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航天技术和航空技术优选九篇

时间:2023-09-21 17:49:14

航天技术和航空技术

航天技术和航空技术第1篇

1 民航科技产业的内涵及地位

1.1 民航科技产业的内涵

民航科技产业目前尚没有一个比较公认的领域界定,一般认为民航科技产业是集研发、制造和服务于一体的完整的产业链,是体系完整的系统工程[1]。从产业发展的角度来看,民航科技产业中的研发、制造和服务三个部分之间是相互关联、相互影响和相互制约的,三者之间的互动形成了一个有机的整体。其中,研发是产业发展的前提和关键,主要包括科技创新体系和支持保障体系;制造是产业发展的实现和重点,主要包括各型飞机的组装和零部件、航空发动机、航空机载设备、民航信息化设备等产品制造生产,气象雷达、通讯雷达、导航设施等空中交通管理设备的制造和生产,行李自动分拣系统设备、机场相关特种设备的制造和生产,民航信息化系统中的硬件设备、高端数据处理设备、安全保障设备等的制造和生产;服务是产业发展的持续和保障,包括产品的维修保障和技术服务。产品的维修保障主要包括:飞机维护(航线维护和飞机勤务),飞机机体维修、修理和大修,发动机维修、修理和大修,附件的维修、修理和大修,飞机重要改装等。技术服务主要包括飞行培训服务、空管培训服务、机务维修培训服务、民航信息化服务、技术培训、信息服务、产品测试认证、产品推介、售后技术支援服务等等。

1.2 民航科技产业的地位和作用

(1)民航科技产业是国家科技综合实力和竞争力的反映。民航科技产业集中应用了许多工程技术的新成就,成为众多学科和工程技术的集中体现的现代工业,被誉为“现代科技和现代工业之花”,成为衡量一个国家科学技术和工业发展综合水平的标准。凡是民航科技产业比较发达的国家都是国家综合科技水平较高的国家,如美国、德国、法国、英国、日本等。因此,大力发展民航科技产业有利于提高国家的科技综合水平,促进相关学科的发展,加速工程技术的创新。很多国家把民航科技水平视作本国科技水平的一面镜子,对民航科技产业大力进行扶持,并从提高国家综合竞争力的角度给予高度的重视。据美国商务部2003年的《美国高技术贸易与竞争能力》报告:现代军用和民用飞机都是高技术产品,美国是从在未来世界确保其军事、经济和技术霸主地位的国家最高利益出发来发展民航科技产业的。

(2)民航科技产业是国民经济中参与全球竞争的支柱。作为反映一国科技综合实力的战略性高技术产业,民航科技产业投入产出比很高,一些航空工业发达国家例如美国,民航科技产业的投入产出比可达到1∶20,远远超过其他行业,是国家高新科技发展的龙头行业。据日本通产省2002年的统计,按单位重量价值比计算,如果轮船是1,则小汽车是9,电子计算机为300,喷气客机是800,航空发动机为1400[1]。正是由于民航科技产业如此高的投入产出比和单位价值含量,使得世界上的民航科技强国特别重视其发展。

(3)民航科技产业是带动科技发展和技术外溢的龙头。航空高科技的发展不是一个独立、封闭的体系,而是国家科技发展的动力、技术外溢的源头。民航科技扩散效应一方面表现在可以促进军民科研成果的相互交流,充分发挥军事科技优势;另一方面还表现在民航科技的扩散,民航科技成果通过向地面延伸可以将原有的科技应用领域大范围扩展。据日本的统计数据显示,日本2002年的在全国500余项技术扩散案例中,航空工业的技术扩散占60%。而同时,日本航空工业技术派生出来产品的销售额是用这些技术制造的航空产品销售额的18倍。

2 天津民航科技产业发展的背景

我国航空工业主要集中在西安、沈阳、成都、上海、贵阳、哈尔滨等城市,天津只具有航空电子、航空复合材料、航空仪表、飞机导航设备、惯性导航设备、机载电源及通讯设备、飞机制造用金属材料、空气过滤机等航空配套产业。

目前,航空军转民、航空创新体制、航空产业聚集发展等正顺应国际发展规律在进行调整。随着天津滨海新区被纳入国家发展战略,借助天津良好的工业基础和丰富的科教资源,天津市正顺应历史发展趋势,把握良好的发展时机,以滨海新区为基地,将民航科技产业集群作为重点建设的六大产业创新集群之一纳入发展规划战略,意图使技术密集、代表国际综合竞争力的民航科技产业发展成为本市支柱产业之一,进而拉动新一轮的产业结构优化升级,为天津经济的发展带来新的活力。

民航科技产业在天津的发展主要以民航科技产业化基地为载体,同时,空客A320的入驻以及中国民航大学科技园的启动建设都进一步推动着天津民航科技产业的发展。

(1)民航科技产业化基地为天津民航科技产业提供良好平台。中国民航总局与天津市政府于2005年10月16日签署协议,联合共建部级民航科技产业化基地。作为国内唯一的民航科技产业化基地,其主要功能是成为民航科技产业化平台和国际民航高科技产业转移的承接地。

(2)空客A320总装线项目的落户成为天津民航科技产业发展的龙头项目。空客A320系列飞机总装线落户天津,需要各种航空产品的配套和各种服务的配套,可以在天津形成以引进大飞机总装线为主体,以飞机零部件、空管设备、机场特种设备制造和航空维修为补充,以航空技术研发和人员培训为辅助的完整产业体系。目前随着A320项目落户天津,滨海新区吸引来了各类以民航科技产业为特色的国外知名的大型民航产品配套厂商,如德国蒂森克鲁伯公司的电梯、登机廊桥项目、以色列的凯德姆飞机客改货项目、法国泰雷兹集团空管雷达项目等,且配套产业已初具规模。

(3)中国民航大学科技园的新一轮发展将为天津民航科技的发展提供良好策源地。为完善从研发设计到售后服务以及相关配套产品的民航科技产业链条,在民航科技产业化基地初具规模的基础上,民航总局以及天津市政府联合启动了中国民航大学科技园的建设。科技园的建立不仅会带动产业化基地内的科研主体的发展,而且还会将技术成果扩散到其它产业,提升天津市更多产业的技术水平,从而带动其发展,使地方经济具有核心竞争力。

3 天津民航科技产业的发展路径研究

根据我国民航运输发展对民航科技产品的市场需求、建设新一代航空运输系统的需要等,天津的民航科技产业将重点发展三大产业:一是民航科技研发产业;二是民航设备制造和加工产业;三是民航技术服务产业。民航科技产业化基地的主用功能定位是民航科技产品的研发、制 造和技术服务。

3.1 天津发展民航科技产业的路线图

(1)天津发展民航科技产业要经历四个重要发展阶段。依据《中国民航科技产业化基地发展战略》、《天津市航空城规划研究报告》、《关于推进天津滨海新区开发开放有关问题的意见》等,同时结合天津实现创新型城市的发展规划,民航科技产业作为天津重点发展的十大新型产业之一,将经历四个重要发展阶段,实现四个阶段性目标。

第一阶段(当前-2010年):发展成为具集聚效应和学习功能的创新型产业。主要任务和目标是完成天津的民航科技产业集聚,并实现该产业的引进-消化-吸收功能,使天津的民航科技产业发展成为具有集聚效应和学习功能的创新型产业。到2010年,逐步形成民航科技研发、民航科技产品制造及民航技术服务等三大产业群雏形。在进口替代方面发挥良好的效应,在重大核心装备国产化进程上实现重大突破,使天津成为世界知名的“民航科技产业城”。同时,积极吸引国际先进民航科技企业来津投资、落户,模仿、学习其先进的民航科技制造、研发、管理等多种技术、科学、方法,形成引进——消化——吸收一系列学习功能。

