航天技术导论范例(12篇)
航天技术导论范文篇1
不断强化的主动意识
从大环境的变化来看,目前我国航空航天企业的主动信息化意识正在逐步增强,这与10年前的情况大不相同。不少了解行业需求的专家回忆:以前航空航天企业在信息化与信息安全领域一直都被技术提供方以“先入为主”的思想左右,技术方显得较为强势,而需求方则因对技术和自身需求不了解而被迫接受技术的灌输。但随着企业信息化意识的逐年提升,企业的信息化安全意识主动性不断增强,市场也从产品导向转向了需求导向。熟悉这一市场的普元信息军工业务部技术总监郑星光回忆,在航空航天领域,国外不少产品动辄上千万元的采购费与数百万元的维护费用让不少企业用户饱受煎熬,由于信息化产品的延续性很强,不少企业一时很难摆脱高昂的维护费,因此满足个性化需求和实现信息安全自主可控的过程并不顺利。但可喜的是,随着需求导向性市场的不断完善,特别是2014年以来行业对于安全可控的需求有了更加显著的提高,企业的个性化需求也更加具体,航空航天企业对于信息安全的掌控性要求更高,这进一步打破了技术市场的垄断。
目前,国内外航空航天领域信息安全的技术及软件差距正在缩小,技术平台也几乎处于同一起跑线上。同时,在新一轮的“十三五”规划中,也将对于如何选择更加开放的信息化软硬件产品及平台给予进一步指导。这为开放性的产品和众多国内技术、软件企业提供了良好的发展空间。
同时,从本土化的角度来看,国内从事信息化技术服务的企业应该更了解国内企业的需求,在技术上更能够做到统一规范,这一点是国外企业所无法适应的。
不同于传统ERP企业,我国的航空航天企业多是采取科研+生产的模式,对于技术的了解程度很高,对于信息安全也有着自己的标准。安全可控推进过程要遵循技术调研、方案论证、试点实施、全面推广来进行。因此必须认识到,安全可控并不是简单国产化,也不是简单的设备、软件替换,而是用新一代的开放弹性架构来重构IT系统。例如成飞集团对于安全技术的要求就特别强调了其灵活适应性,而定制化的产品显然无法适应。这需要软件、平台方在基于知识积累的基础上实现构建式开发。
弹性平台脱颖而出
目前在航空航天行业的信息安全也划分为软件、硬件、数据、网络等不同领域。同时航空与航天两个领域本身也存在较大差别,不同领域的市场情况也各不相同。拥有众多行业(特别是航空航天领域的软件平台建设)经验的郑星光坦言,软件平台的特点之一就是“安全可控”,只有搭建合理有效的软件平台才能实现航空航天信息化的“安全可控”和IT架构的开放弹性。
例如,针对航天航空信息化“安全可控”推进策略,把信息安全的主动权交给用户的做法。这种做法把航空航天信息化技术平台架构分为四个层面:最下面是基础设施平台化,第二层次主要是数据管理平台化和业务流程平台化,第三层次是应用开发平台化、科技管理平台化、运维监控平台化,最上面是服务支撑平台化。在这样的“大平台”构建下,航空航天信息化技术平台能够有效解决技术一致性、敏捷可靠、安全可控、自动化运维等行业痛点,用开放、弹性的信息化科学管理实现“七统一”信息平台。
在安全可控层面,基于开放式技术路线,提出航天航空信息化安全可控推进策略。该策略分为直接引用、直接替换、平台迁移、系统迁移四种方式。直接引用,是指在新技术、新模式带来的新应用需求方面,可以直接采用安全可控的软件产品和解决方案。直接替换,是指对于基础软件,可以直接采用替换策略,对非安全可控的软件直接采用1:1的替换策略,如应用服务器、消息中间件、数据库、操作系统。平台迁移,是指对信息化基础平台进行替换:对企业应用架构支撑平台,如SOA开发平台、流程平台、业务集成平台、数据平台、监控平台,进行统一的迁移。系统迁移,是指将企业的整体信息系统整体迁移到安全可控的软件、硬件产品和解决方案上。在平台迁移过程中,需要对建立在企业应用平台之上的应用进行分批、分阶段进行迁移工作;最终完成所有的应用系统完成迁移工作,使得企业的应用全部构建在自主掌控的硬件、操作系统、数据库、中间件、企业应用平台之上。
航天技术导论范文篇2
关键词航天系统工程管理
中图分类号:K826.16文献标识码:A文章编号:
前言航天系统是由航天器、航天运输系统、航天器发射设施、航天测控系统、用户设备(系统)以及其他保障设备组成的完成特定航天任务的工程系统。航天系统的特点是规模庞大、技术复杂、质量可靠性要求高、耗资大、研制周期长、社会和经济效益显著。一些典型的航天系统,如中国神舟十号飞船、美国航天飞机工程等都是现代典型的大工程系统。
如今,航天的作用已经远远超出科学技术领域,对国家和国际的政治、经济、军事与社会生活都产生广泛而深远的影响。因此,为了适应航天技术的发展,航天工程管理必须上水平,真正成为航天发展的助推剂,而不是绊脚石。
所谓工程管理,就是要确保在时间(进度)、成本(经费)、质量(性能)三项限制条件下,实现工程目标。工程管理是一种特别适用于那些重大、关系复杂、时间紧迫、资源有限的一次性任务的管理方法。工程管理水平的高低同样制约着航天发展的速度和质量。
一、国外航天工程管理发展
国外航天型号工程管理始于20世纪40年代的“网络计划技术”。例如“曼哈顿”计划,它使美国于1944年5月研制成功了世界第一颗原子弹。1957年美国海军为追赶前苏联导弹的优势而开展了“北极星”导弹计划,他们采用了PERT(计划协调技术)方法管理该工程,即以时间为基础使整个研制过程形象地显示出来,条理分明,目标明确,能集中力量搞好关键路线。同时,在研制过程中,还采用数理统计的方法和先进的计算机手段,从大量非肯定的环节中找出带有普遍性的规律,及时地修改计划,合理安排人力和物力,节省了成本、提高了研制效率,使“北极星”导弹研制计划周期缩短了20%~25%,并为航天工程管理提供了系统工程方法。20世纪70年代,兰德公司等机构又研究出网络评审技术(GERT),它在“阿波罗”计划中成功地用于分析宇宙飞船及其发展过程,取得很大成效。此后,这种“网络计划技术”被广泛应用于航空航天、核工业、电子、建筑等行业。经过50多年来的应用与研究,航天工程管理得到了长足的发展。
二、我国航天工程管理现状和特点
中国航天系统产品是指火箭,卫星,载人飞船,导弹等,也称为航天型号。该系统产品是由系统工程从需求出发,综合多种专业技术,通过分析、综合、试验和评价等反复改进而获得的。一个航天型号的研究、设计、试验、生产是一个复杂的组织管理过程,必须考虑到从概念研究到部署使用全寿命周期活动的目标和要求;必须综合利用多种学科和专业技术,包括已有和必须事先攻关的前沿技术;必须按计划组织成千上万名科研人员和管理人员在几年甚至十几年的研制过程中协同工作;必须保持在整个研制过程中技术、经费和进度等的协调进展。通过反复实践和摸索,中国航天工程得出一个结论,系统工程方法是组织管理这些航天型号系统研制工作的唯一选择。
我国航天型号研制应用工程管理方法是从20世纪60年代初开始的。华罗庚教授将这种观念在中国普及推广,称作统筹方法(现在通常称为“网络计划技术”)。然而,过去我们对工程管理的应用,仅仅是将PERT(计划协调技术)或CPM(关键线路法)技术应用到航天型号工程的研制计划制定过程中,并没有按工程的特点,建立工程组织,对型号工程实行工程管理,也没有应用工程管理的技术来计划、控制型号研制任务的进度、质量及成本。这使得我国航天型号工程任务在管理上与发达国家的航天企业有了一定差距。
在国外对系统工程讨论和实践的同时,中国航天科技工业通过研制、管理等实践同样获得了对这种系统方法的认识。从早期自主设计的型号开始,中国航天的科技和管理人员就在进行着系统工程方法的探索和研究,并总结了一套具有中国特色、符合科学规律的工作规范,为中国航天系统工程方法的发展奠定了基础。1978年钱学森在文汇报上发表的文章《组织管理的技术-系统工程》,钱学森认为,研制这样一个复杂系统所面临的问题是:“怎样把比较笼统的初始研制要求逐步地变为成千上万个研制任务参加者的具体工作,以及怎样把这些工作最终综合成为一个技术上合理、经济上合算、研制周期短、能协调运转的实际系统,并使这个系统成为它所从属的更大系统的有效组成部分。”这是对中国航天创建和发展时期系统工程实践的总结和理论上的升华。
为了适应航天系统工程的特点而形成的我国航天系统工程方法,它具有以下主要特点:
1.建立总设计师制度和总体设计机构对航天系统进行系统设计和管理。航天系统和组成它的各大系统通常都设有总设计师和总体设计机构──总体设计部。总体设计部是按航天系统总体要求组织起来的科学家、工程师的常设集体,是工程系统的总体论证和设计机构,其基本任务是从用户任务的需求和上层的系统要求出发,在预算、进度和其他限制条件下,设计一个整体性能优化的系统。总体的系统工程工作,面对高水平的使用或技术要求,各种限制条件甚至苛刻的使用环境,参差不齐的技术基础,复杂的界面关系,利用原有的经验,发挥聪明才智,最终产生满足要求、整体性能优化的系统,实现的是整体功能优于各分系统功能之和,即“1+1〉2”。它既是航天系统研制的参与者,又是研制活动的组织管理者,是其他单位或机构所不能代替的。
2.利用管理信息系统对航天系统进行科学的系统管理。航天管理信息系统是在50年代已有信息系统基础上发展起来的,在60年代由电子计算机管理的高度自动化的航天工程管理信息系统达到了相当完善的程度,成为一种整体化管理信息系统,同时指挥着成千上万人的活动。
3.采用系统仿真技术对航天系统进行系统分析和评价。从航天系统的初始概念设计到系统研制和使用,不同形式的仿真得到了广泛应用,以实现事前的工程分析、可靠性分析和技术经济综合评价等。
4.航天系统工程的质量体系和制度不断健全。中国航天系统工程始终将可靠性和安全性放在重要位置,始终坚持质量第一的方针。系统质量观念不仅局限于型号产品的质量,它是把满足国家要求和用户需求作为质量目标,将研制质量、产品质量和服务质量融为一体。经过多年的发展,在总结经验和教训的基础上,中国航天工程的系统质量观念和制度得到了不断的加强和完善,形成了一套有中国航天特色的质量管理制度和方法,有力地保障了中国航天事业的顺利发展。
现在,随着技术和管理人员知识结构的变化、现代信息技术的发展、先进管理方法的出现,在航天型号管理中,我们既要总结继承以往40多年的有效经验,又要借助现代工程管理的理论和方法,进一步完善对航天型号任务的组织和管理。这个过程中,创新意识和创新精神是必不可少的。
航天技术创新对于航天的发展至关重要,如航天工程的大型试验费用巨大,这也是在现有技术条件下,为满足工程的可靠性和安全性而必须进行的。若目前计算仿真分析技术能够突破现有的技术瓶颈,计算模拟仿真的精度足以替代各种大型试验,那么航天工程的经济成本和时间成本会大大降低,航天工程给我们带来的费效比会更大,这是显性的进步。同时,航天工程管理方法的创新和实践,同样会给航天工程的成本、质量、进度带来隐性的进步,往往隐性的进步用一些物理量或指标转换一下,其效果或结果并不低于显性的进步,国外很多案例无不印证了这一隐形成本的价值。
综合上述,中国航天工程管理应坚持从系统工程的角度出发,继续总结和发扬过去的宝贵经验和传统,从技术和管理两个方面着手,创新满足现实高可靠、长寿命等要求的技术和高效、先进的管理方法,走出一条有中国特色航天之路。
航天技术导论范文1篇3
一、美国航天预研项目管理模式研究
美国历来重视航天事业,认为其发展是国家威望和军事实力之所系,把航天发展政策视为国策的重要组成部分。美国航天管理体制分为三层:总统与国会为决策层,主管最高决策以及立法和预算审查;国防部与国家航空航天局(NASA)为计划层;承包商(工业界)、科研机构、大学等为实施层。可以说,美国的航天预研是一个以国防部、NASA为先导的,以工业界和大学为基础的公私结合、军民结合的综合预研体系。
1.发挥政府的主导作用,以政策引导航天预研创新
美国的航天工业是在市场经济的条件下发展和运作的,因此采取了军民分立的模式:国防部负责军用航天战略的组织实施和军用航天活动的开展;NASA负责民用航天战略的组织实施和民用航天活动的开展。这两个部门在航天预研创新中起着主导作用,通过预研政策、实施各种预研计划等方式,来建立和调节预研创新主体的相互联系和互动关系,发挥市场配置资源的基础作用,提高航天预研创新能力,推动科技创新。
美国近些年军事航天预研创新的需求顶层文件是参谋长联席会议主席提出的《2022联合构想》和《四年一度防务评审》。这两份文件主要从未来作战的角度,提出了军队能力建设的目标,是美军预研创新的需求指向。国防部在此基础上,进一步制订了《国防科学技术战略》,作为预研创新的指南,把需求指向转化为国防预研创新的顶层技术需求文件。NASA的《NASA航天技术路线图草案》提供了满足NASA战略目标所需的技术路线,这也为一些机构和企业开展预研创新提供了指导。NASA制定的“创新先进概念”(NIAC)计划,进行技术可行的先进概念研究,确保美国在全球航天技术领域保持领导地位。
2.建立专职机构,加强与航天企业的联系
为了使工业界更积极、更主动地参与航天创新研究工作,美国航天预研管理部门采取各种措施,加强同工业界的联系。美国三军在弗吉尼亚州的亚历山德里亚、俄亥俄州的代顿和加利福尼亚州的帕萨迪纳等军工企业密集地区建立了“工业信息办事处”,并在全国各地建立信息联络点,负责向军工企业提供有关国防采办情况及军事科研规划的意向。
此外,三军的研究机构都成立了“研究与技术应用办公室”,作为同工业界加强联系的窗口,负责向军工企业和高等院校通报研究所的科研活动,并帮助向州政府及其他地方政府机构与私营企业转让技术成果。国防部通过国防技术信息中心及其他信息分析中心的出版物,将国防采办情况和技术发展状况及时通报给军工企业及其他用户。
3.宽松的创新文化,持续的技术支持
美国的预研创新工作十分重视创新文化的培育。为了推动创新工作的开展,美国航天管理部门对于创新工作的风险有非常高的容忍度,在组织、管理和人事政策等方面鼓励个人担当和首创精神,并在项目界定上具有高度的灵活性。
美国拥有世界领先的科学技术能力,根本上得益于其诸多基础研究创新的科研成果。美国航天的预研工作更多的是关注于长远的、原始性的创新工作,采取“广种薄收”的管理模式,在前期预研探索阶段,给予充足的经费支持,从而建立起技术积累,从而为后期的型号研制工作打下技术基础。正是有了这些充足的技术储备,从而形成了一系列先进的成果。全球定位系统的成功,离不开原子光谱的基础性研究。美国海军研究局长期对原子光谱研究进行稳定的经费支持,获得了氢量子放大器时钟的基础技术。之后卫星技术的发展与该技术相结合,使美军具备了精确定位与导航能力。
4.实施创新激励措施,增强航天企业创新活力
美国航天预研管理部门通常利用知识产权来激励创新活动,通过建立一套完整的知识产权法律体系,加大知识产权的保护力度。此外,还采用多种方法激励航天企业参与预研创新项目。
美国国防部对开展预研创新活动的企业,实施“费用补偿”、“税收减免”和“共同投资”等激励措施,同时,许多技术转移计划都设有技术创新奖项,如“两用科学技术计划”设立有“两用科学技术计划成果奖”,用于奖励根据军方利益、商业活动和成本分摊质量评选出的前三名的项目和个人;NASA为了鼓励私营企亚开展创新活动,实施了“小企业创新研究计划”,授予小型高科技企业大量研发合同,甚至会免费向这些企业提供一些先进的航天技术。
5.加强技术转移机制建设,推动预研成果转化
为加快航天预研创新成果向武器系统及市场化方向转化,取得更多的军事及经济利益,在保证国家根本利益的前提下,美国国防部和NASA都采用多种技术转移手段,推动预研成果的转化。一方面,国防部在国防研究与工程署,NASA在下属各个航天中心设立技术转移办公室,作为预研技术转化和军民两用技术转移的主管机构,推动武器装备技术的转化和军民两用技术的相互转移。另一方面,国防部实施各种技术转移计划,其中比较典型的是“先期技术演示”、“先期概念技术演示”/“联合概念技术演示”、“两用科学技术计划”,以及“独立研究与开发计划”;NASA则建立了数据庞大的军民两用技术转移网络信息数据库,并建立了完善的信息交流平台,形成定期信息的制度,有效地组织和协助美国工业界参与NASA资助的研究项目,并将项目开发出来的技术加以利用和商业化。
二、我国航天预研项目管理现状分析
1.我国预研管理体制
(1)坚持决策、咨询、执行系统的协调与配合
我国整个预研管理体系以行政部门为主体,充分发挥专家的作用,实行领导与专家相结合,按管理职能可以分为行政部门领导下的决策系统、咨询系统和执行系统。
决策系统主要由总装备部和国防科工局负责,在决策中强调集中、统一,加强统筹规划,避免重复,充分听取意见,使决策更加符合实际,有利于预研战略、规划、计划的落实。根据装备预先研究工作的需要,在一些领域设立专业组、专家组等专家咨询系统,咨询系统主要任务是开展装备预先研究发展战略研究,提出装备预先研究项目指南建议,参与装备预先研究项目的综合论证和开题论证,参与装备预先研究项目实施过程中的技术评审。执行系统的主要任务是对计划确定的项目或基金项目实施合同、基金管理和组织项目的科研活动,确保任务的完成。
(2)预先研究计划的实施实行项目分类管理制度
航天预研的中长期计划实施,主要采取合同制和基金制,二者的实施与科研发展阶段是紧密相关的。按照预研发展的客观规律,预先研究分为应用基础研究、应用技术研究和先期技术发展三个阶段,预研三个阶段中的应用基础研究阶段的预研项目涉及面广、探索性强、风险大,适宜基金制管理,而应用技术研究和先期技术发展阶段的预研项目针对性较强、目标较明确、技术指标确定,适宜合同制管理。
2.国内预研项目管理存在的问题
(1)缺乏原始创新的理念和环境
与美国相比,我国的原始创新项目很少。当前原始创新理念的缺失、缺乏容忍失败的环境阻碍了原始创新工作的开展。更多的科研和管理人员关注于能够“立竿见影”的集成创新工作和一些工程型号工作,忽视了前沿性、基础性的研究,逐渐丧失了原始创新的理念。同时,我国的科研评价体系宁稳勿错,即便有一些原始创新的研究项目提出,如果不是国外首先提出就会受到怀疑,无法得到立项。要真正提升中国的国际竞争力,成为世界航天强国,我们就必须转变创新思路,围绕重大技术前沿领域,大力推动原始创新,逐步在一些关键领域形成引领技术发展的优势。
(2)“需求牵引”力度弱,预研成果转化机制也不完善
“需求牵引”应当是开展预研工作的先决条件。军方作为航天企业的主要客户,其需求牵引对于预研项目的立项与发展至关重要。由于军方与工业部门沟通不够,军方的需求牵引力度不足,预研成果与军方需求存在差异,预研成果形成以后,不能及时地转化为产品,从而得到国家和军方的型号立项。此外,由于航天领域研究工作的保密性,预研项目研制的过程中所形成的很多技术,只能申请国防专利,不能通过一般市场转化机制转入民用领域,直接产生经济回报,从而在一定程度上降低了开展预研的积极性。
三、启示与建议
虽然我国与美国在科研体制上有很大不同,但是,美国在预研创新项目管理方面呈现出来的一些成功经验和有益做法,还是具有一定的普遍意义,对于我国航天预研的管理有重要的启示作用。
1.营造宽松环境,鼓励原始创新
航天科技工业本身就是高科技、高风险行业,而预研创新则意味着更高的风险,在试验的成败中吸取经验,才能走向成功。因此,只有营造利于创新的宽松环境,允许探索性创新项目的失败,才能鼓励更多的人进行原始创新。
一是建立鼓励原始创新的机制,完善科学技术评价办法,建立独立的创新评价体系,优化立项评价指标。在科研立项管理过程中给予足够自由度,建立和完善科学合理的遴选机制,对“非共识”项目要给予认真对待,从总体创新水平到人均产出相结合进行综合对比。
二是对于探索性创新项目要给予持续性资助,并允许失败,鼓励更多的人进行原始创新。当然,容忍失败不意味着容忍所有的失败,对于技术成熟的地方,必须要保证成功,只有在新技术探索尝试过程中才能够容忍失败。
三是注重原始创新思维的培养,建设有航天特色的创新文化,实现创新文化与技术创新相互融合,以优秀的创新文化、良好的创新氛围为技术创新工作提供保障。鼓励自由探索,发扬学术民主,营造尊重人才、尊重科学、勇于探索、敢为人先、宽容失败的创新环境和氛围,培育有利于创新人才成长和创新火花迸发的土壤。
2.加大激励措施,推动航天技术持续发展
我国应在确保国家利益的基础上,加大航天创新的激励措施,从而激发企业、个人加强技术创新的内在动力。
一是加大预研经费投入。通过制定和修改有关政策法规,增加航天预研经费投入,完善多渠道支持基础研究的格局,逐步扭转我国基础研究投入强度偏低的局面。对于前沿性、基础性的研究给予持续的资金投入,确保技术的持续发展。同时,引导和支持航天企业积极开拓创新资金筹措渠道,进一步加大人才资本和智力资本的投入,加大对预研机构的支持力度,确保预研费用占主营业务收入的比例保持在一定的规模。
二是实施科技成果有偿转让的政策。实行科技成果所有权和使用权相对分开和科技成果有偿转让的办法,在保护国家利益的同时兼顾保护科技成果完成单位及个人的利益,并对项目预研团队和个人采用绩效回溯、利润分成、有偿转让、股权激励等多种方式进行奖励。
三是加大精神激励,实现荣誉、利益与贡献相匹配。目前我国科技奖励偏向于型号项目,预研项目评奖的难度非常大,使预研人员的积极性受到了一定的影响。可以考虑增设一定的预研奖项,对技术创新优秀团队和人员授予荣誉称号,加大宣传力度,增强创新人员的荣誉感和成就感,从而在精神方面对预研人员给予一定的激励。
3.加强“需求牵引”的力度,推进创新成果转化
“需求牵引”应当是开展预研工作的先决条件,加强军方的“需求牵引”一方面可以更好地引导航天企业开展预研创新工作,另一方面可以有效地推动预研成果的转化。
军方需求牵引形成的预研成果才能更好地应用到航天型号研制中,从而转化为成果。
一是建立信息定期机制。加强军方与航天企业预研机构的互动交流,定期召开研讨会,明确未来预研项目发展方向,从而牵引航天企业开展预研创新工作。
二是充分发挥军方的主导作用,建立创新主体合作与互动的技术转移机制。以需求引导预研创新主体的跨部门合作,推动预研创新工作的开展,促进预研创新成果的转化。
三是有针对性地实施和管理各种专门的技术转移计划,促进民技军用、军技民用以及全军技术共享。同时,利用现代信息技术建立军方各需求部门可以安全访问的技术转移数据平台。依托这样的技术转移平台,将先进的技术转化为武器装备。
四、结束语
航天技术导论范文篇4
关键词:航天企业;高技能人才;培养
一、航天企业技能人才发展背景
2016年总理在《政府工作报告》中提到,要培育精益求精的工匠精神,这是“工匠精神”概念首次出现在治国安邦的文件之中,也体现了国家对高技能人才的高度重视。随着航天事业的发展,航天工作对工匠精神的需要更加迫切,现阶段,航天型号产品的生产、装备制造水平的提升都是航天产业发展所面临的关键问题,解决这些问题不仅需要技术人才,对技能人才的需求也极为迫切,尤其是高素质、高水平的航天技能人才。
二、航天技能人才面临的问题
在一些航天产品的生产制造关键岗位,高技能人才的短缺严重制约了企业发展和产业升级。1.人才评价缺乏多样性,现阶段技能人才岗位技能鉴定仍然采用社会化的坚定方式,不能准确衡量职业技能水平,无法适应高技能人才评价的需要;同时技能人才还面临职业发展体系还不健全、发展通道不够畅通的问题,尤其是高技能人才,晋升难度较大,晋升空间也较小。2.高技能人才年龄结构老化,新生力量补充不够。年轻技能人员,因为工资薪酬和个人未来发展追求等原因,对企业归属感较低,造成人员流动性大,从而影响航天企业特殊工种绝技绝招的代际传承,不利于产品生产和质量保证。
三、高技能人才培养模式研究
为深入探索高技能人才培养模式[1],本文主要从人才技能培训、人才评价和人才激励三个方面对航天高技能人才培养展开研究。1.加强高技能人才的职业培训技能培训是提高员工理论水平和技术水平的有效手段,是对企业现有人力资源有效地开发,也是促进高技能人才培养的便捷途径。首先,航天企业应结合高技能人才培养的需求和定位,寻求适合自身发展需要的培训模式。在不断加强内部培训体系建设的过程中,可积极探索同相关大专院校、科研机构和培训机构的交流合作,通过采用这种内部和外部培养相结合的模式[2],使企业培训成为高技能人才的重要来源。其次,应加强高技能人才对质量方面、安全方面和岗位技能方面的培训。航天企业应围绕这些,开发编制出具有本企业高技能人才培养特色的培训教材,同时应逐步建立好企业内部的培训师队伍,培养出一批既懂理论又能指导生产实习的“双师型”培训师,从而形成企业自身的内训教育体系,从而增强技能人才培养工作的针对性和实用性。2.建立完善技能人才多元化评价机制企业应做好航天特殊行业和特殊工种的技能人员的多元化评价工作[3],解决特殊行业和工种人员技能难鉴定、技能等级晋升难等问题。不断拓宽技能人才评价渠道,在现有技能等级鉴定的基础上,一方面可组织本行业或工种的技能专家,通过采用现场考评的方式来进行评价和认证[4],另外可以考虑对在特种工种技能竞赛或技能比武等活动中成绩优秀的人员,奖励其技能等级破格晋升。3.充分发挥激励作用,营造人才成长环境(1)为增强技能人员的归属感,建设一支稳定的技能人才队伍,航天企业应重视技能人才工资福利待遇问题[5],尤其是高技能人才,一方面在吸引高技能人才的同时,也激励年轻技能人员不断努力。企业可考虑对技师人员发放技师津贴,对荣获劳模称号、技能大师或能工巧匠的高技能人才在福利待遇方面可以适当提高,同时应加大对工作中业绩突出和为企业作出突出贡献的高技能人才的激励,从而在企业内部形成较好的激励环境,促进技能人才不断进步和技能水平提升。同时企业可根据实际工作情况,设置“技能大师”、“首席技师”等职务,充分发挥高技能人才技术“领头人”的作用,(2)加强对高技能人才工作事迹的宣传,造尊重和关爱技能人才的浓厚氛围,提高技能人才的身份地位。航天企业应充分重视对技能人才队伍建设的文化宣传,大力弘扬高技能人才的重要作用和突出贡献,充分发挥舆论宣传的导向作用,在企业内部营造一个崇尚提升技能水平的良好环境。
参考文献
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[4]赵宏,李莹,杨运高.关于高技能人才培养的几点思考[J].人力资源开发管理,2011,(7):19-20.
航天技术导论范文
关键词:航天测控;教学改革;教学模式
作者简介:陆必应(1976-),男,安徽舒城人,国防科学技术大学电子科学与工程学院,副教授;王建(1981-),男,湖北宜城人,国防科学技术大学电子科学与工程学院,讲师。(湖南长沙410073)
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1007-0079(2013)25-0141-02
“航天测控”是国防科学技术大学电子工程专业本科生的一门专业必修课程,同时也是通信工程和信息工程专业本科生的选修课程。课程重点讲述基于无线电的航天测控系统的概念、体制、组成和工作原理,引导学生了解现代航天测控技术的发展动态和方向。[1,2]作为一门专业课,一方面要传授学生航天测控系统的专业知识,另一方面要培养学生对复杂电子系统的分析能力并掌握设计方法,加强学生的工程素养。航天技术的发展及其在军事和国民经济中日益广泛的应用,特别是我国载人航天技术的跨越式发展,激发了学生学习本课程的热情,同时对课程的教学也提出了越来越高的要求。[3]本文先分析“航天测控”课程特点和教学中存在的问题,随后介绍以教学内容、教学方法、教学实践环节相配套的教学改革探索和实践,以实现专业知识学习和工程能力培养兼顾的教学目标。
一、课程特点与教学现状
“航天测控”课程教学具有如下特点:一是基本概念多,涉及领域广。包括天文学基础、航天器轨道运行基本原理、无线电测距定位原理、高速无线数据传输原理等。二是基本原理复杂,涉及的理论基础宽,包括随机信号分析、信号与系统、雷达原理、通信原理等。三是系统复杂,安排实践环节困难。航天测控系统是复杂的电子系统,而先修课程偏重基础知识的学习,对电子系统的介绍偏少,学生很难通过一两个简单的实验课达到理解和掌握复杂航天系统的目标。以上特点决定采用传统的方法进行教学时,教师讲授难度大,学生学习理解困难,学习效果差。
该课程教学现状与存在的主要问题有:
1.教学内容多,课时少
本课程内容包括航天测控的基本原理、统一载波测控系统、跟踪与数据中继卫星系统、全球定位系统及其在航天测控中的应用四大部分,仅统一载波测控系统就包括跟踪测轨分系统、遥测分系统、遥控分系统。上述每一门技术都具有相对的独立性,涉及的理论、方法和系统都有其独特的内容。国防科学技术大学(以下简称“我校”)电子科学与工程学院早期设有航天测控专业,上述内容安排80~120课时讲授,现行的教学大纲仅安排了40课时,教学内容却没有减少,要完成教学任务,学生学习上存在较大困难。
2.教材相对陈旧,新技术介绍少
本课程的教材编写于1998年,内容上继承了航天测控专业所用内部教材的精华,重点内容为统一载波测控系统的原理、系统分析和系统设计。其优点是基本概念清楚,理论推导详实,系统分析深入,但也存在如下几个问题:一是内容过多,部分内容分析得过于深入,基础稍差的学生掌握起来有困难;二是近年来航天测控技术进步迅速,不断涌现出新概念、新方法和新技术,航天测控体制也从传统的统一载波测控体制加速向以跟踪与数据中继卫星系统为代表的天基测控体制发展,而教材没有充分反映航天测控技术的新发展。
3.教学手段单调,实践环节不足
原先的课程教学以教师板书讲授为主,配合以少量的幻灯片和课后习题作为辅助手段;学生的学习停留在阅读教材和参考书目、做课后习题上,缺少必要的实践环节。这种以讲授为主的教学模式无法充分调动学生的学习兴趣和积极性,缺少必要的实践环节,学生对理论和技术的理解无法深化,学生的主观能动性没有充分发挥,分析问题、解决问题的能力和工程素养得不到提高。
二、教学改革探索与实践
1.突出教学重点,合理选择教学内容
综合考虑航天测控技术的发展现状,并结合电子工程专业本科生的预修课程以及学时数,对教学内容进行了重新安排,修订了教材。将教学内容根据测控体制划分为统一载波测控系统、跟踪与数据中继卫星系统、全球定位系统的原理及其在航天测控中的应用三个部分。对统一载波测控系统部分内容进行了三个方面的删减:一是与先修课程内容有重复或雷同的,如跟踪测轨技术中的角度测量技术,在先修课程“雷达原理”中已有讲述,直接删除;二是要求具备比较专业的预修知识而学生又不具备的,如遥控编码体制,对电子工程专业的本科生来说由于不具备相应的预修课程,理解存在较大的困难,进行了删减,并提供相关的参考书籍供有兴趣的学生参考;三是难度太大的内容,如测控信道的设计,这部分内容要求学生在理解信号调制理论的基础上,结合特定工程实际设计出最佳波形,对大部分学生来说要求过高,也进行了删减。根据航天测控技术的发展趋势,对跟踪与数据中继卫星系统的组成、工作原理以及采用的新技术等部分内容进行了扩充。调整后的教学内容,既重视基本原理的教学,也重视测控系统的分析,还涉及测控新技术的介绍。
2.采用多种模式教学方法,提高教学效率
对课程的总体教学目标和教学所包含的知识点进行了分析,并对教学方法和教学过程进行精心设计。针对不同的教学内容,采取多种形式的教学方法,包括课堂理论教学、比较教学、案例教学、讨论教学等,并有机地结合起来。
基本原理如测控信号基本理论、测距原理、GPS工作原理等内容采用课堂理论教学,开发了多媒体教学课件,除传统的公式推导和文字描述外,配以适当的图片、动画,直观地说明理论分析结果,使学生对一些重要的结论留下深刻的印象,强化教学效果。
航天测控系统的教学若采用简单的讲授教学,由于学生工程实践经验少,往往不能深刻领会系统的内涵,抓不住重点,因此采用案例教学法与比较教学法相结合的教学方法。选择航天测控系统中较为简单但具有代表性的“单通道锁相接收机”作为教学案例,先对系统作简单介绍,使得大家对航天测控系统有一个感性认识,然后提出问题,供同学们分组分析、讨论。如跟踪测轨系统锁相接收机与一般雷达系统接收机进行比较,通过比较启发学生思考二者结构上的根本区别是什么,工作原理有什么不同,航天测控系统采用这种特殊类型接收机的原因是什么。通过比较学生较易理解航天测控跟踪测轨系统与一般雷达系统的异同,达到触类旁通的效果。通过开设讨论环节,营造生动、活跃的课堂气氛,培养学生思考问题、解决问题的能力,变被动接受为主动思考。最后以科研成果进课堂的形式对案例进行总结,同时引导学生了解航天测控系统设计基本方法。将教学团队在航天测控接收机领域所作的科研成果——某改进型航天测控接收机实物搬进课堂,分析传统接收机存在的缺陷,改进型接收机性能有哪些改善,从哪几个方面着手进行改善,如何进行改进等。通过这一具体案例,充分激发了学生的积极性,对航天测控系统设计方法这一难点也有了初步的认识。
在教学手段上,除采用计算机辅助教学外,还充分利用校园网资源,开展网络教学。编制适合网络教学的课件,提倡学生网上提问,进行网上答疑,对课外拓展性的内容提供更多的学习资料和参考文献。此外,利用网络教学可部分缓解教学内容多而课时少的矛盾。
3.重视实践环节,提高学生工程素养
“航天测控”是一门理论较深、实践性强的课程,提高学生的工程素质也是本专业课的一个重要学习目标。航天无线电测控系统是一个复杂庞大的系统,没有条件开展针对整个系统的实践性教学,但在基本原理和分系统教学过程中增加了实践性环节,如简单的实验设计、开放式研究性习题设计等。另外,对深空测控、小卫星测控、星座测控等测控领域的新课题、新技术、新发展,根据情况开设一两个专题讲座,使学生了解航天测控技术的最新发展,提升学生应用能力。
4.加强教学团队建设
作为一门专业课,虽然面向的专业范围窄,学生层次相对统一,只要一两名老师就可完成课程的教学任务,但不能因此就忽视教学团队的建设。作为教学活动中的关键要素之一和教学活动的具体实施者,教师本身的专业理论知识、实践能力、教学能力、科研能力对课程的教学效果有决定性的影响。因此,我校建立了一个由教授、副教授、讲师等不同层次教师组成的教学团队。团队中所有成员都从事航天测控领域的科研工作,由同时具有丰富科研经验和教学经验的副教授担任主讲老师,由教授开展航天测控领域新技术、新发展专题讲座,其他成员的科研成果为教学案例提供支撑。同时通过“跟、帮、带”,促进年青教师的成长,保证教学团队教学水平的稳步提高。
三、结束语
随着航天技术在国防、国民经济中日益广泛的应用,航天测控技术也获得了快速发展和广泛重视,对“航天测控”课程教学提出了越来越高的要求。本文对“航天测控”课程存在的问题进行了分析并提出了切实可行的改进措施,通过教学内容、教学方法、教学过程和师资队伍建设的改革,精简了教学内容,采用了以比较教学法和案例教学法为主导的多样化教学方法,充分调动了学生的学习积极性和主动性,培养了学生自主学习能力、分析解决问题能力,达到了专业知识学习和专业技能培养并举的目标。
参考文献:
[1]周智敏,陆必应,宋千.航天无线电测控原理与系统[M].北京:电子工业出版社,2008.
航天技术导论范文
在开幕式上,组委会主席袁洁表示,在科技与经济相互作用的发展进程中,加强国际合作将成为世界航天活动的主旋律,也是当今航天技术发展的必由之路。
国家航天局李国平副秘书长提出,把提高自主创新能力作为航天发展的战略基点,集中力量,重点突破、实现航天科技的跨越发展。航天科技的创新发展依然是各国发展航天的重要主题,加强航天领域的合作是各国发展航天的重要途径。
国际宇航科学院秘书长米歇尔·康坦就航天国际合作发表重要见解,他希望航天技术创新国际会议能进一步推动中国航天人参与国际交流和合作。
航天技术导论范文1篇7
[关键词]航行系统;PBN技术;空管;应用
中图分类号:TD823.8文献标识码:A文章编号:1009-914X(2014)10-0245-01
在航班急速增加和民用航空业的快速发展下,空中的交通流量将会变得越来越饱和,终端区的空域资源以及航路的资源也将会变得更加的紧张,现在的航班经常都会出现晚点的情况其中最主要的原因就是空域资源的改善程度依然不能很好的满足航班流量的剧增需求。PBN航行技术的出现,主要就是为了使空域资源的运行的效率以及利用率能够有一个很好的提高,还有就是很好的区解决民用航空业日益加剧的飞行量的需求。
一、关于PBN技术的基本介绍
PBN技术就是基于性能的导航技术的一个简称,其实主要就是基于现在的航空器所搭载的一些先进的设备以及导航系统的性能,然后和传统的地基导航技术以及无地域限制的卫星技术等结合起来的一个组合的应用,从而可以实现更加广泛的应用以及很多种不同精度导航的方式。PBN技术是导航技术和飞行运行发展一个比较基本的标准。
对于PBN技术的分类,如果按照使用范围来分的话就可以分为进近着陆、进离港和航路不同的一些飞行阶段。按照相应的功能来分的话就可以分为RNP和RNAV这两种。
PBN技术的主要组成其实就是三个部分,分别是导航的设施、规范以及应用。在这三个部分当中,导航的设施其实就是基础的设施,在设计PBN技术的程序当中,导航设施是其中的基础,是一个导航源,它主要就是由特殊的导航设施以及地基的导航设施两部分组成的。其次就是导航规范,它的主要作用就是在一定的飞行范围之内,对于选择设备和导航源要一个明确的规定,针对航空器的机组导航规范还有提出一系列相应的要求,标准的定义实施的PBN技术所需的具体功能以及性能,在功能上导航规范可以分为RNP和RNAV。而导航应用就是指根据相应的导航设施和规范来确定相应的应用以及在管制和飞行当中的具体应用。
二、PBN技术的应用优势
(一)PBN技术可以对航空器的飞行进行精确的引导,可以使得航空器的全天候的运行水平得到很好的改善,从而使得航空器的飞行运行的安全性能提高很多。现在国内的很多机场的支线都没有进行精密的进近,主要原因就是因为成本的投入比较高,这样就会导致在那些比较复杂的天气条件之下,进行安全运行的水平很低,就会埋下很多飞行的安全隐患。而一旦如果机场引进了PBN导航技术的话,那么久可以对航空器进行精确的导航,从而就可以使得机场在不需要增加过多的成本投入的情况下,就可以使得飞行运行的安全性提高很多。
(二)可以很好的实现航路的平行,从而使得交通流量有一个提高。之前传统的那种导航模式,在进行程序的设计方面,航线在进行飞行的时候必须要背台或者是向台,这样就使得必须要在的机场的地面上修建很多的导航台。而在使用了PBN技术之后,航路就可以实施平行的飞行,这样冲突点就相应的减少了,在交通流量提高的同时,也使得机场地面修建的导航台少了很多,大大的降低了导航的一些基础设施的修建投入。
(三)在运行成本和导航设施的投入方面都减少了,很大程度上的提升了民航企业的经济效益。在应用了PBN技术之后,航空器在飞行的过程当中可以大大的缩短飞行的距离,提高飞行运行的经济效益。
(四)雷达的引导数目和进行陆空喊话的几次都相对的减少了,使得管制员以及飞行员的工作负担都减少了,从而使得他们的工作效率有了一个很大程度的提升。
三、PBN技术在推广应用方面的困难和问题
(一)空域的资源比较紧张。因为我国现在的空域资源还是由军航在进行统一的管理和负责,这样就使得民航企业在快速发展的时候经常会受到空域资源不足的影响,很多的机场现在都是很需要更多的空域资源来进行自身的发展。
(二)在民航的运行当中,空管是其中的一个重要支柱和运行的中枢系统,但是相关的一些空管部门在很多方面的技术上都不是很成熟,需要提高的地方还有很多。对于一些比较先进的机载的导航设备相关的空管人员了解的知识很少,而对行的过程空管人员的了解也不够。而在现在的空管部门的人员组成当中,对于一些程序上的技术人才显得也是相对的薄弱一些。还有就是无线电的陆空喊话现在还不是很规范化以及本地化。而上述这些方面的问题,如果只是靠着企业本身,没有相关部门的领导支持的话,是很难去改变现在的这种状况的。
(三)PBN技术和传统的导航模式混合运行存在的一些矛盾。在使用PBN的技术导航运行的时候,飞行员是按照相应的程序在进行飞行,在一些固定的点上面都是有相应的固定高度和速度的限制,而传统的导航模式则是在雷达的管制模式下进行导航飞行的,如果是两种导航混合运行的话,那么在导航的过程当中出现很多的冲突点,在进行调配的时候难度也比较大,这样就很容易使得管制员在工作的时候失去积极性。
结束语:
新的导航技术的大力推广和应用,将在很大的程度上解决现在航空运输业发展当中的一些基本矛盾和问题,从而使得我国的民航事业的运行效率以及运行安全都有一个大幅度的提高,对于民航企业经济效益的提高和相应的成本投入的降低都有很明显的作用,同时还能很好的对飞行员以及管制员的工作负担起到很大的降低作用,所以相关的一些管理部门应该要积极的配合推动PBN技术的发展和广泛的应用,促进我国民航事业的全面发展。
参考文献
[1]张健,缪志新.基于性能的导航(PBN)技术本质及应用前景分析[J].中国民用航空,2010,04:57-59.
[2]刘永谋.从空管角度看PBN技术的应用――以海南空域的应用和发展规划为例[J].中国民用航空,2010,12:37-39.
[3]王宇.基于PBN技术的高原机场飞行程序计算机辅助设计与实现[D].电子科技大学,2012.
航天技术导论范文篇8
空天飞机及其舰载化特点
20世纪80年代,世界上出现了发展空天飞机的热潮。20世纪90年代以后,空天飞机的预先研究和技术验证工作节奏在加快、强度在加大,相关关键技术也逐步获得重大突破,美、俄等国再次掀起了空天飞机研究热潮。此外,法、日、印等国也开展了研究,提出了种种方案和设想。
美国在空天飞机研制方面处于领先地位,如X-37B空天飞机已进行试飞,同时以最先进的普通战斗机进行执行某些航天任务的试验,以使这类普通战斗机执行的任务具有空天飞机的某些特征。俄罗斯有多家机构长期进行高超音速技术基础理论研究,并在亚/超燃冲压发动机、燃料技术、耐高温材料及一体化设计技术等方面取得了重大突破,已经进入了空天飞机飞行验证阶段。而法、英、德等欧洲国家的军事技术实力无法和美国相比,比俄罗斯也稍逊一筹。德、法已联合开展高超声速技术的应用研究,主要任务是评估2?12马赫速度范围内工作的氢燃料双模超燃冲压发动机;日本航空宇宙研究所也建成了一座超燃冲压发动机试验台,可进行4?8马赫速度的工程性试验;印度国防部则启动了名为A-VATAR的空天飞机计划,采用涡轮冲压/超燃冲压/火箭组合循环发动机,可作为一种高超声速飞机,用于对地攻击或侦察。
由于空天飞机集飞机、运载器、航天器等多重功能于一身,既能在大气层内作高超声速飞行,又能进入轨道运行,与普通飞机相比具有很多优势,因此如果用于舰载机也会具有很多独特的优点,如速度快、航程远、突防能力强、作战功能多等等。
舰载空天飞机作战运用
由于前述特点,空天战机上舰将使航母平台实现质的飞跃,具有多重作战功能,可超越现有航母一大步。
舰载空天飞机既能在大气层内以高超声速飞行,又能进入地球轨道机动,到达目标所需的时间将大大缩短,航程也大大增加,因此大大提升了全球投送和特种作战能力。舰载空天飞机速度极快,具有超强的机动部署能力,可以在很短的时间内对敌发动迅雷不及掩耳的“点穴式”打击。空天飞机又可作为动能武器、波束武器等各种武器的发射平台,对敌方部署在任何地方的陆、海、空、天目标实施攻击。
由于空天飞机也具有航天器的特点,因此空天飞机可根据作战的需要灵活搜索并击毁或俘获军用卫星等敌方太空目标,也能够利用其携带的侦察探测设备对陆、海、空、天目标实施监视,周期性地获取敌方情报信息资料,掌握作战地区的敌情变化。与侦察卫星相比,空天飞机具有更大的灵活性,综合侦察能力更强。同时,空天飞机可以像通信卫星一样实现通信中继,信息传输能力强、可靠性高。因此,舰载空天飞机执行信息支援作战时,按照战前信息支援计划,采用计划出动方式,战前展开部署;若需要执行应急信息支援任务时,则采用紧急起飞的方式,总部署数量要能够覆盖信息支援区域,并形成一定的重叠。
在执行“航天器”类的任务时,此时空天飞机上舰可以做为“从海上发射的航天飞机”使用,如同从海上发射卫星一样,大大提高部署的灵活性,对地面基地的要求也可以降低。
空天飞机上舰的军事意义
即使在未来多年内,“空天飞机上舰”的计划都具有相当大的技术难度,但并非意味着它是不着边际的空想,而且该计划一旦成为现实,产生的军事意义丝毫不亚于20世纪初的“飞机上舰”。
首先它可以提高航母战斗群的综合作战效益。航母战斗群作为海军快速机动力量,可以在远离本土,不依赖陆上机场,实施全球部署、全球作战。在高强度局部战争中,航母的重要任务是实施大规模海空作战,夺取制海权、制空权、制天权,以进行全球兵力投送。传统航母舰载机通常每次出击的飞行距离不会超过600多千米,并且只能执行几小时的任务。如果要保护距敌较近或深入打击敌内陆目标,就必须驶入对方的主要防御区,这将加大航母受威胁系数。航母目前已经形成了较为完善的低、中、高三层防御体系,而庞大的卫星网络却开始受到反卫星武器的威胁。因此,着力发展空天飞机很可能就是要打造一种绝对安全的通用空天平台,用具备躲避反卫星导弹能力的空天飞机,固守住太空战略制高点。传统意义上的航母舰载机只能在空中或低轨太空战场空间执行任务,而新型航母将能在所有战场空间执行任务,新型航母主要搭载空天飞机,因为制天权和制空权实际上决定了制海权。因此,这就需要把成本较低、速度快、作战能力强的空天飞机编入航母航空联队,以增强航母的作战能力和作战效益。
其次它可以扩展海军的作战空间。在航母出现以前,由于技术水平的限制,海军的作战空间一直局限在海平面的二维空间之内;第一次世界大战中航空母舰的出现,使海军的作战空间从海平面扩展到海洋和陆地上空的立体空间,海军与空军一起,成为夺取和使用制空权的一支重要力量。未来,随着航空母舰搭载空天飞机的成功,海军的作战空间将进一步扩展到大气层外空间,海军建制内的空天飞机,将能够与天军一起履行夺取和使用制天权的使命,承担在太空中侦察、空战、轰炸、反导、摧毁或俘获敌航天器等作战任务。
除了执行空天任务以外,航母最主要的任务是“由海向陆”投射火力,而空天飞机将海军作战空间扩展到尽可能广大的陆地空间。随着舰炮、舰载机、巡航导弹、弹道导弹的使用,海军“由海向陆”的打击纵深越来越广,但以上几种武器也有不尽如人意之处:舰炮、巡航导弹的射程有限;舰载机可以通过空中加油延长作战半径,但如果用于打击敌纵深目标,则空中加油必须在敌方陆地上空进行,增加了作战行动的风险;海军武库中的洲际弹道导弹射程可达1万千米以上,足以覆盖所有陆地空间,但是到目前为止,洲际弹道导弹仅用于战略核打击,如果将其改用于常规打击,很容易造成敌方的误判而引发核战争。相比之下,空天飞机的特别之处在于:起飞后可以利用地球轨道作长时间快速(十几倍声速)惯性飞行,在这一过程中只需要消耗极少的燃料用于轨道调整和姿态控制。因此,不管其从哪里起飞,都可以不受航程限制地打击地球上任何一点的目标。航母搭载空天飞机后,将真正实现以常规手段“由海向陆”全纵深打击。空天飞机上舰所带来的海军作战空间高度和广度的扩展,将使海军第一次实现“在所有战场空间执行任务”。
第三,航母可以为空天飞机提供机动、安全的起飞平台。航母产生的最初意义,在于以水面舰艇的远距离运载能力弥补岸基飞机续航力不足的缺陷,靠舰体平台的机动来延伸舰载机的作战距离,从而达到远距离投送兵力火力的目的。空天飞机虽然具有从任何机场起飞全球到达、全球打击的能力,几乎不需要依靠搭载平台的机动来延伸作战距离,但这并等于平台的机动对于空天飞机来说毫无意义。
航母平台的机动,可以使空天飞机以较小的燃料消耗进入地球轨道,航母可以通过海上机动使空天飞机在起飞时就在海面“对准”预定进入的轨道,从而节省了横向机动变轨消耗的燃料。航母还可以机动到赤道附近的海域,从而最大限度地利用地球自转的离心力,减少空天飞机升空所需要的燃料,例如,从北纬5.2°的法属圭亚那库鲁航天中心将同样质量的物体送入地球静止轨道,要比从北纬28.2°的美国卡纳维拉尔角节省15%的燃料,空天飞机减少了燃料载荷,就可以相应地增加武器载荷,从而提高打击能力。在战时,航母还能为空天飞机提供一个相对陆地机场更安全的起飞平台。因为对一个在广阔大洋上高速机动的平台进行侦察、监视、定位、打击、判断打击效果,其难度远远超过对位置固定的陆地机场作同样的工作。而且航母编队本身就是一个大纵深、多层次、高度集成、立体多维的防御系统,在当前和今后较长一段时期内,攻破这一防御系统都绝非易事。依托航母这个机动、安全的起飞平台,空天飞机能够最大限度地发挥其作战效能,成为极具威力的空天战略武器。
舰载空天飞机对未来战争的影响
新型航母尚未建成,空天飞机测试加速,未来舰载空天飞机的出现及大量运用将改变航母作战使用方式,对未来战争产生深刻的影响。
由于空天飞机的特性,舰载空天飞机将成为将空战、太空战、海战整合为一体的“三栖明星”,因此在未来夺取制空权、制海权和制天权的斗争中,可能将出现以舰载空天飞机为主要力量,在内外两层空间围绕保障已方军事设施、击毁对方军事设施而展开的激烈斗争。
空天攻击是传统空中攻击的拓展,运用空天飞机进行海空天攻击,可对海上、陆上及空中以及外层空间目标进行攻击,可快速达到战略目的,拥有舰载空天飞机的国家也将真正具备更强意义上的全球到达、全球交战以及快速反应能力。
此外,作为新式武器,空天飞机的出现,将使现代防空、反导、防天作战从技术到理论到实践都受到颠覆。舰载空天飞机能够从航母上起飞,并进入轨道,以变轨的方式规避敌方的侦察或攻击。空天飞机超高的飞行速度将使得防空系统的拦截窗口大大缩小,并可有效地制约预警系统和地面防空武器系统整体功能的发挥。可见,空天飞机的出现将使防空作战面临更加严峻的考验。当然,随着技术的发展,空天飞机也可能碰上它的天敌,但无论如何,空天飞机上舰必将促使未来防空作战发生质的改变,最终催生新式防空作战样式。
空天飞机的技术难题
从军事意义来看,“空天飞机上舰”的前景是美好的,但空天飞机目前还处于探索阶段,更不要说走上航空母舰了。因此,从技术层面来看,“舰载空天飞机”在短期内还没有进入实战应用的可能。从现实状况来看,空天飞机上舰不可能一帆风顺,还有很多需要解决的难题,其中主要有四大因素阻碍着舰载空天飞机具备战斗力的进程。
一是空天飞机与常规舰载机的关系。空天飞机上舰后,是否会取代常规舰载机,如果不能取代,空天飞机与常规舰载机的关系如何处理,这是首先需要解决的问题。关于这个问题,笔者认为,空天飞机不可能取代常规舰载机,在未来的航母舰载机序列中,将形成“空天飞机为骨干、常规舰载机为主体”的兵力结构,其理由如下:①,空天飞机上舰,将航母的作战空间扩展到太空,但并没有取消航母在海洋、陆地、天空和电磁空间的作战任务(至少在可预见的将来,航母在海战场上的霸主地位仍将是不可动摇的),如侦察、预警、防空、反导、反舰、反潜、水雷战、对岸打击、电子战等任务,不可能由空天飞机完全“包揽”下来,还需要大量使用常规舰载机;②,为维持整个航母编队的正常运作,需要一些常规舰载机担负空中加油、运输、通信、搜救等保障性任务;③,从成本角度考虑,空天飞机不可能完全取代常规舰载机。以美国刚刚研制成功的X-37B空天飞机为例,其造价3?4亿美元,其每次发射成本即使如美国军方所说降低到“航天飞机的几十分之一”,也会达到数千万美元,远远超过目前最昂贵的战斗机F-22(造价1.377亿美元,每小时使用成本4.9809万美元)。因此,空天飞机即使上舰,也只能少量装备,用于打击敌方少数设防严密的高价值目标,大量的一般性打击任务仍需常规舰载机来完成;④,从战机的再次出动准备时间来看,空天飞机目前需要一个星期,而常规战机只需15?20分钟,即使未来的技术进步能够大幅度缩短空天飞机的再次出动准备时间,但由于其本身系统的复杂性和对安全性的苛刻要求,空天飞机的再次出动准备时间缩短到常规战机的水平仍有较大难度。因此,为保持航母的持续作战能力,其舰载机必须以常规舰载机为主体。
二是空天飞机与航母的适配性。空天飞机要想在航母上部署和使用,必须满足航母对舰载机的特殊设计要求和使用维护特点――即所谓机对舰的“舰载适配性”。首先,空天飞机的结构必须紧凑,最好能通过某些构件的折叠来进一步减少占地面积,以方便航母的甲板调度,还能够方便地进出机库、升降机。其次,空天飞机,包括其机内系统和武器载荷,必须在几何、结构、气动力等方面与弹射器及拦阻装置的使用相协调,以实现在舰上短距离的弹射起飞、拦阻着舰。空天飞机的机体结构需要大幅度加强,以适应弹射、拦阻时的过载和快速着舰时的撞击载荷。空天飞机的起落架装置必须适合在摇摆不定的甲板上运动和固定。从保障的角度,要求空天飞机能基本上在自身投影面积内进行补给和维修,所需要的外部保障设备应尽可能地与其他舰载机通用,尽量减少专用的保障设备和备品备件,以减少占用的贮存空间。由于存在海水、蒸汽、烟气及油液的影响,空天飞机应避免使用某些材料和设计技术,以减少机体腐蚀。
三是空天飞机所用燃料和氧化剂的安全性。到目前为止,各国所研发的空天飞机,其燃料多为液氢、煤油,氧化剂多为液氧、过氧化氢。这其中,煤油的化学性质比较稳定,适合在舰上储存和使用,而且海军已经积累了很丰富的管理经验;而液氢、液氧和过氧化氢的化学性质都极为活泼,在使用中稍有不慎,很容易引发火灾、爆炸、中毒、腐蚀等事故。液氢、液氧在常温下还需要加压密闭保存,一旦泄漏并在空气中达到一定浓度又遇到明火,就会瞬间将周围的环境变成一片火海,而航母恰恰是个需要大量明火作业的场所,飞机起降、武器射击、电器设备运行、发动机的启动试车、维修保养中的电焊切割作业等,都不可避免地要产生大量明火。如果不能解决空天飞机所用燃料和氧化剂的安全性问题,确保在补给、导移、储存、加注、回收、废弃等环节的万无一失,则空天飞机上舰就会遇到极大的阻力,海军数十年来一直不愿意在舰上使用液体燃料的导弹,其原因就在于此。不过,这也许是为空天飞机研发新型的高能、无毒、易储存燃料的新契机。
四是空天飞机本身的诸多技术难题还没有得到根本性解决。受航空航天技术水平和经费的限制,研究困难重重,实现空天飞机的技术难度比航天飞机更大,主要是几种动力装置的组合和切换,高强度、耐高温的材料和具有人工智能的控制系统等。这些都需要进行大量的研究和技术攻关。另外,控制系统、天地往返系统等还不够成熟稳定,太空武器现在大都处在理论阶段,所载武器的再入大气层技术和再入后的制导控制问题都是个难点,在航母上的发射与回收问题还没有得到解决。
航天技术导论范文篇9
WenXin,ZhangWenhao,QinYuqi
ShenyangUniversityofAeronauticsandAstronautics,Shenyang,110136,China
Abstract:DiscussedtheproblemofknowledgestructurewhichChinesecollegesanduniversitiesfacingproblemsatthepresentstage,combiningwiththeaerospaceandaerospacegeneraleducation.Bytheirownpersonalexperience,theauthorsummedupthecontent,meaningandpurposeoftheaerospaceandaerospacegeneraleducation.Basedontheanalysisofvariousproblemsrelatedtothe“Introductiontoaerospacetechnology”asaliberaltextbook,thisarticlegiventheteachingimprovementandreformproposalsaboutthetextbookofaerospaceandaerospace.
Keywords:quality-orientededucation;generaleducation;aeronauticsandastronautics
随着高校课程改革的不断深入,通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时,由于科学技术和经济的飞速发展,航空航天技术开始走进人们的日常生活,并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就,更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要,目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业,如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时,一些普通高校,如南京财经大学,也将航空与航天(也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览)作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会,并参考欧美高校开设通识课的教学模式,探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。
1我国专业化教育模式的问题与通识教育
1.1现阶段我国高校人才培养模式面临的问题
我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期(20世纪80年代)和特定社会背景(生产力亟待恢复)中的选择,这个选择尽管在当时有合理性,并对我国社会发展起到了积极作用,但却不适应今天社会发展的需要。
我国目前的高等教育过分强调专业划分,把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内,不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了,高等教育的专业化做得越好,学生就越难适应变换了的工作,面临的情况可能就越糟糕。
社会和技术发展日新月异,旧的工作岗位不断消失,新的工作岗位不断出现,高校里专业调整的步伐,无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化,既要培养学生的专业能力,又要培养学生的“一般”能力。
1.2通识教育起源和目的
通识教育,国外称“GeneralEducation”,也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。
通识教育源于19世纪[6-8],当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂,于是提出通识教育,目的是让学生对不同学科的知识有所了解,将不同领域的知识融会贯通。20世纪,通识教育成为欧美大学的必修科目。今天,欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史,目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。
在我国,通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”,《中庸》主张做学问应“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化,融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以,通识教育旨在培养“通才”,它的培养目的是提高人的整体素质,强调整合不同领域的专业知识,重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力,同时也重视培养人的情志等。
2航空与航天通识教育的意义
航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1,2],其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣,更主要的是为学生专业课学习奠定基础,它在很大程度上起到了专业导论的作用。
近年来,我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育,其教学目的包括如下几个方面。
2.1提高大学生的整体文化素质
大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才,开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识,还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程,不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识,同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。
2.2提升大学生的民族自豪感
中国作为东方的文明古国,向往飞翔的梦想由来已久,嫦娥奔月的美丽传说,万户飞天的勇敢实践,表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习,让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩,学习伟大的航天精神,增强学生的民族自信心。
2.3鼓励大学生在困难面前勇于攀登
学生通过航空与航天课程的学习,了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里,“只有想不到的事情,没有做不到的事情”,通过这样的教育,激发学生努力奋进,敢于开拓创新。
2.4启发学生规划未来人生
航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维,尤其是航天器的出现,极大地推进了人类对宇宙的探索,人们对宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识:“地球在宇宙中是非常渺小的,生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过,“昨天的梦想是今天的现实,今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识,很多人开始重新思索这些问题,人类存在的意义何在?人类怎样存在?
3航空与航天通识教育的教材问题与改革
3.1教材方面的问题
航空航天技术在非专业大学生眼里,是十分神圣的,因为宇宙的奥秘神秘莫测,很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课,目前我国没有一本适合通识教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等,由此带来很多问题。
(1)专业性很强
翻开《航空航天技术概论》教科书,插图不少,可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言,内容过深,尤其是文科学生,没有工程概念,理解起来非常困难。
(2)内容单调乏味
细看“代用”教材的文字内容,大多是定义和概念,枯燥乏味,对非专业学生而言,即便把这些内容熟记于心,又有何意义?另外,由于书本的空间有限,介绍性的内容往往类似于纲要。
(3)课后练习或思考题没有价值
思考题是运用大脑思考后得出答案的题目,而目前的“代用”教材章节后的思考题,不适应时代的发展,以第一章课后思考题为例,“试述直升机的发展史,试述火箭、导弹发展史”,很多学生认为是“百度题”,学生只要灵活运用手中的工具,就可以“百度”到答案,这类题能算是思考题吗?
(4)条理性很强带来的问题
航空与航天是两个明显不同的概念和领域,尽管有联系,但对于非专业的学生而言,不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线,航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1,2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机,统统纳入同一章节,对于非专业学生,理解起来稍显费力。再如,《飞行器构造》这章内容中,既有航空器的构造,也有航天器的构造,根据整体教学效果分析,这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。
另外,由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式,加之应试教育的长期导向作用,使基础教育在单一学科教育上越来越深入,学科分化加剧,基础教育功利性越来越明显,而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化,缺乏思辨性、创造性思维的模式,对中华民族的智慧培养是非常不利的。
综上所述,航空与航天作为通识教育课程,不是必修课的陪衬,更不是专业课的附庸,其重要性并不比专业课低。“君子性非异也,善假于物也”,学好航空与航天课程,掌握其相关知识,有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。
3.2教材改革的建议
对于航空与航天课程,只有拓宽知识面,全面介绍不同学科研究对象的特点,才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础,课程内容应具有前瞻性,把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时,拓宽学生的知识面。
航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此,如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课,该课程内容应集知识性、趣味性于一体,需要教学内容丰富多彩,由风筝飞行延伸到飞机,由早期火箭延伸到各种导弹,由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船,由恐龙灭绝延伸到宇宙探索,让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书,名字起得非常好,叫“没有公式的航空航天技术”,值得我们借鉴。
以笔者在神舟飞船、卫星及空间防御领域的工作体会以及在北京、南京几所大学讲授航空与航天知识的教学经验来看,对于航空与航天的通识教育,其知识与内容应该注重“启蒙”,致力于开展大众化的教育,太过学术化反而会让人失去兴趣。教材应该具有趣味性,可以漫画的形式展开。现在已经有的《漫画线性代数》《漫画统计学》等一系列的趣味教科书,以漫画的形式将知识传授给学生,让学生在欣赏之余学习到很多知识,两全其美。航空与航天通识教育课程的教科书可以参照这种形式。
航天技术导论范文篇10
回顾历史,人类活动范围的每一次拓展,都会大大提升认识自然的能力,促进社会的发展和进步。上个世纪后半叶,人类将自己探索的脚步迈向了太空,从那时起,航天技术的发展为增进人类的福祉做出了独特的贡献:
——航天技术拓展了人类的认识领域。航天技术的发展使人类的活动领域从地球扩展到广阔无垠的太空,这种活动领域的重大变化,大大开阔了人类的视野,深化了人类对自然和宇宙的认识。这一进程,促使人类用全球乃至宇宙的视野去认识社会发展问题,从而突破过去的局限和障碍,谋求全人类共同的福祉。
——航天技术提升了人类的生产和生活水平。当今世界已经进入信息化时代,航天技术对信息化的重要影响早已众所周知。卫星通信、卫星导航、卫星遥感等技术的广泛应用,给人类的生产生活带来了极大的便利。空间材料技术、空间生物技术,以及未来可能实现的空间能源、空间资源开发等,为航天技术促进生产力的变革,提供了广阔的舞台。今天,航天技术的转化、应用与人们的日常生活已密不可分,并且会越来越深刻地改变人类的生活方式。
——航天技术促进了人类社会的和谐发展。人与自然的协调发展,是社会可持续发展的基础。经济增长、人口增长、需求扩大,造成了人类与自然的不平衡,成为社会可持续发展的巨大障碍。解决这些问题,航天技术大有可为。在资源调查与监测、气象和环境变化监测、自然灾害监测、全球环境变化预测等方面,航天技术已经并将继续做出积极而重大的贡献。
当前,世界航天活动日益频繁,航天活动对人类文明和社会进步的影响进一步增强。人类在太空探索事业中获得的丰富经验和辉煌成就,带给我们许多宝贵的启示:
第一,发展航天事业,必须进行持续不断的创新。人类迈向太空的每一步,都建立在创新的基础之上。无论是第一颗人造卫星入轨运行,还是第一名航天员造访太空;无论是登上月球,还是探测火星,部离不开理论的创新、技术的创新。中国航天的发展同样是建立在创新的基础之上。中国第一颗人造卫星“东方红一号”的成功发射,第一艘载人飞船“神舟五号”的成功飞行,第一颗探月卫星“嫦娥一号”的成功探测,无不凝聚着中国航天人创新的智慧。创新是科学技术之魂,更是航天技术之魂。只有进行持续不断的创新,才能不断推动航天技术进步,才能把人类的足迹留在更深远的宇宙空间。
第二,发展航天事业,必须走开放合作的道路。宇宙空间,是人类的共同家园;探索太空,是人类的共同事业。探索宇宙空间,是一项浩大的工程,只有开展广泛的国际合作,互相取长补短,在平等互利、和平利用、共同发展的基础上,积极开展国际交流与合作,才能发挥最佳效益,取得最佳效果,推进人类航天事业的共同进步。
航天技术导论范文篇11
根据合同规定,中方将向斯里兰卡在轨交付一颗东方红四号通信广播卫星,为斯里兰卡及周边国家和地区提供电视直播、卫星通信等服务。同时,中斯双方还签署了利用中国北斗卫星导航系统在斯里兰卡和印度洋地区开展服务的合作意向文件。
(航讯)
高分一号卫星工程首批影像图
6月6日,国家航天局对外公布了国家重大科技专项高分辨率对地观测系统的首发星高分一号获取的首批影像图。影像图影像清晰,层次分明,信息丰富。此举表明高分一号卫星工程测试第一阶段工作结束,天地系统间协调匹配,卫星各系统工作正常,达到设计要求,实现为国土、环境、农业等领域提供精准服务的目标。
高分-号卫星是我国首颗设计、考核寿命要求大于5年的低轨遥感卫星,配置了2台分辨率为2米全色/8米多光谱的高分辨率相机和4台分辨率为16米的多光谱中分辨率宽幅相机。相比其他光学遥感卫星,高分一号卫星的对地观测效率大幅提高,大大提升了我国对地观测卫星的总体观测能力。图为银川影像(2米全色与8米多光谱融合图)。(航讯)
中国卫星导航学术年会
探讨北斗发展
5月15日,以“北斗应用——机遇与挑战”为主题的第四届中国卫星导航学术年会在武汉举行。来自国内外卫星导航系统主管部门和卫星导航领域知名专家学者以及企业家,通过学术交流、高端论坛、展览展示和科学普及等一系列活动,分享学术研究的最新收获,展示卫星导航应用最新成果,探讨卫星导航应用服务模式,谋划卫星导航产业未来发展。
本届年会由中国卫星导航系统管理办公室、中国航天科技集团公司、中国航天科工集团公司等共同主办。中国科学院院士、中国工程院院士以及国内知名专家共32位成员组成年会科学委员会。
“两弹一星”功勋奖章和国家最高科学技术奖获得者、北斗导航工程总设计师孙家栋院士担任年会科学委员会主席。
(杭文)
航天科技集团加速推动宇航元器件标准统一化
近日,中国航天科技集团公司组织召开了宇航元器件标准会,正式了首批268项宇航元器件集团公司标准(Q/QJA),标志着我国在推动宇航元器件标准统一化进程中迈出了关键一步,为规范我国宇航元器件的研制、生产、保证和使用奠定了坚实基础,对提升我国宇航元器件基础工业水平具有重要意义。
此次的宇航元器件标准,是集团公司全面实施宇航元器件标准体系建设以来重大成果的集中展现,既包含了指导元器件研制、生产、鉴定的宇航元器件产品规范和设计准则、封装工艺要求等研制保证标准,也包含了规范元器件保证和使用的应用验证、应用指南、选择采购、监制验收等应用保证标准,还包含了宇航环境的特殊试验方法标准。(杭文)
最新航天闪亮登场
中国航天科技集团公司首次携“航天家族”在5月21日至26日于北京举行的第十六届中国北京国际科技产业博览会(简称科博会)上闪亮登场。
在此次科博会上,集团公司紧紧围绕“创新驱动转型发展”主题,以实物、模型、展板、影像等多种形式,向大众展示了近年来的50余项最新科技成果。这些科技成果通过宇航和航天技术应用两大展区,全方位、多角度展现了集团公司在我国航天领域取得的成就和对我国国民经济产生的重要推动作用。
(航讯)
风云三号首颗业务星下半年发射
近期,风云三号(02)批首发星03星即风云三号首颗业务星,先后完成了整星热平衡和热真空等重要试验,取得了预期效果。试验检验了整星热设计的正确性,同时也考核了整星在真空、高低温环境下的工作性能,验证了各系统之间的性能匹配性和协调性。
风云三号(02)批首发星03星将于今年下半年发射,其主要功能、性能指标均达到国际同类卫星先进水平。图为卫星进行整星热真空试验。
(杭文)
玻利维亚卫星完成三舱对接
近日,由中国空间技术研究院研制的玻利维亚卫星顺利完成三舱对接,标志着卫星研制工作取得了重要的阶段性成果。玻利维亚卫星是该院为玻利维亚研制的一颗地球同步轨道商业通信卫星,共有30路转发器,可应用于该国通信、教育、气象等领域,将为玻利维亚及南美地区提供通信、数据传输及电视广播等业务。
(航讯)
500吨级液氧煤油发动机燃气摇摆装置热试成功
近日,由中国航天科技集团公司六院11所研制的500吨级液氧煤油发动机燃气摇摆装置首次热试验取得圆满成功,这标志着该发动机泵后摇摆软管设计、制造技术实现突破,数字化技术在发动机工程研制中得到成功应用,为发动机后续研制奠定了坚实基础。
为满足未来载人登月和深空探测要求,该所开展了我国重型运载火箭动力系统的论证与研究,其中芯一级和助推器均采用500吨级液氧煤油高压补燃发动机。
(航讯)
航天科工精彩亮相警用
反恐装备展
5月中旬,2013年第五届中国(北京)国际警用装备及反恐技术展览会在北京展览馆举行。在本次展会上,中国航天科工集团公司展出的平安城市、警用装备和应急救援产品、高层楼宇灭火系统、车底扫描系统、宿营生活保障车、无人机等多款产品成为观众瞩目的焦点。
(杭文)
杨利伟、赵宇棋成为
IAA院士
5月18日,在由国际宇航科学院(IAA)研究中心(中国)承办的院士日活动中,新当选IAA院士的杨利伟、赵宇棋获颁院士证书。杨利伟是我国首位成功飞天的“航天英雄”,目前担任中国载人航天工程办公室副主任。赵宇棋也来自中国载人航天工程办公室,是一位知名的火箭控制系统专家。目前,在有着50多年历史的IAA中,中国的院士人数达到87名。(航讯)
航天主题园落户园博会
航天技术导论范文篇12
探月计划之历程揭秘
1957年,前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星。次年5月,主席提出“我们也要搞人造卫星”
1978年,一块1克重的月岩样品作为美方礼物赠送给国家主席。当时的研究者欧阳自远现在成为中国月球应用科学首席科学家
上世纪70年代,月球上的一座环形山被国际天文学者命名为“万户”。
这是一个中国人的名字,600多年前,一位名叫万户的明朝官员将自己绑在椅子上,两手各持一只大风筝,椅背上,47枚捆扎在一起的火箭被点燃———这位粉身碎骨者成为人类文明史上第一个尝试用火箭飞天的人。
21世纪初叶,继载人航天工程的一举成功,中国航天事业迈向又一个里程碑———探月计划。
2004年2月13日,国防科学工业委员会秘书长兼国家航天局副局长孙来燕向世人公布,中国月球探测计划已经进入实施阶段:三年内,一颗属于中国的卫星将开始绕月飞行;6年内,中国的月球车将在月面上软着陆,展开巡视探测;2022年之前,中国研制的机器人将把月壤样品采回地球。
0.5克样品和100名专家
“25年前,我的研究就从一块0.5克的月球岩石样品开始。”2月25日,月球应用科学首席科学家、中科院院士欧阳自远对记者回顾了中国探月事业的数十年艰辛历程。
1978年,美国总统卡特的安全事务顾问布热津斯基访问中国时,向当时的国家主席赠送了一件特殊礼品———一块小指尖大小的月球岩石样品。样品铸在一个类似于凸透镜的有机玻璃盒内,看着很大,但其实只有1克的重量。将样品转交给科研部门要求研究。由于当时全国搞天体岩石的研究人员很少,有关部门很快就找到了远在贵阳的欧阳自远。
“样品很快从北京安全地送到了贵阳。拿到样品,我当时就请来了全国大约近百名各方面研究专家,并制定了详细的研究计划。”欧阳自远说。“1克的样品虽然很少,但对于做研究已经足够。我当时把样品小心切成了两块。一块用于做研究,另一块保存了起来。”
欧阳自远介绍,因样品大小有限,当时先做了非破坏性测试与研究,最后才做破坏性的测试与研究,包括矿物成分、结构构造、化学成分、微量元素、物理性质、产出环境,“只要当时能做的测试,我们都做了。”
令他感到自豪的是,对这0.5克样品进行研究后,中国学者发表了14篇相关研究文章,并推断出这是由阿波罗17号飞船采集来的样品,在参考美国公布的数据后,学者们还把样品具体到了是什么编号,并回答了其取自月球的什么位置,背阳还是背阴?
“美国人赠送月岩样品,其实也是在探测我们的测试能力和研究水平,虽然这话没有明说。但我们的研究结果还是让美国人很信服。”欧阳自远说。
“我们也要搞人造卫星”
在欧阳自远为首的中国学者对月球展开研究之前,中国空间科技事业已起步于上世纪50年代,起跑线则是卫星和火箭的研制。
1955年6月,在总理的亲自过问下,44岁的钱学森博士回国。8个月后,他向国务院递交了《关于建立我国国防航空工业的意见书》。这份意见书为中国火箭导弹技术的发展提出了重要的实施方案,实际上是一份关于我国航天技术的建议书。为了保密,钱学森用“国防航空工业”一词来代替“航天技术”。
“导弹是非常重要的军事武器,将来一定要大发展。”在一次中央军委会议上,钱学森这样说。总理亲自主持了这次会议。时任国防部长的立即召集在京的另几位元帅,对钱学森的建议进行讨论,结果是一致赞成。
一个月后,中央书记处和政治局作出了在我国发展导弹事业的决定。钱学森受命组建我国第一个火箭、导弹研究机构———国防部第五研究院,并成为首任院长。
1957年,前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星。1958年5月17日,在武昌召开的中共第二次会议上,主席提出“我们也要搞人造卫星”。
不久,中央政治局开会研究决定,以中国科学院为主研制卫星,并且批准拨专款2亿元人民币。这在当时可谓“天文数字”。负责实施该计划的“581组”和三个设计院很快成立,研究所大楼和高空模拟实验基地也相继建成。第一个方案:计划在国庆10周年时发射中国自行制造的首颗卫星。
然而随后的三年自然灾害和“”,导致研制被不断推迟,直至1970年4月24日,太空中才传来来自中国的声音———“东方红一号”我国第一颗人造卫星成功发射。
3个月后,主席批复了一份发展我国载人航天的
报告。1971年4月,80多家单位、400多名航天专家来到北京京西宾馆,对载人航天进行了深入讨论,确定了“714工程”发展载人航天。时任国防部五院院长的钱学森将飞船命名为“曙光一号”,计划在1973年底发射升空。但在那个政治动荡、经济困难的年代,国家已拿不出更多钱来支持和发展航天事业。由于经费的缺口,载人航天计划无力为继。“把用在载人航天上的钱,搞经济建设更有实际效果”,国内开始出现很大的争议。最终,拍板,“载人航天的事暂停一下,先处理地球上的事,地球外的事往后放放。”
被否决的铁标“烙”月
此后十多年,载人航天工程虽被搁浅,但中国学者对于月球的研究却从来没有停止。
“从1962年,我国学者特别是中国科学院相关单位的研究人员就开始了对‘月球号’、‘徘徊者’、‘勘测者’、‘月球轨道’和‘阿波罗’等月球系列探测器进行跟踪性与综合性研究。”
欧阳自远院士说起那段日子,坦言“很苦闷”。“我们只能收集和研究别人公开的资料,而一些核心数据却根本拿不到。”但他同时感到很庆幸,“在跟踪研究中,我们与美国、英国、德国、俄罗斯、日本开发了不同程度的合作性研究,由此形成了一批年龄和知识结构合理的基础研究队伍,现在我们的探月研究基础都是那时积累下来的。”
1986年3月,四位著名的老科学家———王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允联名呼吁“中国要跟踪研究国外战略性高技术的发展”,邓小平同志在这份建议书上作了“此事宜速作决断,不可拖延”的批示。
中央很快便组织了数百位专家就此事进行论证。之后,选取了生物技术、航天技术、信息技术、先进防御计划、自动化技术、能源技术和新材料等七个领域的15个主题项目,作为我国今后发展高技术的重点。这就是“863计划”。
由于航天技术是863计划选定的第二个高技术领域,因此“863-2”至今被冠在其研究子课题编号之前。航天专家在论证该领域的研究目标时,认为我国已经具备了返回式卫星、气象卫星、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的研制和发射能力,但在载人航天方面仍是空白。
当时的航天部组织了载人航天可靠性论证。但由于载人航天投入大,风险高,直接经济效益不明显,对于中国究竟要不要搞载人航天,专家们存在较大的分歧。这场争论一下子又进行了5年。
“其实在1992年前后,国内就已有科学家提出了‘嫦娥奔月’的想法。”
中国探月计划首席科学家欧阳自远院士回忆说,当时为了迎庆1997年香港回归,有人提出利用运载火箭往月球上发射一个象征中国的铁质标志,永远地将其“烙”在月球上,以此扬国威、鼓志气。这个设想当时在科学界引起了很大的争议,不过还是得到了一批学者的支持,很快便形成文字向中央打了申请报告,并计划在香港回归前完成发射任务。“这完全是从政治角度考虑的,基本上没有什么科学研究价值,而且还费钱。所以当报告打到中央后,被时任国务院总理同志否决了。”
探月计划酝酿10年
“探月计划算到今天,整整酝酿了10年。”欧阳自远院士介绍说,我国真正意义上的探月构想是在1994年提出的,此后的10年间主要是在进行论证过程,而且是“那种反反复复的论证”。
“首先一步,我们要论证开展探月有没有必要?是否可行?第二步,上月球干什么?做哪几件事情?于是我们制定了探月20年大规划,也就是现在国家航天局局长栾恩杰总结的‘绕、落、回’三个阶段。而科学目标是否符合国际发展潮流,是否紧密结合我国的实际?这都需要进行科学且复杂的论证过程。”欧阳自远说。
谈论到这10年的酝酿,中国探月办公室刘建忠研究员告诉记者,包括欧阳自远院士在内的很多专家,除了搞研究,10年中做的最多的工作是四处游说和呼吁。
“这项工作很费心,只要逮住机会,他们就会向决策者、科技界和公众阐述月球探测的重要性,灌输中国开展探月的必要性。”刘直言不讳地说,“毕竟10多亿元的科研投资不是个小数目,大家都很谨慎。不过如果没有热心科学家的这些努力和攻关,中国启动探月计划可能还会要推迟。”
就在争论中,科学界的一些行动已在悄然地推动着中国探月计划的前进。上世纪90年代初,航天领域首席科学家闵桂荣院士提出了中国也要搞月球卫星的建议。1997年4月7日至10日,中国科学院的杨嘉墀、王大珩、陈芳允三位院士以“863”计划的名义发表了《我国月球探测技术发展的建议》。1998年,总装863航天领域办公室组织了杨嘉墀等航天专家对清华大学、中国航天科技集团五院502所、国防科大、中国科技大学的“月球车”项目申请报告进行评审,通过了由清华大学牵头的“月球探测机器人总体方案设计及关键技术分解”的立项研究,揭开了我国月球车研究的序幕。2000年5月,清华大学组织了“月球探测技术研讨会”,反响强烈。
2000年10月5日在京召开的首届“世界空间周”庆祝大会上,国防科工委副主任、国家航天局局长栾恩杰作了题为《面向21世纪的中国航天》专题发言,“我国将在无人实验飞船成功飞行的基础上,实现载人航天飞行。在空间探测方面,将实现月球探测,并积极参与国际火星探测活动,使我国的空间探测技术上升到一个更高的水平。”这是中国高层首次公开表明探月决心。
2000年11月22日,我国政府首次公布航天白皮书—《中国的航天》,明确了近期发展目标中包括“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。
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