通用航空航天技術

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通用航空航天技術范文第1篇

【關鍵詞】：航空航天；主題教育；學風建設；辯證關系

航空航天產業是關乎國防安全和大國地位的重要戰略性產業。隨著我國經濟實力和綜合國力的不斷提升，航空航天事業取得了豐碩成果。代表航空先進技術的C9飛機的立項研制，載人航天技術的關鍵性突破，無不令國人歡欣鼓舞。對學生開展航空航天主題教育，將進一步激發學生的愛國愛黨熱情，培養航空航天情結。學習是學生的天職，加強和改進學風建設是高校教育的長線工作。如何將航空航天主題教育和學風建設有機結合起來，把握二者的辯證關系，是航空類院校學生工作者思考的關鍵性問題。

一、航空航天主題教育的內涵

高校大學生主題教育活動是“推進校園文化建設的強大動力【1】”。對于航空類高校來說，航空航天主題教育是特色教育活動。航空航天主題教育是以航空航天為教育為主要內容，以弘揚航空航天精神為導向，采取集中觀看、主題座談、主題征文、知識競賽、科普教育等形式對大學生開展的主題性教育活動。它是情境教育中的一種方式，航空類院校學生活動中較為常見。旨在使大學生在以航空航天為主要內容的情境中，接受教育，蕩滌心靈，建立以情境為導向的感性認識，以此內化為成長成才的內在動力，達到引領積極向上的自我教育的目的。航空航天主題教育具有主題性、內化性和實效性等鮮明特征。

二、學生學風建設的內涵

學生學風，從廣義上講就是大學生在治學精神、治學態度和治學方法等方面的風格，也是大學生的知、情、意、行在學習問題上的綜合表現。學風建設就是從教、學、管三方面入手，以提升教師教學水平、激發學生的學習主動性和加強學生日常管理等為切入點，在外在教育和內在激勵兩方面雙管齊下，加強和改進學風的系列舉措。學生的天職是學習，學風建設旨在改變的是學生的學習狀態，激發的是成才意識。學風建設同樣具有主題性、內化性和實效性等鮮明特征，這與航空航天主題教育基本相同。

三、航空航天主題教育與學風建設的辯證關系

航空航天主題教育和學風建設，兩者不是獨立的，而是互相作用、互相補充的。作為一種主題活動方式，航空航天主題教育為學風建設營造有利氛圍，發揮情境育人的內化作用。另一方面，航空航天主題也能從更大程度上激發學生愛校愛專業的熱情，從而為學風建設提供原始動力源泉。作為航空類高校的一項重點工作，學風建設將為航空航天主題教育提供必要的思想保障。對于航空類院校的學生來講，只要認識到了學習的重要性，以積極地態度參與到學習當中，必然有利于航空航天主題教育活動的有效開展。

1.航空航天主題教育為學風建設提供環境條件

航空航天主題教育作為情境教育的一種方式，必然通過營造良好的環境氛圍來內化人的心靈，達到認同教育效果的最終目的。比如開展集中觀看神舟九號發射等活動，基于發射活動本身再加上活動氛圍的營造，勢必將激發學生的愛國熱情，并形成持久的激勵作用。從中可以看出，氛圍營造的作用是無窮的。學生深感航空航天事業的迅猛發展直接來源于祖國科技的強大，對學習、對理想、對成才的追求也就更加地強烈，這就是情境育人的作用所在。作為校園文化的一部分，航空航天主題教育必然為學風建設提供必要的環境條件。通過主題教育活動，逐步引導學生把“個人理想融入到建設社會主義現代化共同理想【2】”中， 以此強化理想信念教育，對學生建設具有重要的推動作用。

2.航空航天主題教育為學風建設激發興趣動力

對專業的認同是提升學風興趣的關鍵所在。對于航空院校的學生來講，有些學生所錄取的專業并非是第一志愿專業，有的甚至是參考專業。其中一部分學生為調劑錄取。這些學生的專業認同感是不強的，或多或少的對專業認識不清，就業方向不明確。上述緣由使這些學生或多或少失去了學習的興趣和動力，更談不上具有成長成才意識。主題教育必須與群體特征相互適應【3】，對航空類院校的學生開展航空航天主題教育，將更有效地激發學生愛校愛專業的熱情，從而激發出原始的學習動力，增強學習的針對性和實效性。航空類高校可根據學生工作現狀，適時組建航空航天科普宣傳團隊和未來飛行器設計團隊。前一團隊是面向中小學生源基地，組織學生團隊到學校開展航空航天科普教育，發揮學生的專業優勢，增強學習專業的信心和動力。后一團隊是組隊參加校級或省部級以上的未來飛行器設計大賽，培養學生的專業實踐能力。類似于上述活動的開展勢必使學生增強對專業的正確認識，以切身行動投入到活動中，學習的動力更足了。

3.學風建設為航空航天主題教育奠定思想保障

對于初到大學的學生而言，剛剛完成由高中到大學的轉變，身雖已到大學，但心卻還在高中，思想的轉變需要一段時間的適應。生活上的不適應，學習方式上的差別，是剛入學的新生所面臨的首要問題。在這當中，也定會產生一定的心理落差。因此，對于剛入學學生的學風建設來講，首先應解決思想認識上的問題。采取切實可行的方法和舉措，讓學生主動去接觸新生事物，去學會適應新的環境和學習方式，應該說是學風建設的首要任務。思想問題解決了，態度端正了，學習也就主動了。其實對于學風建設整個工作，思想認識應該是根本問題。誤區的糾正為自主學習清除了不利障礙，也為學生培養綜合素養及航空航天情結提供了思想準備。打消了思想顧慮，學生也就愿意去思考自己的專業以及與專業相關的問題也更愿意投入到航空航天主題教育活動中去。