第二阶段(2010-2015年):发展成为具自主研发能力的创新型产业。主要任务和目标是,在民航科技园具有一定自主研发、民航科技企业孵化和出孵企业具有国际竞争优势的基础上,使天津的民航科技产业发展成为具有自主研发能力的创新型产业;完成一批拥有自主知识产权的重点项目的建设;一批拥有自主知识产权的技术产业化条件成熟并开始形成产业;将天津的民航科技产业建设成为我国民航重大科技攻关中心,建设成为具有世界水平的创新研发基地。到2015年,部级和市级研发机构达到100家,市级以上企业研发中心200家,科技服务机构50家,成为民航科技研发的核心平台,国内领先、国际一流的“民航硅谷”。

第三阶段(2015-2020年):发展成为具完整产业链条的工业化创新型产业。主要任务和目标是形成民航科技产业的完整链条,从研发、制造到技术服务,使天津的民航科技产业发展成为具有完整产业链条的工业化创新型产业。民航高科技产品的行业集中度将达到80%以上,成为专门为民航业服务的产业群带。天津的民航科技产业发展要抓住全球产业结构和产业布局战略性调整的机遇,优先考虑技术含量高、根植性好、环境污染少,对民航科技发展具有战略意义的产业项目,逐渐形成在国际民航科技产业链条中具有一定地位的产业格局。

第四阶段(2020-2050年):发展成为具有完善技术系统的知识化创新型产业。主要任务和目标是构建民航技术系统,使天津的民航科技产业发展成为具有完善技术系统的知识化创新型产业。在这一阶段,不仅完善的民航科技产业链条已经形成,而且显著地辐射和带动区域经济的发展。更为重要的特征是,在全球民航高科技产品制造的分工链条中的位置提升,民航科技高附加值产品和自主研发比例大大提高,从而提高天津市产业在全球产业中的国际地位,并使民航科技产业对经济的贡献率显著提高。

(2)天津发展民航科技产业的目标路线图。依据上述四个发展阶段及其特征,本文给出了天津建设民航科技产业的目标路线图,可见,天津的民航科技产业将由具集聚效应和学习功能的创新型产业,演变为具自主研发能力的创新型产业,进而成为具完整产业链条的工业化创新型产业,最终成为具完善技术系统的知识化创新型产业,完成民航科技产业发展的知识化和高级化演变历程。

图1 天津发展民航科技产业的目标路线图

3.2 天津发展民航科技产业的基本构成要素演化路径

(1)民航科技产业的基本构成要素体系。民航科技产业是集研发、制造和销售于一体的完整的产业链,其建设是一个系统工程。发展民航科技产业的构成要素包括创新主体、创新机制和创新环境三个方面(见图2)。

图2 天津民航科技产业基本构成要素体系示意图

航天技术和航空技术第2篇

一、江苏拥有发展航空航天制造业的较好基础

江苏发展航空航天制造业的基础与优势,主要包括以下几个方面:

紧邻“大飞机”落户地上海。上海是长三角地区经济发展的龙头城市,对全国各区域经济发展的影响力在不断增强,而“大飞机落户上海”所带来的要素集聚效应,将对包括江苏在内的诸多省域航空制造业发展产生深远影响。据估算,国家对整个大飞机的预期研发投入在300亿元到500亿元之间,整个研制过程能带来巨大的产业拉动、价值传导和经济增长效应。在制造过程中,一架大飞机需要由数千家配套厂商生产并提供共计300万到500万个零部件,由此,拉动配套产业,使其得到不断升级的机会,并最终形成庞大的产业链。另一方面,江苏与上海的关系愈加密切,时空距离在不断缩短,这有利于江苏抓住“大飞机落户上海”的发展契机,“抢先”对接,并依托由此而产生的产业集聚效应,形成航空工业的产业链。

雄厚的经济基础。江苏的强大经济实力为发展航空航天制造业提供了充足的资金支持。2012年全省实现生产总值54058.2亿元,位居全国第二,按可比价格计算,比上年增长10.1%,高新技术产业投资4059.0亿元,增长5.6%,占工业投资的比重达24.5%。同年,江苏省高新技术产业实现产值45041.48亿元,比上年增长17.36%,完成出货值11460.94亿元,比上年增长4.96%;其中,航空航天制造业实现工业总产值218.30亿元,占高新技术产业总产值的0.48%,该行业已成为江苏高新技术产业的主导产业之一。可见,在经济强有力的支撑下,江苏航空航天制造业的发展潜力巨大。

强大的科技实力。作为科技强省,江苏研发投入资金雄厚,境内的航空院校和科研院所数量众多,具有较大的人才技术优势。2012年,全社会研究与发展(R&D)活动经费1230亿元,占地区生产总值的2.3%,已建国家和省级重点实验室105个,科技服务平台296个,工程技术研究中心2141个,企业院士工作站326个。在航空航天器制造领域,江苏R&D人员全时当量、R&D经费内部支出、科技机构数自2000年起开始稳步上升,2011年分别达到839人年、1.45亿元、20个,其中,内部支出达到历史最高值。尤其在南京地区,南京航空航天大学、南京大学、东南大学、南京理工大学等航空航天相关院校和研究院所的数量众多,拥有以航空宇航科学与技术为核心的国家重点学科群,每年培养输送1000多名航空专业研究生,为航空工业发展提供可观的研发人才。

江苏在航空航天领域所投入的科技人力、物力、财力,对创新能力的提升已经开始发挥作用。中航工业集团公司的607所、614所、716所,中国电子科技集团公司的14所、28所、55所、58所,以及南航大无人机研究院都是国内专门从事关键技术研究的单位,研发水平达到或超过国家先进水平,有的甚至达到国际先进水平。可见,以经济繁荣为后盾,江苏强大的科技实力正逐步转化为航空航天产业创新发展的推动力。

初具规模的产业集聚载体建设。江苏省内各市根据自身地理特点及产业优势,已经打造出一批航空产业园或航空产业集群,成为行业集聚发展的重要载体。江苏先后成立了南京江宁的空港产业园、江苏省航空动力高技术特色产业基地、昆山航空产业园、镇江新区的航空材料科技产业园、滨海新区的航空装备制造产业园、江苏蓝天航空航天产业园等,成为自主创新和高新技术产业的重要集聚。

近些年,南京地区依托于金城集团、晨光集团、南京航空航天大学等一批龙头企业和科研院所,以江宁空港产业园和溧水开发区为载体,将轻型航空动力、机载机电和航空电子系统设备作为重点发展方向,形成基于产学研一体化的航空产业集聚链,并初步构建整机制造、动力系统制造、机体制造、机载设备制造、航空地面设施制造等比较完备的航空制造产业体系。

二、江苏发展航空航天制造业面临的矛盾与问题

由于特定的历史条件和长期实行计划经济体制,江苏航空航天制造业积累了许多深层次的矛盾和难题。

航空航天企业规模偏小。江苏省的航空航天企事业单位数列于全国第三,但仍存在“多、散、小”的局面。以2011年为例,江苏省有29个航空航天企业,总量位居华东第一,但就业人数、总产值与主营业务收入的企业平均值分别是607人、6.52亿元和6.98亿元;而全国的平均水平为1562人、8.54亿元和8.64亿元,华东的平均值为839人、6.66亿元和6.64亿元,安徽省的企业平均值为2322人、16.30亿元和16.75亿元,江西的企业平均值为2869人、20.70亿元和18.30亿元。显然,江苏省航空航天企业的平均生产规模远不及安徽省和江西省的水平,在华东地区乃至全国都居于后列。不可否认,多数航空制造企业的规模偏小,在很大程度上造成企业很少具备整机生产能力,大多属于机载系统企业,在技术、实力上难以与大型主机企业相抗衡,当与其他大型企业进行合作的时候较难拥有主动权,容易受制于人。

