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航天技术的发展现状

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航天技术的发展现状

航天技术的发展现状范文第1篇

【关键词】航空发动机燃油系统控制系统研究进展

随着我国航空航天的不断进步,航空发动机技术的发展也不断的提高,燃油和控制系统由原来的简单系统发展到现在的复杂技术,由原来的液压机械操作发展到现在由全权限数字电子控制(FADEC)进行操作。原有的军用航空发动机中燃油和控制系统的特点是多变几何控制能力,而现在的FADEC技术将发动机的故障诊断和监视系统归入到发动机的控制系统中。在航空航天发展速度较快的今天,防喘控制也受到航天专家的重视。因此,本文将对航空发动机燃油和控制系统的发展进行阐释,为我国的航空航天发展提供理论依据。

1我国现阶段航空发动机的发展现状

1.1燃油控制系统的发展现状

燃油控制系统是航空发动机的核心控制系统,其主要性能直接影响整个发动机的控制系统,而燃油泵是燃油系统的重要组成部分。燃油泵包括燃油增压泵和主燃油泵,目前全球各国研制的军用航空发动机中的燃油增压泵是采用离心式独立转动模式,其增压能力可达到0.4-0.8 MPa;而主燃油泵一般采用的是齿轮泵,主要是由于齿轮泵的体积较小、流量较大。还有一种比较合理的选择是采用高压柱塞泵,它既可以作为主燃油泵还可以作为喷口油泵,据调查显示,该泵使用情况较为普遍,在英国生产的发动机中就采用了高压柱塞泵作为主燃油泵,最大的出口压力可达21 MPa,最大的流量也可达每小时10000kg,而近期俄罗斯也研发出了高压燃油柱塞泵。而通过大量的实验和应用显示,在泵油系统中还是应该采用离心泵作为发动机的主燃油泵,其主要特点是制造结构简单、质地较轻、燃油温升较少,且质量达到了要求。离心泵在设计上较为简单,其控制操作也极为方便,但在小流量的启动过程中其性能较低,因此需要再单独配置一个启动泵,这样将发动机的转数和流量变为可调控的模式。

1.2喷管控制系统的发展现状

发动机的喷管控制系统在航空发动机中也占有举足轻重的位置,对于发动机尾喷管的介质,我国目前采用液压油、燃油和滑油,但由于滑油和液压油的性较好,可导致喷管油源泵在工作时压力达到最高。在发动机中使用液压油系统则可以无需设立独立的油源系统,但在这样共同使用液压油源时,可对飞机的动态操作系统产生不利的影响,还会导致飞机的液压系统遭到污染。有调查显示,英国曾采用发动机尾喷管的独立滑油系统,虽然对喷管的控制得到了灵敏的提升,但在油源系统中增加了油箱和油泵等装置,使得控制系统的结构更为复杂。目前在我国的军用发动机中,使用较多的喷管控制系统是以燃油为介质,与此同时,在喷管油源泵的选择上多以高压柱塞泵为主。该泵的最大出口压力可达23 MPa,最大流量可达每小时3600L。

1.3FADEC技术系统的发展现状

FADEC技术是新研发的全权限数字电子控制系统,其主要包括传感器、执行结构、微处理机以及数据的通讯。数据传感器的使用数量在不断的增加,致使军用发动机电缆的质量也有进步,在发动机的燃油和控制系统中,传感器的质量占有不可或缺的位置。我国对传感器的研发方向是制造出光纤和智能的传感器,这将是迎合光纤通信的最大亮点。与此同时,微电子技术也给FADEC的发展提供了电子硬件,随着电子技术的蓬勃发展,微处理机也越来越受到航空专家的关注。在发动机的数据通讯过程中,通过高速的光纤数据把发动机的智能传感器和执行机构有效的连接起来,取代了原有的点到点式的串行通讯方式,这样提高了数据传输系统的安全性。在发动机未来的研发过程中,要注重防喘控制等相结合的应用,要做到同监视系统、飞控系统以及火控系统共同结合。FADEC技术可以实施较复杂的控制计划,用自适应控制系统进行对发动机的综合控制。

