通用航空航天技术

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通用航空航天技术范文第1篇

【关键词】：航空航天；主题教育；学风建设；辩证关系

航空航天产业是关乎国防安全和大国地位的重要战略性产业。随着我国经济实力和综合国力的不断提升，航空航天事业取得了丰硕成果。代表航空先进技术的C9飞机的立项研制，载人航天技术的关键性突破，无不令国人欢欣鼓舞。对学生开展航空航天主题教育，将进一步激发学生的爱国爱党热情，培养航空航天情结。学习是学生的天职，加强和改进学风建设是高校教育的长线工作。如何将航空航天主题教育和学风建设有机结合起来，把握二者的辩证关系，是航空类院校学生工作者思考的关键性问题。

一、航空航天主题教育的内涵

高校大学生主题教育活动是“推进校园文化建设的强大动力【1】”。对于航空类高校来说，航空航天主题教育是特色教育活动。航空航天主题教育是以航空航天为教育为主要内容，以弘扬航空航天精神为导向，采取集中观看、主题座谈、主题征文、知识竞赛、科普教育等形式对大学生开展的主题性教育活动。它是情境教育中的一种方式，航空类院校学生活动中较为常见。旨在使大学生在以航空航天为主要内容的情境中，接受教育，荡涤心灵，建立以情境为导向的感性认识，以此内化为成长成才的内在动力，达到引领积极向上的自我教育的目的。航空航天主题教育具有主题性、内化性和实效性等鲜明特征。

二、学生学风建设的内涵

学生学风，从广义上讲就是大学生在治学精神、治学态度和治学方法等方面的风格，也是大学生的知、情、意、行在学习问题上的综合表现。学风建设就是从教、学、管三方面入手，以提升教师教学水平、激发学生的学习主动性和加强学生日常管理等为切入点，在外在教育和内在激励两方面双管齐下，加强和改进学风的系列举措。学生的天职是学习，学风建设旨在改变的是学生的学习状态，激发的是成才意识。学风建设同样具有主题性、内化性和实效性等鲜明特征，这与航空航天主题教育基本相同。

三、航空航天主题教育与学风建设的辩证关系

航空航天主题教育和学风建设，两者不是独立的，而是互相作用、互相补充的。作为一种主题活动方式，航空航天主题教育为学风建设营造有利氛围，发挥情境育人的内化作用。另一方面，航空航天主题也能从更大程度上激发学生爱校爱专业的热情，从而为学风建设提供原始动力源泉。作为航空类高校的一项重点工作，学风建设将为航空航天主题教育提供必要的思想保障。对于航空类院校的学生来讲，只要认识到了学习的重要性，以积极地态度参与到学习当中，必然有利于航空航天主题教育活动的有效开展。

1.航空航天主题教育为学风建设提供环境条件

航空航天主题教育作为情境教育的一种方式，必然通过营造良好的环境氛围来内化人的心灵，达到认同教育效果的最终目的。比如开展集中观看神舟九号发射等活动，基于发射活动本身再加上活动氛围的营造，势必将激发学生的爱国热情，并形成持久的激励作用。从中可以看出，氛围营造的作用是无穷的。学生深感航空航天事业的迅猛发展直接来源于祖国科技的强大，对学习、对理想、对成才的追求也就更加地强烈，这就是情境育人的作用所在。作为校园文化的一部分，航空航天主题教育必然为学风建设提供必要的环境条件。通过主题教育活动，逐步引导学生把“个人理想融入到建设社会主义现代化共同理想【2】”中， 以此强化理想信念教育，对学生建设具有重要的推动作用。

2.航空航天主题教育为学风建设激发兴趣动力

对专业的认同是提升学风兴趣的关键所在。对于航空院校的学生来讲，有些学生所录取的专业并非是第一志愿专业，有的甚至是参考专业。其中一部分学生为调剂录取。这些学生的专业认同感是不强的，或多或少的对专业认识不清，就业方向不明确。上述缘由使这些学生或多或少失去了学习的兴趣和动力，更谈不上具有成长成才意识。主题教育必须与群体特征相互适应【3】，对航空类院校的学生开展航空航天主题教育，将更有效地激发学生爱校爱专业的热情，从而激发出原始的学习动力，增强学习的针对性和实效性。航空类高校可根据学生工作现状，适时组建航空航天科普宣传团队和未来飞行器设计团队。前一团队是面向中小学生源基地，组织学生团队到学校开展航空航天科普教育，发挥学生的专业优势，增强学习专业的信心和动力。后一团队是组队参加校级或省部级以上的未来飞行器设计大赛，培养学生的专业实践能力。类似于上述活动的开展势必使学生增强对专业的正确认识，以切身行动投入到活动中，学习的动力更足了。

3.学风建设为航空航天主题教育奠定思想保障

对于初到大学的学生而言，刚刚完成由高中到大学的转变，身虽已到大学，但心却还在高中，思想的转变需要一段时间的适应。生活上的不适应，学习方式上的差别，是刚入学的新生所面临的首要问题。在这当中，也定会产生一定的心理落差。因此，对于刚入学学生的学风建设来讲，首先应解决思想认识上的问题。采取切实可行的方法和举措，让学生主动去接触新生事物，去学会适应新的环境和学习方式，应该说是学风建设的首要任务。思想问题解决了，态度端正了，学习也就主动了。其实对于学风建设整个工作，思想认识应该是根本问题。误区的纠正为自主学习清除了不利障碍，也为学生培养综合素养及航空航天情结提供了思想准备。打消了思想顾虑，学生也就愿意去思考自己的专业以及与专业相关的问题也更愿意投入到航空航天主题教育活动中去。