航空航天制造业产品结构偏低。江苏大多数企业生产的产品仍局限机制造所需全部零部件,缺乏综合制造能力,难以把众多的产品链条连接起来,形成一个完整的制造系统,航空制造业整体上还处在航空产业链的中低端,产品技术含量和附加值都处于劣势地位。例如,航空电子设备要占飞机总价的30%以上,但国产航空电子系统多限于军用,民用航空电子设备的进口量偏大;国产仪器仪表普遍存在以下问题:可靠性较差,平均无故障工作时间比国外低1~2个数量级,性能、功能较为落后,测量精度比国外差1个数量级。

航空航天企业“软实力”不足。江苏航空航天制造业竞争力不足,研发创新能力有待于更大幅度的提高。省内的很多厂家将目光过多停留在国内配套产品上,制约了自身发展。如今,民用航空装备的飞机几乎都是进口,民机市场基本被波音、空客、庞巴迪和巴西航空等国外航空业巨头所占据,仅仅是大量参与国际航空转包业务,国外大飞机制造商有60%左右的部件在中国、日本、韩国等地转包。由于航空零部件制造技术和整机制造技术之间存在巨大差异,多年的零部件转包没能学习到制造大型客机和运输机的核心技术,这导致了航空工业技术创新能力严重滞后,真正参与航空主体制造的航空企业相对较少,未能形成反映行业先进水平的独立技术和独立品牌。

三、加快江苏航空航天制造业发展的建议

牢牢抓住大型飞机项目带来的发展契机。江苏省与上海市在产业方面有互补优势,且历来联系较为紧密。目前江苏完全有资格和实力参与到大型商用飞机的研发生产。实际上,昆山航空产业园已形成了飞机维修改装、航材保税物流、飞机零部件加工制造、教育培训研发和航空工业旅游等产业,而南京、镇江、无锡、苏州等地也抢先与大飞机项目对接,但不可否认,继续抓住大型飞机项目带来的发展契机,积极支持和主动参与该项目,仍将是江苏航空工业发展所面临的重要任务之一。

大型民航飞机的研制,是一项周期长、投资大、技术密集、高度集成、协调复杂、风险性高的高新技术系统工程。因此,江苏要对大型民航飞机研制项目的协调发展的现状和未来,进行科学的评价、合理规划,积极借助上海打造航空产业的集群效应,成立航空航天研究机构与大规模的并行工程团队,并在已有产业园区基础上,完善政策及技术服务,积极支持和主动参与大型客机项目的协作配套,全力打造航空制造产业集群。

加快集聚产业发展的资源要素。按照国家航空工业的总体战略部署,紧密围绕江苏航空工业的发展规划,在适当的前提条件下,制定优惠政策,努力打造中外航空航天企业交流合作的重要平台,营造良好的投资和行业发展环境,加快集聚产业发展的资源要素。例如,对研发投入以及风险投资给予支持和鼓励;制订吸引国内外航空科技专家、企业家参与航空领域高新技术开发和创业的优惠政策,推进航空科技研发及航空科技成果转化、科技企业孵化以及高新技术产业化;通过引进国际先进航空技术和一批国外航空制造重大技术装备项目落户江苏,承接航空企业的跨国转移,与世界接轨,为企业提供良性的竞争环境,鼓励其间的公平竞争,互相促进提升自主创新能力,从而整体提高省内现有航空航天产品的质量水平和竞争实力。

积极搭建航空产业平台。产业政策与区域政策相结合,制定相关发展规划,确定一批有条件有基础的区域作为航空航天制造业的重要基地,通过政策倾斜、依托园区平台,在产业园区内进行合理的分工协作,有效提高航空航天制造业的区域化集聚水平。在园区建设时,要避免过去不相关企业简单堆积现象,根据地区比较优势与企业特有优势,引导航空工业相关企业进入园区,建立产业分工体系,设立相应的研发机构、人才服务机构、融资平台等,实现航空工业经济信息、基础设施等资源共享,降低生产要素成本,有效发挥区域化经济优势。总之,面临来自周边省份的有力竞争,江苏必须抢先一步,通过建立航空产业园等方式搭建平台,积极投入,力争在竞争中抢占先机。

大力促进航空航天制造业发展的民。目前,江苏拥有不少具有军工背景的航空航天制造企业,如凯联航空发动机(苏州)有限公司、中国航天科工集团南京晨光集团有限公司、常州兰翔机械有限公司、常州飞机制造有限公司等,都具有较好的物质基础和一定的比较优势。为了大力促进航空航天制造业发展的民过程,江苏应在市场化改革中建立军民统筹体制机制,不断创新联合思路,实现投资主体的多元化、组织形式股份化,继续进行区域化集团的建设,通过多种形式的联合,实施技术资源和生产能力的优化配置,把军民产业在航空工业体系内有机统一起来,形成良性互动,带动全系统的共同发展,共同托起航空工业的未来。

航天技术和航空技术第3篇

高技术是对一般传统技术而言的新兴尖端技术。以高技术产品开发和生产为主导的产业,叫高技术产业。大力发展高技术产业是增强企业自主创新能力、转变经济增长方式、促进我国高技术产业集聚、辐射带动区域经济发展、加快我国建立创新型国家步伐的需要。

据悉,国家发展和改革委员会于2008年2月29日举行国家高技术产业基地授牌仪式,西安跻身国家6大高技术产业基地,成为我国西部地区唯一一个综合性国家高技术产业基地。

这充分彰显了西安的综合科研实力和发展潜力,是推动西安又好又快发展社会经济、带动大西北、实现东西互动的良好契机。

四大开发区(基地)成高技术产业聚集地

西安市高技术产业主要集中在4个部级的开发区(基地),这4大高技术产业聚集区的高技术产业产值占全市高技术产业总产值的比重接近90%,是西安市经济持续快速发展的动力源泉。

其中,西安高新区的综合指标位居全国前列,并于2006年6月,被国家列为重点要建设成为世界一流科技园区的六个国家高新区之一。

西安高新区已完成35平方公里的基础设施配套建设,截至2007年底,累计注册企业达到10734家,初步形成了包括集成电路、软件及服务外包、通信设备等为骨架的电子信息产业,已成为西安市最大的经济增长极和我国转化科技成果、发展高新技术产业的重要基地。

2007年,高新区高新技术产业进一步壮大,园区外向度大幅提升,主要经济指标创二次创业五年来最高增速,连续五年实现了30%以上增幅。以电子信息、装备制造、生物医药、新材料为主的高新技术产业集群效益逐步显现,四大主导产业实现营业收入1435亿元,同比增长34%。

其次,西安经开区的生产总值也位居西部经开区第一位。西安经济技术开发区共有企业2500多家,引进工业项目450项。三菱、日立、西门子等世界500强企业的投资项目及陕重汽、贵航、西航莱特等一批国内知名企业入住,促进了区内高技术产业发展。

商用汽车产业成就了陕西省装备制造业第一个产销超百亿的龙头企业――陕汽集团。西门子、日立、ABB等世界500强投资企业以及西电集团、山西永济电机等企业,构成了经开区电力电子产业的骨干,启源机电、西玛电机等项目也相继建成投产。从2003年开始,西安经开区主要经济指标连续5年保持在40%的增长态势。商务部的2006年部级经济技术开发区综合评价结果显示,西安经开区生产总值、工业增加值、实际利用外资等3项指标在西部13个部级经济技术开发区中排名第一。

此外,西安阎良航空基地向着打造一流航空高技术聚集地的目标迈进。该基地是我国第一个以发展航空高技术产业为特色的部级产业基地。航空城西安阎良被称为“中国的西雅图”,阎良航空产业基地位居中国航空工业最为集中的地区,充分整合西安、陕西甚至是全国的航空资源,正在成为我国航空高技术产业的聚集地。

截至目前,西安阎良航空基地已注册航空企业115家,其中外资企业15家,内资企业100家。在发展航空高技术产业中,已经成立了3家整机制造企业、11家航空新材料企业、6家航空电子企业和60余家航空零部件企业。航空高技术产业集群发展态势良好,初步形成了以航空高技术研发、整机制造及航空装备生产等为特色的产业集群。一个以航空产业为特色、产业链完整、优势突出的航空专业园区正在形成。

