航空航天的技术领域范例6篇

航空航天的技术领域范文1 关键词:3D打印技g;航空航天材料;智能化设计;作用 中图分类号:TP399 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0103-01 随着科学技术的不断发展,航空航天领域也呈现出前所未有的发展新态势。航空航天材料的设计也在向多样化、智能化及信息化方向发展。但是在材料的设计过程中仍然面临着设计成本高、设计精确度要求高等问题

航空航天的技术领域范文1

关键词:3D打印技g;航空航天材料;智能化设计;作用

中图分类号:TP399 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0103-01

随着科学技术的不断发展,航空航天领域也呈现出前所未有的发展新态势。航空航天材料的设计也在向多样化、智能化及信息化方向发展。但是在材料的设计过程中仍然面临着设计成本高、设计精确度要求高等问题,这就要求设计者们必须严密地设计出需要的航空材料,并且尽可能地减小误差,这也给设计者带来了很大的技术难题。3D打印技术为此类问题的解决提供了新的方案[1]。

1 3D打印技术的概念及发展特点

1.1 3D打印技术的概念

3D打印技术即一种快速打印样品成型技术。其原理是将金属粉末或塑料粉末等当做打印“墨”,根据数字模型要求,再通过逐层打印的方式打印出成品,这种技术在国外也被称为“增材制造”。3D打印技术的发展得益于计算机技术的不断创新与突破,其打破了传统打印的意义。此外,随着3D打印技术的不断完善与成熟,其越来越多地应用于生活、社会活动以及高科技等各个方面,诸如航天航空领域,对于我国高科技的发展有着重要的意义。

1.2 3D打印技术的发展特点

3D打印技术发展历程大致如下:1984年的基于数字资源的三维立体模型打印技术、1993年发明的3D印刷技术(3DP)、1996年具有真正意义上的的“3D打印机”问世、2005年第一台彩色“3D打印机”――Spe问世、2010年可以打印整个身躯轿车的“3D打印机”出现、2011年能够打印飞机的“3D打印机”出现。3D打印技术在不断朝着复杂、多样化以及高科技等领域的方向发展。因为其不需要传统的机械加工或制造模具就能直接根据计算机图形数据生成任何形状的物体,极大地缩短了产品的生产周期,提高了产品的生产效率。这对航空航天材料的智能设计起着很大的作用[2]。

2 3D打印技术运用于航空航天材料设计上的优势

2.1 节省材料

一个飞机机身的模型需要许多零件和部分组成,而应用3D打印技术之后,不用剔除航空材料的边角料,提高了材料的利用率。此外,3D打印技术取代了传统的大规模、占用空间以及耗人力等的生产线,从而最大化地节省了材料,降低了成本。

2.2 制作材料精度高

材料的精确设计是确保航天航空领域安全发展以及快速发展的最基本要求。而传统的材料设计技术无法保证人为的错误以及将误差降到最低等,这就限制了航天航空的发展。因此,3D打印技术运用于航天航空领域时,给航空航天的智能化材料设计带来的将是质的飞跃与创新。

2.3 无需传统模具

3D打印技术在智能化材料设计过程中不用使用传统的刀具、机床以及其他磨具,通过将产品的外形等通过计算机技术如AUTO CAD技术设计出来,然后直接打印生成实物产品。这在很大程度上简化了传统磨具下的制造工艺。

2.4 缩短材料制作周期

3D打印技术可以自动、快速、直接和精准地将计算机中的三维设计转化为实物模型,甚至能够直接制造零件和模具,绕过了传统的制造工序,从而有效地缩短了材料设计的研发与制作周期。

3 3D打印技术对航空航天材料智能化设计的促进作用

3.1 促进了航空航天材料设计技术的革新

3D打印技术的运用加快了其材料智能化的设计进程,打破了传统的设计思维和方法,使得航天领域设计技术的不断发展及完善,更是将高科技与制造业设计的结合推向了一个新的高度,加快了智能设计技术的发展与革新。

3.2 促进了航空航天材料设计成本的降低

在航空领域,不管是创新设计还是机械制造,都需要严密规整的模型。在造一架飞机时,要经过无数的模型模拟,而每一次模型的制造以及模拟都需要很大的财力支持。而应用3D打印技术,这种资金消耗将得到大幅度降低。3D打印技术依靠高精确度使得设计时模型能够精准使用物料,这使得设计材料时所使用的资金的到合理的运用。

3.3 促进了航空航天材料设计的创意性发展

在航空航天领域,其运用3D打印技术可以促进材料设计的智能创新,可以促进飞机机身的多形状化发展、零件的多颜色发展等。在使用3D打印技术之后,我们有理由期待一种更先进更具有创意性的航空航天产品。

3.4 促进航空航天材料设计的人性化发展

运用3D打印技术实现材料设计智能化之后,材料制作可以向着个性化、多样化方向发展,例如:我们可以根据每家航空公司理念等的不同设计出富有个性化、突出其理念的产品,而不是趋同的制作,比如航天飞机上的座椅可以根据员工的操作习惯以及身体结构量身“3D”打造。这体现出材料制作的个性化,而这得益于3D打印技术的运用。

4 结语

综上所述,笔者认为基于计算机技术的3D打印技术以其高精确度、高生产率等特点将快速融入航空航天领域材料的智能化设计。但是,目前该技术仍然存在着强度低、材料存在局限性等缺点,因而其应用范围还不是太广泛。不过我们相信,3D打印技术的进一步完善会深刻的影响我们生活。

参考文献:

航空航天的技术领域范文2

[关键词] 国际太空竞赛 世界经济 影响

中图分类号:D815 文献标识码:A 文章编号:1007-1369(2010)2-0013-10

国际太空竞赛始于美、苏两国。第一轮的国际太空竞赛是以美国和苏联为主角的,主要目的 是为了争霸世界,随着苏联解体、冷战结束而终结。但是,国际太空并未因此而平静多久, 在20世纪末至21世纪初,新一轮国际太空竞赛再次上演,并有愈演愈烈之势。新一轮太空 竞赛与美苏时期的太空竞赛有 着质的不同,它不是美苏争霸的太空竞赛,主角也不再只是美 、苏两个国家,欧洲、日本、中国、印度等国家也开始参与其中,与冷战后正在形成的多极 化世界格局相应的新的国际太空竞赛格局也正在形成。虽然这两轮国际太空竞赛的主要参与 国,都不是从经济角度而主要是从政治、军事、战略角度出发而进行太空竞赛、发展太空事 业,但是国际太空竞赛客观上却极大地推动了科学技术和生产力的发展,对世界经济产生了巨大的影响。