4.学风建设为航空航天主题教育提供方法指导

学风建设的基本方法对于航空航天主题教育活动的开展具有重要的借鉴意义。从一般意义上讲，学风建设的基本方法和策略有主题教育、结对对接、兴趣引领、动力激发等。如此的策略和方法也同样适用于主题教育，为之提供方法上的指导。主题教育是航空航天教育的常用方式，结对对接可以用在开展学生科研实习活动中，兴趣引领和动力激发是学风建设和航空航天教育的通用策略。

四、结论

学风建设是高校学生工作的永恒主题，在实际的工作中，我们必须正确处理好学风建设与航空航天主题教育的辩证关系，发挥彼此的促进作用，为做好人才培养工作提供必要条件。在理顺好两者的辩证关系后，如何利用这种辩证关系并实现两者有效嫁接是个关键性问题。

参考文献：

1.王贵锋、徐忠杰、胡国庆. 《大学生主题教育活动及其品牌化研究》.《职教探索》，2012.11.

2.白义香.《大学生主题教育活动模式的探讨》.《湘潮》，2007.9.

3.周彩根、刘锁娣.《建设主题教育体系 创新和延伸大学生思想政治工作》.《常州学院学报，2011.6.

通用航空航天技术范文第2篇

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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 上海航天技术研究院工作人员展示首台航天3D打印机用钻铬合金材料打印的航空发动机叶轮

航空动力是工业皇冠上的明珠，是多学科耦合、多专业综合的最复杂的智能机械之一，是综合国力的重要体现，对国民经济和国家安全具有不可替代的作用，是必须下决心走自主创新之路才能实现跨越发展的战略必争领域。

站在国家重大专项实施的十字路口，如何通过自主发展实现由“跟跑、并跑”到“领跑”的跨越是当前的重大问题。

美国如何“沿途下蛋”

作为人类研制过的最复杂机械之一，类似航空发动机这样的高端产品的特征就是核心技术堆集，没有核心技术就没有现动机。

这一核心技术要回答的问题，不仅包括怎么做，还包括为什么这么做。而要回答这些问题，必须以精深的科学知识为基础，其途径就是基础研究。

基础研究是现代西方发动机行业的基础。西方国家通过几十年的基础研究，投入了大量人力、物力、财力，获取大量工具、准则和实验数据库，才基本掌握了核心技术。

航空发动机基础研究面临的各类问题范围广、难度大，因此需要建立长期的国家级发动机基础研究计划。以美国为例，政府通过实施IHPTET和VAATE等计划，显著提高了美国发动机的科学水平和技术能力，而且可以“沿途下蛋”，不仅大幅度提高现役发动机性能，也对四代机F119、F120等研制提供了强有力技术支持。

在科研经费方面，美国NASA每年专用于支持航空发动机方向的基础科研经费超过1.2亿美元。

自美国等国家1959年实施“航空航天推进计划”以来，已经连续不断地实施了30余项不针对具体型号的航空发动机技术研究计划，这使得美国发动机技术处于国际领先的地位。

反观中国，由于在较长时间内对“预研先行”的客观规律缺乏深刻认识，预先研究的投入也不足。在引进、跟踪仿研时，也没有足够的经费来安排消化吸收，很多技术问题都是“知其然不知其所以然”，并没有完全吃透，难以真正掌握关键技术去再创新，引进工作并没有真正起到促进自主创新发展的作用。

中国正由跟踪仿研转向自主创新

中国航空发动机发展从军机起步，历经了引进修理、跟踪仿研和改进改型三个时期，军用航空发动机技术水平已经实现由第二代向第三代的跨越，并向第四代迈进。

民用航空发动机面临着适航技术和知识产权的双重壁垒，已经开始了自主研制，但无论是涡扇、涡轴，还是通航动力的商业产品基本空白。

目前，在军用航空发动机领域，只有美、俄、英、法四国可以独立研制和发展一流水平的发动机;民用航空发动机市场的技术、资金和产业门槛更高，目前真正具有技术和商业优势的只有美、英、法三国的四家公司。

无论是英国罗罗公司、美国GE公司、PW公司还是苏联，都是引进专利后开始自主研制。发动机强国都走了一条与国内工业发展水平相适应、适度超前的自主发展道路，形成了鲜明的技术特色。

从宏观上看，罗罗公司的三转子构型、PW公司的齿轮驱动风扇等不同的技术路线都实现了高性能指标，同样具有商业竞争力;从微观上看，涡轮叶片的材料、内冷通道和外气膜冷却方式各有不同，也都实现了高冷却效率和长寿命。苏联的军用发动机也走出了一条不同于欧美的技术路线，在四动机上采用了外涵换热器的独特结构，弥补了材料耐温不够的缺陷。

反观中国，跟踪仿研的主导思想导致了技术路线的摇摆不定，与发动机强国的差距越来越大，只有找到一条适合中国发动机发展的技术道路，才能弯道超车，实现跨越。

因此，对中国来说，转变发展方式是必然的。所谓转变就是指由跟踪仿研主导的逆向设计研发体系向自主创新主导的正向设计研发体系的转变，这既是我国航空动力近60年发展经验和教训的总结，也是国家重大专项的战略要求。