还有,西安民用航天基地也站在了高技术产业的最前沿。西安国家民用航天产业基地由陕西省、西安市和中国航天科技集团合作成立,是西安市最年轻的部级产业基地。

依托西安现有的航天科技资源优势,西安航天基地科学规划,按照与既有园区错位发展的思路,航天基地重点发展以航天运载动力和航天特种技术应用移植推广为主导的民用航天产业。

据了解,“十一五”期间国家对航天器的需求、重大航天工程的启动,航天高技术的先导作用在基地产业发展中的作用正在显现。目前西安航天基地筛选储备了40个符合国家产业政策、技术含量高、市场前景好的航天科技产业项目,西安国家民用航天产业基地正在成为我国民用航天产业聚集化发展的重点区域。

五大高技术产业 成为重点领域

航空产业:航空产业是西安市的特色支柱产业,西安航空产业以干线飞机为长线,以支线飞机为中线,以通用飞机为突破口,大力发展整机制造主导产业。以大型飞机为产业发展重点,承担大型运输机设计、总装、大部件制造、零部件加工、试飞鉴定等主导工作。以支线飞机为产业发展基础,重点推进ARJ21支线飞机和涡桨支线系列飞机的设计、研制和生产。通过自主创新,推进通用飞机的研制,加强国际合作,引进技术先进、市场前景广阔、适用性强的通用飞机项目。

航天产业:西安航天主导产业围绕国家航天战略,以航天运载动力发展为核心,实现航天关键技术研发突破和跨越式发展,研发生产满足国家航天战略需要的航天产品。

信息产业:西安高新区共有电子信息企业800多家,已形成以大唐电信、海天天线、彩虹资讯、爱尔、英飞凌等龙头企业为核心,一大批中小科技企业为支撑的产业集群。

航天技术和航空技术第4篇

【关键词】空间技术;空间技术问题;解决途径

1.空间技术及其发展历程

空间技术又称航天技术或宇航技术,是探索、开发和利用宇宙空间的技术。目的是利用空间飞行器作为手段来研究发生在空间的物理、化学和生物等自然现象。空间技术的发展使宇宙空间成为人类继陆地、海洋和大气层之后有可能生存的第四种环境。几十年在科技发展长河之中只能算是短短一瞬,但是空间技术在这“短短一瞬”间却得到了惊人的发展。

1957年10月4日苏联制造的人造地球卫星首次飞入了太空,这是航天空间技术崛起的重要标志。在此之后苏联宇航员加加林于1961年4月12日乘坐“东方一号”飞船进入近地轨道,完成了绕地航行一周之后安全返回地面,首次完成了载人航天的壮举。1969年7月20日,2名美国宇航员乘坐“阿波罗”号宇宙飞船登月成功,开创了人类探索地外星球的先河。截止到2006年底,世界各国、地区和组织共进行了4480次成功发射,入轨航天器共计5872个。[1]运载火箭运送航天器的能力从几十公斤增到100吨,卫星获取和传递信息能力大幅度提高,一颗通讯卫星的电话由几十路增至几万路,卫星寿命由几十天增加至几十年,这些主要指标都提高了2-3个数量级,而且成本大幅下降。[2]

2.空间技术的重要作用

空间技术的发展使宝贵的太空资源得以开发和利用,让太空资源为人类造福已成为各国航天活动的主要任务。航天空间技术可广泛应用于国民经济、科学研究和国防等许多方面,在人类生活中产生了非常深远的影响。

2.1有利于解决全球性问题

航天空间技术为资源短缺、环境恶化、人口剧增等使人类生存面临威胁的问题提供了全新的解决途径。在粮食问题方面,太空育种技术的实践应用将起到关键作用。利用航天技术将地球生物送到太空,通过宇宙辐射、微重力、重粒子等太空独有的多因素综合作用,可使其基因实现地面上难以实现的有益变异,从而缩短地面育种周期,提高育种效率。[3]在能源问题上,科学家已经提出了在地球外层空间或月球上建立太阳能卫星发电基地,这对缓解地球能源紧张状况具有重要作用。

2.2为科学研究提供理想的实验环境

与地球环境完全不同,在太空中没有重力、没有病菌、也没有尘埃,利用航天空间技术,就可以在太空建立理想的实验室以进行地球上不能进行的实验。很多特殊的材料都可以在失重的太空环境中制取,用以炼制新材料、新合金。由于没有重力,微电子所用的关键材料单晶硅和砷化镓等可以在太空大量的生产,产品纯度高、体积大,而且可以得到薄膜结构。

2.3大力促进通信技术的发展

在通讯卫星出现以前,短波无限电、电缆以及微波中继站是远距离通讯的三种基本手段,但是这三者都存在着明显缺陷。自从成本低廉、稳定性显著提高的卫星通讯出现后,世界通信技术和体制上变发生了根本变革。为卫星电视、卫星导航、移动通信、远程医疗等上百种服务提供卫星空间技术支持,人类无论身在何处都可以实现实时的通讯,信息最大程度上得到了自由化,弱化了时空所造成的隔阂,使得人与人之间的联系更为紧密。

3.空间技术所引发的问题

空间技术也有其两面性,如果不加以合理地应用、管理和规范,在其表现出积极作用的同时也必然会带来一定的负面效应。

3.1太空环境问题

太空垃圾和太空碎片的增加是太空探索带来的最大环境问题。现在的太空近地范围变成了一个巨大的垃圾场,太空垃圾的存在对地球以及围绕地球的人造卫星和空间站来说都是十分危险的。在这些快速运动中的太空垃圾中,直径仅为几毫米的物体就可能摧毁一架航天飞机。此外,空间探索活动对近地环境也存在一定影响。

几十年间,虽然航天技术迅猛发展却也避免不了航天事故的发生。如1961年邦达连科在训练中被烧死事件;1967年美国“阿波罗1号”意外起火;1967年苏联“联盟1号”和“联盟11号”出现故障导致宇航员死亡;1986年美国“挑战者”号爆炸事件;以及2003年2月,美国“哥伦比亚”号航天飞机失事,造成了7名宇航员全部遇难的惨剧。这些都使航天事业蒙上了一层阴影。

3.2可能引发新的军备竞赛

空间技术的发展使各国争夺的领域从陆地、海洋、天空扩展到了外太空。空间军事化也一度成为某些国家十分重视的问题并着重发展。如美苏两国从20世纪50年代展开了航天空间领域的竞争,到了60年代中期之后,航天器的较量转为军事领域。在冷战时期,两国的军备竞赛主要集中在火箭和导弹技术上,两国相继开发了多种足以毁灭人类和地球的武器。这在一定意义上使得航天技术朝着异化的趋势发展,导致在航天空间领域新一轮的军备竞赛,使人类不和谐关系从地球发展到地外空间,也很可能导致太空霸权主义和太空殖民主义。

4.空间伦理问题的解决途径

4.1有效处理太空垃圾

专家指出,当地球轨道上的太空垃圾和太空碎片的数量达到一定规模时,人类可能就要停止一切航天活动。现在的常用措施是减缓太空垃圾产生,规避已检测到的大碎片,达到保护航天器的目的。长远考虑,人类必须积极寻找处理太空垃圾的办法,同时要求人类要提高太空环保意识,制定政策控制太空垃圾的产生,并且要求各国之间加强互相监督。

4.2重视航天安全问题

在航天技术发展的初期,一些因发展时间短、技术不完善原因导致的事故是可以理解的。但人为失误是必须严格控制的,一点微小的失误就可能酿成重大的伤亡事故。目前全球已有多起因人为失误造成的航天事故。所以为了保证航天员在太空工作与生活的安全性,航天科学家、工程师和医学专家必须付出巨大的努力,在研发技术的同时,必须建立起严格的管理制度,操作规程和行为准则,要求工作人员必须按照规定的工作程序、精度、时间顺序完成规定的操作和行为,防止人为失误的发生。

4.3建立完善的宇宙伦理学规范

随着空间技术的不断发展,人类文明势必将由地球范围内向地外空间扩展,然而由于各种因素的巨大变化,原来的伦理学规范就不能适应新的环境,会出现很多现有伦理规范无法解决的问题,这就要求我们建立一种全新的、适应空间文明要求的宇宙空间伦理学。在发展航天空间技术的同时注重相关伦理道德标准的发展,使其得到完善而不会出现相对滞后的情况。宇宙伦理学规范的重中之重就在于反对太空殖民主义和太空霸权主义,我们必须提出并引入太空伦理和规范,来控制和约束太空殖民等不道德行为。

【参考文献】

[1]范嵬娜.2006年1-12月世界各国发射成功的航天器[J].太空探索,2007,(3).