4.學風建設為航空航天主題教育提供方法指導

學風建設的基本方法對于航空航天主題教育活動的開展具有重要的借鑒意義。從一般意義上講，學風建設的基本方法和策略有主題教育、結對對接、興趣引領、動力激發等。如此的策略和方法也同樣適用于主題教育，為之提供方法上的指導。主題教育是航空航天教育的常用方式，結對對接可以用在開展學生科研實習活動中，興趣引領和動力激發是學風建設和航空航天教育的通用策略。

四、結論

學風建設是高校學生工作的永恒主題，在實際的工作中，我們必須正確處理好學風建設與航空航天主題教育的辯證關系，發揮彼此的促進作用，為做好人才培養工作提供必要條件。在理順好兩者的辯證關系后，如何利用這種辯證關系并實現兩者有效嫁接是個關鍵性問題。

參考文獻：

1.王貴鋒、徐忠杰、胡國慶. 《大學生主題教育活動及其品牌化研究》.《職教探索》，2012.11.

2.白義香.《大學生主題教育活動模式的探討》.《湘潮》，2007.9.

3.周彩根、劉鎖娣.《建設主題教育體系 創新和延伸大學生思想政治工作》.《常州學院學報，2011.6.

通用航空航天技術范文第2篇

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航空動力是工業皇冠上的明珠，是多學科耦合、多專業綜合的最復雜的智能機械之一，是綜合國力的重要體現，對國民經濟和國家安全具有不可替代的作用，是必須下決心走自主創新之路才能實現跨越發展的戰略必爭領域。

站在國家重大專項實施的十字路口，如何通過自主發展實現由“跟跑、并跑”到“領跑”的跨越是當前的重大問題。

美國如何“沿途下蛋”

作為人類研制過的最復雜機械之一，類似航空發動機這樣的高端產品的特征就是核心技術堆集，沒有核心技術就沒有現動機。

這一核心技術要回答的問題，不僅包括怎么做，還包括為什么這么做。而要回答這些問題，必須以精深的科學知識為基礎，其途徑就是基礎研究。

基礎研究是現代西方發動機行業的基礎。西方國家通過幾十年的基礎研究，投入了大量人力、物力、財力，獲取大量工具、準則和實驗數據庫，才基本掌握了核心技術。

航空發動機基礎研究面臨的各類問題范圍廣、難度大，因此需要建立長期的國家級發動機基礎研究計劃。以美國為例，政府通過實施IHPTET和VAATE等計劃，顯著提高了美國發動機的科學水平和技術能力，而且可以“沿途下蛋”，不僅大幅度提高現役發動機性能，也對四代機F119、F120等研制提供了強有力技術支持。

在科研經費方面，美國NASA每年專用于支持航空發動機方向的基礎科研經費超過1.2億美元。

自美國等國家1959年實施“航空航天推進計劃”以來，已經連續不斷地實施了30余項不針對具體型號的航空發動機技術研究計劃，這使得美國發動機技術處于國際領先的地位。

反觀中國，由于在較長時間內對“預研先行”的客觀規律缺乏深刻認識，預先研究的投入也不足。在引進、跟蹤仿研時，也沒有足夠的經費來安排消化吸收，很多技術問題都是“知其然不知其所以然”，并沒有完全吃透，難以真正掌握關鍵技術去再創新，引進工作并沒有真正起到促進自主創新發展的作用。

中國正由跟蹤仿研轉向自主創新

中國航空發動機發展從軍機起步，歷經了引進修理、跟蹤仿研和改進改型三個時期，軍用航空發動機技術水平已經實現由第二代向第三代的跨越，并向第四代邁進。

民用航空發動機面臨著適航技術和知識產權的雙重壁壘，已經開始了自主研制，但無論是渦扇、渦軸，還是通航動力的商業產品基本空白。

目前，在軍用航空發動機領域，只有美、俄、英、法四國可以獨立研制和發展一流水平的發動機;民用航空發動機市場的技術、資金和產業門檻更高，目前真正具有技術和商業優勢的只有美、英、法三國的四家公司。

無論是英國羅羅公司、美國GE公司、PW公司還是蘇聯，都是引進專利后開始自主研制。發動機強國都走了一條與國內工業發展水平相適應、適度超前的自主發展道路，形成了鮮明的技術特色。

從宏觀上看，羅羅公司的三轉子構型、PW公司的齒輪驅動風扇等不同的技術路線都實現了高性能指標，同樣具有商業競爭力;從微觀上看，渦輪葉片的材料、內冷通道和外氣膜冷卻方式各有不同，也都實現了高冷卻效率和長壽命。蘇聯的軍用發動機也走出了一條不同于歐美的技術路線，在四動機上采用了外涵換熱器的獨特結構，彌補了材料耐溫不夠的缺陷。

反觀中國，跟蹤仿研的主導思想導致了技術路線的搖擺不定，與發動機強國的差距越來越大，只有找到一條適合中國發動機發展的技術道路，才能彎道超車，實現跨越。

因此，對中國來說，轉變發展方式是必然的。所謂轉變就是指由跟蹤仿研主導的逆向設計研發體系向自主創新主導的正向設計研發體系的轉變，這既是我國航空動力近60年發展經驗和教訓的總結，也是國家重大專項的戰略要求。