“天地人法”合一的正向体系

我认为，要建立自主创新主导的正向设计研发体系，总的来说，共涉及四个方面的问题，即“天地人法”。

“天”就是总体，指对航空发动机的多学科融合、多专业综合以及设计、材料、制造、试验、验证、使用、维护等全产业链协同的复杂属性的认识。 2010年12月28日，工作人员正在航空发动机也容性与外物吸入损伤研究中心内进行模拟试验

“天”不强和中国航空发动机的发展历史有关。中国的发动机开始于修理和测仿，修理和测仿对总体的依赖度低，既不能从总体的角度对航空发动机本身的多学科融合和专业综合进行系统的流程规划，更不能从全产业链的角度对航空发动机的研发、生产、使用、退役作全局性规划。

跟踪仿研主导的逆向设计研发体系，不能从源头形成气动热力、结构完整性、材料工艺协同的优化设计，导致材料工艺攻关变成了常态，从而造成中国的材料牌号远远多于欧美和俄罗斯，但数据完备、成熟可用的关键材料少之又少的尴尬局面。而且，跟踪仿研主导的逆向设计研发体系，也不能系统牵引基础研究和关键技术的发展，使得基础研究处在无序发展状态，导致型号发展没有成熟的技术作为支撑。

“地”就是基础，是指航空发动机的“气、固、热、声、控、材料、工艺”等多个学科的应用基础，是知其所以然和跨越发展的基础。

“地”不厚和中国航空发动机的发展路径有关，没有“动力先行”自然没有“预研先行”，根本没有时间知其所以然，二、三动机还能仿研，四动机由于设计、材料、工艺及学科的高度耦合性，已经很难仿制，没有“地”的支撑，“形似”都很难达到，更谈不到“神似”了。

型号研制和关键技术攻关、甚至基础研究同时进行屡见不鲜，这严重违背了型号研制必须具备的技术成熟度条件，造成研制工作举步维艰。没有对各个基础学科规律的深入认识，很难支撑和引领“形神兼备”的自主创新。

“人”是这一战略领域成败的核心，这是指具有研发先进航空发动机的合适知识结构和能力结构的创新人才。

对照航空发动机国际标杆企业的人才结构可以看出，研发队伍普遍具有通用型人才（Generalist）、专业型人才（Specialist）、系统型人才（Universalist）等典型的橄榄型梯次特征。

以罗罗公司为例，其11300名研发人员中，约2000人为通用型人才、6000名为专业型人才，系统型人才为2000人。而在中国，各航空发动机主机研究所和企业设计人员已达到4000人的规模，但与罗罗公司近万名研发人员相比，依然有显著差距。

“人”不足和两方面的影响有关，一方面是国家长期未对该战略领域给予足够的重视，造成人才流失严重;另一方面是中国航空发动机的行业发展走了以“跟踪仿研为主”的发展路径，对人才的知识结构和能力结构要求，从学历教育、非学历教育到成长路径都存在系统性缺失。

“法”则是这一战略领域可持续发展的保障。这一方面是指国内航空发动机发展的立法保障，另一方面是指国际适航规章。

正如美国《国家关键技术计划》所描述的：“这是一个技术精深得使新手难以进入的领域，它需要国家充分保护并利用该领域的成果，需要长期数据和经验的积累以及国家大量的投资。”

适航法规是国际公约的要求，是民用航空产品进入民机市场的最低安全标准，首要功能是保障公共安全，对后发展国家来说也成为了事实上的技术壁垒。中国的航空发动机领域的发展还没有对国际立法体系和技术深入研究，也没有上升到国家立法保障的层面，对该领域的可持续发展有深远影响。

如何进行组织改革

目前，中国航空发动机正处于从“跟踪仿研”向“自主发展”转变的关键阶段，这些转变不仅表现在研究内容的技术特征上，也表现在组织模式必须由松散、无序、内耗走向系统、有序、协同，更需要国家基础研究计划的持续支持。

“系统”体现在多学科交叉、多专业综合、全产业链融合;“有序”体现在以技术成熟度为标志的技术承载主体有序、以承载主体特征为标志的人才和研究设施的有序，“协同”体现在全产业链的数据协同、人力和设施资源协同以及系统环境下的学科和专业协同。

作为大国，这种“系统、有序、协同”需要围绕国家战略产品建立自己的基础研究体系，设立专门基础研究计划，持续加大资金投入。 国产大型客机C919计架机在上海总装下线仪式现场，日前我国正在研制与C919飞机配套的发动机

这既要借鉴美国等体制，更要结合自身航空发动机基础研究的现实国情。具体组织架构上可以分为三层：

第一层次为最高决策层，代表国家意志行使重大事项决策，通过预算拨款，并对执行情况进行宏观调控。建议由国家成立航空发动机专业基础研究委员会或专门机构。

第二层为计划和综合实施层，建议由航空发动机相关国家实验室承担，采用协同创新模式，由高校、中科院、企业中在航发领域具有优势地位的单位组成。在专业基础研究委员会的指导下，进行重大、复杂科学问题的论证、分解、实施。