当今国际太空竞赛形势

太空竞赛始于20世纪50年代。当时,美苏两个超级大国出于争霸与谋取战略优势的需要,在 各个领域都展开了激烈的角逐。作为一个国家最高科技水平和综合国力体现的太空项目,也 自然成为美苏两国交锋与对抗的重要阵地。竞赛以苏联1957年10月4日成功把世界第一颗绕 地球运行的人造卫星“斯普特尼克一号”(Sputnik-1)送入轨道,和四个月之后,美国也 成功发射了它的第一颗人造卫星“探索者一号”(Explorer-1)为标志拉开序幕,到1975年 7 月17日阿波罗与联盟号对接,美国航天员托•斯塔福德和苏联航天员阿•列昂诺夫在太空中 握手,昭示着长达近20年的美苏太空竞赛暂时“休战”,但其后两国在空间站建设和航天飞 机领域的竞争仍在继续,直到1989年苏联解体,这场旷日持久的竞赛才算真正结束。近30多 年的竞赛,美苏两国都耗费了大量的人力、物力和财力,总体看,两国可谓势均力敌,但还 是美国人笑到了最后。客观地看,美苏两国的太空竞赛,虽然构成了冷战的一部分,具有强 烈的政治色彩,但却也实实在在地推动了人类航天事业的发展,为人类探索太空做出了巨大 贡献。人造卫星、月球探测器、太空飞船、空间站和航天飞机等航天科技产品以及人类翱翔 宇宙甚至留在月球上人类的脚印,都是人类探索太空的成绩的活标本。

冷战结束后,特别是进入21世纪以来,世界主要国家对太空的重视程度越来越高,无论是航 天大国还是新兴崛起国家,都投入巨资开发航天技术,甚至“将发展航天技术视为提升综合 国力和国际地位的战略性举措”[注:廖春发.2006年世界航天进展综述.中华人民共和国国家航天局网站.省略sa.省略/n1081/n7619/n7875/40410.html]。因此,被称为新一轮国际太空竞赛拉开帷幕。参与国家 之多,竞争之激烈,形势之复杂都与美苏两国的竞赛时代有着本质的区别。

首先,美国不断加大投入,继续领跑世界航天。冷战后,失去了竞争对手的美国,在航天领 域可谓一枝独秀,占据着霸主的地位,特别是其在航天飞机领域取得的成就无人匹敌。但是 ,2003年2月“哥伦比亚号”航天飞机(STS Columbia OV-102)惨剧,直接推动了美国当 局反省其航天发展战略,并进行了重大调整。布什总统2004年1月提出重返月球、登陆火星 的太空探索新构想,美国航空航天局(NASA)将国际太空的探索重心从近地球轨道转向月球 及火星以远的宇宙。计划在2010年底前让航天飞机退役,开发新火箭和太空飞船,在2020年 代早期送宇航员重返月球,并在月球建立飞船发射场,为人类登陆火星做准备。为此,近几 年美国政府不断加大航天投资力度。这些投入使美国继续在太空探索领域保持领先的地位,并为其未来进一步探索太空并继 续领跑太空开发奠定了基础。

其次,俄罗斯重整旗鼓,复兴太空强国地位。苏联解体后,俄罗斯继承了前苏联约90%的航 天工业,在改革过程中,俄航天部门出现了比其他经济部门更复杂的情况。由于防务定货锐 减,俄罗斯航天计划经费大幅度下降,折合成美元一度低于巴西。从1990年到1994年,俄罗 斯航天企业总人数减少35%,专家流失50%。 [注:苏联解体 俄罗斯接手的是怎样的航天工业?.凤凰网.]可以预见 ,随着俄罗斯新的航天复兴战略的启动,凭借其在这一领域的良好基础,航天大国地位将会 得到进一步的巩固和稳定,但要想回到当初与美国比肩的地位将会很难。

欧洲另辟蹊径,欲与美国抗衡。尽管欧洲是美国的盟友,但在未来世界格局问题上却有着与 美国不同的看法。而“为了在未来多极世界格局中扮演重要角色,为了取得能与美国相抗衡 的战略上的独立自主性和在世界科技与经济领域中更强的竞争力,欧盟已选择航天领域作为 实现上述战略目标的突破口” [注:廖春发.新一轮国际太空竞争态势分析.中国学术引擎网.]这对于美国这样一个因怕航天技术外泄而一向在对外开展航天合作上持保守 态度的国家来说,此举也从一个侧面反映出中国在国际航天领域开始受到极大的重视。

日本加快冲刺,太空计划野心勃勃。日本的航天工业起步较早,特别是在探月工程上。20世 纪80年代日本就开始了探月计划,是继美苏之后第三个探测月球的国家,只是所有计划均以 失败而告终。加之日本航天事业长期受到体制羁绊,航天器也频频出现各种问题,航天投入 逐年减少,航天大国地位面临挑战。但是,在中国航天成就的刺激下,近几年加大了对航天 领域的重视和投入,取得了不少成绩。2007年抢在中国发射“嫦娥”前成功发射了“月亮女 神”月球探测器,日本“月球探测计划”负责人泷泽吉贞曾说,日本已经推出了2025年宇宙 开发计划。其中,日本计划2017年之前要将机器人送上月球。2025年,日本将着手建立以月 球表面为据点的月球空间活动站,可以容纳2到3名宇航员每次停留半年,以充分开发并利用 月球资源。 [注:日本、印度誓与中国争锋航天事业.中国广播网.省略/2008zt/sz qh/yw/200809/t20080925_505108942.html]2008年出台了《宇宙基本法》与《宇宙基本计划》,其后又组装完毕了国际太 空站首个日本实验舱――“希望号”;首个太空货运飞船――转移飞行器(HTV)发射成功 等等 ,向世界证明了日本也是国际太空竞赛领域中的一个具有实力的竞争者。但值得关注的是日 本《宇宙基本法》打破了日本在这一领域近40年的立法限制,明确允许日本以自卫为目的、 军事利用太空,这在国际上是罕见的,反映出日本在争夺太空领域的野心。

印度不甘示弱,抢占航天高地。为谋求世界一流大国地位,航天领域也是印度重点抢占的高 地之一。为此,印度历届政府都非常重视发展航天和核技术。特别是近年来,印度加大了自 主研发力度,同时与俄、美、欧等国均也建立了良好航天领域合作关系,经济的快速发展 又给航天计划所需经费奠定了良好基础,经费预算逐年提高,已经超过了航天大国俄罗斯。 在此情形下,印度已在通信、遥感和侦察卫星及其运载火箭方面都取得了令世人瞩目的成就 。2008年10月22日,印度空间研究组织在南部的斯里赫里戈达岛的萨蒂什•达万航天中心用 一枚极地卫星运载火箭将印度首个月球探测器“月船1号”发射升空,使其成为世界第五个 掌握探月技术的国家。印度的航天大国步伐又向前迈进了重要一步。