1.4防喘系统的发展现状

防喘系统在军用航空发动机中的主要作用是防止飞机飞行或发射武器时发动机出现喘振和熄火。美国和俄罗斯等国家在军用发动机上都使用了防喘和消喘的控制系统,同样的在我国的军用航空发动机中也应用了数字化的防喘控制系统,并取得了较大的研究进展。我国军用发动机中防喘控制系统的设计理念是采用有静压传感器的喘振信号器和高响应压力传感器,其设计可以利用数字滤波准确的判断出喘振的征候。不同类型的发动机其采用的防喘控制系统也是不尽相同的。在发动机的研发过程中,进口温度在90-100℃之内方可保证发动机工作的稳定性,若超过140℃时,发动机会出现瞬间的喘振现象,但发动机自身的防喘控制系统会将其回复到原始的稳定状态。

1.5监视系统的发展现状

在我国军用发动机中均配置了不同模式的监视控制系统,根据飞机功能的不同配置不同模式的监视控制系统,有的配置专用的监视系统,有的同飞行记录系统相兼容。我国研制的军用发动机中的监视控制系统,为了监视发动机在使用过程中关键参数的变化情况,监视系统可记录发动机的工作时间、工作温度、涡轮叶片的使用寿命系数以及高压转子的主、次循环等参数。监视系统在正常工作时,有两个机构在执行着相应的职责,一个机构执行控制系统,另一个机构执行状态监视系统,当监控系统出现故障时,就由状态监视系统进行对发动机的控制,在控制系统出现故障的时间里对飞行的数据和存储的监视参数进行记录,以便对监视故障的诊断提供帮助。

2我国未来燃油和控制系统的发展趋势

2.1供油系统的加强

我国研发的军用发动机主要是以燃油和控制系统为主导地位,采用新型的燃油泵控制系统同科学的电子硬件相结合,共同提高FADEC系统的工作性能。运用科学的控制系统和合理的控制算法可提高发动机的控制指令,不仅可以提高控制系统的使用寿命,同时还可以降低研发控制系统的成本。而降低供油系统的成本也成为学者的研究目标,研究表明当燃油的温升在20-30℃之间时,供油系统的质量便可减轻一半,这就大大的提高了供油系统的使用寿命。为了降低燃油系统对污染的增加,我国研制的军用发动机多采用离心式油泵,进而取代原有的齿轮泵和柱塞泵。但离心泵在工作过程中有弊端,即在小流量时效率较低,便会造成燃油温度的升高,因此,专家研发得出通过调节泵的工作转速来调节燃油泵的供油量。目前我国军用的航空发动机的燃油系统是应用电子技术进行控制,这就需要应用高集成度和耐高温的电子元件和器件,独立的燃油泵转动装置便成了发动机自我监视和诊断的保证。

2.2先进技术和科技的应用

我国军用发动机的燃油和控制系统中,应用了先进的技术和科技,采用耐高温的半导体元件可耐高温350℃、应用最先进的高温光电技术测量装置、采用砷化镓材质作为集成电路、高速处理器可达每秒一亿次以及高性能的复合材料。在军用航空发动机控制系统的设计上运用先进的分析和检测软件。在发动机研制过程中,应加强计算机辅助的设计理念,在燃油附件中利用先进技术进行改造,从发动机的工装设计、产品设计、工艺设计以及编程等发面共同发展,提高发动机的质量,节省研制时间。要利用先进的技术积极展开对控制系统和综合控制系统的研发工作,加强对FADEC技术的研发,利用智能传感器、数字执行机构、数据通讯、网络技术等进行发动机的研发。

3结语

在我国航空航天行业迅速发展的今天,军用航空发动机燃油和控制系统的研究取得了较大的进步。随着我国科研人员的不断研究,中国航空发动机的燃油和控制系统也达到了较高的水平。为能研制出更高质量的航空发动机燃油和控制系统,研究人员应继续加大对FADEC系统的研发工作,增加试验的准确性和应用性,要注重软件系统的编程,结合实践中发动机的型号进行研究,加快FADEC系统的研发。本文通过阐释燃油控制系统、喷管控制系统、FADEC技术系统、防喘系统以及监视系统的发展现状,进而提出了我国要加强供油系统,同时采用先进技术和科技来提高我国未来燃油和控制系统的蓬勃发展。为我国军用航空发动机的研制提供理论依据,与此同时,也为我国的航空航天发展指明了方向。

参考文献:

[1]张绍基.航空发动机燃油与控制系统的研究与展望[J].航空发动机,2003,03:1-5+10.

