在一次燃燒室。采用沸點比較低的鎂鋁合金代替鋁,本作用火箭/ 沖壓發動機的推進劑,含鋁量多時,在一次燃燒室會產生大量燃燒殘渣,而這些殘渣的大部分可以成為二次燃燒的主要燃料,可以提高燃燒速率。
4、鎂鋁鋁合在醫療器械上的應用
鎂鋁合金在醫療器械上應用也相當廣泛,如金屬支架等。 目前臨床應用的內固定材料主要為傳統金屬,如鉻鎳不銹鋼、鉆合金、欽合金等。傳統金屬由于可能的電離作用使周圍組織損傷,因此大部分研究者趨于尋找化學性能更穩定、力學更強的金屬材料。而這些材料最大的弊端是術后需二次手術取出,反復手術增加醫療資源消耗和患者的費用以及可能的病殘率。鎂鋁合金具有良好的生物安全性和刺激骨生長的作用。具有較好的生物相容性,術區由纖維囊包住,周圍組織無損傷。中科院金屬所研制的AZ3IB鎂鋁合金,其抗拉強度為280MPa,延伸率為20%,鎂合金的彈性模量為45GPa,具有良好的力學特性[4]。
5、鎂鋁合金在汽車制造工業上的應用
隨著節能環保型汽車逐漸成為未來汽車發展的方向,出于節能和環保的要求,鑄造鎂合金在汽車上的應用越來越廣泛。從20世紀40年代起,鋁鎂合金就開始用在汽車產品的零部件上。汽車上的方向盤、離合器、閥門殼等零部件廣泛采用鑄造鎂合金材料制造,采用新工藝新技術,研制出高強度耐腐蝕的新型鑄造鎂合金,同時又降低了成本,從而大大促進了鎂合金在汽車上的應用。未來對汽車將保持極大的消費需求,很多技術正處于消化階段,因此鎂合金在汽車中具有極好的應用前景。
6、結語
鎂鋁合金作為一種更輕、更節能、更環保的材料,它的研究及應用技術已經形成產業化,并在一些領域得到廣泛和成功的運用。未來,鎂鋁合金將更加廣泛地應用于航空、航天、汽車等領域。研究開發新型鎂合金材料既有巨大的經濟效益,也有良好的社會和環境效益。隨著世界各國對鎂合金研究開發不斷加大投入,除傳統的性能要求以外,研究開發高強、耐高溫、耐腐蝕以及穩定力學性能的鎂合金是今后發展的方向。
參考文獻
[1]耿浩然.騰新營等.鑄造鋁鎂合金[M].北京:化學工業出版社,2007:137-147.
[2]王祝堂.變形鎂合金在航空航天器中的應用[J].世界有色金屬,2010(3):66-69.
關鍵詞:航天科技;發展戰略;科技項目管理
前言
航天科技是國家科研的重要前沿,但是隨著科技發展的不斷深入與科技含量的不斷提高,使得航天科技研發的周期、風險與經費都大大增加,同時航天科技發展的不確定性也越來越高,為更好的促進航天科技的發展,需要在分析現有的航天科技管理模式的基礎上對體制進行改革,以使得其能夠適應現今快速發展的航天科技的戰略需要。
1 航天科技管理發展現狀
航天科技對于經濟、科技的發展有著重要的促進作用。在國外,航天科技已經形成了較為完備的航天科技的管理體系以及航天科技/技術與裝備的發展戰略策略。但是在國內,對于航天科技的發展戰略的研究還處于初步探索階段,并未將航天科技管理作為一個主題來進行研究,僅僅在航天科技工業的發展戰略研究中有一定的涉獵。在航天科技的發展過程中,通過引入創新發展戰略,通過完善航天科技管理制度與管理機制,做好航天科技項目的立項與項目管理,以此來使得航天科技項目從立項、研究直至得出成果都有一套完善的航天科技管理制度來對其進行保駕護航,促進航天科技的發展進步。現今在航天科技的管理中缺乏系統性的航天科技戰略管理框架,缺乏系統性的研究從而使得航天科技的管理長期以經驗管理為主,其中,在航天科技的管理中主要以戰略分析和戰略制定為主要管理模式,忽視了對于航天科技管理戰略實施監督控制,使得航天科技的戰略管理并未取得良好的成果。因此,需要在分析借鑒國外同行成熟、先進的航天科技戰略管理經驗的基礎上建立起符合我國航天科技戰略管理需要的航天科技管理新模式,因此來提高航天科技項目的戰略管理效率與效益,促進我國航天科技的高速、穩定的發展。
2 國外在航天科技與裝備發展戰略管理研究中的現狀