除了以上几个航天大国和新兴航天国家外,还有一些国家也在以极大的热情探索航天技术, 如伊朗、南非、韩国等,并在一些相关领域不同程度地取得了进展,成为新一轮太空竞赛的 积极参与者。

应该说,新一轮的太空竞赛是在新的国际政治环境下展开的,具有十分明显的时代特征。首 先是在相互竞争的前提下呈现出合作的一面,这与第一轮太空竞赛时美苏两国的针锋相对和 剑拔弩张有着明显的不同。其次是军事色彩并未因国际形势的总体缓和而减弱,其中一些国 家开发航天技术的首要目的就是要将其打造成军事天基平台,以期在未来信息化战争中占据 优势地位。第三是参与国家众多将使竞赛变得更加激烈和复杂,如何控制这一领域的发展使 其不至于威胁未来人类生存与发展,已成为国际社会必须面对和认真思考的问题。随着科技 进步和对太空认识的不断深化,相信会有更多国家加入到太空竞争的行列之中,这也将进一 步推动冷战后国际太空竞赛格局的多极化发展和世界航天事业的发展。而多年来的国际太空 竞赛已对世界经济产生了重大影响。

国际太空竞赛对世界经济的影响

国际太空竞赛是以国家军事实力、经济实力、科技实力为依托,以高资本投入为基础,高新 尖端技术及其专有人才为支撑的国际空间开发之争。由于属于高科技领域,其本身可产生巨 大的直接经济效益。例如,全球仅商业卫星产业每年就创造超过800亿美元的收益。美国将 空间技术转化为产业,创造了2万亿美元的巨额利润,法国每年在航天产业方面的收入将近2 00亿欧元,俄罗斯航天发射年收入近9亿美元。 [注:马樱健.中国新一代运载火箭“长征五号”预计2015年亮相.中国网.]因而,以2008年为例,该年全球620亿美元的航天投入将带动4960亿―8680 亿美元关联投资,合计共约占当年全球资本形成总额的4.8%―8.0%,创造GDP总额约1 000―亿1800亿美元,对全球经济增长的贡献率约为0.2%―0.35%。

2.产业带动效应

近年来,随着各国对航天活动及空间技术的不断投入,以研制与生产外层空间飞行器、空间 设备、武器系统以及地面保障设备为主的军民结合型高科技产业――航天产业迅速成长壮大 ,产值不断攀升。据有关机构统计,2003年全球航空航天产业总产值为1480亿美元 ,到2007年已达2100亿美元。

另一方面,航天产业具有较高的关联度,提供航天产业的原材料、零部件生产的新材料新能 源产业、采矿冶金业、电子设备及仪器仪表制造业,为生产提供配套的金融、信息、运 输等现代生产型服务业,航天产业链几乎无所不包。

航天产业的迅速发展能有效带动其关联产业成长壮大。航天技术、有效载荷技术、信息处理 技术等需要机械、电子、材料、能源、通讯、信息等产业发展的支持,通过技术发展的“需 求效应”,对上述行业形成强烈有效的激励和带动作用。而从产业配套的角度,航天制造业 可以直接拉动元器件及分系统、原材料等相关配套产业的发展。其次,航天技术及其产业化 发展将不断促进卫星遥感、卫星通信、导航定位、数字地球等相关产业以及信息产业发展。 而卫星导航定位(GPS)、地理信息系统(GIS)、卫星遥感(RS)和卫星通信之间的融合( 3S+C),网络GPS个性化移动信息等,多种组合和形态,将为卫星应用打开一个个崭新的领 域。

在美国,为航天产品提供配套的公司有1000多家,涉及信息服务业、制造业、房地 产与租 赁业等14个产业,航天产业的迅速发展对其关联产业产生明显的拉动作用。[注:陈杰. 美国商业航天产业对国民经济的影响分析.中国航天,2007(7)]

此外,作为一种朝阳产业,航天科技有着巨大的磁石效应,可以吸纳大量的资金而推动金融 市场的繁荣,并进而用所筹措基金推动航天及相关产业的发展。例如,2010年1月18日,首 只专注于航天产业发展的股权投资基金――航天产业基金在北京创立,与此同时,负责 航天 产业基金管理和运作的合伙人之一――北京航天产业投资基金管理有限公司也在当日宣告成 立。该基金首期募集资金30.3亿元人民币,投向集中在航天产品、航天技术应用产业、航 天 服务业及其相关领域,重点推动人造地球卫星、运载火箭、卫星运营及卫星应用、航天电子 、新材料新能源、太空生物及太空育种、重大装备制造等产业,快速实现产业化发展,从而 加快中 国航天产业的市场化、规模化进程。航天产业基金合伙人会议主席吴艳华在接受采访时表示 ,航天产业基金募集资金规模计划达到200亿元,预计将拉动上千亿产业链的发展,将促进 中国航天产业的发展,助推中国经济实现新腾飞。[注: 黄希.首只航天产业基金创立 将拉动上千亿航天产业链.中国航天新闻网.]

3.科技进步效应

国际太空竞赛是建立在现代航天及空间技术前沿不断突破、不断创新的基础之上的,从某种 程度来说,国际太空竞赛实际上是尖端科技竞赛。其对科技进步的贡献包括两个层面:

首先,带动基础科学领域的技术进步。航天技术的兴起和发展,促进了应用数学、微重力科 学、微电子学、信息学、材料学等许多基础科学的发展;太空平台的应用,则使人类突破了 地球表面的障碍,直接进入空间或通过各种空间探测器获取资料、信息,为人类对宇宙空间 自然现象及其规律的认识与研究提供了前所未有的条件,对空间科学的发展起到了重要的支 撑作用。此外,在航天产业链延伸过程中,通过与各产业尤其是当代电子、信息、生物、能 源和材料等高技术产业的相互交叉、融合和集成,不断衍生新型技术与知识产业,并促进了 一些新的学科分支的繁衍,如卫星气象学、卫星海洋学、卫星测绘学等。

其次,推动应用科学领域原始创新。航天发展过程中,大量独有的设计、生产、试验等核心 技术与能力,通过成果转移的方式,广泛而迅速地在其他技术领域获得推广和拓展应用,直 接带动相关产业技术进步和产业升级。从国际国内经验来看,航天及空间技术因其极大的先 导性和高度综合性,推动了计算机、光电子、精密制造、自动控制、新材料和新能源等众多 高技术产业的发展。如美国宇航局发起的“阿波罗登月计划”,先后获得3000多项 专利,带动了20世纪60―70年代美国和全世界计算机、通信、测控、火箭、激光、材料和医 疗等高技 术的发展。美国有3万多种民用产品系航天飞机的衍生技术和产品,如GPS、“太空食品”、 卫星电视等。中国近年来的1100多种新材料中,八成是在空间技术的牵引下研制完 成的,有1800多项空间技术成果已应用到国民经济各个部门。