航天技术的发展现状范文第2篇

【关键词】电子信息工程技术;发展;应用

1.电子信息工程的发展现状

随着科技的进步,电子信息工程技术的应用范围已越来越广,因其便捷的功能也越来越受到人们的重视,对人们生活的影响也更加大。但是电子信息工程技术在应用过程中,出现了许多问题,而这些问题的出现在一定程度上不利于电子信息工程技术各功能更好地发挥。从我国目前电学信息工程技术实际情况来看,我国处于发展阶段,其在挖掘核心技术潜力上有极大的发展空间。但目前我国电子信息工程的核心技术在应用能力上有限,因此需借鉴发达国家先进的科学成果,这就对我国电子信息工程技术的发展形成了限制。此外,缺乏相关电子信息工程技术的专业人才,影响了我国电子信息工程技术的创新和发展。而政府在电子信息工程技术上的投入力度不够,导致我国此方面技术发展缓慢,极大的限制了电子信息工程技术发展和应用范围的扩大。

2.电子信息工程技术的应用

2.1农业方面的应用

将电子信息工程技术应用于农业中,让农业机械朝着智能化、科技化、网络化方向发展。在复杂型的农业机械中,通常都装置了一些与计算机终端相连的规范型电子控制单元,很大程度上提高了农业技术的监测和调控,使其操作更为便捷。如图1所示,该图为农业大田远程监测系统,此系统运用电子信息工程技术进行监测金额控制。在电子信息工程技术的基础上进行设计,能更为快速的判断出外界环境,同时可按照人所设定的步骤有序进行操作,不仅节省了物力,还节省了人力。我国农业占比很大,在农业中应用电子信息工程技术有效促进我国农业的发展,提高效率,于我国社会经济的整体发展而言有着重大的意义。

2.2军事方面的应用

同时也促进了军事电子产品的智能化、轻量化,下战争技术上,光电子技术以其高性能、高集成度等优势,广泛应用与跟踪、侦查、识别、预警等方面,有效促进了我国军事水平的提高。我国的光电子技术凭借其高性能优势,在侦察和预警方面,都大大促进了我国在军事上水平的提升。

2.3在航空航天方面的应用

在航空航天方面,电子信息工程技术在其研发和设计、管理等方面都有设计。在卫星导航系统和导弹航向控制方面,电子信息技术的应用非常多。通过借助该项技术,我国的航空航天技术很多在世界都是处于领先地位的。

2.4在工程领域的应用

在很多工程建设中,对工程造价的管理非常关键,而应用电子信息工程技术就能够大大提高工作效率,还能节省大量的人力和物力投入。所谓工程造价管理,就是基于工程建设,监理一种数据库系统,开发一些软件实现对工程造价的动态管理。这种管理非常有利于提高工程管理的质量,从而使工程造价管理顺利进行。

3.电子信息工程技术发展应用途径

在信息技术时代,信息产业飞速发展,电子信息工程技术的快速发展也能促进经济更好更快地发展,其对于推进和谐繁荣的社会发展环境非常重要。因此,为了使我国的先进产业技术水平处于全球领先地位,有必要加强电子信息工程技术的研发,颁布国家相应的国家政策,通过政策导向,来引入资金和技术人才进入电子信息产业。

3.1大力营造良好的创造发展环境,培育创新型技术人才

在电子信息工程技术产业中,只有加强技术创新,才能真正提升国家产业技术实力。从而激发技术人才的创造能力和主动性。因此,二十一世纪,为了改善我国目前的电子信息工程技术的现状,一定要重视创新型技术人才的培育。坚持“以人为本”,增强科研资金费用,打造更加完善的技术储备体系,为技术创新提供发展的前提和基础。

3.2鼓励产品及服务创新,培养电子信息经济持续增长

目前,在国内外电子信息市场竞争白热化的过程中,为了更好地分析市场,对技术进行改革和创新,从而实现核心技术的突破,做好技术人才储备是非常关键的,这也是实现可持续发展的重要前提和基础。在电子信息产业中,除了跟设备制造企业加强合作之外,还要加强自主知识产权的保护,对于技术创新的企业给予足够的费用支持。另外,我国政府要对国有电子信息产品的进行合理地控制,给国内电子信息产业足够的发展余地。使电子信息产业走向市场,让各个企业有一种危机意识,从而激发他们更加积极主动地投入到技术创新中去。

4.小结

随着时代的发展,电子信息工程技术将逐步融入我们的生活和工作中,为我们提供更加智能化的新科技产品。这也会给传统产业带来产业升级的机遇。随着我国在电子信息工程领域技术逐步实现突破,电子信息工程产业的前景将会越来越光明。

参考文献

[1]郝文江,武捷.三网融合中的安全风险及防范技术研究[J].信息网络安全,2012(01):5-9.