國外在航天科技與裝備戰略發展中建立起了一套完善的管理機制,其中以美國和歐洲的航天局為主要代表,下文將對其航天科技與裝備發展的戰略管理模式進行分析介紹:(1)美國國家航空航天管理局對于航天科技與裝備的戰略發展主要分為三個層次,其中第一層次是管理局的戰略管理,通過對航天科技項目的發展從規劃、實施再到監督與控制,建立起一個完善的航天科技項目監督管理反饋回路以確保航天科技項目的規劃和項目實時的緊密貼合,并對航天科技項目的實施進度進行監督與反饋控制,以確保航天科技項目的順利實施。在航天科技項目戰略管理的過程中,其主要依靠的是航天科技項目的戰略管理原則,以確保航天科技項目研究工作的順利展開。在航天科技項目的管理過程中通過三委員會的相互作用來構建起航天科技項目的監督管理體系。在戰略規劃階段主要通過科學的研究確定NASA的近期及遠期的發展規劃并做好航天科技項目的戰略管理與戰略框架責任的安排。在項目實施階段,則主要負責實施計劃的責任安排。在航天科技項目的監督與控制環節,則主要通過內部的評估與評審,建立其內、外部的評價矩陣,負責航天科技項目實施的監督與控制。在第一層的航天科技項目的戰略管理中,需要建立起精益治理、責任與決策以及考核與平衡、財務管理等方面的協調與管理,以確保航天科技項目的順利實施。
在航天科技項目的第二層戰略管理階段,需要做好對于NASA下屬企業的航天科技項目戰略管理的延伸,在NASA總體戰略的指導下,對科技項目的管理流程尤其是戰略規劃流程進行詳細的細化和劃分,確保航天科技項目的順利實施。第三層為航天科技組件的戰略管理,做好對于航天科技的實施計劃、技術戰略的應用以及商業化和教育戰略的實施和布局,確保航天科技項目戰略的順利實行,與此同時,NASA對于航天科技項目的群和項目的組合管理的應用也十分重視,通過制定程序文件來對其進行專門的指導和規范。在歐洲航天局(ESA)中為航天科技的發展制定了終點-終點的航天科技戰略管理框架,在航天科技的戰略管理中主要從以下幾個方面入手:為未來航天科技的發展項目建立和準備相應的技術儲備、建立起完善的航天科技技術創新獎勵機制、支持航天科技的發展并積極參與外部市場的競爭、做好關鍵技術的獨立研發與掌握、積極做好航天科技在非航天領域的應用與商業化方向的應用。同時在航天科技項目的戰略發展中,還需要將不同類型的技術項目群整合到統一的技術規劃流程中,確保航天科技項目的管理流程更為透明、高效。ESA是多個國家共同組建的,因此在航天科技的管理中需要做好各方的協調,為保障技術發展戰略的順利實施,ESA通過建立歐洲航天技術平臺來完成各成員國之間的協調與技術的一體化,在航天科技的戰略管理上,ESA在其航天科技項目的戰略管理框架中都有著明確的要求與體現,為做好航天科技項目的規范化管理建立起了良好的管理體系。
3 做好我國航天科技項目的管理
相較于國外成熟、完善的航天科技項目的管理體系,我國在航天科技項目的管理上欠缺的是系統性的航天科技戰略管理框架,且長期處于以經驗管理的狀態,其中對于航天科技項目的管理的重點放在戰略分析和戰略制定上,對于航天科技戰略的實施和監督與控制有所欠缺。因此,在研究和借鑒NASA和ESA等在航天科技項目發展與戰略管理方面的經驗,在了解其在理論研究、戰略管理模式以及戰略管理原則等方面的研究進展的基礎上對國內航天科技項目的管理進行補充與完善,從管理機制與治理結構方面入手,明確在航天科技管理中各職能層、企事業層等的職責與特點,建立起符合我國航天科技發展需求的戰略管理框架與管理原則,并以此為基礎指導航天科技項目的戰略管理,促進航天科技項目的順利實施。
4 結束語
航天科技項目的戰略管理對于促進航天科技項目的發展有著重要的意義,文章在分析了NASA和ESA發展特點的基礎上對如何做好我國航天科技項目的戰略管理提出了幾點建議。
參考文獻
[1]朱煜明,等.國際航空航天科技與裝備發展戰略管理經驗及其對我國的啟示[J].機械制造,2010,2.