第三,带动传统产业技术升级。通过发展航天应用产业,不断促进传统产业的结构调整、升 级改造,使其能够充分利用现代信息技术成果,大幅提升产品的技术含量和附加值,极大地 提高生产效率和社会经济效益。如美国“阿波罗登月”计划的专利现在大多都转为民用,并 带动传统产业产品的技术升级,如人们穿的旅游鞋、生产网球拍的材料,以及冬天御寒穿的 羽绒服等,都应用了当时的先进技术专利。再如航天技术已经广泛使用在了冶金、炼钢 、纺织、汽车、船舶、电子信息、金属加工、工程机械等多个行业。其中,航天油在高 温环境下的“超高黏温性能技术”,已成功应用到车用油中,使车辆能在-40℃低温和5 0℃高温环境中正常启动,并发挥稳定的性能。航天专用油的酰胺一步法生产技术,则 被用于车用轮毂脂研制中,目前已通过8万千米行车检验,大大高于一般脂3万千米的标 准。

航空航天的技术领域范文3

从1970年4月24日长征一号运载火箭成功将东方红一号卫星发射到近地轨道的第一次“一飞冲天”,到2016年10月19日中国长征火箭有限公司正式组建成立,从而开启火箭“商业化时代”。“中国航天人成功打造了‘长征’这一国际知名运载火箭品牌,并打破了外国商业发射的垄断。”中国运载火箭技术研究院院长李洪说。

“运载火箭的能力有多大,中国航天的舞台就有多大。”当长征火箭迎来新机遇,中国商业航天的发展也迈向新长征。11月3日,我国新一代无毒无污染的大型运载火箭长征五号在中国文昌航天发射场首飞成功,意味着中国火箭的运载能力从近地轨道10吨级提升至25吨级,跻身世界前三的航天强国之列。

“长征五号填补了我国大推力运载火箭的空白。”国防科工局系统工程司副司长赵坚介绍,长征五号将为我国载人航天空间站工程、载人登月工程、探月工程三期、探火工程、二代导航二期等重大航天工程项目提供高性能运载工具。

为什么长征五号序号排在前面,却比长征六号、七号飞得更晚呢?航天科技集团一院运载火箭系列总设计师龙乐豪院士表示,这是因为,长征五号是最早立项的,长六、长七的技术都是由长五牵引而来。因此,长五的首飞成功,也意味着我国新一代运载火箭型谱已经基本形成。

“中国航天在今后半个世纪内都要靠‘长五’奠基。”原国家航天局局长栾恩杰院士如是说。

如果说长征五号首飞成功,为中国航天打开了未来发展之门,那么商业航天领域中国也在加速布局。11月10日,我国首颗商业化科学实验卫星――“潇湘一号”在酒泉卫星发射基地搭载长征十一号运载火箭成功发射, 同时搭载的还有“丽水一号”商业卫星。标志着我国科学实验卫星向商业化、产业化迈出了重要一步。

“潇湘一号”卫星是基于国际立方星标准的一颗微小卫星,采用6U结构,重8KG,设计寿命为半年到一年左右。由商业航天民营企业天仪研究院自主研制。“潇湘一号”卫星发射入轨后将进行多项航天新技术试验,其中包括空间软件无线电试验、导航信号增强试验、新型星载计算机搭载试验、高精度光学稳像试验等,由天仪研究院和航天一院十四所、中科院光电院等航天传统优势单位联合研制。

今年12月份,天仪研究院还将发射一颗与欧洲公司联合研制的微重力科学实验卫星。

国内政策最早涉及航空航天产业发展是在2014年,深圳出台了关于航空航天产业的专项扶持政策。自2014年开始至2020年连续7年,深圳市财政每年安排10亿元,设立市未来产业发展专项资金,用于支持航空航天产业及其他未来产业重点领域的产业核心技术攻关、产业化项目建设等。

随后,国家对航天商业化的政策支持力度只增不减。今年5月,国家发改委《关于实施制造业升级改造重大工程包》中,“商业航天产品发展工程”作为10大重点工程之一位列其中。

随着我国首个部级商业航天产业基地落户武汉以及中国长征火箭有限公司、长光卫星技术有限公司等国有企业和诸多民营航天企业的成立,中国也将迎来商业航天的热潮。

商业航天潜力巨大

由于市场对商业卫星发射的需求越来越强烈,公众对“太空旅游”的热情也持续高涨,世界主要航天国家、组织和企业都在大力发展商业航天,业务范围正在从传统的商业卫星发射和应用扩展到商业载人航天飞行等领域。比如,欧洲航天局公布的国际“月球村”计划;中国公布的空间引力波探测计划、火星探测计划;霍金提出的长距离太空旅行项目等。

据统计,2016年,全球预计进行118次发射,其中商业发射预计36次。未来全球商业卫星发射市场需求继续保持强劲,有关测算显示,2016年至2020年,全球每年发射的1kg-50kg小卫星数量将超过200颗,预计2020年将达到410颗。

全球商业航天发射领域目前仍是欧美公司占据主流,尤其在美国,除了波音公司等传统巨头,私营企业纷纷崛起,比如美国太空探索技术公司(Space X)、星球实验室(Planet Labs),同时以Google为代表的互联网企业也进军航天领域。

近年来,全球航天产业每年都以6%到7%的速度快速增长。据美国航天基金会的《2015年航天报告》统计,目前全球航天经济总量约3300亿美元,其中商业航天产业占比高达76%。原本由政府主导的航天产业正逐渐走向大众消费时代。

中国科学院院士、中国航天科技集团第十三研究所所长王巍在格局商学院与企业家们对话时表示,随着航天科技的发展以及太空能源的开发,曾经一度被视为遥不可及的航天高新科技,正在拉近与普通百姓的距离,催生了新兴的经济形态。

王巍认为,以太空旅游为例:每位游客飞行10天需要支付给俄罗斯2000万美元以上的高额费用。它既是新的经济增长点,又拉动了相关技术的发展,同时还可以满足人类探险与挑战极限的心理。此外,房车、游艇未来也有很大的发展空间。他希望企业家投资这一片蓝海,与航天系统合作开发出更多的相关产品,共同促进社会进步。

国家制造强国建设战略咨询委员会预测,“十三五”期间,中国航天工业的整体产值将突破5000亿元。另有分析指出,仅卫星应用这一领域的产值就将在2020年达到5000亿元,整体产值将达到8000亿元至10000亿元的水平。

根据正在编制中的航天发展“十三五”规划总体思路,运载火箭、卫星应用、空间宽带互联网三大工程将是航天工业未来发展的重点。2016年8月5日,《武汉国家航天产业基地实施方案》正式获得国家发改委批复。该基地是我国首个部级商业航天产业基地,基地以发展商业航天为主导,以新一代航天发射及应用为核心,通过科技创新、商业模式创新和管理创新,打造航天运载火箭及发射服务、卫星平台及载荷、空间信息应用服务、航天地面设备及制造等四大主导产业。