[2]李国林.电子信息工程现代化技术探讨[J].硅谷,2012(40.

[3]郎为民,杨德鹏,李虎生.无线传感器网络云连接紧急行为检测技术研究[J].信息网络安全,2012(06):3-5.

[4]夏长林,陈见辉.研究电子信息工程现代化技术的发展[J].山东工业技术,2015,21:114-115.

[5]刘延风.我国电子信息工程发展现状及保障措施探讨[J].产业与科技论坛,2009(4).

[6]杨媛媛.计算机软件开发语言研究[J].科技风,2011,2(23):117-119.

[7]秦毅,李丹.嵌入式系统在生产生活中的应用[J].辽宁师专学报(自然科学版),2011,3(1):35-37.

[8]胡玲,田溪江.计算机技术在实际生活中的应用[J].读写算:教育教学研究,2011,5(35):145-147.

[9]夏志竞.计算机远程网络通讯技术的应用[J].电脑知识与技术,2011,12(23):16-18.

航天技术的发展现状范文第3篇

关键词:高新技术产品进出口;贸易依存度;TCI系数;MI指数

高新技术有两种定义方法,一种从定量角度出发,以R&D占销售收入的比、科技人员比重、产品的技术复杂程度、使用年限在3年以内的资本份额(即新资本率)等作为指标;另一种则以行业划分为准,凡是在这些产业运用的技术就为高新技术。我国采用了后一种定义方法,在参照了美国的先进技术产品出口目录和进口目录后,我国根据技术水平和应该优先支持的程度,把高新技术划分为高、中、低三档,包括46个大项,1421种产品,涉及电子信息、现代交通、航空航天、先进制造、生物医药和医疗器械、新材料、新能源与节能、环境保护、地球空间与海洋、核应用技术、农业共11个领域。

一、我国高新技术产品整体贸易现状

(一)我国高新技术产品进出口发展历程

1999年全国技术创新大会的召开,标志着我国高新技术产业的发展进入了一个高速发展的阶段,高新技术产品进、出口总额从376亿和247亿美元发展到2008年的4156.1亿和3418.2亿美元,高新技术产品贸易的状况也得到了极大的改善,到2004年便扭转之前的逆差状态,到2008年,贸易顺差达737.9亿美元。

仿照世界银行的方法,我们用工业增加值代替GDP,用对外贸易依存度测度我国高新技术产品对国际市场的依存度和开放度。这是条典型的抛物线,2004年以前,我国高新技术对外开放的程度一直保持上升的势头,1998年的贸易依存度才21.08%,2004年时便达到49.34%,这和2001年我国加入WTO、开放国内市场的国情是相符合的;近几年来对外开放程度却趋于保守,而且大有继续下降的趋势。

(二)我国高新技术产业国际竞争潜力评价

我们用Michaely指数(MI指数)作为衡量我国高新技术产业国际竞争比较优势/劣势的指标值,这可以用高新技术产品出口在社会总出口中比重与高新技术产品进口占社会总进口比重的差额计算得出。MI指数在-1-1之间,指数大于0时,表示我国高新技术产品在国际贸易中具有比较优势,可以在未来转化成现实的国际竞争力,MI指数为负数时,表示我国高新技术产品处于比较劣势。

我国高新技术产品进出口贸易概况,如图1所示。

我国MI指数处于上升趋势,说明随着我国经济的发展,要素数量的变化带来了贸易格局的进一步改善,和发达国家的趋同性明显;但MI指数始终小于0,就目前来讲,我国高新技术产品在国际贸易中仍不具有比较优势。

(三)我国高新技术产业国际竞争实力评价

国际竞争实力关系到国际贸易中产业的发展前景、创汇能力,和一个国家先天性资源禀赋赋予的比较优势不同,竞争实力是市场主体在经济活动中通过后天性的培育才能拥有,因此也备受各国普遍关注。贸易特化系数(TCI)是衡量国际竞争实力的一个重要指标,它表示一国出口与进口的差额在整个进出口总额中的比重,贸易特化系数在-1-1之间,数值越大,表示出口额越大于进口额。

1997-2008年这12年中,我国贸易特化系数上呈上升趋势,高新技术产品竞争能力不断得到增强。2004年以前,我国TCI指数一直为负,却越来越小,虽然中间也有过短暂的波动(如1999年);1997-2003年,贸易特化系数的变动范围在-0.21至-0.10之间,国际竞争力很弱,之后虽有一定增强,但仍比较低,最高为0.10,最低才0.01。我国高新技术产品贸易特化系数与MI指数,如图2所示:

(四)我国高新技术产品进出口贸易方式分析

从贸易方式上看,我国高新技术产品贸易方式比较单调,出口主要以来料、进料加工贸易为主,一般贸易方式的比重比较小,如图3所示。以2006年为例,以进料加工贸易方式的出口额达2458.2亿美元,占当年高新技术产品出口份额的87.3%。这说明我国高新技术产品大部分只是为其他国家代工的结果,在国际分工中处于末端地位,附加值比较低。

二、我国高新技术产品贸易结构特征分析

(一)我国高新技术产品进出口产业结构分布

通信、计算机、电子顺差很大,出口比重接近90%,从国际市场上看,这三个领域呈萎缩趋势,而极具发展前途的高新技术如生命科学和生物技术的出口比重却很低;计算机集成制造技术和航空航天技术的贸易特化系数都超过-0.5,电子技术也接近这个临界点,光电、生物、材料贸易特化系数也很低,在国际竞争中处于极端不利的地位;计算机与通信技术、生命科学技术的贸易特化系数为正,计算机与通信技术达到0.59,国际竞争力很强;电子技术、计算机集成制造技术、航空航天技术贸易特化系数都达到或接近-0.5,竞争力很弱。高新技术产品进出口按技术领域分布(2008),如表1所示。

(二)我国高新技术产品进出口主体分布

把我国进行高新技术产品出口贸易的主体分为国有企业、中外合作企业、中外合资企业、外商独资企业和其他,考察各出口贸易主体进出口中的地位。外资企业高新技术产品出口在我国高新技术产品出口中占了绝对优势,占据了我国高新技术产品出口比重的80%以上,外资企业的高技术产品出口额为2478.6亿美元,占出口总额的比重88.1%,而内资企业却仅仅为335.9亿美元,不足外资企业高技术产品出口额的14%。这其中中外合作企业、中外合资企业的比重都呈下降趋势,外商独资企业的比重越来越大。

(三)我国高新技术产品进出口地区分布

从进口地区分布情况看,我国高新技术进口主要来自台湾地区(17.1%),韩国(15.3%)和日本(13.6%),占据半壁江山,美、日、欧是我国高新技术产品进口的主要市场,如计算机集成制造技术,我国73.4%的进口来自与这三个地区,而航空航天技术仅欧美就占了其中的90.9%;出口方面,欧美市场达我国出口市场份额的42.4%,是我国主要的出口市场。因此,保持周边的稳定环境,保持同西方国家良好的政经关系,切实关系到我国高新技术产品进出口市场的良性发展。

三、政策建议

(一)加快产业结构的调整,改变国际分工中的地位

改变经济增长方式,提升产业结构,需要政府制定歧视性的税收政策和汇率政策,改变国内要素、商品的价格制定方法,加速资本折旧,用市场手段引导资源的配置;某些行业,国家可以给予政府购买、流动性贷款和出口信贷方面等资金融通方面的支持。

(二)关注市场需求,培育新型国际营销理念

在国际竞争中运用市场力量,制定适合我国国情的商战战略,加快科技成果转化为现实的科技产品的速度,减少产品从开发到送达消费者手中的时间和交易费用;另外,还应重视市场调研与预测,创新营销手段,在许可证交易、特许经营等传统技术贸易手段外予以创新。

(三)加大科研投入,保护知识产权

扭转我国国内企业在高新技术产品出口主体中的地位,最根本的是要增强国内先进技术的自主研发能力,需要我国对知识产权和人才重视起来,制定保护他们财产产权、知识产权的制度,尤其是对知识收益权的保护;调整外汇管理、居留制度和出入境管理,制定鼓励国内外科技专家、技术人员、企业家和金融家在我国研究、创业。

(四)加快国内制度建设,改善融资环境

高新技术产品开发之初,往往行业标准比较模糊,得不到相应的政策支持,竞争力又比较弱,市场前景不清晰,所需的资金也很难从银行获得。因此,应加强对高新技术行业的管理,确定标准,推动相关的法律法规建设,创立风险投资基金,促进创业投资机构建立规范的风险约束机制与产权激励机制。

参考文献:

1、宋立刚.中国贸易改革:政策与进程[M].经济科学出版社,1997.

2、王国锋.我国高技术产业发展现状、问题及其发展思路[J].中国科技论坛,2005(5).

3、杨良初.当前我国高新技术产业税收政策的现状及问题[J].经济研究参考,2005(5).