中國民用直升機市場將迎來迅猛的增長勢頭。亞翔航空集團(Asian Sky Group)的報告顯示,在過去一年中,中國民用直升機的數量增長了34%。空客直升機公司(Airbus Helicopters)則預測,中國將在未來30年內成為全球最大的直升機市場,預計直升機擁有量將高達10000到15000架。
由于獨特的地形條件,中國市場對高性能直升機有著強烈需求。中國近70%的國土面積屬于山地、高原和丘陵,而高海拔地區稀薄的空氣往往會導致發動機的功率下降,給飛行帶來嚴峻的挑戰。
中國對直升機的強勁需求主要來自于三大領域:搜救和醫療服務、復雜任務(如撲滅森林火災),以及直升機旅游。由于地震、洪水等自然災害頻發,執行搜救任務在中國的直升機應用領域中占據很大比例。例如,2015年4月的尼泊爾大地震發生后,中國就利用直升機飛抵海拔4000多米的高原地區,成功營救出了900多人。在海拔如此之高、地形條件如此復雜的情況下,在有效載荷能力不受影響的前提下飛得更高、搭載更多的人員,對于直升機來說至關重要。 霍尼韋爾航空航天集團亞太區公務與通用航空高級商務總監Andy Gill。
直升機還可用于執行復雜任務,如撲滅森林火災等。在這種情況下,發動機必須擁有強勁的動力,才能幫助直升機在高溫、高海拔環境下應對飛行所面臨的特殊挑戰。2011年,重慶成為中國首個使用直升機執行消防任務的城市。僅在2011年當年,重慶市就已利用直升機,在夏季期間的63天內撲滅了12場人力難以到達的森林大火。
直升機旅游已經成為中國的新興市場,包括北京、上海以及云南、四川等地在內的12個城市都已經開通了直升機旅游項目。隨著旅游觀光市場的蓬勃發展,在中國復雜地形的客觀條件下,能夠飛得更高、更快、更遠的高性能直升機正迎來市場的春天。
為了滿足上述需求,霍尼韋爾航空航天集團將創新型直升機發動機引入中國市場,以徹底改進直升機的性能。作為霍尼韋爾發動機家族的最新成員,HTS900將直升機在12000英尺高空的有效載荷增加了40%,從而提升了其任務執行能力。在執行搜救和醫療任務、復雜任務以及旅游等任務的過程中,HTS900發動機的有效載荷能力使直升機可以搭載更多的人員,并且飛得更高。
HTS900的設計專注于提升動力輸出和效率。HTS900發動機采用雙離心式壓縮機、渦輪冷卻葉片和噴嘴,以及一個雙通道全權限數字式發動機控制系統(FADEC)。與其他發動機相比,其高/熱環境下的輸出功率可增加22%,同時還可降低油耗,占用空間更小。其動力強勁和油耗低的特性,都使得HTS900發動機能夠進一步節約運營成本、提高直升機的收益能力,令直升機可以飛得更快、更遠。
HTS900發動機燃油效率高,環保表現優異,占用空間小,并擁有業內領先的功率重量比,可以飛得更高、更快、更遠,從而高度契合中國市場的需求。該發動機的多用性,使得鷹直升機公司和Air Resources等需要直升機在嚴苛的地形條件下執行具有高度挑戰性任務的企業,紛紛選擇使用HTS900發動機作為其直升機的動力解決方案。
(作者系霍尼韋爾航空航天集團亞太區公務與通用航空高級商務總監)