“天地人法”合一的正向體系

我認為，要建立自主創新主導的正向設計研發體系，總的來說，共涉及四個方面的問題，即“天地人法”。

“天”就是總體，指對航空發動機的多學科融合、多專業綜合以及設計、材料、制造、試驗、驗證、使用、維護等全產業鏈協同的復雜屬性的認識。 2010年12月28日，工作人員正在航空發動機也容性與外物吸入損傷研究中心內進行模擬試驗

“天”不強和中國航空發動機的發展歷史有關。中國的發動機開始于修理和測仿，修理和測仿對總體的依賴度低，既不能從總體的角度對航空發動機本身的多學科融合和專業綜合進行系統的流程規劃，更不能從全產業鏈的角度對航空發動機的研發、生產、使用、退役作全局性規劃。

跟蹤仿研主導的逆向設計研發體系，不能從源頭形成氣動熱力、結構完整性、材料工藝協同的優化設計，導致材料工藝攻關變成了常態，從而造成中國的材料牌號遠遠多于歐美和俄羅斯，但數據完備、成熟可用的關鍵材料少之又少的尷尬局面。而且，跟蹤仿研主導的逆向設計研發體系，也不能系統牽引基礎研究和關鍵技術的發展，使得基礎研究處在無序發展狀態，導致型號發展沒有成熟的技術作為支撐。

“地”就是基礎，是指航空發動機的“氣、固、熱、聲、控、材料、工藝”等多個學科的應用基礎，是知其所以然和跨越發展的基礎。

“地”不厚和中國航空發動機的發展路徑有關，沒有“動力先行”自然沒有“預研先行”，根本沒有時間知其所以然，二、三動機還能仿研，四動機由于設計、材料、工藝及學科的高度耦合性，已經很難仿制，沒有“地”的支撐，“形似”都很難達到，更談不到“神似”了。

型號研制和關鍵技術攻關、甚至基礎研究同時進行屢見不鮮，這嚴重違背了型號研制必須具備的技術成熟度條件，造成研制工作舉步維艱。沒有對各個基礎學科規律的深入認識，很難支撐和引領“形神兼備”的自主創新。

“人”是這一戰略領域成敗的核心，這是指具有研發先進航空發動機的合適知識結構和能力結構的創新人才。

對照航空發動機國際標桿企業的人才結構可以看出，研發隊伍普遍具有通用型人才（Generalist）、專業型人才（Specialist）、系統型人才（Universalist）等典型的橄欖型梯次特征。

以羅羅公司為例，其11300名研發人員中，約2000人為通用型人才、6000名為專業型人才，系統型人才為2000人。而在中國，各航空發動機主機研究所和企業設計人員已達到4000人的規模，但與羅羅公司近萬名研發人員相比，依然有顯著差距。

“人”不足和兩方面的影響有關，一方面是國家長期未對該戰略領域給予足夠的重視，造成人才流失嚴重;另一方面是中國航空發動機的行業發展走了以“跟蹤仿研為主”的發展路徑，對人才的知識結構和能力結構要求，從學歷教育、非學歷教育到成長路徑都存在系統性缺失。

“法”則是這一戰略領域可持續發展的保障。這一方面是指國內航空發動機發展的立法保障，另一方面是指國際適航規章。

正如美國《國家關鍵技術計劃》所描述的：“這是一個技術精深得使新手難以進入的領域，它需要國家充分保護并利用該領域的成果，需要長期數據和經驗的積累以及國家大量的投資。”

適航法規是國際公約的要求，是民用航空產品進入民機市場的最低安全標準，首要功能是保障公共安全，對后發展國家來說也成為了事實上的技術壁壘。中國的航空發動機領域的發展還沒有對國際立法體系和技術深入研究，也沒有上升到國家立法保障的層面，對該領域的可持續發展有深遠影響。

如何進行組織改革

目前，中國航空發動機正處于從“跟蹤仿研”向“自主發展”轉變的關鍵階段，這些轉變不僅表現在研究內容的技術特征上，也表現在組織模式必須由松散、無序、內耗走向系統、有序、協同，更需要國家基礎研究計劃的持續支持。

“系統”體現在多學科交叉、多專業綜合、全產業鏈融合;“有序”體現在以技術成熟度為標志的技術承載主體有序、以承載主體特征為標志的人才和研究設施的有序，“協同”體現在全產業鏈的數據協同、人力和設施資源協同以及系統環境下的學科和專業協同。

作為大國，這種“系統、有序、協同”需要圍繞國家戰略產品建立自己的基礎研究體系，設立專門基礎研究計劃，持續加大資金投入。 國產大型客機C919計架機在上海總裝下線儀式現場，日前我國正在研制與C919飛機配套的發動機

這既要借鑒美國等體制，更要結合自身航空發動機基礎研究的現實國情。具體組織架構上可以分為三層：

第一層次為最高決策層，代表國家意志行使重大事項決策，通過預算撥款，并對執行情況進行宏觀調控。建議由國家成立航空發動機專業基礎研究委員會或專門機構。

第二層為計劃和綜合實施層，建議由航空發動機相關國家實驗室承擔，采用協同創新模式，由高校、中科院、企業中在航發領域具有優勢地位的單位組成。在專業基礎研究委員會的指導下，進行重大、復雜科學問題的論證、分解、實施。