4、李建科,周云波.我国高新技术产业发展的现状与政策措施[J].天津科技,2005(3).

5、范柏乃.发展高技术产业贸易政策实证研究[J].国际贸易问题,2000(8).

6、张平.论我国政府在风险资本投入中的作用[J].经济体制改革,2003(5).

航天技术的发展现状范文第4篇

关键词:光纤陀螺技术;角速度;传感器;光学元件;调节器 文献标识码:A

中图分类号:TN249 文章编号:1009-2374(2016)17-0052-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.17.024

1 光纤陀螺的优点

和以往的光纤陀螺相比,光纤陀螺仪构成的部件较少,而且没有可以发生相对运动的原件,故没有磨损发生。再加上光纤陀螺体积较小,重量非常轻,能够感知微小的差别,其分辨率非常高,可以长时间进行稳定的工作,能够承受环境的变化而保持稳定运行。光纤陀螺的主要组成原件有传感器、宽带光源以及调节器等。根据光纤陀螺的精度不同,可以将其分为不同的种类,根据工作所需的精度不同,应用的光纤陀螺也不同。比如在商业中往往应用较低精度的光纤陀螺仪,而在军事和航空航天领域一般使用精度较高的光纤陀螺仪。

2 光纤陀螺技术的发展现状

现阶段光纤陀螺技术受到各个领域的普遍关注。按照组成光纤陀螺仪元器的不同,逐渐形成了集成型与全光纤型两种光纤陀螺仪。其中集成型的光纤陀螺仪稳定性较高,其把内部主要的光学元件例如调节器等都安装到同一块电子芯片上,这样一来可以在工业流水线上进行大规模的生产,因此造价比较便宜。和集成型光纤陀螺仪不同的是,全光纤型把几乎全部的光学元件都安装到同一条光纤上,几乎陀螺仪全部都使用光纤材料。现阶段,全光纤型的光纤陀螺技术已经非常成熟,造价也相对低廉,但是以现有的技术条件很难突破精密度的瓶颈,因此全光型光纤陀螺仪在商业中应用较多。在国家国防以及经济发展的过程中,光纤陀螺仪扮演着十分重要的角色,因此世界各国对光纤陀螺仪的研发非常重视,但也各有侧重点。以欧美国家和日本为例,欧美在应用于军事以及航空航天领域的中高精度光纤陀螺仪上取得了较高的水平,而日本研究的中心在于应用在商业上低精度光纤陀螺仪。我国光纤陀螺仪技术及应用取得了丰硕的成果:精度不断提高,达到了精密级,还提高了惯导系统对温度、力学、磁场等环境的适应性,实现了较高的长期稳定性;解决了光电子器件、关键工艺设备等基础技术问题,并实现了国产化;满足了卫星、飞船、空间飞行器、新一代运载火箭等型号的需求,应用推广到了海陆空天领域,不仅如此,相关技术还推广到民用领域。光纤电流传感器技术和产品成果显著。在未来的一段时间分辨率较高而且稳定性高的数字输出光纤陀螺仪将会成为各个国家重点研究的对象。

3 光纤陀螺技术的应用

早在20世纪50年代,我国已经将陀螺仪应用于航天技术上,东方红一号的发射就是典型的例子,除此之外还有两弹一星中的导弹,其试射成功同样离不开陀螺仪。目前光纤陀螺逐步走进人们的生活中,用于各种商业用途,例如在环保和建筑领域,就发挥了其出色的

性能。

3.1 在空间中的应用

首先是在飞船中的应用,现阶段大部分飞船等空间应用都会使用精度较高的光纤陀螺仪,GPS系统与光纤陀螺仪结合起来能够对飞船进行导航和定姿,还可以备份航天资料;其次是在飞机中的应用,采用光纤陀螺仪为主要的惯性元件的飞机能够保证飞机的稳定飞行。光纤陀螺仪可以控制战斗机的武器系统,保证直升机空中打击的精确。现阶段美国精度为0.2°~5°每小时的光纤陀螺仪已经运用到飞机飞行的姿态控制中。例如PU210的光纤陀螺仪在Hark直升机以及PVT-17、M-6、KE-47、运输机等中广泛应用;最后是在火箭中的应用,火箭发射的过程中,光纤陀螺仪可以进行火箭升空的发射跟踪以及距离的确定。