航天技术和航空技术第5篇

近年来,中国民航大学高度重视科技研发工作,科技研发工作取得了丰硕成果。一是平台建设进展顺利,先后设立了民航空中交通管理研究基地、民航机务维修科研基地、民航航空地面特种设备研究基地、民航航空运输经济与管理科学科研基地、民航信息科研基地、民航机场工程科研基地和智能信号与图像处理天津市重点实验室等7个省部级科技研发平台,并成立了民航总局、国防科工委适航审定技术研究与管理中心,为科技创新工作奠定了良好的基础。二是科研经费和在研项目快速增长。仅2004至2006年,学校就承担了部级项目38项。获国家科技进步奖2项、省部级科技奖39项。三年新增科研经费近亿元,年均增长30%,成为“十一五”国家重大科技攻关项目牵头单位。2006年已成功申报7项国家“863”计划课题,项目预算金额达5700万元。三是涌现出一批有代表性的航空科研研究成果

――在空中交通管理领域,“飞机动态流量管理系统”课题,解决了空中交通流量管理的重大难题研制成功的塔台、雷达、程序管制训练模拟机等空管设备替代了大量进口设备并已在烟台、天津等地应用.“空域规划与评估系统”优化了空域的使用,已在厦门、新疆、重庆、上海等地应用。

――在机务维修领域。“民用发动机使用可靠性研究”课题提高了飞行安全。减少了维修成本和备发数量,并获国家科技进步二等奖;“飞机发动机故障诊断及实时监控”课题。对飞机发动机的故障进行实时监控及诊断,保障飞机飞行安全;“飞机零部件深度维修技术”课题围绕飞机发动机零部件、飞机附件维修等方面开展研究;“飞机轮胎分解/装配系统”课题已在北京、天津、深圳、上海、长沙等20多个机场推广应用。

――在机场工程及设备领域,“飞机集中除冰系统”课题的完成保障了冰雪天气飞机飞行的安全和正点率,成果已在北京首都机场得到应用,目前正在哈尔滨、沈阳、长春、呼和浩特、西安、太原等地的机场推广应用;“机场跑道摩擦系数测试车”课题的完成实现了该种设备的国产化生产,课题成果已在天津、太原、深圳、海口等多个机场得到应用;道面检测及修补技术研究课题成果现已应用于郑州、天津、银川、武汉等地机场。

――在民航信息工程领域,“航班延误预警与波及分析系统”课题主要完成航班运行状态监视和航班延误预警信息的推送服务,目前正在国内主要枢纽机场验证实施,课题成果将减少或及时延误预警信息。大幅提高航空服务质量。其社会效益巨大“基于服务架构的航班信息便捷服务系统”课题研究成果将支持多个民航业务系统的航班运行全过程信息整合,具有多种类型的信息方式(Web、短信、WAP、IVR声讯),为旅行者提供完整、准确、及时的航班信息状况。提高民航服务质量,具有重大的社会效益。

上述典型科研成果聚焦于民用航空的机场、空中管理、机务、民航信息工程等领域,解决了民用航空产业发展中的重大技术问题。

抢抓机遇。对滨海新区航空产业的可持续发展提供重要支撑

“十一五”期间,天津市确定把发展民用航空科技产业作为新的经济增长点和优化产业结构的重点。2005年10月,民航总局和天津市共建的民航科技产业化基地座落滨海新区。这是目前我国唯一的集民航科技研发、制造、技术服务于一体的产业化基地,其主要功能是飞机零部件、空管设备、机载设备、电子通讯设备等民航科技产品的研发、制造以及技术服务等。2006年,空客A320飞机总装的重大项目落户天津,这是空客在法国图卢兹和德国汉堡建有两条飞机总装线的基础上,在欧洲之外建立的,也是亚洲第一条空客飞机总装线,这样一个国际巨头厂商落户天津,必将带动大批系统配套厂商来津投资设厂。

而对于我国现在大量引入民用航空技术和民航设备的现状下,增强自主研发能力、提升在国际产业链中的位置成为滨海新区航空产业可持续发展的关键,世界航空强国航空产业的发展均有其强大的航空制造业与科技体系做为支撑。美国联邦航空局(FAA)的航空技术中心和航空工程中心就是其强大的技术支撑体系。加强对航空科技产品的消化、吸收和自主创新能力,提高我国航空产业的研发能力,不仅是我国航空产业可持续发展的关键。也是天津临空产业区航空产业从嵌入式发展到植入型发展的重要环节,关系到我国航空产业的未来发展。

中国民航大学的科研及大学科技园的发展直接关系到滨海新区尤其是民航科技产业化基地航空产业发展的可持续性。

通过科技研发。打造民用航空产业产学研结合的完整链条

党中央、国务院将天津滨海新区列入国家发展战略、空客A320落户天津、民航科技产业化基地的建立等都为中国民航大学带来了前所未有的发展机遇,也为中国民航大学通过科技研发更好打造民用航空产业产学研结合的完整链条提供重要平台,成为滨海新区自主技术创新体系的重要组成部分。我们坚信,中国民航大学在自身积极努力和天津市政府的大力支持下,必将为发展滨海新区航空产业,增强天津乃至环渤海地区的区域核心竞争力,使天津滨海新区建设成民航科技产业转移的主要承接基地、中国民航科技研发的“硅谷”做出积极贡献。

随着民航科技产业化基地的建立和空客A320总装项目落户天津,前来考察的国内外航空企业已达70多家,其中世界500强企业8家,有明确投资意向的企业30多家。已经注册落户的5家,大型企业的进驻对于强化天津市航空品牌和完善航空产业链具有重要作用。打造集民航科技产品研发、制造、技术服务于一体的滨海新区航空产业,无论是机场设备、空管设备、机载设备以及飞机发动机的组装、制造、维修等,还是机场设备、空管设备、机载设备等的研发等都是整个产业链中的不可或缺的重要环节。

航天技术和航空技术第6篇

关键词:优化理论与技术;航空制造领域;应用

所谓优化,是指运用最有效的科学知识和最先进的计算机技术,加之对优化模型的解读,进而得出最合理的方案。目前,优化理论与技术已经被广泛的应用到航空领域的各个方面,尤其是在航空制造企业当中,优化理论技术已经成为最受关注的内容,并且为促进航天事业的发展发挥着巨大的促进作用。

一、优化理论与技术在航空制造领域的应用

(一)在制造前期的应用

伴随着科学技术的巨大进步,我国的航空制造企业已经不同于传统的机械制造企业,它将许多尖端的高新技术融为一体,形成了一种新的生产技术。这种新型的生产技术中包含了电子学、信息学、机械化、管理学、生物学等等多种高新技术,因而具有极其复杂的特点,仅凭人脑或是现有的技术难以保证航空制造企业的快速发展,基于这一要求,引进了一种优化理论与技术。这种优化理论与技术在航空企业进行生产的过程中,在产品设计、加工和装配、管理等过程中都发挥着巨大的作用。

在航空制造企业生产前期,优化理论与技术能够为产品设计提供大量的数据和信息,尤其表现在设计产品的规格、功能等方面。优化理论与技术能够充分结合产品生产的总要求,并按照这一要求,帮助设计人员找到最合理的设计要求,对产品的各个功能、结构、规格都进行细化和分解,并将这些细腻的要求进行合理的组合,为设计人员提供最有价值的参考,真正实现生产前期对产品设计的优化。

(二)在生产过程中的应用

对航空制造企业来说,他们进行生产的最终目的就是为了获得经济效益,而想要获得最高的经济效益就要从所生产的产品入手,主要包括产品的质量、成本以及生产工期三个方面。在生产前期,优化理论与技术能够有效的为这三个方面提供数据分析和预测,那么,在产品生产过程中,优化理论与技术又是如何发挥其作用的呢?