通用航空航天技术范文第3篇

目前，我国制造业已有较好基础，并已成为世界制造大国，工业增加值居世界第四位，约为美国的1/4、日本的1／2，与德国接近。产量居世界第—的有80多种产品。然而，我国制造的多是高消耗、低附加值产品，大量产品处于技术链和价值链的低端。在代表制造业发展方向和技术水平的装备制造业，我国的落后状况尤其明显，大多数装备生产企业没有核心技术和自主知识产权。同时，我国制造业劳动生产率水平偏低，许多部门的劳动生产率仅及美国、日本和德国的1／10，甚至低于马来西亚和印度尼西亚。这一差距，尤其明显地表现在资本密集型和知识密集型产业上。在此条件—卜，我国制造业不能继续在技术链低端延伸，不能依靠高消耗获得更多低附加值产品，必须用科学发展观指导制造业运行，转变制造业增长方式。

二、转变制造业增长方式必须发展现代制造技术

产品技术链，没有一个固化的定式，但总是由低端向高端发展。近年，它正伴随着现代制造技术的进步不断向高端延伸。目前，制造业技术链高端几乎被现代技术垄断，处于技术链高端的产品几乎都是由现代技术制造出来的。所以，要转变我国制造业增长方式，必须抓紧发展现代制造技术，通过现代技术促使制造业及其产品向技术链高端延伸，以便降低技术链低端产品的比重，相应提高技术链高端产品的比重。

在知识经济时代到来之际，微电子技术、光电子技术、生物技术、高分子化学工程技术、新型材料技术、原子能利用技术、航空航天技术和海洋开发工程技术等高新技术迅猛发展。以计算机广泛应用为基础的自动化技术和信息技术，与高新技术及传统制造方法结合起来，便产生了现代制造技术。

现代制造技术，保留和继承了传统制造技术的产品创新要求，如增加现有产品的功能，扩大现行产品的效用：增多现有产品的品种、款式和规格：缩小原产品的体积，减轻原产品的重量：简化产品结构，使产品零部件标准化、系列化、通用化：提高现有产品的功效，使之节能省耗等。但是，现代制造技术，在制造范畴的内涵与外延、制造工艺、制造系统和制造模式等方面，与传统制造技术均有重人差别。

在现代制造技术视野中，制造不是单纯把原料加工为成品的生产过程，它包括产品从构思设计到最终退出市场的整个生命周期，涉及产品的构思、构思方案筛选、确定产品概念、效益分析、设计制造和鉴定样品、市场试销、正式投产，以及产品的售前和售后服务等环节。

在现代制造技术视野中，制造不是单纯使用机械加工方法的生产过程，它除了机械加工方法外，还运用光电子加工方法、电子束加工方法、离子束加I：方法、硅微加工方法、电化学加工方法等，往往形成光、机、电一体化的工艺流程和加工系统。

三、发展现代制造技术的重点方向

现代制造技术正在朝着自动化、智能化、柔性化、集成化、精密化、微型化、清洁化、艺术化、个性化、高效化方向发展。为了转变制造业增长方式，促使制造业向技术链高端延伸，我国宜着重发展以下现代制造技术。

(一)以纳米技术为基础的微型系统制造技术

“纳米”是英文nan。meter的译名，是一种度量单位，是十亿分之一米，约相当于45个原子串起来那么长。纳米技术，表现为在纳米尺度(0．1nm到100nm之间)内研究物质的相互作用和运动规律，以及把它应用于实际的技术。其基本含义是在纳米尺寸范围认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创造新的物质。纳米技术以混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学等现代科学为理论基础，以计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术等现代技术为操作手段，是现代科学与现代技术相结合的产物。

纳米技术主要包括：纳米材料学(nanomaterials)、纳米动力学(nanodynamics)、纳内米电子学(nanoclectronics)、纳米生物学(nanobi010gy)和纳米药物学(nan。pharmics)。就制造技术角度来说，它主要含有纳米设计技术、纳米加工技术、纳米装配技术、纳米测量技术、纳米材料技术、纳米机械技术等。以纳米技术为基础，在纳米尺度上把机械技术与电子技术有机融合起来，便产生了微型系统制造技术。

自从硅微型压力传感器，作为第一个微型系统制造产品问世以来，相继研制成功微型齿轮、微型齿轮泵、微型气动涡轮及联接件、硅微型静电电机、微型加速度计等一系列这方面的产品。美国航空航天局运用微型系统制造技术，推出的一款微型卫星，其体积只相当于一枚25美分的硬币。

微型系统制造技术，对制造业的发展产生了巨大影响，已在航天航空、国防安全、医疗、生物等领域崭露头角，并在不断扩大应用范围。

(二)以电子束和离子束等加工为特色的超精密加工技术

超精密加工技术，一般表现为被加工对象的尺寸和形位精度达到零点几微米，表面粗糙度优于百分之几微米的加工技术。

这项技术包括超精密切削、超精密磨削、研磨和抛光、超精密微细加工等内容，主要用于超精密光学零件、超精密异形零件、超精密偶件和微机电产品等加工。

电广束、离子束、激光束等加工技术，通常出现在超精密微细加上领域，用来制造为集成电路配套的微小型传感器、执行器等新兴微机电产品，以及硅光刻技术和其他微细加工技术的生产设备、检测设备等。20世纪80年代以来，超精密加工技术，在超精密加工机床等设备、超精密加工刀具与加工工艺、超精密加工测量和控制，以及超精密加工所需要的恒温、隔热、洁净之类环境控制等方面，取得了一系列突破性进展。超精密加工技术投资大、风险高，但增值额和回报率也高得惊人。近来，发达国家把它作为提升国力的尖端技术竞相发展，前景非常好。