预计到2020年,武汉国家航天产业基地将打造年产50发运载火箭的生产能力,以及年产40颗100公斤以上、100颗100公斤以下商用卫星的制造能力,力争在2020年产值达到300亿元。

中国航天科工集团董事长高红卫指出,《武汉国家航天产业基地实施方案》的批复标志着我国商业航天产业发展进入到一个历史性的新阶段。航天科工准备配合武汉国家航天产业基地建设和发展做出自己的努力与贡献,在商业航天领域,将主要以武汉国家航天产业基地为依托,持续推动以下五大商业航天项目实施:飞云工程,对应无人机载区域网及其应用项目;快云工程,对应临近空间飞艇载局域网及其应用项目;行云工程,对应星载窄带全球移动物联网及其应用项目;虹云工程,对应星载宽带全球移动互联网及其应用项目;腾云工程,对应空天往返飞行器及其应用项目。

这五大商业航天产业工程涉及多类运载系统、多类天基与空基平台、多类有效载荷以及多类地面支持系统的研发生产,并带动多类地面应用系统的开发与运行。五大工程的开发与构建,时间跨度将超过十年,涉及子工程及分系统数千项,预计投资超千亿,产出超千亿。未来,航天科工将集中精力抓好系统总体方案论证与设计、关键技术攻关、综合集成、大型地面试验、飞行试验、商业发射以及与政府、国际组织、航天发射相关机构的综合协调,为武汉国家航天产业基地的建设发展、生态涵养发挥核心作用,为推动我国的商业航天产业快速健康发展做出应有的贡献。

创新商业模式和跨界融合应用正在吸引大量资本进入。泰伯智库数据显示,2015年太空经济领域的企业融资总额达到178亿元人民币,风险投资呈井喷式增长,与太空经济相关的初创公司的数量也在近5年内增速加快,平均每年有8家新公司成立,而此前15年的风险投资总额,只有33亿元人民币,并且包括下**业地理信息应用在内的风险投资数据。如今,腾讯、阿里巴巴、百度、360奇虎等互联网巨头纷纷投资太空经济,还涌现出了信威、零壹空间、翎客等一批新兴的私营航天公司。

“中国版”商业航天模式

据报道,中国航天科工集团公司将全面进军商业航天领域。2017年,长征系列火箭计划实施14次商业航天发射,将把委内瑞拉遥感二号、中星6C等27颗商业卫星送入太空。

航天科技集团总工程师孙为钢介绍,目前该集团公司已经形成现役和新一代运载火箭型谱,既有常规发射能力,也拥有快速机动发射能力,可以实现单星、多星、搭载等发射。

针对市场需求日益多元化的特点,为满足绿色环保、可持续发展以及快速响应的小卫星发射需求,航天科技集团推出了以长征六号和长征十一号为代表的小型化、低成本运载火箭,其已进入批量生产阶段,并投入商业发射服务。现役火箭在完成主业的同时,也将增强商业发射服务力度。

据悉,该集团公司正在打造“商业版状态”火箭,并针对商业项目探索创新火箭发射工作模式,降低发射测控成本。后续,该集团公司将陆续推出和完善新一代小型、中型运载火箭系列,为未来商业航天发射提供坚强的保障。

在新的消费需求面前,航天技术向大众化、商业化、生活化发展。未来的商业火箭发射也能像“网约车”一样进入“拼”时代吗?新成立的中国长征火箭有限公司为人们揭开了这一神秘面纱。“太空专车、太空顺风车、太空班车”的业务组合模式将成为业内首个全维度发射服务解决方案,共享经济将同样被应用于中国商业火箭的发射模式当中。

中国运载火箭技术研究院党委书记兼副院长郝照平指出:长征火箭公司依托中国运载火箭技术研究院在航天发射领域的突出优势,嫁接多元客户的不同需求,推出的“三车”(太空专车、太空顺风车、太空班车)计划,将在发射服务、空间资源利用、太空旅游方面为广大消费者提供个性化产品与服务,打造一个开放、共享的商业航天生态圈,与业内同仁共同推动商业航天市场向前发展。

“太空班车”的发射服务模式能够在指定的时间和地点,带多颗卫星进入预定轨道;“太空专车”将根据客户指定的时间和轨道,提供专属的发射服务;“太空顺风车”会根据发射主任务的剩余运载能力,提供指定时间与轨道的发射服务。

“未来绝不能用搞国家重点工程的思路去搞商业航天。”中国长征火箭有限公司总裁韩庆平坦言,“我们要开发一种全新的火箭研制模式。”中国航天60年走来,一直是以保证高可靠为宗旨,而商业航天看重的是降成本和快速反应,“我们必须在高可靠和低成本、快速反应之间找到一个平衡点。”通过与合作伙伴一起打造商业航天的共享经济,未来的“航天+”体系更具有竞争力,不仅是听上去很美好,更是行动的实力派。在技术、产品、资本、基础设施以及市场层面,合作伙伴将共同分享“航天+”大众消费的红利。

未来5年至10年内,中国商业航天还将完成亚轨道重复使用飞行器的研制、积极开展亚轨道旅游业务,同时推动商业航天发射场和体验园的建设。中国长征火箭公司将针对个人用户推出太空旅游服务,相关服务套餐的价格预计在20万美元左右。

当中国航天步入“商用时代”,包括商业火箭发射、微小卫星、商业遥感等都将成为航天技术商用的热点。中国航天科技集团第十二研究院院长薛惠锋表示,随着军民融合的推进,中国高端航天技术、产品和服务将加快推向国际市场。

郝照平表示,长征火箭公司未来将着眼于国际、国内两个市场,统筹利用各种资源,以自身技术、产品和服务为载体,积极参与全球航天产业合作与竞争,融入国际航天产业链,掌握世界航天领域话语权,让中国商业航天企业更加具有“国际范儿”。

中国商业航天的优势与不足

中国火箭公司要进军国际商业航天市场,必然会直面已经先行一步的美国私人航天公司的竞争。在美国国家行政、法规以及专利领域的大力支持下,美国私人航天公司初步取得先发优势,尤其是SpaceX公司凭借扁平化的组织架构和成熟的货柜式产品管理模式,已经成为美国最主要的航天企业之一。

与SpaceX公司相比,中国火箭公司有什么优势呢?韩庆平表示,首先,在最关键的可靠性上,我们占据优势,毕竟经过历次重大发射任务的检验,长征系列火箭的可靠性世界排名第一。

其次,中国火箭公司有非常完整的火箭型谱,目前已开放了五款商业型运载火箭,它们的运载能力从几百公斤到二十几吨,能更好满足消费者多元的发射需求,相比之下,SpaceX公司目前只有“猎鹰1”和“猎鹰9”两型运载火箭。采用液体燃料的长征火箭可提供最短90天的发射服务周期,而固体发动机的长征火箭发射准备时间可以压缩到几十小时,对于发射时间要求高的客户而言尤其具有吸引力。

此外,SpaceX公司能击败波音公司等老牌美国航天巨头的最主要优势是价格低,据称其报价甚至比中国还要少20%。韩庆平说,中国航天发射的相对价格高,是由于以往的封闭采购体制造成的。在挂牌仪式上,中国火箭公司已经公开承诺,通过改变以往的管理体制,实现全球化货架采购模式,未来中国的商业航天发射价格可以降低30%。

2015年中国航天成功实施两次国际商业发射和四次国内商业发射。薛惠锋认为,中国已具备发展商业航天的基本条件和能力,目前已有的技术优势使中国在发展商业航天方面底气十足。

航天科技作为“高精尖”技术,其直接或者间接回报都十分丰厚。巨额的投入对于少数国有航天企业来说相对压力较小,可对于像零壹空间、翎客等民营航天创业型企业来说,可谓“压力山大”。

据了解,翎客航天在注册成立之初获得融资数额为1600万元人民币。虽说对于一家刚成立的创业公司来说,这是一笔不小的投资,可是面对数千亿美元体量的市场,企业在发展的道路上还是会出现“心有余而力不足”。

对于一个以技术为核心竞争力的领域,技术的先进与否决定着企业占据市场的大小。虽然中国在火箭运载能力、卫星系统寿命等方面取得了长足进步,但是与国外航天市场相比较,无论是国内航天领域的传统巨头,还是新兴的民营企业,都在设计、制造、运营等方面显得竞争优势不足,存在技术基础薄弱、各自为战等问题,并且尚未建立完整的产业链和生态系统。

此外,航天商业化方面的法律法规不健全、市场竞争体制不完善等问题也亟待解决。航天科技集团科技委主任包为民表示,太空活动应该在法律框架下进行,否则可能因此影响商业航天后续发展。

“有种商业航天活动理念,是用多颗小卫星、微小卫星或纳卫星代替大卫星。很多人一拥而上,小卫星满天飞。”包为民说,小卫星看似成本低,但寿命、功能都有限,对大卫星的替代只能在较短时间内。现在小卫星发得越多,将来空间垃圾可能会越多。

航空航天的技术领域范文4

关键词 高技术纤维材料;纳米纤维;航天航空

中图分类号V25 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)98-0190-02

复合材料在飞机的应用范围和水平已经成为对评价飞机先进性的重要指标。与产业用材或其他民用材料相比,对航空用复合材料的要求更加苛刻,主要表现有以下几点:1)在要求最轻质量的前提下要保证其具备高模量、高强度;2)能够稳定使用于各种苛刻的环境条件下,比如耐热性、耐水性、耐溶剂性等;3)能够在苛刻的成型条件要求下进行复合加工;4)品种繁多,但同一品种产量少,成本高。不管是哪一种高技术纤维,都属于技术密集且投资巨大的原料产品,虽然无法和一般纺织用纤维的销售量相比,但是在航空业中却起着其他材料不可代替的作用。

1 使用纳米纤维过滤介质的航天器再循环水处理系统

作为地球上最宝贵的资源之一,水在航天器上显得尤为珍贵,据测算飞行器运行于低地球轨道水的成本大约为2.19万美元/L。在上述前提下,应运而生了Disruptor纳米纤维过滤介质的净化技术,其可以把航天员的汗液和尿液经过经过成为饮用水,以供给航天员在飞行过程中的用水。

Disruptor的过滤介质采用了纳米纤维,其构成主要是在金属网或细旦玻璃纤维网上下位附着氧化铝纳米,Disruptor拥有非常良好的过滤性能,如果采用单层结构进行水过滤功能,可去除99.99%的直径0.025μm的粒子;如果采用三层结构进行水过滤功能,对相同直径粒子,其去除率甚至可高达99.9999%。采用了纳米纤维的过滤介质不仅可以去除存在于水中的病毒,还可以对DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)进行稳定吸收。

2 使用碳纳米纤维符合材料的锂离子电池电极

锂电池电极经过NASA航天电池研究团队多年研究后制造得出,所采用的就是硅晶须与CNF的复合材料。其中CNF是采用单丝直径在100到200nm之间,纤维长度在30到100μm之间。其所选用的是Pyrograf型碳纳米纤维。硅晶须使用VLS方法包覆在CNF上。VLS要经过一定的处理过程,在500摄氏度、30Torr的压力环境下,将四氢化硅混合气体的流速严格控制为每分钟80mL,反应时间大约可设定为十分钟。锂离子电池的最高容量可达到1000mAh/g。除此之外,美国斯坦福大学历经了多年研究开发出了中空CNF符合材料的锂离子电池阴极材料,即在中空的CNF内壁灌封硫化物,让电池能够尽可能多地搜集多硫化物。这种电池的容量经实验显示会更加高,可达1673mAh/g,其电化学循环特性也是比较良好的。

3 高强力/重量比纤维材料在航天领域的应用

经测算可知,目前在地球轨道送入一颗卫星大约需要2万美元/磅的成本,在美国航天飞机升空大约需1万美元/磅的成本。在此巨额成本消耗前提下,就需要研究新材料和技术以完成保证航天器性能下功耗成本的降低,近年来高强力/重量比的工程纤维成为高技术纤维开发的热点,这与其可以有效减轻航天器的重量有很大的关系。这些高强力/重量比纤维材料也具备相关的技术特点:1)聚合物材料的玻璃化转变温度为90摄氏度;2)克重≥100g/㎡;3)若纤维材料使用时间超过5年,其保持率>85%;4)就纤维来讲,其强力与重量比≤1000;

目前研究的高强力/重量比的纤维主要设计有液晶纤维、聚对苯撑并双恶唑、超高分子量聚乙烯和芳香族聚酰胺等。其产品可以分为轻质挠性复合材料、中厚型挠性复合材料和重型挠性复合材料三个系列。超高分子量聚乙烯和聚对苯撑柄双恶唑纤维的强力/密度比是相当良好的,就强力/密度比而言,超高分子量聚乙烯为3.4,聚对苯撑并双恶唑为3.8;就模量/密度而言,超高分子量聚乙烯为53.2,聚对苯撑并双恶唑为114.4。虽然其他复合材料的强力/密度比没有前两类高,但是也举杯高性能纤维的基本特征。就重型挠性复合材料来讲,其具有强力高、伸长低、抗撕裂能力良好和高抗破坏性冲击等优良性能,多用于可充气压力构筑物、大型汽艇和挠性压力舱中。