在航空制造企业生产过程中,优化理论与技术的作用主要表现在对产品生产的管理和控制上,包括对产品的质量、生产成本以及生产的工期等方面。优化理论与技术能够对产品的质量、生产成本和生产工期进行有效的控制,生产人员通过对这些数据和信息的分析,并且严格按照优化理论与技术提供的数据参考进行生产和制造,进而生产出科技水平和质量含量非常高的航空产品。另外,优化理论与技术还能够对产品生产的成本和所需要的时间进行准确的估计,这不仅能够为航空制造企业提供有效的成本和工期控制,同时还能减少生产过程中不必要的成本和工期消耗,为航空制造企业节约资源,提高经济效益。

二、优化理论与技术作用下的航空制造领域前景

近些年来,世界航空领域的发展可谓是突飞猛进,我国的航空市场竞争力也朝着愈演愈烈的趋势发展,那么如何在这激烈的市场环境中占据一席之地,就成了各航空企业急于解决的问题。

我国的航空制造企业的发展面临着巨大的发展压力,但激烈的市场竞争同时也为航空制造企业带来了空前的机遇。传统的航空制造技术已经无法满足现实的航空领域发展需求,这就需要航空制造企业在进行生产制造时充分的运用优化理论与技术,并在优化理论与技术的指导之下,生产出高质量、低成本、短工期的航空产品,不断提高航空制造企业的经济效益和市场竞争力,促进航空制造企业的健康快速发展。

我国的航空制造企业已经经历了五十年的发展历程,并且在这五十几年中已经形成了一定的基础和规模,但是在研发高科技高质量的航空产品、批量生产等方面还存在许多不足之处,需要完善、改进和提高。同时,与发达国家的航空事业还有很大的差距。

为了满足航空产品的发展需求,追赶发达国家的发展脚步,我国的航空制造企业必须充分的运用好优化理论与技术,并且在优化理论与技术的指导下不断生产出性能更佳、质量更优、成本更低、工期更短、可靠性更强的航空产品。只有这样,才能促进我国航空制造企业的高速发展,为我国航天事业的整体发展水平提升一个新的台阶。因此,我们有理由相信,在优化理论与技术的指导之下,我国的航空制造企业将会稳步前进,立足中国航空市场,进而向世界航空市场进军。

总结:

优化理论与技术将传统的只进行部分环节优化的系统,做了进一步的补充和完善,进而使系统达到了整体的优化,这使其在航空制造领域的应用越来越广泛,并且发展的速度也存在越来越快的趋势。并且,相信在不久的将来,优化理论与技术还会在航空制造领域产生更加重要的影响,为我国的航空事业健康快速的发展提供有效的支持和保障。(作者单位:西安航空基地管委会)

参考文献:

[1]李福娟,王鲁平,刘仲英.优化理论与技术在航空领域的应用[J]计算机应用与软件,2004(05).

[2]黄文强.优化理论在航空收益管理若干问题的应用研究[D].中山大学:应用数学,2006.

航天技术和航空技术第7篇

关键词:民航;导航技术;应用;发展

改革开放国策焕发了我国各行各业加速发展的生机和活力,我国民航业的发展进步就是其中的例证。从2005年开始,我国航空运输总周转量跃升世界第二位,在航空运输、通用航空、机队规模、航线布局、法规建设,以及运输保障等方面均实现了持续快速发展,取得了举世瞩目的伟大成就,成为当今世界名副其实的航空运输大国,在我国经济社会发展和世界民航事业发展的进程中凸显其重要作用。科技是第一生产力,我国民航业发展进步依赖并彰显于科技进步,在导航技术运用方面的发展进步无论在过去还是在现在更包括在未来都将是一项重要的因素,当为之重视,以吐故纳新,创造发展来赋予以刚劲的动力。

1 我国民航导航技术应用现状

导航技术即为运载体航行提供服务的一项技术,无论航空还是航海,在茫茫无际的境遇中,若没有导航技术的保驾护航就会失去前行的方向,就会造成航行时间的延误、航行动力的浪费、航行过程的安全系数缺乏保障。就航空的导航技术说来,由机在空中的运动速度、天气环境、航道、留空时间、载荷与体积都有其特定的标准和要求,所以,必须保障导航技术精准适用,以引导飞机安全准确地沿选定路线、准时到达目的地,保障飞机飞行安全并顺利地完成预期飞行任务。

我国民航导航技术的进步首先当见于对无线电导航技术的广泛应用,通过对无线电导航技术的驾驭和不断提高应用水平,使得民航导航已从通过观测地形地物、天体的运动以及灯光电磁现象,改变为主要依赖电磁波的传播特性来实现,引导航行飞机能够克服天气、季节、能见度和环境的影响,随时掌控飞行位置,清楚和保障飞行的安全系数。我国民航导航技术获得新的发展生机的节点是20世纪70年代对于信息导航技术的应用与对信息导航技术的不断革新,及至通过对卫星导航(GPS和GLONASS)以及其增强系统和组合系统的驾驭和创新性应用。因之,从我国民航支持导航技术应用系统看,主要有惯性导航系统(INS),其特点为导航信息的连续性好、导航参数短期精度高,更新速率高;陆基无线电导航系统(ICAO),主要以DME/DME支持航路的导航,其特点是机载导航设备比较简单、价格低廉、可靠性较高;星基导航系统(GPS),其特点是在提供位置、速度和时间基准的赋能系统上具有较强的优势。但由于我国在导航数据核心技术方面的研究起步较晚,导航技术应用现状上存在着很多亟待克服的问题,与一些发达国家相比还具有很大的差距,尤其在技术民航导航数据服务尚受限于波音公司的子公司杰普逊公司,这样的客观情况亦成为我国民航导航技术更有利于和更相称于民航业快速发展乃至能够领先于世界发展水平的瓶颈问题。

2 我国民航导航技术发展趋势展望

一个国家的任何产业要实现可持续发展,都必须依赖科技创新,我国民航的可持续发展同样依赖科技创新,聚焦于民航导航技术的创新,就是要发展其优势,规避其劣势,瞄准世界前沿的民航导航技术,争创一流水平。纵观世界民航业导航技术还是欧美国家处于先发优势和领先位置,且不仅仅在核心技术上领先,更在管理标准和行业规范的制定和上拥有决定权,行业技术优势和管控优势给予了欧美国家把控民航导航数据应用技术发展方向的优势。在这样的形势下,我国民航业导航技术的发展就需要既具有科学的态度、科研的实力,也还需要具有向世界民航领先的导航技术冲击的气魄和胆识。

目前,国际航空界已经推出取得各国共识和共同遵守的机载导航数据标准规范,包括数据处理和应用标准、航空数据处理和应用规范。在已经出台了这些具有权威性的制约标准的基础上,美国和欧洲正在分头研究在ARINC424数据模型的基础上建立新型的机载导航数据库标准,这一标准的制定和出台将成为下一代导航数据的权威性技术规范。

国际航空界已经规范和必将规范的导航数据标准要求无疑都是我国民航导航技术发展创新所必须遵循的,但我国民航业导航技术的加速发展还必须制定出符合我国国情和经济社会发展的战略举措。根据我国民航导航技术的现有基础,在推动技术发展的战略上应制定出近期、中期和远期发展规划,总体战略目标为“整合资源、引进联合、自主掌握”。具体解析这一战略目标,也即,依托国内航空公司和国产飞机供应方,实现民用航空导航数据的自主化应用验证和运营实践示范。同时,在此基础上,建立航空数据的处理标准,形成拥有自主知识产权的导航数据生产服务的能力,取代国外导航数据生产公司为国产民机的研发提供数据支持。

2014年5月23日,在视察中国商飞研发中心时指出:“过去有人说造不如买、买不如租,这个逻辑要倒过来。”高瞻远瞩的阐述为发展我国民航导航技术指明了方向,我国民航导航技术的发展就应该打破国外少数公司的垄断,扭转完全依赖购买服务的局限性做法,以我们自己的科研实力和科研成果最终掌握更先进的导航数据处理与制作的核心技术,实现管理上的“国产化”和“自主化”,把我国的民航业发展得更大更强。

参考文献:

[1]中国民用航空局.基于性能的导航实施路线图[S].2009.