(三)以节约资源和保护环境为前提的省耗绿色制造技术

制造业在创造社会财富的同时，产生出大量废液、废气、固体废弃物等污染，会直接影响人类的生存环境，不利于社会的可持续发展。所以，需要探索符合环保要求的节能、省耗、少污染的生产方法，即绿色制造技术。绿色制造技术，立足于尽量减少制造业对环境带来的负面影响，促进产品制造与生存环境的协调发展，在提高企业效益的同时增进社会福祉。

这项技术的核心内容是，产品设计上，尽量提高可拆卸性、可回收性和可再制造性：生产工艺和设备选用上，尽量做到低物耗、低能耗、少废弃物、少污染。这项技术的其他内容，还包括绿色制造数据库和知识库、绿色制造过程建模、绿色制造集成技术、绿色制造评价方法等。

通用航空航天技术范文第4篇

2012年，主要航天国家继续推进一次性重型运载火箭研发，同时通过改进发动机设计、研制新燃料等技术革新降低发射成本。此外，新型运载技术、先进空间推进技术也是运载领域发展的重点。2012年，美国新型重型运载火箭研发继续稳步推进，J-2X上面级发动机、五段式固体火箭助推器按计划进行地面测试。7月，航天发射系统（SLS）先后完成了系统需求、系统定义和初步设计评审，NASA将着手开始火箭芯级初步的制造加工，为2014年的关键设计评审做准备。俄罗斯积极推进安加拉火箭的研发，目前该火箭已运抵发射场，等待2013年的首飞。此外，俄罗斯还计划发展具备探月能力的新型运载火箭，能源公司提交了与乌、哈两国联合建造超重型运载火箭计划。火箭将使用“能源-暴风雪”项目中的技术，运载能力最高达70吨。11月，欧洲航天局部长级会议决定，未来两年将继续推进“阿里安”-5ME和“阿里安”-6小型火箭的研制计划，以及两种运载火箭的通用技术。日本航空航天探索局（JAXA）则在2月宣布将改进H-2A火箭，使其运载能力提高一倍以上，从而提高在商业领域的竞争力。针对未来发展的需求，各国在研制新一代重型运载火箭的同时，也在积极推进可重复使用、亚轨道飞行、低成本快速发射等新型运载火箭技术。美国SpaceX公司于9月、11月和12月三次进行“蚱蜢”可重复使用火箭原型机的验证飞行，目标是研制两级可重复使用的“猎鹰”运载火箭，火箭能够用自身引擎实现基于起落架的着陆。“猎鹰”9火箭燃料成本只占发射成本的二百五十分之一，如果该计划成功，将极大降低“猎鹰”火箭的发射费用。欧洲航天局（ESA）正在准备“过渡性试验飞行器”（IXV）的首次下降着陆试验，为研制可重复使用飞行器提供技术支撑。此外，NASA正在与美国军方联合研制用于发射纳卫星的低成本运载火箭，该火箭能够以100万美元的成本实现24h内的快速发射。日本也计划在2013年进行“艾普西隆”（Epsilon）新型运载火箭的首次发射。该火箭采用了一系列新技术实现低成本和快速航天发射，目标是2017年将火箭的发射成本降低到3900万美元，并争取实现每月发射。在加强深空探索的大背景下，先进空间推进技术成为2012年发展的一个热点。1月，NASA授予诺•格公司合同，目标是研制一种用于“太空拖船”的高功率太阳能电推进系统，这种系统能够从低地球轨道（LEO）向地球同步轨道（GEO）运送卫星，以节省燃料成本和二级推进器的成本。由于太阳能在远离地球轨道的地方作为能源存在劣势，因此，核动力推进技术用于未来深空探索前景广阔。3月，斯科尔科沃基金会核分部负责人称，俄罗斯将在2017年前制造出适用于长距离载人飞行航天器的兆瓦级核推进系统，预计耗资超过2.47亿美元。NASA也正在研制“高级斯特林放射性同位素发电机”（ASRGs），与传统的放射性同位素热电发电机相比，每台ASRG只用1kg钚-238就能产生130W～140W的电力，而现有放射性同位素热电发电机需要4倍以上的钚才能产生同样电力。