在卫星飞行的过程中,姿态控制是重中之重,只有这样卫星才能确保准确无误的飞行和稳定的完成工作。将光纤陀螺仪配合GPS使用,可应用于卫星定姿系统,因为光纤陀螺仪的构建简单,体积较小,对环境变化的耐受力较强,功耗非常低,因此可以大幅度提升卫星的工作载荷。现阶段越来越多的卫星都会应用光纤陀螺仪作为姿态控制系统。精度较高的惯导系统光纤陀螺仪一般偏差是0.0005°~0.005°每小时之间,其标度因子的偏差在2~6PPm之间。美国的NK396型光纤陀螺仪已用于Discover、Night、The harks、Might start、Cost、Mses-C等卫星当中。法国的MUC、NC以及TC等多个系列光纤陀螺仪都广泛地应用于信号卫星中。

3.2 在航海中的应用

目前商用或者是军用的各功能舰船已经普遍使用光纤陀螺仪。以日本的某光纤陀螺仪公司为例,其将偏差只有0.0026°每小时的光前陀螺仪应用到航海罗盘中。美国的CNC公司已经将型号为DNT-600的光纤陀螺仪应用到军用船舶的雷达中去。除此之外,光纤陀螺仪在潜艇中也有着广泛应用,能够精确地确定潜艇的位置。

3.3 在军事中的应用

导弹一直以来就是空中的利器,其最大优势就在于机动性和灵活性。现在的导弹只要知道目标在哪里,导弹就可以不受任何干扰地实现精确打击,这就是惯性制导。在西方发达国家,光纤陀螺仪在军事上得到广泛应用,在军事上运用的事例有美国的“战斧”式导弹。更重要的是,光纤陀螺仪生产周期短、易于制造,我国的中程反导和反卫星就已经用了光纤陀螺技术。

3.4 在工程中的应用

精度不高的光纤陀螺仪可以在工程中发挥出色的性能。例如在地下工程的维护过程中,确定损坏电缆或者是管道的位置是一大难题,但是利用光纤陀螺仪可以非常简单快捷准确地找到故障源,方便相关工作人员及时更换、排除故障。除此之外,光纤陀螺仪还可以用于油气探索以及地形测量中。可借助光纤陀螺仪承有较强环境耐受力的特性,将其应用于钻井设备中,还可将光纤陀螺仪应用于隧道挖掘中,指引挖掘机器的方向,保证工程质量。在光纤陀螺仪普遍应用于大坝的检测中,根据其角速度的变化数据,可以准确判断大坝的形态。以下是光纤陀螺仪在某水电站应用的实例。图1为2015某水电站测得的板挠度数据。

由表1中不难看出得出,光纤陀螺仪2015年面板挠度整体呈一个增加的趋势,但是增加的幅度不是太大,各点面板相对挠度年增加量在10mm以内,绝对挠度年增加量在20mm以内。2015年两个峰值变化不大,第一峰值在离坝底管口的138m处,也就是247m处,第二个峰值位于离大坝底管的327m处,也就是368m的地方。因为两个峰值挠度相对都大,所以要保持持续的关注。

除上述内容之外,光纤陀螺仪还可以配合其他机械设备应用于建筑以及环保等行业,能够出色地完成

任务。

4 结语

现阶段,光纤陀螺仪在航空航天、军事以及工程等各个领域得到了广泛的应用,目前全球每年生产光纤陀螺仪的数量也突破了十万大关,随着科学水平的迅速发展,生产光纤陀螺仪的工艺也在不断地改善,其造价成本也不断下降,相信在未来的一段时间内光纤陀螺仪将会逐步占据陀螺仪市场的主导地位。

参考文献

[1] 金杰,王玉琴.光纤陀螺研究综述[J].光纤与电缆及其应用技术,2013,(6).

[2] 陈塞崎,袁冬莉,闫建国,贾伟,周健.光纤陀螺综述[J].光纤与电缆及其应用技术,2014,(6).

[3] 王威.基于DSP、FPGA闭环光纤陀螺仪的研究与实现[D].哈尔滨工程大学,2013.

[4] 薛强.光纤陀螺实验仪的研制[D].哈尔滨工业大学,2014.

[5] 牟琼.光纤陀螺的研究现状与发展趋势[J].半导体光电,2014,(2).

航天技术的发展现状范文第5篇

【关键词】机械制造技术;发展现状;未来趋势

机械制造技术的是对机械产品的设计、制造、销售、使用、维修和回收的整个过程进行研究的学科。制造技术是最广泛被应用在各类机电产品的的主要加工技术。随着计算机科学、机器人技术、气动与液压技术、传感器技术、PLC控制等技术的发展,特别是近20年来,数控技术得到广泛的应用,制造技术有了很多的新特点,从学科角度观察,制造技术已经成为一种综合技术。

一、我国机械制造技术的现状

(1)制造技术的创新能力不强。在轨道交通、航天技术、炼油等技术都是以自主创新为主,但是与发达国家的技术水平还是有所差距;在通讯、发电设备、军用飞机、及钢铁等技术引进中国之后,中国自主开发,现在创新能力有明显的提高;轿车、大型乙烯成套设备、计算机系统软件等处于引进技术消化吸收过程,尚未掌握核心技术与系统设计;半导体和集成电路专用设备、光纤制造设备、大型飞机、及大型医疗设备等主要依赖购买国外产品。(2)制造技术基础薄弱。设计技术、工艺流程、基础材料、基础机械零部件、电子元器件、仪器仪表、基础制造装备及标准体系等发展滞后,阻碍了制造业的发展。(3)制造技术的创新体系为形成。大多数企业的技术研发能力薄弱,尚未成为技术能力创新的主体;缺乏精干、相对稳定的科研力量从事产业共性技术的开发与研究;科技中介服务体系没有充分发挥作用。以上的简单阐述当然不能全面反映中国制造技术的缺点,但是随着时代的发展,科技日新月异的变化,中国会跟紧时代的脚步,把握时代的脉搏,会迈入工业发达国家的行列。

二、未来机械制造技术发展方向

现在是制造技术发展的最新阶段,它是在原有的制造基础上发展起来,既继承了传统技术的有限元素,又不断地吸收高科技成果,并且把它深入到产品生产加工的过程。随着电子、激光、航空等工业的快速发展,对机械的精度要求也就随之提高。制造技术发展主要体现在两个方面:第一,机械制造自动化的高度发展,以敏捷制造和CIMS等为代表;第二是精密工程技术的发展,以超精密加工的前沿、纳米技术、细微加工为代表,微型电子技术与微型机器人技术会快速发展。综上所述,在未来机械制造技术发展可能有以下几种方向:(1)精密制造技术。机密制造技术包含超精密加工技术和精密加工两种,他们的主要方法是用精密切削和精密磨削等精细的制造技术,使产品的精度更高,达到纳米级。在所有精密制造技术中,纳米技术是世界目前最为先进的制造技术,他会是21世界制造技术发展的基础。同时,微型制造机械是机械技术与电子技术的结合,并在纳米技术的基础上发展的产物,会成为21世纪技术的核心。(2)特种制造技术的高速发展。随着社会的发展,需要很多特殊条件下工作的设备,需要特殊的材料,例如金刚石、硅锗合金、硬质合金、淬火钢等材料。同时也会有很多难以加工的零件,如小缝、深孔、窄缝、弯孔、型孔等。因此很多零件甚至用常规方法难以加工,因此需要一种特殊的加工方法来加工。特种加工去除材料的原理完全不同于常规的方法,它是直接利用电能、热能、声能、光能、化学能和电化学能,有些时候也结合机械能对工件进行加工。(3)信息化与网络化。随着信息化时代的到来,机械制造系统也会朝着信息化的方向发展,网络通讯的发展给企业带来了革命性的改革。产品设计、原料选择、生产制造、开拓市场及产品销售都可以跨国进行。同时还可以加快信息交流,使企业间加快了竞争与发展。不久将来,信息产业会成为全球主导产业之一。(4)自动化与智能化。人类早已摆脱繁重的体力劳动,但是人类的要求并不能得到满足,未来的发展方向是人类摆脱数字的运算、分析,以便于能够去从事更高的劳动,节省更多的人力。智能化使柔性化得到更好的发展,它能够使生产系统具有完善的判断和适应能力。智能生产将会成为一种模式,集自动化,柔性化、智能化及集成化为一体的高技术含量水平的制造系统,在生产制造的各个环节中,记住计算机来模拟人的大脑进行思考,达到构思、分析、判断、推理和决定的目的,来取代部分人脑的工作。(5)绿色无污染。现在绿色环保的口号在社会得到很大的认可,那么机械制造行业也要做到绿色环保无污染,从生产材料、加工设备、产品销售,以后产品回收做到绿色、无公害。这样才能符合时展的主题。

综上所述,我国现在正处于经济发展的关键阶段,机械制造行业比较薄弱同时又是我国的核心产业,必须要跟上世界制造技术的潮流,自主创新,艰苦奋斗,才能够缩小与欧美发达国家的差距,达到不败之地。

参 考 文 献