[2]程肇,杨荣盛,罗军.地空数据通讯系统及其在中国民航的应用与发展[J].通信与信息技术,2010(02).

[3]秦智.北斗卫星导航系统 民航应用标准国际化的机遇和挑战[J].中国航天,2012(16).

[4]吴海玲,李作虎,刘晖,张明.卫星导航系统国际标准工作的现状分析与对策研究[J].2014(06).

[5]耿琦.民航地空通讯技术的发展[J].中国新技术新产品,2015(19).

航天技术和航空技术第8篇

载人航天工程不仅仅是尖端科技的集合体,事实上,更是国家发展战略的重要体现。目前只有美国、俄罗斯和中国拥有完整的载人航天体系,这是航天大国和航天强国的一个重要标志。另外,从军事应用领域看,未来战争必然是空天一体化的战争,谁掌握了太空的制天权,谁就掌握了战争的主动权。中国航天装备能在太空中将两个高速飞行的航天器减速、变轨、接近和对接,意味着中国航天装备具有攻击或捕获敌国军事卫星的能力,这对维持世界长期稳定与和平发展具有重要的战略意义。

在浩瀚的地球外层空间,“神九”飞船与“天宫一号”的对接,包含四大技术领域的重要突破。

首先,对中国航天设计人员来说,“神九”飞船与“天宫一号”进行的载人交会对接,其技术状态新、安全标准高、涉及技术广、天地协同多,是未来建设空间站必须攻克的难题;另外,“神九”飞船有3名航天员参与交会对接,不确定因素多,所以“神九”飞船在空间运动控制、交会对接、组合体飞行、组合体载人的环控生保系统以及整个飞船的可靠性等诸多方面都包含着一系列的创新技术。

其次,“神九”飞天,航天员首次进入天宫一号。在这次任务中,“神九”飞船与“天宫一号”实现空间连通,航天员进入在轨的“天宫一号”驻留,并开展失重条件下的各种空间生活和科学实验,所以,在“神九”飞船与“天宫一号”组合体的控制与管理、舱内温控和生命保障等系统协调配合等技术方面包含着一系列创新技术。

第三,“神九”任务要求宇航员在太空停留超过10天。针对飞行时间较长的特点,为了保障航天员健康,避免抗失重环境对航天员健康的不利影响,“神九”飞船突破一些防护措施。如在飞行中,新增了自行车训练器、企鹅服、套带等对抗防护和锻炼用品。另外,因为3名宇航员在太空停留超过10天,所以“神九”飞船考核了地面向在轨航天器的工作人员和物资运输与补给技术。

第四,“神九”飞船首次搭载女宇航员。从航天医学角度看,男性和女性的生理结构不同,在太空生活期间的生理变化不同,女航天员对环控生保等一系列分系统的要求不同于男航天员。神舟飞船的多项设计考虑女性特点,在“神七”和“神八”飞船基础上,进行了修改和完善,在飞行程序设计和在轨运行的生活照料系统等方面,充分考虑到女性需求。

载人航天工程是一项系统化的工程,它与基础科学、材料科学、电子技术及控制工程等多个领域都有着密切的联动关系。“神九”飞天将带动整个中国科学技术的发展与经济繁荣。

过去的60年里,航天活动与自然科学和社会科学的每一个学科都有着密切的联动关系。首先,它无可辩驳地证明了近代科学过去所积累的知识绝大部分是正确的。天文、生物学、数学、物理学、化学和唯物论哲学的主要科学理论过去都是在地球上由观察、实验、抽象和推理得到的,航天事业的实践已经证明这些知识在地球以外也是可靠的、正确的和可以信赖的。其次,航天活动对现代科学技术的发展产生重大的影响。如地质学是航天探测其它天体的基础,航天探测结果对地质学又产生了重大影响,航天探测通过对月球的直接观察表明,在地球上找到46亿年以前的岩石可能性几乎没有;一批新的学科,如行星地质学和宇宙地质学已经诞生。航天探测对生命科学的触动最大,使得争论数百年的生命起源问题又进入了新的热潮,在航天活动的推动下,宇宙化学已经诞生,为了解生命起源提供新的知识。今天,人们不仅认同地外生命存在的可能性,而且竞相实施部级的大科学工程去探测,如为了挖掘生命起源的“种子”,美国曾设计航天器“深度”撞击彗星。

航天产业的重要特点,就是能够带动其它科技领域的发展,进而推动社会经济发展。如美国的“阿波罗”登月计划持续近10年,耗资达255亿美元,但投入产出比却高达1:14,在此后的十多年间催生了液体燃料火箭、微波雷达、无线电制导、合成材料、高性能电子计算机等一大批高新科技产业群体,并衍生出了包括航空航天、军事、通信、材料、医疗卫生、计算机及其它方面的3000多项应用技术成果,并推动了从医药到材料加工等几十种行业的发展,航天工业如今已成为美国在世界上最具领先地位的产业之一。更重要的是,“阿波罗”计划还引领了科技进步,推动产业繁荣的浪潮,也为此后美国鼓励高校科研社会化和产业化法案的出台奠定基础。

同样,从“神一”飞船到“神九”飞船,中国航天技术的应用成果已经逐渐开始辐射到新材料、新能源、计算机、生物技术和精密制造等诸多领域。

“神九”飞船与“天宫一号”对接成功,整个中国大地一片欢腾,载人航天工程与老百姓的生活息息相关。

俄国航天理论先驱齐奥尔科夫斯基曾说过(1903年):“地球是人类的摇篮,但人类不能总在摇篮里生活。”著名的英国天文学家去年在多伦多大学的讲演中说(2010年):“地球在近两百年里,难免有毁灭灾难,人类要想世世代代的生存下去,必须移民到其它星球上去,所以我支持发展载人航天。”根据近百年天文学理论,地球的资源和太阳的能量总有一天要耗尽的,人类要可持续地发展,必须飞出地球或太阳系;由此可见,载人航天工程是造福子孙后代的事业,需要我们人类祖祖辈辈的不懈努力。

从历史发展的角度考察,尖端科技一般都会通过推进社会文明、积累社会财富来提升人民福祉,矫正社会治理方式,深化现代政治国家观念,并以“人的幸福、人的尊严”为最终旨归。目前,从个人电脑到手提电话,从数码相机到互联网通讯,所有这些都包含着航天科技的结晶,如果离开航天技术,像GPS导航、数字地球、卫星电视与通信等等,每个人的生活都会与“现代化”相剥离。

航天技术和航空技术第9篇

灿烂的中国古代文化曾经与其他国家的古代文明一起,共同孕育了现代航空航天技术的萌芽。虽然随后的中华大地经历了多年战火的洗礼,但在新中国成立后,我国的航空航天工业经过半个多世纪的努力,重新建起了如今完整的航空航天工业体系,现已成为我国国民经济中技术密集、基础雄厚的支柱型产业,。