国际空间站应用价值凸显，新型航天器发展稳步推进

2012年，国际空间站进入全面运营。俄罗斯的“联盟”飞船完成了4次载人运输服务，“进步”号货运飞船进行了4次货运补给，日本HTV和欧洲ATV货运飞船各进行一次补给任务。航天员进行了4次出舱活动，有效保障了国际空间站的常态运营。欧洲和美国分别召开专题研讨会，讨论如何将国际空间站作为一个技术试验平台为未来空间探索技术发展提供支持。2012年，国际空间站开展了多项空间科学实验和技术试验，空间科学成果倍出。技术试验包括：俄罗斯首次利用激光通信手段将电子数据传送到地面；ESA和NASA测试了星际通信协议，实现对地面机器人的远程操控；JAXA和NASA首次使用机械臂释放5颗立方体卫星，用于科学探测、教育及科技研发；NASA利用“进步”号货运飞船验证“零推进机动”（ZPM）试验；NASA使用加拿大机械臂在国际空间站上成功进行6次在轨燃料加注演示验证（RRM）试验。另外，还开展了几项维持国际空间站长期运行的技术试验，如新型交会对接系统试验、新型前定空间碎片规避机动（PDAM）系统等。这些技术试验的开展，不仅推动科学技术的进步，还为支持小行星、火星探索活动以及月球居住等未来深空探索技术的开发提供支持。2012年，在NASA及私营公司的联合推动下，美国商业航天器研制进展顺利。“龙”飞船完成首次国际空间站货运任务，负责载人商业航天器研制的波音公司、内华达山脉公司及空间探索技术公司（SpaceX）公司均已进入商业乘员开发计划的第三阶段，制定了满足NASA安全和性能要求的商业乘员运输认证计划。NASA“猎户座”飞船进行了系列降落伞试验及水上溅落试验，完成了包括对接窗在内的硬件组装，进行了压力检验测试，在进行热防护装置安装的同时，正在进行与“德尔它”4运载火箭连接适配器的制造，地面发射与运行系统也转入初步设计阶段，为“猎户座”飞船2014年首次验证飞行奠定了基础。2012年12月，俄罗斯宣布已完成其新型载人飞船的设计工作，相比现有的“联盟”飞船，新型飞船具有能发射至国际空间站以远和登月飞行等多重优势，计划于2017年试验飞行。波音公司和SpaceX公司还正在开发创新的发射中止系统，其设计理念是将发射中止系统集成到载人飞船上，在不需要提供逃逸救生功能时，可将燃料转移给飞船的动力系统，在某些情况下甚至具备可重复使用能力，从而在为航天员提供可靠逃逸救生支持的同时，进一步降低了近地轨道载人航天运输成本。

航天员系统研究成果显著，载人飞行逐步向深空探索迈进

2012年，美国和俄罗斯的航天员选拔工作进展顺利，各项航天医学实验全面展开，获得大量珍贵科学数据，NASA新一代航天服Z1通过初步测试。国际空间站航天员驻站时间计划延至一年，标志着未来载人航天飞行正逐步向长期飞行阶段过渡。2012年1月，俄罗斯加加林航天员中心从304位报名者中筛选出8位获选航天员候选人，这是俄罗斯首次公开选拔航天员，也是航天员选拔改革的第一步。未来，俄罗斯联邦航天局还将逐步淡化军事色彩，航天员大队的17名军人航天员退出现役，航天员训练中心余留军人也都转为预备役。2012年，多项医学实验取得阶段性成果：一是航天飞行引发的骨质疏松防治研究取得新进展。NASA研究发现快速诊断骨丢失方法，ESA研究人员发现航天员减少盐摄入量可以预防骨质疏松；二是长期飞行对航天员健康的影响成为研究重点，NASA科学家发现，微重力环境下，视力变化与身体上下肢体液的变化造成颅内压增高之间可能存在联系。视力变化的部分原因可能是由于“叶酸依赖型单碳代谢途径”发生变化，此项研究结果对NASA和未来航天员有着重要影响；三是航天员免疫系统变化影响实验广泛开展，NASA成功运用定量聚合酶链式反应（PCR）技术，针对困扰航天员的皮肤疾病带状疱疹，在早期病变开始前即可检测出免疫系统的变化，使得航天员在病痛出现之前即可接受治疗。11月，俄罗斯联邦航天局和NASA各选定1名航天员，计划进行为期一年驻站考察活动，将于2015年3月搭乘俄罗斯“联盟”号飞船启程。目前航天员及专家已经开始飞行前的准备工作，并确定以下七个重点研究领域：微重力环境下飞行如何影响航天员的视力问题；评估防治骨质流失和肌肉萎缩的锻炼和营养学方法；长时间生活在微重力环境下对免疫系统的影响；评估可以影响平衡和感知的神经前庭系统变化；乘员的行为、表现及人与人之间的关系可能发生的变化；辐射暴露的影响；评估乘员培训程序和可能发生的变化。NASA为航天员设计X1骨骼服与传统的骨骼服相比，X1可增大航天员的活动幅度，令其在空间行走也能感受如地球上一样的重力，这一功能可帮助航天员有效避免肌肉损耗。NASA研制新型舱外航天服Z1这套历时20年研制的新型舱外服拥有更有效的冷却设备以及处理二氧化碳的能力。目前该型航天服已通过初步测试，预计2015年将用于实际的飞行任务。研究人员还将根据Z1的设计继续研发其升级版Z2和Z3，如果试验进展顺利，Z3可能在2017年投入使用。