通用航空航天技術范文第3篇

目前，我國制造業已有較好基礎，并已成為世界制造大國，工業增加值居世界第四位，約為美國的1/4、日本的1／2，與德國接近。產量居世界第—的有80多種產品。然而，我國制造的多是高消耗、低附加值產品，大量產品處于技術鏈和價值鏈的低端。在代表制造業發展方向和技術水平的裝備制造業，我國的落后狀況尤其明顯，大多數裝備生產企業沒有核心技術和自主知識產權。同時，我國制造業勞動生產率水平偏低，許多部門的勞動生產率僅及美國、日本和德國的1／10，甚至低于馬來西亞和印度尼西亞。這一差距，尤其明顯地表現在資本密集型和知識密集型產業上。在此條件—卜，我國制造業不能繼續在技術鏈低端延伸，不能依靠高消耗獲得更多低附加值產品，必須用科學發展觀指導制造業運行，轉變制造業增長方式。

二、轉變制造業增長方式必須發展現代制造技術

產品技術鏈，沒有一個固化的定式，但總是由低端向高端發展。近年，它正伴隨著現代制造技術的進步不斷向高端延伸。目前，制造業技術鏈高端幾乎被現代技術壟斷，處于技術鏈高端的產品幾乎都是由現代技術制造出來的。所以，要轉變我國制造業增長方式，必須抓緊發展現代制造技術，通過現代技術促使制造業及其產品向技術鏈高端延伸，以便降低技術鏈低端產品的比重，相應提高技術鏈高端產品的比重。

在知識經濟時代到來之際，微電子技術、光電子技術、生物技術、高分子化學工程技術、新型材料技術、原子能利用技術、航空航天技術和海洋開發工程技術等高新技術迅猛發展。以計算機廣泛應用為基礎的自動化技術和信息技術，與高新技術及傳統制造方法結合起來，便產生了現代制造技術。

現代制造技術，保留和繼承了傳統制造技術的產品創新要求，如增加現有產品的功能，擴大現行產品的效用：增多現有產品的品種、款式和規格：縮小原產品的體積，減輕原產品的重量：簡化產品結構，使產品零部件標準化、系列化、通用化：提高現有產品的功效，使之節能省耗等。但是，現代制造技術，在制造范疇的內涵與外延、制造工藝、制造系統和制造模式等方面，與傳統制造技術均有重人差別。

在現代制造技術視野中，制造不是單純把原料加工為成品的生產過程，它包括產品從構思設計到最終退出市場的整個生命周期，涉及產品的構思、構思方案篩選、確定產品概念、效益分析、設計制造和鑒定樣品、市場試銷、正式投產，以及產品的售前和售后服務等環節。

在現代制造技術視野中，制造不是單純使用機械加工方法的生產過程，它除了機械加工方法外，還運用光電子加工方法、電子束加工方法、離子束加I：方法、硅微加工方法、電化學加工方法等，往往形成光、機、電一體化的工藝流程和加工系統。

三、發展現代制造技術的重點方向

現代制造技術正在朝著自動化、智能化、柔性化、集成化、精密化、微型化、清潔化、藝術化、個性化、高效化方向發展。為了轉變制造業增長方式，促使制造業向技術鏈高端延伸，我國宜著重發展以下現代制造技術。

(一)以納米技術為基礎的微型系統制造技術

“納米”是英文nan。meter的譯名，是一種度量單位，是十億分之一米，約相當于45個原子串起來那么長。納米技術，表現為在納米尺度(0．1nm到100nm之間)內研究物質的相互作用和運動規律，以及把它應用于實際的技術。其基本含義是在納米尺寸范圍認識和改造自然，通過直接操作和安排原子、分子創造新的物質。納米技術以混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學等現代科學為理論基礎，以計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術等現代技術為操作手段，是現代科學與現代技術相結合的產物。

納米技術主要包括：納米材料學(nanomaterials)、納米動力學(nanodynamics)、納內米電子學(nanoclectronics)、納米生物學(nanobi010gy)和納米藥物學(nan。pharmics)。就制造技術角度來說，它主要含有納米設計技術、納米加工技術、納米裝配技術、納米測量技術、納米材料技術、納米機械技術等。以納米技術為基礎，在納米尺度上把機械技術與電子技術有機融合起來，便產生了微型系統制造技術。

自從硅微型壓力傳感器，作為第一個微型系統制造產品問世以來，相繼研制成功微型齒輪、微型齒輪泵、微型氣動渦輪及聯接件、硅微型靜電電機、微型加速度計等一系列這方面的產品。美國航空航天局運用微型系統制造技術，推出的一款微型衛星，其體積只相當于一枚25美分的硬幣。

微型系統制造技術，對制造業的發展產生了巨大影響，已在航天航空、國防安全、醫療、生物等領域嶄露頭角，并在不斷擴大應用范圍。

(二)以電子束和離子束等加工為特色的超精密加工技術

超精密加工技術，一般表現為被加工對象的尺寸和形位精度達到零點幾微米，表面粗糙度優于百分之幾微米的加工技術。

這項技術包括超精密切削、超精密磨削、研磨和拋光、超精密微細加工等內容，主要用于超精密光學零件、超精密異形零件、超精密偶件和微機電產品等加工。

電廣束、離子束、激光束等加工技術，通常出現在超精密微細加上領域，用來制造為集成電路配套的微小型傳感器、執行器等新興微機電產品，以及硅光刻技術和其他微細加工技術的生產設備、檢測設備等。20世紀80年代以來，超精密加工技術，在超精密加工機床等設備、超精密加工刀具與加工工藝、超精密加工測量和控制，以及超精密加工所需要的恒溫、隔熱、潔凈之類環境控制等方面，取得了一系列突破性進展。超精密加工技術投資大、風險高，但增值額和回報率也高得驚人。近來，發達國家把它作為提升國力的尖端技術競相發展，前景非常好。

(三)以節約資源和保護環境為前提的省耗綠色制造技術

制造業在創造社會財富的同時，產生出大量廢液、廢氣、固體廢棄物等污染，會直接影響人類的生存環境，不利于社會的可持續發展。所以，需要探索符合環保要求的節能、省耗、少污染的生產方法，即綠色制造技術。綠色制造技術，立足于盡量減少制造業對環境帶來的負面影響，促進產品制造與生存環境的協調發展，在提高企業效益的同時增進社會福祉。

這項技術的核心內容是，產品設計上，盡量提高可拆卸性、可回收性和可再制造性：生產工藝和設備選用上，盡量做到低物耗、低能耗、少廢棄物、少污染。這項技術的其他內容，還包括綠色制造數據庫和知識庫、綠色制造過程建模、綠色制造集成技術、綠色制造評價方法等。

通用航空航天技術范文第4篇

2012年，主要航天國家繼續推進一次性重型運載火箭研發，同時通過改進發動機設計、研制新燃料等技術革新降低發射成本。此外，新型運載技術、先進空間推進技術也是運載領域發展的重點。2012年，美國新型重型運載火箭研發繼續穩步推進，J-2X上面級發動機、五段式固體火箭助推器按計劃進行地面測試。7月，航天發射系統（SLS）先后完成了系統需求、系統定義和初步設計評審，NASA將著手開始火箭芯級初步的制造加工，為2014年的關鍵設計評審做準備。俄羅斯積極推進安加拉火箭的研發，目前該火箭已運抵發射場，等待2013年的首飛。此外，俄羅斯還計劃發展具備探月能力的新型運載火箭，能源公司提交了與烏、哈兩國聯合建造超重型運載火箭計劃。火箭將使用“能源-暴風雪”項目中的技術，運載能力最高達70噸。11月，歐洲航天局部長級會議決定，未來兩年將繼續推進“阿里安”-5ME和“阿里安”-6小型火箭的研制計劃，以及兩種運載火箭的通用技術。日本航空航天探索局（JAXA）則在2月宣布將改進H-2A火箭，使其運載能力提高一倍以上，從而提高在商業領域的競爭力。針對未來發展的需求，各國在研制新一代重型運載火箭的同時，也在積極推進可重復使用、亞軌道飛行、低成本快速發射等新型運載火箭技術。美國SpaceX公司于9月、11月和12月三次進行“蚱蜢”可重復使用火箭原型機的驗證飛行，目標是研制兩級可重復使用的“獵鷹”運載火箭，火箭能夠用自身引擎實現基于起落架的著陸。“獵鷹”9火箭燃料成本只占發射成本的二百五十分之一，如果該計劃成功，將極大降低“獵鷹”火箭的發射費用。歐洲航天局（ESA）正在準備“過渡性試驗飛行器”（IXV）的首次下降著陸試驗，為研制可重復使用飛行器提供技術支撐。此外，NASA正在與美國軍方聯合研制用于發射納衛星的低成本運載火箭，該火箭能夠以100萬美元的成本實現24h內的快速發射。日本也計劃在2013年進行“艾普西隆”（Epsilon）新型運載火箭的首次發射。該火箭采用了一系列新技術實現低成本和快速航天發射，目標是2017年將火箭的發射成本降低到3900萬美元，并爭取實現每月發射。在加強深空探索的大背景下，先進空間推進技術成為2012年發展的一個熱點。1月，NASA授予諾•格公司合同，目標是研制一種用于“太空拖船”的高功率太陽能電推進系統，這種系統能夠從低地球軌道（LEO）向地球同步軌道（GEO）運送衛星，以節省燃料成本和二級推進器的成本。由于太陽能在遠離地球軌道的地方作為能源存在劣勢，因此，核動力推進技術用于未來深空探索前景廣闊。3月，斯科爾科沃基金會核分部負責人稱，俄羅斯將在2017年前制造出適用于長距離載人飛行航天器的兆瓦級核推進系統，預計耗資超過2.47億美元。NASA也正在研制“高級斯特林放射性同位素發電機”（ASRGs），與傳統的放射性同位素熱電發電機相比，每臺ASRG只用1kg钚-238就能產生130W～140W的電力，而現有放射性同位素熱電發電機需要4倍以上的钚才能產生同樣電力。

國際空間站應用價值凸顯，新型航天器發展穩步推進

2012年，國際空間站進入全面運營。俄羅斯的“聯盟”飛船完成了4次載人運輸服務，“進步”號貨運飛船進行了4次貨運補給，日本HTV和歐洲ATV貨運飛船各進行一次補給任務。航天員進行了4次出艙活動，有效保障了國際空間站的常態運營。歐洲和美國分別召開專題研討會，討論如何將國際空間站作為一個技術試驗平臺為未來空間探索技術發展提供支持。2012年，國際空間站開展了多項空間科學實驗和技術試驗，空間科學成果倍出。技術試驗包括：俄羅斯首次利用激光通信手段將電子數據傳送到地面；ESA和NASA測試了星際通信協議，實現對地面機器人的遠程操控；JAXA和NASA首次使用機械臂釋放5顆立方體衛星，用于科學探測、教育及科技研發；NASA利用“進步”號貨運飛船驗證“零推進機動”（ZPM）試驗；NASA使用加拿大機械臂在國際空間站上成功進行6次在軌燃料加注演示驗證（RRM）試驗。另外，還開展了幾項維持國際空間站長期運行的技術試驗，如新型交會對接系統試驗、新型前定空間碎片規避機動（PDAM）系統等。這些技術試驗的開展，不僅推動科學技術的進步，還為支持小行星、火星探索活動以及月球居住等未來深空探索技術的開發提供支持。2012年，在NASA及私營公司的聯合推動下，美國商業航天器研制進展順利。“龍”飛船完成首次國際空間站貨運任務，負責載人商業航天器研制的波音公司、內華達山脈公司及空間探索技術公司（SpaceX）公司均已進入商業乘員開發計劃的第三階段，制定了滿足NASA安全和性能要求的商業乘員運輸認證計劃。NASA“獵戶座”飛船進行了系列降落傘試驗及水上濺落試驗，完成了包括對接窗在內的硬件組裝，進行了壓力檢驗測試，在進行熱防護裝置安裝的同時，正在進行與“德爾它”4運載火箭連接適配器的制造，地面發射與運行系統也轉入初步設計階段，為“獵戶座”飛船2014年首次驗證飛行奠定了基礎。2012年12月，俄羅斯宣布已完成其新型載人飛船的設計工作，相比現有的“聯盟”飛船，新型飛船具有能發射至國際空間站以遠和登月飛行等多重優勢，計劃于2017年試驗飛行。波音公司和SpaceX公司還正在開發創新的發射中止系統，其設計理念是將發射中止系統集成到載人飛船上，在不需要提供逃逸救生功能時，可將燃料轉移給飛船的動力系統，在某些情況下甚至具備可重復使用能力，從而在為航天員提供可靠逃逸救生支持的同時，進一步降低了近地軌道載人航天運輸成本。

航天員系統研究成果顯著，載人飛行逐步向深空探索邁進

2012年，美國和俄羅斯的航天員選拔工作進展順利，各項航天醫學實驗全面展開，獲得大量珍貴科學數據，NASA新一代航天服Z1通過初步測試。國際空間站航天員駐站時間計劃延至一年，標志著未來載人航天飛行正逐步向長期飛行階段過渡。2012年1月，俄羅斯加加林航天員中心從304位報名者中篩選出8位獲選航天員候選人，這是俄羅斯首次公開選拔航天員，也是航天員選拔改革的第一步。未來，俄羅斯聯邦航天局還將逐步淡化軍事色彩，航天員大隊的17名軍人航天員退出現役，航天員訓練中心余留軍人也都轉為預備役。2012年，多項醫學實驗取得階段性成果：一是航天飛行引發的骨質疏松防治研究取得新進展。NASA研究發現快速診斷骨丟失方法，ESA研究人員發現航天員減少鹽攝入量可以預防骨質疏松；二是長期飛行對航天員健康的影響成為研究重點，NASA科學家發現，微重力環境下，視力變化與身體上下肢體液的變化造成顱內壓增高之間可能存在聯系。視力變化的部分原因可能是由于“葉酸依賴型單碳代謝途徑”發生變化，此項研究結果對NASA和未來航天員有著重要影響；三是航天員免疫系統變化影響實驗廣泛開展，NASA成功運用定量聚合酶鏈式反應（PCR）技術，針對困擾航天員的皮膚疾病帶狀皰疹，在早期病變開始前即可檢測出免疫系統的變化，使得航天員在病痛出現之前即可接受治療。11月，俄羅斯聯邦航天局和NASA各選定1名航天員，計劃進行為期一年駐站考察活動，將于2015年3月搭乘俄羅斯“聯盟”號飛船啟程。目前航天員及專家已經開始飛行前的準備工作，并確定以下七個重點研究領域：微重力環境下飛行如何影響航天員的視力問題；評估防治骨質流失和肌肉萎縮的鍛煉和營養學方法；長時間生活在微重力環境下對免疫系統的影響；評估可以影響平衡和感知的神經前庭系統變化；乘員的行為、表現及人與人之間的關系可能發生的變化；輻射暴露的影響；評估乘員培訓程序和可能發生的變化。NASA為航天員設計X1骨骼服與傳統的骨骼服相比，X1可增大航天員的活動幅度，令其在空間行走也能感受如地球上一樣的重力，這一功能可幫助航天員有效避免肌肉損耗。NASA研制新型艙外航天服Z1這套歷時20年研制的新型艙外服擁有更有效的冷卻設備以及處理二氧化碳的能力。目前該型航天服已通過初步測試，預計2015年將用于實際的飛行任務。研究人員還將根據Z1的設計繼續研發其升級版Z2和Z3，如果試驗進展順利，Z3可能在2017年投入使用。

空間科學研究醞釀新發現，深空探索技術取得突破

2012年，以美國“火星科學實驗室”為代表的深空探索計劃取得成功，標志著人類深空探索技術取得了突破性進展，同時推動了太陽系空間科學研究的發展。5月，NASA的月球探測器“圣杯”（GRAIL）完成其主要研究任務并于12月成功撞月。根據GRAIL傳回的數據，NASA繪制了首個高分辨率月球重力場圖。9月，美國的“黎明”號探測器完成了對灶神星的考察，隨后飛往谷神星，成為第一個環繞兩顆不同天體運行的無人探測器；“信使”號探測器發現水星上大量冰水物質；“旅行者”1號探測器接近太陽系邊緣，即將成為首個進入星際空間的探測器；“哈勃”望遠鏡發現迄今最古老螺旋星系。這些空間科學研究使得人類對宇宙的認知不斷深入。8月，迄今為止質量最大、性能最先進的火星探測器———“好奇”號成功著陸火星。“好奇”號首次采用無線電通信技術，實現數據傳輸量和傳輸速度的最大化；利用導航計算機、反沖推進火箭和“天空起重機”技術，實現了安全準確著陸火星；以“多任務放射性同位素熱電發生器”為核心的能源系統，具有連續供電能力強，供電量大，供電能力不受著陸位置的影響等特點；采用酚醛樹脂浸漬碳燒蝕體”（PICA）為材料的“好奇”號隔熱罩具有可拼接擴展性和苛刻環境承受性；此外，“好奇”號搭載了10種科學研究儀器，不僅能對目標進行拍照和取樣，還可用于火星巖石土壤的化學成分分析，對火星大氣及環境進行評估等。“好奇”號的成功，是人類深空探索的重要里程碑，標志著深空探索領域取得顯著技術突破，將對美國乃至世界載人航天發展產生深遠影響。2012年，各航天國家根據本國國情和航天發展戰略，相繼確立了自己的深空探索計劃。俄羅斯在4月公布的“2030年前空間探索戰略”中明確提出，2020年前俄羅斯將利用一系列登陸探測器，深入開展月球研究，并采集、帶回月球土壤樣本。2030年前進行月球載人試驗飛行，實現航天員在月球表面著陸并返回地球，2030年后則進一步落實月球開發的大型項目，實現定期月球載人飛行，在月球部署空間站科學實驗室，開發探索月球所需的可重復使用航天運輸系統。此外，俄羅斯還準備在2020至2025年間，實施若干個探索太陽系重要行星的項目，向金星、火星和木星等地球周邊的行星發射探測器。5月，ESA通過了木星冰月探測計劃，該計劃耗資10億歐元，預計2022年完成。ESA還與俄羅斯正式簽署協議，將于2016年和2018年合作進行“地外火星”任務。2012年底，NASA公布其未來數年的火星計劃，其中包括2020年發射可能攜帶樣本返回的火星漫游車。此外，印度的火星軌道器最早將于2013年11月升空，其主要任務是研究火星大氣。為此，印度政府2012財年已經向ISRO撥款2500萬美元。

載人航天國際合作日趨緊密，各方更加注重自身利益實現

通用航空航天技術范文第5篇

祝融之神力

中國新一代自主研發的大推力重型火箭“”5號即將踏上她的征程，為中國航天的近地軌道探索提供25噸的運載能力，同時也能夠為深空探測帶來更多的可能。這款與歐空局的“阿麗亞娜”火箭處在同一級別的重型火箭將開啟中國航天的大推力時代。未來，數字化的、高效環保的“”5號和“”7號等火箭將逐步替代“”2號和“”3號火箭，執行大量的載人和貨運任務。不過，在新一代火箭和老一代功勛火箭并存的這段時間里，我們當然不能停留在已經取得的成就上而停下奔跑的腳步。

放眼望去，更大型的運載火箭已經在美國和俄羅斯這樣的航天強國中得到了立項。美國推出了“空間發射系統”（SpaceLaunch System，簡稱“SLS”火箭）的設計概念。這是一種從航天飛機系統中演變而來的運載火箭，由美國國家航空航天局（NASA）設計，主要是為了取代已遭取消的星座計劃，并取代已經退役的航天飛機。在美國2010年的授權法案后，NASA計劃將戰神一號與戰神五號合并為一個既可載人也可載物的運載火箭：之后再陸續發展為更大酬載量的版本。整體而言，SLS火箭與“土星”5號火箭比較相近。SLS火箭的發展分為兩個階段。第一階段以載重量70噸的“星座計劃”載人任務為主，發射時將產生3810噸的推力：第二階段則會發展出載重量130噸的貨運型火箭，發射推力約合4173噸，其高度和總重量將分別為117米和2948噸。初步預計第一階段的SLS火箭將會在2017年年底之前M行繞月載荷發射測試。今后，這款火箭將具備將人類送上火星的能力。蘇聯解體后，俄羅斯開發了的一個全新的火箭系列，使用新一代的RD-170發動機替代了“質子”火箭的RD-275發動機和“聯盟”火箭的RD-107發動機。按照重型火箭的新的命名方式，該系列火箭以西伯利亞東南部的安加拉河為名。這款由國營聯合火箭航天集團公司研發的火箭采用模塊化設計，可借由捆綁多個通用火箭模組隨任務需要組合出不同推力的火箭，將巨型貨物運送到近地軌道。“安加拉”火箭不但將成為俄羅斯未來重型火箭的主力，也會被其他一些國際客戶所重視。

按照中國古代的傳說，燧人氏了發明鉆木取火，但有了火種不會保留和使用，后由祝融發明了使用火和保留火種的方法。黃帝于是封祝融為主管火的正火官。祝融擁有駕馭和使用天火的神力。希望祝融能夠用這種神力庇佑在問天之路上求索的航天人，用更大推力的火箭突破近地軌道25噸的限制，早日讓中國的運載火箭的運載能力達到100噸以上。這樣，載人登月、載人探火的計劃就可以更為順利地推進下去。

魯班之神技

隨著中國載人空間站計劃的穩步推進，在不久的將來，我們就能看到一個由多個艙段組合而成的中國長期有人照料的空間站運行在太空中。不過，隨著空間站的任務越來越復雜，艙段越來越多，我們需要有一款功能強大且可靠耐用的太空機械臂。

1969年，加拿大受NASA的邀請，參與了航天飛機計劃。1975年，NASA和加拿大國家研究理事會簽署了一個合作諒解備忘錄，加拿大開始為航天飛機研制遙控機械手系統，也就是經常被提到的“加拿大臂”。升級版的加拿大臂能夠在太空中抓取和運送3 293千克的物體。這種有6個關節，450千克重，15.2米長，直徑為38厘米的機械臂在航天飛機和國際空間站上都得到了大量應用。在釋放和捕獲衛星、維護保養哈勃望遠鏡、搭建國際空間站等任務中表現出色。

據說中國的鋸子、墨斗、鉤強、曲尺、古代大門扇上用來裝飾及敲門的鋪首都是魯班發明的。但愿善于發明工具的魯班之精神能夠被航天人所傳承，在今后中國制造的太空機械臂上發揮出精巧和精密的特點，為中國空間站的裝配和大型航天器的抓取和釋放提供條件。

老君之神丹

隨著空間站技術和其他相關的太空技術的飛速發展。把人送入太空并長期生活早已不再是空間站存在的唯一意義。太空育種和太空制藥將會成為人類航天探索的重要成果。實際上，早在上世紀60年代，人類就已經對在太空環境中的種子和胚胎進行了相關論證。如今，水稻、小麥、玉米、高粱、棉花、西瓜、辣椒等數十幾類作物近500個品種進行了與太空育種有關的研究。經過太空育種和地面選種之后的作物，其生長周期、營養物質含量和產量等方面的指標都可以變得非常優秀。而太空制藥更是把航天器對人類的貢獻提升到了一個新的高度。

在微重力環境中，試管中的細胞不會沉降到容器底部，這些悠然懸浮在培養液中的細胞能夠比地球上的細胞保持更加旺盛的生命力。由它們生產出來的生物制劑就會有更大的產量。從藥品質量的角度來看，太空制藥有著難以被地球上的任何一家藥品研制單位企及的獨特優勢。在制藥環節中，分離和提純是兩個常用的工藝。借助太空的微重力環境，電泳分離的方法制藥的效率會得到大幅提升。早在上世紀70年代，美國和蘇聯聯合進行的人類歷史上第一次由兩個國家的航天器配合完成的空間試驗任務中，太空制藥的優勢就已經表現了出來。當時，在美蘇兩國宇航員的配合下，他們從5%的腎細胞中分離出了尿激素。雖然這個數據看起來感覺效率不高，但實際上這樣的分離效率是地面實驗室分離效率的將近10倍（微重力環境中，小顆粒不會像在地面上那樣受重力影響而產生明顯的沉淀現象，從而能夠大幅提高電泳效率）。尿激素是一種用于能夠溶解血栓的抗凝血特效藥。以往因為其分離效率低從而極其昂貴，而當太空電泳制藥能夠大規模運作的時候，尿激素的產量會變得足夠大，且成本會大幅下降。根據當時科學家的初步估計，僅抗凝血特效藥這一種產品，僅在美國這一個國家，每年就足以拯救5萬人的生命。

在中國古代神話中，煉制長生不老神丹的太上老君將他的八卦爐設在了天庭上的“離恨天兜率宮”中。我們不妨將其看做是一種隱喻，或許在不久的將來，中國人也能夠在天上的宮闕中擁有一個和八卦爐有著同樣神奇的能力的太空制藥設備，為保護全人類幸福健康謀福利。

干將之神工

載人空間站在實現了成功運營之后，就不再是一個需要借助科研經費和政策扶持才能夠堅持下去的大型空間科研設備，而是一個能夠為大工業提供有力支持的生產工具。回顧1990年6月11日，在“和平”號空間站上，一個碩大的機械臂幫助“晶體”號艙段與“量子”2號艙段實現了對接。“晶體”號由兩個密封艙組成：儀器載荷艙和儀表對接艙。作為“和平”號空間站的第二個徑向艙，“晶體”號肩負將空間站由科研設備向工業生產設備轉型的重要使命。利用太空的微重力和高潔凈度等有利條件，“晶體”號在結構材料、電子器件、生物制劑和植物栽培工藝上都有良好的表現。這個艙段從科學研究的角度來看增強了“和平”號空間站的地球資源勘察和天體物理實驗的能力，從航天員生活的角度來說，增大了空間站的空間，為長期載人飛行帶來了更加有利的條件。但是，從更長遠的角度來看，“晶體”號艙段里面的4個半導體爐在7個月內生產了價值1000萬美元的空間材料具有更大的意義。

高溫渦輪葉片、高純度巨型單晶、高性能軸承中渾圓的滾珠、高性能光纖、高透明度的玻璃等都需要在微重力和高潔凈度環境中來進行生產。另外，太空金屬冶煉技術能夠創造在地球上難以出現的新合金。工業純鋁的比重為2.71，鉛的比重是11.34，鉍的比重是9.78，當在地面上的人們試圖將這三種金屬合成合金的時候，會發現融化的鋁液會漂浮在鉍鉛層的上方。因為鋁的比重和這兩種金屬的差別實在太大，在地球表面的重力作用下，很難相互融合成為合金。而在太空的微重力環境中，比重的差別不會對金屬的受力情況帶來太多的影響，于是，這三種金屬便有了形成合金的可能。借助美國的航天飛機，日本科學家已經制成了鋁鉛鉍合金。這種在太空熔爐中以1300%加熱半小時形成的合金在極低溫度環境中會呈現出“超導”特性。今后，隨著超導技術的發展，類似鋁鉛鉍合金的這種生產方法將會得到大量應用。

傳說中的干將莫邪善于打造寶劍，而在空間站中打造的新型材料和部件會為科學探索和工業生產提供強有力的支持，為人類文明的進步披荊斬棘。

諸葛之神策