4 碳纤维增强的复合材料材料在航天领域的应用

碳纤维是把有机纤维进行碳化和石墨化处理后而获得的微晶石墨型材料。其中在航空上主要应用到的是由碳纤维与环氧树脂结合形成的复合材料,它具有比重小、强度高、刚性好、密度低、非氧化的条件下能耐超高温以及X射线的透过性很好等优势。在航天器构建的制作中得到广泛的应用,在应用中可以减轻航天器的重量,这样每减轻1公斤,运载火箭就可以减轻500公斤。因此,这种材料的应用大大减轻了航天器的负担。譬如美国航天飞机的3只火箭推进器关键部件以及先进的MX导弹发射管等构件,都是利用碳纤维的复合材料制作的。

5 纺织材料在航空领域的应用

纺织材料在航空领域主要应用于降落伞、以及航天员的个体防护装备等方面。主要的纤维材料有天然的纤维如棉、蚕丝以及麻等;涤纶、芳纶、锦纶和高强度聚乙烯等材料。其中这些材料都具有密度小、抗老化、防辐射、耐高温、拉伸率高、防水、保温等优势,这样的材料用来制作降落伞、航天员个体装备可以帮助航天员有效的适应太空高辐射等环境,同时能够起到很好的保护作用。其中在降落伞、航天员的个体装备主要应用的就是锦纶、芳纶以及高强度的聚乙烯材料。

6 结论

航空航天工业对技术要求非常高,虽然其风险和投入都较高,但是也具备巨大的经济效益,也体现了其重大的军事价值。我国作为航天工业大国,有必要承担起提供高性能纤维及其复合材料的重任。加大对高技术纤维材料的开发与利用,制造出更多品种、性能更好的材料,并广泛的应用于航天、军事领域,并通过突破技术障碍、提高材料的应用性来实行大规模生产与应用,形成材料的市场化。这样不仅能够促进我国航天领域和军事领域的发展,同时能够解决原材料短缺的问题,在一定程度上能够带来很大的经济效益,促进经济的发展。因此,今后要加大对高技术纤维材料的研发并广泛应用于航天等领域,为航天事业做贡献。

参考文献

[1]芦长椿.从战略性新兴产业看纤维产业的发展(三)高性能纤维材料在航空航天领域的应用[J].纺织导报,2012,7.

航空航天的技术领域范文5

——在航天领域方面,神七上天具有里程碑的重大意义。神舟七号是我国载人航天工程三步走战略的第二步中的第一步,是为我国建立宇宙空间站打好前哨战,在我国航天事业三部曲中属于承上启下重要作用。神舟七号首次搭载三名航天员升空,并且在轨运行中要实现一名航天员出舱行走,并释放一颗伴飞小卫星。如果一切都成功,我国将真正意义上的在太空中留下中华民族的脚印,也为今后的载人航天后续工程及其以后的探月工程和远地外太空探测打下一个坚实的基础和良好的开端。

——在国防领域方面,标志着我国已经初步具有进行太空防卫战的能力。神州七号和神舟六号飞船一样,具有太空变轨能力,这对突破敌方的弹道导弹防御系统具有非常重要的作用。释放伴飞小卫星,则预示着中国已经具有了在太空猎星的能力。对于神七的发射,美国及其盟国担忧其军事用途,从而增加中国在上面对外来干涉势力的威慑力。

——在经济领域方面,神舟七号飞船产业价值惊人。据粗略估算,目前,通过“神五”、“神六”带来的产业价值已经超过1200亿元。航天经济的产业链堪称各个经济类别中最长的,几乎无所不包。这个说法并不夸张。从能源、钢铁、新材料、电子、机械、通信等行业,到航天服装、航天食品涉及的纺织、服装加工、农产品、食品加工等行业,一次航天活动所涉及的产业,几乎涵盖了日常生活中的各个领域。实际上,关于航天活动的产业价值,国际上早有数据论证。据欧美多家研究机构评估,在航天领域每投入1元钱,将会产生8至14元的带动效应。美国耗资240亿美元进行阿波罗登月计划,科技成果转化为民用后,衍生出的产业价值超过2000亿美元。“神七”升空代表着中国火箭等技术的成熟,以及中国在载人航天飞船、太空行走等技术上的突破。“神七”不仅将带动航天产业的发展,未来还将给国民经济带来巨大动力。

——在政治领域方面,神舟七号发射成功对于增强国民凝聚力和自豪感有重要的意义。2008年对于中国来说可谓是多灾多难。521汶川特大地震灾害,各地不断的矿难事故,波及全行业的毒奶粉事件,一系列特大交通事故,让国人的眼中充满伤感的泪水,伤感这个国家的国民所遭受难以想象的灾难。北京奥运会,残奥会的成功举办,中国健儿一次次站在领奖台上为过争光,亦令国人眼中饱含热泪,为这个祖国感到骄傲,感到自豪。多难兴邦,这是温总理写在北川黑板上的一句话。的确,中华民族是个坚强不屈的伟大民族,灾难只会让国人的心更紧密的团结在一起,凤凰要在涅盘中得到永生,伟大的中华民族在灾难中得到永生。终于,神舟七号就要上天了,再大的灾难并没有吓坏我们,我们反而以一个个奇迹来向世界证明,中华民族是不可战胜的。

——在外交领域方面,神七的上天和太空漫步的成功,对于提高我国的大国地位,增强世界影响力,应对复杂多变的国际局势有着重要意义。我国航天事业起步晚,虽然与美俄两国还就有不小的差距,但是我们从来没有放弃追赶的步伐,有信心有能力有决心在未来的航天领域与美俄鼎足而立。一直以来,美俄两国长期垄断国际航天事业。2003年神舟五号成功上天,杨利伟成为中华民族历史上第一位由我国自行研制的航天器上天的中国人,打破了美俄长达半个世纪的航天垄断,成为第三个掌握载人航天技术的国家,极大的提升了中国的国际地位。神七成功发射,出舱活动顺利完成后,将进一步提高我国的国际地位,增强我国的世界影响力。目前,欧洲、日本、印度等国也在大力发展航天技术,可见,航天技术已经成为未来国际竞争力的一个重要指标

航空航天的技术领域范文6

关键词:航空气象技术 空中交通管理 技术应用

中图分类号:V321.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(c)-0185-02

Abstract:the aviation meteorological technology is an important security measure, the aviation safety at the same time for the air traffic management also plays an important role. This article through to the development of the aviation meteorological technology and technical content, aviation meteorological technology are introduced in the application of the air traffic management.

Keywords:aviation meteorological technology of air traffic management technology application

航空气象技术主要包括两个主要内容,即航空气象学以及航空气象的服务。航空气象学属于气象学的一个部分,在应用领域涉及较多,主要内容关于气象活动与航空活动之间的联系,以及气象对于航空飞行的影响因素。航空气象的服务主要是航空气象的技术主要应用对象。

1 航空气象技术概述

1.1 航空气象技术的基本内容

航空气象学作为气象学的一个分支学科,在前期阶段,研究的范围主要包括气流对于航空活动的影响,当时的天气预报内容较少,仅仅包括雷暴、云量、风量等。随着科学技术的不断发展进步,在20世纪50年代后,雷达广泛应用于航空气象的探测中,雷达可以有效保障航空飞行的安全问题。从20世纪80年代以后,航空飞行越来越普及,飞行量增速迅猛,气象因素成为影响飞行最主要的原因之一。因此如何在空中的交通管理的有关领域中,应用航空气象技术成为了主要的研究内容。

1.2 航空气象技术的历史沿革

自20世纪60年代以来,航空气象技术发展迅速,其主要标志包括在自动化航空气象网的节点(航空港)上,地面气象观测形成了连接气象台、起飞着陆区域和指挥控制塔台的局部自动化观测网络,气象观测更加能代表起飞着陆区域的气象情况,观测数据能迅速地传送给气象人员、航行管制人员和飞行人员等等,这些情况表明,当代航空气象科学的发展进入了一个以广泛应用先进技术为特征的,自动化服务的新阶段。

改革开放的方针指导下,我国民航事业有了迅速的发展,但是航空气象技术手段还比较落后,业务水平还比较低,气象服务能力在很多方面还难以完全满足航空事业的发展需要。目前,我国航空气象技术取得一定的进展,航空气象中心开展利用网格点数据制作**航线天气预报,利用先进的技术手段,在各个方面将取得显著进展。

2 航空气象技术的应用对象

航空气象技术主要是通过对于气象信息的收集整理和准确及时,保障航空飞行的安全。空中交通管理主要指领空的区域管理、空中交通管制等内容,航空气象技术的应用领域广泛,应用对象涉及到多个航空部门。

2.1 航空公司

航空公司航班的飞行计划制定,离不开及时准确的气象信息。因此,利用航空气象技术,可以准确预测未来的天气情况以及航线上的天气情报,航空公司根据这些信息,调整修改飞行计划,并且能为一些可能发生的意外情况制定应急方案。

2.2 机场

机场如果受到恶劣天气的影响,将影响航班的正常起飞。因此通过航空气象技术,机场可以迅速掌握天气信息,在恶劣天气的情况下及时采取措施,最大程度降低为航空公司以及乘客带来的损失。机场的气象部门通过技术手段,可以提前对台风、暴雪等灾害天气进行预警,便于机场及时采取措施。

2.3 空中交通管制机构

空中交通管制机构的重要职能就是通过管理,保证空中交通的顺畅与稳定。管制人员利用有关的气象技术,了解当前以及未来一定时间内的气象状况,根据机场区以及特定地区的天气情况(云,温度、风向风速等)的数据情况,来管理空中的飞行状况。

2.4 空中区域管理部门

我国领空内的区域管理,主要职能是选定新航线,并对所有航线内的气候状况进行分析预测。因此,也需要航空气象技术来提供天气状况,对于所选定的航线内的风向、对流层的高度、气流的稳定程度等,进行准确的预测,这样才能保障航线的安全。

3 航空气象技术在空中交通管理中的应用现状

3.1 航空天气预报

航空天气预报与普通天气预报的区别在于预测技术手段更先进,结果更加精确。由于航班的飞行周期长短不一,因此航空天气预报的周期也较短,根据具体情况,一般在2 h到24 h不等。航空天气预报的主要内容包括机场的天气预报和航线的天气预报。气象状况对于机场的影响较大,对于未来固定时间内,地面的风向、风速,空中的能见度以及云量、温度、结冰点等都要作详细准确的信息传达。除此之外,对机飞行航线的航空预报,起飞降落时的预报,都需要通过航空气象手段,及时获得信息,在特殊天气情况下要及时进行飞行调整,以保证飞行的安全。

3.2 报道天气实况

天气实况从一个更为宏观的角度,对于空中的交通环境进行全局把握。主要包括机场地面持续不断的观测报告,以及通过雷达技术检测出的强对流天气,通过气象技术手段的应用,实现对云雨的运动方向、风力强度以及降水量进行有效预测,为飞行制定安全合理的飞行计划,保证在雷雨多发的季节内航空飞行的平稳安全。除此之外,卫星云图对于观测云量、云的变化特点,以及云对航空飞行的影响也有重要作用,通过航空气象技术,卫星云图的观测可以宏观把握空中交通中,云的因素的影响状况。

3.3 提供重要天气情报

所谓重要的天气预报,即严重影响航空飞行安全的气象状况,主要包括了强热带风暴、剧烈的冰雹、气流的剧烈活动、范围较广的沙尘暴等这些天气都会威胁飞行的安全,因此只有通过利用航空气象技术,及时检测到气象的变化状况,并在最短的时间内传送到空中交通管制部门,管制部门根据实际情况,对相关航班进行调整,例如准备起飞的航班可能会在地面进行等待,甚至航班取消,已经在航路内的航班要及时调整飞行路线,或者就近降落,以保证乘客的安全。

3.4 灾害天气预警

天气预警是当出现可能危害航空飞行的气象状况,通过天气预警,提示空中交通管理部门密切关注气象变化,若果天气状况向正常标准发展,则正常安排航班的通行,如果发生了如热带气旋、台风、冰雹、强沙尘等天气的时候,可能对飞行产生威胁,空中交通管理人员要及时根据通过气象技术得出的预警信息,及时管理空中飞行的航线以避开恶劣天气现象,将损害程度降到最低。

4 最新航空气象技术在空中交通管理中的应用前景

随着新的空中交通管理理念的提出,航空气象技术也不断发展更新,采用最新的高科技技术,例如信息技术、通信技术等,协助空中交通系统完成管理活动。航空气象技术逐步向一种更灵活的模式发展。一个区域内的气象状况,通过不同的形式传递气象信息,并经过技术手段处理,形成更为直观的气象预报系统,同时通过发达的网络技术,传送到航空系统部门。通过信息的处理整合与,形成一个成熟的信息共享系统,保证空中交通管理的各个部门在不同的时间获取最有效的信息,进而对空中交通进行更有效的管理。

5 结语

航空气象技术的发展应用可以有效保障航空交通安全,目前在空中交通管理的各个系统中已经广泛应用航空气象技术,对于协调空中飞行流量、保证飞行质量发挥了重要作用。同时,航空气象技术也在不断求新求变,为空中交通管理做出更大贡献。

参考文献

[1] 刘晔.航空气象技术在空中交通管理中的应用[J].指挥信息系统与技术,2010(4).

[2] 刘慧英.空中交通管理系统导论[M].北京:国防工业出版社,2002.

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