空间科学研究酝酿新发现，深空探索技术取得突破

2012年，以美国“火星科学实验室”为代表的深空探索计划取得成功，标志着人类深空探索技术取得了突破性进展，同时推动了太阳系空间科学研究的发展。5月，NASA的月球探测器“圣杯”（GRAIL）完成其主要研究任务并于12月成功撞月。根据GRAIL传回的数据，NASA绘制了首个高分辨率月球重力场图。9月，美国的“黎明”号探测器完成了对灶神星的考察，随后飞往谷神星，成为第一个环绕两颗不同天体运行的无人探测器；“信使”号探测器发现水星上大量冰水物质；“旅行者”1号探测器接近太阳系边缘，即将成为首个进入星际空间的探测器；“哈勃”望远镜发现迄今最古老螺旋星系。这些空间科学研究使得人类对宇宙的认知不断深入。8月，迄今为止质量最大、性能最先进的火星探测器———“好奇”号成功着陆火星。“好奇”号首次采用无线电通信技术，实现数据传输量和传输速度的最大化；利用导航计算机、反冲推进火箭和“天空起重机”技术，实现了安全准确着陆火星；以“多任务放射性同位素热电发生器”为核心的能源系统，具有连续供电能力强，供电量大，供电能力不受着陆位置的影响等特点；采用酚醛树脂浸渍碳烧蚀体”（PICA）为材料的“好奇”号隔热罩具有可拼接扩展性和苛刻环境承受性；此外，“好奇”号搭载了10种科学研究仪器，不仅能对目标进行拍照和取样，还可用于火星岩石土壤的化学成分分析，对火星大气及环境进行评估等。“好奇”号的成功，是人类深空探索的重要里程碑，标志着深空探索领域取得显著技术突破，将对美国乃至世界载人航天发展产生深远影响。2012年，各航天国家根据本国国情和航天发展战略，相继确立了自己的深空探索计划。俄罗斯在4月公布的“2030年前空间探索战略”中明确提出，2020年前俄罗斯将利用一系列登陆探测器，深入开展月球研究，并采集、带回月球土壤样本。2030年前进行月球载人试验飞行，实现航天员在月球表面着陆并返回地球，2030年后则进一步落实月球开发的大型项目，实现定期月球载人飞行，在月球部署空间站科学实验室，开发探索月球所需的可重复使用航天运输系统。此外，俄罗斯还准备在2020至2025年间，实施若干个探索太阳系重要行星的项目，向金星、火星和木星等地球周边的行星发射探测器。5月，ESA通过了木星冰月探测计划，该计划耗资10亿欧元，预计2022年完成。ESA还与俄罗斯正式签署协议，将于2016年和2018年合作进行“地外火星”任务。2012年底，NASA公布其未来数年的火星计划，其中包括2020年发射可能携带样本返回的火星漫游车。此外，印度的火星轨道器最早将于2013年11月升空，其主要任务是研究火星大气。为此，印度政府2012财年已经向ISRO拨款2500万美元。

载人航天国际合作日趋紧密，各方更加注重自身利益实现

通用航空航天技术范文第5篇

祝融之神力

中国新一代自主研发的大推力重型火箭“”5号即将踏上她的征程，为中国航天的近地轨道探索提供25吨的运载能力，同时也能够为深空探测带来更多的可能。这款与欧空局的“阿丽亚娜”火箭处在同一级别的重型火箭将开启中国航天的大推力时代。未来，数字化的、高效环保的“”5号和“”7号等火箭将逐步替代“”2号和“”3号火箭，执行大量的载人和货运任务。不过，在新一代火箭和老一代功勋火箭并存的这段时间里，我们当然不能停留在已经取得的成就上而停下奔跑的脚步。

放眼望去，更大型的运载火箭已经在美国和俄罗斯这样的航天强国中得到了立项。美国推出了“空间发射系统”（SpaceLaunch System，简称“SLS”火箭）的设计概念。这是一种从航天飞机系统中演变而来的运载火箭，由美国国家航空航天局（NASA）设计，主要是为了取代已遭取消的星座计划，并取代已经退役的航天飞机。在美国2010年的授权法案后，NASA计划将战神一号与战神五号合并为一个既可载人也可载物的运载火箭：之后再陆续发展为更大酬载量的版本。整体而言，SLS火箭与“土星”5号火箭比较相近。SLS火箭的发展分为两个阶段。第一阶段以载重量70吨的“星座计划”载人任务为主，发射时将产生3810吨的推力：第二阶段则会发展出载重量130吨的货运型火箭，发射推力约合4173吨，其高度和总重量将分别为117米和2948吨。初步预计第一阶段的SLS火箭将会在2017年年底之前M行绕月载荷发射测试。今后，这款火箭将具备将人类送上火星的能力。苏联解体后，俄罗斯开发了的一个全新的火箭系列，使用新一代的RD-170发动机替代了“质子”火箭的RD-275发动机和“联盟”火箭的RD-107发动机。按照重型火箭的新的命名方式，该系列火箭以西伯利亚东南部的安加拉河为名。这款由国营联合火箭航天集团公司研发的火箭采用模块化设计，可借由捆绑多个通用火箭模组随任务需要组合出不同推力的火箭，将巨型货物运送到近地轨道。“安加拉”火箭不但将成为俄罗斯未来重型火箭的主力，也会被其他一些国际客户所重视。

按照中国古代的传说，燧人氏了发明钻木取火，但有了火种不会保留和使用，后由祝融发明了使用火和保留火种的方法。黄帝于是封祝融为主管火的正火官。祝融拥有驾驭和使用天火的神力。希望祝融能够用这种神力庇佑在问天之路上求索的航天人，用更大推力的火箭突破近地轨道25吨的限制，早日让中国的运载火箭的运载能力达到100吨以上。这样，载人登月、载人探火的计划就可以更为顺利地推进下去。

鲁班之神技

随着中国载人空间站计划的稳步推进，在不久的将来，我们就能看到一个由多个舱段组合而成的中国长期有人照料的空间站运行在太空中。不过，随着空间站的任务越来越复杂，舱段越来越多，我们需要有一款功能强大且可靠耐用的太空机械臂。

1969年，加拿大受NASA的邀请，参与了航天飞机计划。1975年，NASA和加拿大国家研究理事会签署了一个合作谅解备忘录，加拿大开始为航天飞机研制遥控机械手系统，也就是经常被提到的“加拿大臂”。升级版的加拿大臂能够在太空中抓取和运送3 293千克的物体。这种有6个关节，450千克重，15.2米长，直径为38厘米的机械臂在航天飞机和国际空间站上都得到了大量应用。在释放和捕获卫星、维护保养哈勃望远镜、搭建国际空间站等任务中表现出色。

据说中国的锯子、墨斗、钩强、曲尺、古代大门扇上用来装饰及敲门的铺首都是鲁班发明的。但愿善于发明工具的鲁班之精神能够被航天人所传承，在今后中国制造的太空机械臂上发挥出精巧和精密的特点，为中国空间站的装配和大型航天器的抓取和释放提供条件。

老君之神丹

随着空间站技术和其他相关的太空技术的飞速发展。把人送入太空并长期生活早已不再是空间站存在的唯一意义。太空育种和太空制药将会成为人类航天探索的重要成果。实际上，早在上世纪60年代，人类就已经对在太空环境中的种子和胚胎进行了相关论证。如今，水稻、小麦、玉米、高粱、棉花、西瓜、辣椒等数十几类作物近500个品种进行了与太空育种有关的研究。经过太空育种和地面选种之后的作物，其生长周期、营养物质含量和产量等方面的指标都可以变得非常优秀。而太空制药更是把航天器对人类的贡献提升到了一个新的高度。

在微重力环境中，试管中的细胞不会沉降到容器底部，这些悠然悬浮在培养液中的细胞能够比地球上的细胞保持更加旺盛的生命力。由它们生产出来的生物制剂就会有更大的产量。从药品质量的角度来看，太空制药有着难以被地球上的任何一家药品研制单位企及的独特优势。在制药环节中，分离和提纯是两个常用的工艺。借助太空的微重力环境，电泳分离的方法制药的效率会得到大幅提升。早在上世纪70年代，美国和苏联联合进行的人类历史上第一次由两个国家的航天器配合完成的空间试验任务中，太空制药的优势就已经表现了出来。当时，在美苏两国宇航员的配合下，他们从5%的肾细胞中分离出了尿激素。虽然这个数据看起来感觉效率不高，但实际上这样的分离效率是地面实验室分离效率的将近10倍（微重力环境中，小颗粒不会像在地面上那样受重力影响而产生明显的沉淀现象，从而能够大幅提高电泳效率）。尿激素是一种用于能够溶解血栓的抗凝血特效药。以往因为其分离效率低从而极其昂贵，而当太空电泳制药能够大规模运作的时候，尿激素的产量会变得足够大，且成本会大幅下降。根据当时科学家的初步估计，仅抗凝血特效药这一种产品，仅在美国这一个国家，每年就足以拯救5万人的生命。

在中国古代神话中，炼制长生不老神丹的太上老君将他的八卦炉设在了天庭上的“离恨天兜率宫”中。我们不妨将其看做是一种隐喻，或许在不久的将来，中国人也能够在天上的宫阙中拥有一个和八卦炉有着同样神奇的能力的太空制药设备，为保护全人类幸福健康谋福利。

干将之神工

载人空间站在实现了成功运营之后，就不再是一个需要借助科研经费和政策扶持才能够坚持下去的大型空间科研设备，而是一个能够为大工业提供有力支持的生产工具。回顾1990年6月11日，在“和平”号空间站上，一个硕大的机械臂帮助“晶体”号舱段与“量子”2号舱段实现了对接。“晶体”号由两个密封舱组成：仪器载荷舱和仪表对接舱。作为“和平”号空间站的第二个径向舱，“晶体”号肩负将空间站由科研设备向工业生产设备转型的重要使命。利用太空的微重力和高洁净度等有利条件，“晶体”号在结构材料、电子器件、生物制剂和植物栽培工艺上都有良好的表现。这个舱段从科学研究的角度来看增强了“和平”号空间站的地球资源勘察和天体物理实验的能力，从航天员生活的角度来说，增大了空间站的空间，为长期载人飞行带来了更加有利的条件。但是，从更长远的角度来看，“晶体”号舱段里面的4个半导体炉在7个月内生产了价值1000万美元的空间材料具有更大的意义。

高温涡轮叶片、高纯度巨型单晶、高性能轴承中浑圆的滚珠、高性能光纤、高透明度的玻璃等都需要在微重力和高洁净度环境中来进行生产。另外，太空金属冶炼技术能够创造在地球上难以出现的新合金。工业纯铝的比重为2.71，铅的比重是11.34，铋的比重是9.78，当在地面上的人们试图将这三种金属合成合金的时候，会发现融化的铝液会漂浮在铋铅层的上方。因为铝的比重和这两种金属的差别实在太大，在地球表面的重力作用下，很难相互融合成为合金。而在太空的微重力环境中，比重的差别不会对金属的受力情况带来太多的影响，于是，这三种金属便有了形成合金的可能。借助美国的航天飞机，日本科学家已经制成了铝铅铋合金。这种在太空熔炉中以1300%加热半小时形成的合金在极低温度环境中会呈现出“超导”特性。今后，随着超导技术的发展，类似铝铅铋合金的这种生产方法将会得到大量应用。

传说中的干将莫邪善于打造宝剑，而在空间站中打造的新型材料和部件会为科学探索和工业生产提供强有力的支持，为人类文明的进步披荆斩棘。

诸葛之神策