本世纪随着航空航天工业在世界范围内进入了爆发式发展时期,我国航空航天技术在世界范围内的专利布局显得愈发重要和急迫,而目前我国航空航天产业在知识产权战略国际化布局的道路上最直接面对的两大竞争对手也恰恰是我们强劲的老对手,美国、欧盟。

从1903年12月17日莱特兄弟发明了人类第一架飞机开始,美国的航空航天工业已经经过了上百年的坚实的发展历程,其积淀之雄厚远非其他国家可比,而欧洲凭借雄厚的现代工业基础,紧随美国的步伐同样在世界航空航天技术专利布局中占据了半壁江山。

时间截至到2010年底,根据汤森路透科技信息集团(Thomson Reuters,下称汤森路透)知识产权解决方案事业部的第二份年度报告《2010年创新报告》。报告以航空航天、汽车、家用电器、医疗器械、石油化工、半导体、化妆品、计算机及设备等12个重要技术领域为研究对象,分析了上述技术领域在2010年的全球专利活动。分析表明,航空航天领域专利活动量井喷,从2009年到2010年,航空航天领域的专利活动量增加了25%,是12个领域中增长速度最快的。其中,航空器和卫星技术子领域的专利活动量增加了108%。欧洲和北美地区是世界航空航天技术创新能力最强的区域,受理专利申请量超过了总量的2/3。通过对世界航空航天技术领域专利的计量分析不难发现,在世界航空航天领域,欧盟和美国在专利总体数量、质量和核心技术方面布局方面一直都占据着绝对的统治地位,日本企业由于其在电子领域的强势地位,在航空航天技术领域也占据一定份额。由于航空航天科学领域的开发进步涉及的领域多,需要国家投入大量的人力、物力,其研究开发比一般民用技术的研究开发具有更高的风险性,因此相对于别的领域来说,航空航天领域的研究成果和技术申请专利保护的比例要高得多,专利所有国对其所拥有专利的保密和垄断性更强。

让我们将时间回溯到2016年5月11日,专业信息服务提供商汤森路透了《2016全球创新报告》,对2015年全年全球创新活动进行了深入分析,分析显示航空航天领域,仍然是增长最为显著的领域,实现了高达两位数的同比增长,可喜可贺的是,其中中国科研机构、高校及企业表现尤为突出,成功在世界航空航天领域打出了一片天地。

我国航空航天发展至今,通过自主创新与引进、消化国外先进技术,从无到有,目前初步形成了较为完整的航空航天工业体系,在世界航空航天领域已经占据了一席之地,尤其是“墨子号”的升空,标志着中国已拥有了量子卫星通信的核心技术,实现了真正意义上的技术跨越。但是我们也应该看到我国与美国、欧盟还存在着较大的差距。目前我国已经具有了完整的航空航天领域科研、设计和生产制造体系,基本上具备了自主创新的物质技术条件,今后的发展应该全面掌握航空航天领域专利技术、追踪重大、核心技术的发展,突破欧美对我国在航空航天领域的专利技术封锁,加大自主创新能力,并且加强专利保护,提航空航天产业的技术创新能力和国际竞争力。

如果从航空行业的井喷与其他行业的对比不难看出,中国确实在航空航天核心专利上申请数量不能够与早期发达资本主义国家相比,但这和航空航天核心专利的特性有一定的关系,如飞机的流线型气动外形很难做出突破性的改变,同时常规发动机和电控系统的组合模式已经形成了完整的体系,并不容易在国际统一标准顺利执行的情况下进行很大的变革性创新,这也正是这一领域专利壁垒严重的现状之一。

笔者作为本领域一线审查员通过对大量专利的检索研究分析将航空航天类领域的申请归纳为以下4大类:

1、飞行器工作环境相关:地球的大气层从地面向上依次可分为:对流层、平流层、中间层、热层和外逸层。大气层外为空间环境,指真空、电磁辐射、高能粒子辐射、等离子和微流星体等所形成的飞行环境。不同的飞行器对应不同的飞行空间,由于所处环境不同,因而有各自不同的特点,例如空间飞行器处于地球磁场之外,因此容易受到太阳风等因素的影响。

2、飞行器的动力系统相关:动力系统为飞行器提供动力,推动飞行器前进,由发动机、推进剂或燃料系统以及保证发动机正常有效工作所需的导管、仪表等装置组成。飞行器的发动机可分为活塞式、喷气式、火箭和组合发动机,以及非常规发动机五类。

3、飞行器结构相关:飞行器结构是飞行器各受力部件和支撑构件的总称。对飞行器结构的一般要求通常从空气动力学、重量、使用维护、工艺和经济性,材料等方面进行论述,即结构应满足飞行性能所要求的气动外形和表面质量,在满足强度、刚度和寿命的条件下重量尽量轻,结构便于检查、维护和修理,易于运输、储存和保管,在一定生产条件下要求工艺简单、制造方便、生产周期短、成本低,材料的比强度大、比刚度大等。

4、飞行器机载设备相关:机载设备是各种测量传感器、显示仪表和显示器、导航系统、雷达系统、通讯系统、自动控制系统、电源电气系统等设备和系统的总称。用于帮助飞行员安全、及时、可靠、精确地操纵飞行器,保障各项飞行任务和技战术性能的实现。

其中以第3类飞行器结构相关的申请最多,其次为第4类飞行器机载设备相关和第2类动力系统。

此外,通过近百篇国内外最新对比文件技术成果的检索浏览,得出以下结果。

1、航空领域材料类申请呈现增多趋势,革命性的发明,如新的气动外形设计类专利极少,且新的申请呈现经验化、模块化。

2、航空领域重要的核心专利主要分成波音Boeing和空客Airbus两大阵营,这和两家公司的市场占有率成正比,他们各自旗下的零配件厂商专利互有交叉,但仍然主要围绕自身的机型进行改进,波音围绕最新的787型号的相关专利最多,其发展方向个人认为是轻量化、节能、高智能、高操控性。而空客围绕其最新的A380有较多的专利申请,其发展方向大致可以归纳为超大载客量、超大航程、节油、舒适性。两大阵营各有各自的优点,目前仅仅通过专利分析还难以判别高下。

3、航空领域与成熟的大型客机生产商相比,民间发明家的专利申请呈现跳跃式思维,并不具有高度的专业性,经常会出现实用性的局限,无法实现的异想天开类申请较多(如橡皮筋弹射战斗机等),造成公开不充分类案例较多,但整体处于向上发展的状态。

4、我国航空领域与国外同时期发展阶段(莱特兄弟之后的100年左右)的专利相比较,国内申请还存在不小的差距,主要体现在附图的专业性,意图描述的精确性,国外同时期专利数量呈现井喷式,有大量革命性的专利申请,国内目前仍处于摸索阶段,很多申请属于知识层级不够所造成的无用申请,即国外百年前已有相关申请,造成了一定的浪费。

5、航天领域与航空领域呈现截然相反的状态,航天领域由于中国起步较早,专利数量上并无落后,且由于保密性的原因,国外申请较少涉及。

6、航天领域目前围绕神舟系列飞船以及长征系列运载火箭的申请较多,且以高校申请为主,研究所同样有大量高质量的申请。

总之,航空航天技术是一个国家科技先进水平的重要标志,是力学、材料科学、电子技术、控制理论、推进技术和制造工艺等技术的综合体现。进入21世纪,航空航天科学技术继续保持高科技的重要地位,在推动原始创新,促进学科交叉与学科融合方面扮演着重要角色,其相关的专利申请也重新呈现出了井喷式,且由于现在地面汽车类的科技创新已经接近顶峰,大量的小公司和民间发明家开始投身航空航天业,各种新奇的创意将会层出不穷,相信我国会在这一领域奋起直追,创造新的突破。

参考文献: