航空航天存在的问题范文
时间:2023-08-01 17:41:02
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篇1
关键词:计算力学;多物理场耦合;先进复合材料;有限元技术(FEM)
中图分类号:V211 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)12-0252-02
1 力学在航空航天领域的支柱地位
作为与材料科学、能源科学并肩的航空航天领域三大基础学科之一,力学在航空航天领域拥有无可辩驳的支柱地位。航空航天技术的发展与力学学科的发展有着举足轻重的关系。同样,力学学科的发展也推动了航空航天技术的发展。从航空航天的历史开端,力学便扮演着开天辟地的角色:莱特兄弟发明飞机前的时代,人类的航空器长期停留在热气球与飞艇的水平,人们普遍认为任何总密度比空气重的航空器是无法上天的;而随着流体力学的发展,越来越多总密度大于空气的航空器被发明出来进行试验,而莱特兄弟的飞机即为第一个成功的尝试,莱特兄弟的L洞也成为一个经典(图1)。从此,航空器的发展步入了快车道,各种结构的飞机翱翔于蓝天,从不到一吨的轻型飞机到上百吨的运输机,直至今天我们对机已经习以为常。
时至今日,航空航天的总体设计已由庞大的力学各分支支撑起来,从最基本的方面分类,可包括:飞行器整体气动外形归属于空气动力学;整体支承结构归属于结构力学以及材料力学;复合材料归属于复合材料力学;材料疲劳性能归属于疲劳分析;结构动力特性归属于振动力学;缺陷结构分析归属于损伤力学以及断裂力学。而对于具体的问题细分,则还有如:针对超高速飞行器的高超空气动力学;针对紊流等大气不稳定情况的非定常空气动力学;针对流固耦合问题的气动弹性力学;以及针对非金属材料的粘弹性力学等。此外,还有众多与力学相关的技术被发展起来,如有限元技术(FEM)等。
展望未来,力学发展的源动力在于航空航天综合多学科的交叉与技术。被誉为“工业之花”的航空航天工业,其研发生产涵盖了目前已知的所有工科门类,如此多的学科交叉下,力学的发展势必会与其他学科进行技术交流,这会带来问题的进一步复杂化,同时也丰富了力学的研究内容。
2 航空航天领域力学发展新挑战
航空航天的发展,给力学带来了新的挑战。结构的日趋复杂,给力学计算带来困难;繁琐的理论公式,需根据工程需要进行必须的简化;新材料的应用在航空航天领域最为敏感,在为飞行器降低结构重量的同时,也带来诸多的不利因素如耐热性能差、环境敏感度高等;而在某些关键部件的多物理场耦合问题也将成为重要的研究方向。
2.1 程序化
航空航天器和大型空间柔性结构的分析规模往往高达数万个结点、近十万个自由度的计算量级,这些问题包括但不限于:飞行器的高速碰撞间题,如飞机的鸟撞, 坠撞,包容发动机的叶片与机匣设计,装甲的设计与分析,载人飞船在着陆或溅落时的撞击等。为了解决这种计算量庞大的问题,上世纪50年代初,力学便发展出一门崭新的分支学科――计算力学。伴随着电子计算机以及有限元技术的发展,计算力学取得辉煌的成绩,这也说明了其本身发展潜力巨大。
力学分析技术的发展,特别是对于各种非线性问题(几何非线性、材料非线性、接触问题等)分析能力,是长期存在的。然而在很长一段时间内,受到计算机能力的制约,以及模型建立本身的局限性,力学分析求解停留在解析方法和小规模数值算法中。这对于工程人员的设计工作是一个极大的限制,对于航空航天领域而言则尤甚如此。计算力学的发展,带来的效益是巨大的。首先其可以用计算机数值模拟一些常规的验证性试验和小部分研究型试验,这可以节省很大一笔试验费用。其次,其可以求解某些逆问题,逆问题的理论解往往无法通过非数值的手段得到。最后,从工程管理角度考虑,数值模拟方法大大节省了产品研发的周期,由此单位时间内产生了更多的经济收益。有限无技术分析机翼见图2。
上述计算力学给工程设计方面带来的种种好处,都基于一个很重要的前提。那就是力学问题程序化。如何将力学问题转化为一个计算机可以求解的程序,一直是计算力学研究的重点,比如有限元技术就是其中一个典型代表。目前,有限元技术已经涵盖了大部分力学问题,包括:静力学求解,动力学求解,各种非线性问题,以及多物理场耦合等。但值得注意的是,除了静力学以及相对简单的问题外,其余问题所用的算法目前精度仍然有限,相较于工程运用而言仍存在诸多壁垒。对于这些问题算法的更新,是力学问题程序化必须面对的挑战,仍需研究人员不断探索。
2.2 工程化
力学工程化依然是基于计算力学而讨论的。所不同的是,程序化是针对一项力学问题能不能解决,工程化关注的问题是如何使得力学问题的解决过程更符合工程需求。
21世纪的航空航天,已经越来越趋向于商业化,美国已有数家私有航天企业成立,我国的航天科技集团也在进行着一些商业卫星发射。而商业化的工程问题,所追求的目标永远是效益。因此,力学工程化发展也应基于这一要求。航空航天工程的研发工作,一直给人周期长的印象,动辄10年以上的研究周期,对于目前商业化的运营是不适用的。如何快速的给出解决方案,是今后力学工程化的重要考量。随着软件技术的发展,越来越多的数值计算可以通过可视化、图表化等快捷的交互式设计方法呈现出结果,这可以直观地给予工程师设计反馈,从而达到加快设计进程的目的。同时,直观的结果反馈,也能避免数据分析过程出现人为失误,起到规避风险的作用。
2.3 非均质化
新材料往往首先出现在航空航天领域,其中典型代表便是先进复合材料。先进复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐疲劳、阻尼减震性好、破损安全性好以及性能可设计等优点。由于上述优点,先进复合材料继铝、钢、钛之后,迅速发展成四大结构材料之一,其用量成为航空航天结构的先进性标志之一。
复合材料的运用给力学提出了新要求,相比于传统各向同性的金属材料,其各向异性的力学特性使得非均质力学应运而生,代表便是复合材料力学的诞生。非均质化力学需要将材料的承力主方向设计为结构中的主承力方向,而非主承力方向则需要保证一定强度,不至于破坏,这是其主要的设计特点。相比各向同性材料,其理论模型更为复杂,相应的数值求解方法也没有那么完善。同时,实际中复合材料的性能分散性和环境依赖性相当复杂, 设计准则和结构设计值的确定还很保守,导致最终设计结果并没有理论中那么完美,很大程度上制约了工程领域大规模使用复合材料。对于国内而言,复合材料研究工作相比国外则更为落后,无论是设计经验还是试验数据积累都有不小差距。
建立完备的非均质化力学模型,积累足够的原始参数,大胆尝试提高复合材料的设计水平以及用量是今后力学非均质化的主要任务,需要研究人员付出更多的努力。
2.4 多物理场耦合
2.4.1 电磁与力学耦合
新时代下的航空航天材料,已不仅仅局限于提供简单的支承作用,功能化是航空航天器新材料发展的重点和热点,其最终目的是为了未来航空航天器发展智能化目标。
目前,越来越多的具有电-力耦合功能的新型材料正成为航空航天器结构材料的选择。因为在对飞行器的自我检测技术方面,具有电-力耦合功能的材料的受力状态与电磁性能存在特定的函数关系,由此系统能通过检测电磁性能达到检测受力状态的效果,这大大方便了对飞行器的健康监测,也有效保证了飞行器的安全。这其中耦合函数的准确性便成为关键,电-力耦合的发展能促进这些技术的健全,具有十分积极意义。
2.4.2 温度与力学耦合
温度场与力场的耦合主要体现在发动机上,对于发动机内部涵道的设计最优化一直是热力学着力解决的问题。
目前大部分飞机均采用喷气式发动机,包括:涡喷发动机、涡扇发动机以及涡桨发动机。上世纪40年代末,涡喷发动机出现,飞机飞行速度第一次能超过音速,带来了一场飞机发动机的技术革命。由此,包括进气道以及发动机涵道的设计成为发动机研发的一个关键点,早期的涡喷发动机,由于涵道上的设计缺陷,导致燃料燃烧产生热能转化为推进力的转化比很低,同时伴随着燃烧不充分,因此发动机耗油量很高且推力较小。经过几十年的发展,目前无论军用还是民用飞机发动机,大部分均采用涡扇发动机,通过优化得到的涵道形状最大化了单位燃油所提供的推力。图3为民用客机发动机涵道。
我国的飞机发动机工业水平距离世界领先水平仍有较大距离,特别是在大涵道比的商用发动机研发上。发展热力学,对热-力耦合问题进行更深入的研究,是发展我国飞机发动机事业的奠基石。
2.4.3 流固耦合
流固耦合是飞行器研制最基本的问题之一。几十年的发展历程中,基于流固耦合研究的飞机外形设计取得了诸多进展,包括整体机身外形的优化,翼梢小翼的出现等。随着飞机飞行速度的不断提高,特别是军用飞机机动性的要求,出现了许许多多新的流固耦合问题。比如针对飞机在大攻角飞行时(一般出现在军机上),传统小攻角气动表示法、稳定理论等均不再适用。因此,解决大攻角非定常问题,需要从飞行器运动以及流动方程同时出发,建立多自由度分析和数值模拟模型。这是典型的流固耦合问题。
同时,以往旧的流固耦合理论,在先进复合材料大量运用的今天,显然已经不再使用。对旧有理论进行必要的修正,也将成为流固耦合问题亟需完成的工作。
3 结语
当前,国家大力发展航空航天事业,作为高精尖产业,其所运用的理论与技术绝不能落后。力学作为一门古老而又应用广泛的学科,其对航空航天事业的发展起着举足轻重的作用。为符合未来航空航天领域发展,航空航天领域的力学应着力向着程序化、工程化、非均质化、以及多物理场耦合化综合发展。
参考文献
[1]杜善义.先进复合材料与航空航天[J].复合材料学报,2007(2):1-11.
[2]尧南.计算固体力学的发展及其在航空航天工程中的应用[J].计算结构力学及其应用,1993(3):199-209.
篇2
在德国之翼坠机事件后,国际民航组织的航空医学科科长安东尼・埃文斯(Anthony Evans)曾公开表示,一旦国际民航组织航行委员会通过了这项要求,至2016年末,将有望出台一个专门针对飞行员精神健康方面的规定。埃文斯表示:“我们需要完善的教育体系,用以帮助那些有心理健康问题的飞行员,这将涵盖到全行业(监管机构、航空公司、飞行员协会)范围内。”
ICAO所提出的要求将指导国际民航组织所有成员国中的飞行执照颁发当局“对那些需要进行医学评估的飞行执照持者进行适当的航空健康教育,从而降低威胁飞行安全的医学风险。”
在德国之翼空难中,机上的150人全部遇难。尽管法国航空事故调查处尚未完成调查,但初步报告显示,该飞机的副驾驶将机长锁在驾驶舱外,擅自更改A320飞机的飞行路径,使之撞向地面。新闻报道援引德国航空当局的消息,称该副驾驶在获得飞行执照前曾长期治疗抑郁症,此外还有自杀倾向。在商业运输内的航空事故和事件中,很少有直接界定为飞行员心理健康而导致的事故。在某些情况下,事故调查人员一直无法就飞行员的精神状态与事故的发生有何联系而达成一致。然而,近年来,航空医学相关机构修订了指导方针,希望能提高辨别飞行员心理问题方面的能力。 对心理健康的筛查仍待改进
在德国之翼空难发生之前,国际民航组织的上述提议就已经提交并开始接受审定。早在2012年,国际民航组织的“民用航空医学手册”就提出了要特别注意飞行员的心理健康问题的提议。 “尤其是持有飞行执照的年轻人”,该“指南”写道,“飞行员存在的可能影响飞行安全的特定疾病(主要是精神问题和行为问题)与用来检查飞行员的手段(传统的身体检查)明显不匹配。”
航空航天医学会有关心理健康的提议是在2012年3月27日的空难发生后提出的。在那次空难中,美国捷蓝航空的机长关闭了正在驾驶的空客A320客机的无线电装置,并告知副驾驶他已更改原定的目的地,然后开始咒骂耶稣和。
航空航天医学会(AsMA)表达了同样的担忧。德国之翼空难后该协会网站上了一些评论,在评论中,航空航天医学会主席小菲利普・J.斯卡帕(Philip J. Scarpa Jr.)表示,“招聘过程中进行初步筛选后,大多数航空公司不再对飞行员进行任何定期心理健康评估。航空业在飞行员心理健康筛查方面仍有改进空间。”
斯卡帕指出,要预测出突然出现的问题虽然很难,但也“不要为常规测试进行辩护”,抑郁、焦虑、躁狂和其他问题的诊断相对比较容易,而且对这些问题的筛查势在必行。航空航天医学会支持在例行航空医学检查中对飞行员进行“尽量不作更改的、易于操作的有效的心理测试”。除了筛选以外,航空公司也应该教育飞行员和他们的家庭如何辨认和上报精神病的迹象。
斯卡帕表示,此外,航空公司还应为飞行员提供可以报告一切问题的“安全地带”,这对于鼓励飞行员主动上报自身存在的问题十分重要。比如飞行员工会等机构,能够增加飞行员报告心理健康问题和机构向飞行员提供心理援助的概率。
斯卡帕称,这些提议号召对飞行员进行测试。对航空体格检查人员而言,在飞行员已有的定期航空体格检查中操作这些测试非常简单。
航空航天医学会称“不建议将全面的精神病评估纳入飞行员的常规航空医学评估中”,而是“在总体上让航空医学检查人员和航空界更加关注飞行员的心理健康问题,尤其是关注那些可检查出来的、更常见的心理健康问题,以及生活中会影响飞行员和飞行性能的压力源。我们鼓励这么做,方法是提高教育力度,并在全球范围内提高对航空业心理健康的重要性的认识。”
这些指南也建议这些测试可以以向飞行员提问的方式进行,提问的方式有助于营造一种不具威胁性的环境,并有助于医生与飞行员建立融洽关系,从而可以了解飞行员的工作、家庭情况。 飞行员更倾向于“扬长避短”
罗恩・弗雷(Ron Frey)称,航空航天医学会提出了使用“快速有效”的方法来发现飞行员的心理健康问题,然而该提议并没有继续深入。弗雷是一名组织心理学家,还是加拿大渥太华人为因素和事故调查所的资深合伙人。他称国际民航组织和国家监管机构需要“一个更加现代化和完整的方法来评估飞行员的心理健康。”
“航空业存在的问题错综复杂,”弗雷称。他在包括航空业在内的几个行业进行工作心理评估工作。多年来,全面的心理测试在许多行业内的实践效果都很好,且应该将心理健康测试纳入到常规的航空医学检查内,传统上常规检查主要用于检查身体。他表示,如果操作和审查恰当,这些测试就能够辨别出飞行员的心理健康问题,即便受测者试图隐藏自身的问题。
弗雷称,飞行员选择不上报自己的工作压力、劳累、抑郁和焦虑的症状这种情况在航空业内非常普遍。飞行员不上报抑郁和焦虑的症状以及潜在相关的问题,使得评估这些精神健康问题变得很难。据相关研究统计,在普通人群中,10%~15%的人有过精神抑郁的经历,这些抑郁症患者的自杀风险比一般人高出20倍。
弗雷表示,现在还无法获得能够判断出飞行员中抑郁症严重程度的数据,因为当飞行员被问到心理健康问题时,他们更倾向于“扬长避短。” “航空公司实施了很多应对措施,但不幸的是,诸多漏洞依然很多。在航空业内,解决工程漏洞、结构漏洞比较简单,但要解决人的问题就难多了。”
篇3
机器人探测器可以采用许多种方法捕捉小行星。如果小行星主要是由镍铁构成,可以使用磁铁;如果小行星主要是由岩石构成,可以使用鱼叉或专用爪,然后利用太阳能动力将小行星推动起来。对于体积比较大的小行星,也可以利用一艘大型的宇宙飞船将小行星拉离原有的轨道,向着地球的方向前进。
“这是一个完全可行的想法。”美国航空航天局喷气推进实验室的工程师约翰·布罗菲说。他参与组织了这次研讨会。
事实上,此类想法多年来一直是美国航空航天局所实施的诸多地球防御计划中的一部分。它们的主要研究对象就是那些可能会对地球构成威胁的星体,不过目前还没有发现什么潜在的目标。根据美国航空航天局的估计,在距离地球约4500万千米的范围内,一共存在着约19 500颗至少有100米宽、利用望远镜足以观测到的小行星。虽然对天体进行重新布局这一做法多少有些过分,但是这一行动也有其优点。奥巴马政府已计划把宇航员送到近地小行星上,他们需要在一个微型航天器里待上3个-6个月,同时还要面临深太空航程可能遇到的所有风险。相对来说,使用机器人不仅能够近距离接触小行星,而且只需1个月的时间就能抵达目的地。
可以把小行星停在地球和太阳的引力平衡点(即所谓的“拉格朗日点”)上,成为人类探索外太空的一个固定基地。这一工程具有许多优点,其中之一是:从地球向太空发射物体需要大量的电力、燃料和资金来使发射物摆脱地球的引力,而利用小行星上开采的资源,则能够非常容易地在太阳系中穿行。
“许多小行星能够为人类探索外太空提供不少帮助。比如行星上的金属元素(例如铁)可以用来建造空间基地;有些行星上含有大量的水,不仅能够用于维持生命,而且可以将其分解成氢气和氧气,用于制作燃料;同时,宇宙飞船船体周围的小行星风化层能够屏蔽来自深太空的射线辐射,从而保证飞船能够更为安全地前往其他行星;小行星也可能成为人类在月球上建设营地的补给站之一,为基地提供足够多的资源,从而使人类对太阳系进行更加深入的探索。”行星协会的创始人之一、加州理工学院研讨会的另一个组织者、工程师路易斯·弗里德曼说。此外,小行星上还有许多潜在的矿产资源,可以开采后带回地球。即使是一个体积比较小的小行星,其含有的金属都可能是人类历史上所开采的全部金属量的30倍左右,估计价值70万亿美元。另外,天文学家也有机会对太阳系的早期星体进行近距离的观察和研究,从而获得一些重要的科学数据。
虽然这一计划在技术上是可行的,但是要移动小行星并不是一件容易的事,因为小行星的重量基本上都在百万吨以上。大多数的小行星是不规则的岩石块,它们沿着不规则的轴进行无序的自转,这要求工程师能够对这个具有巨大潜在危险的“大家伙”进行绝对的控制。行星协会的工程师马尔科·坦塔蒂尼说:“这和行星防御完全相反,如果做错了某件事情,那么可能会酿成另一起‘通古斯事件’。”他提到的“通古斯事件”是一起于1908年发生在俄罗斯地区的由流星或彗星引起的巨大爆炸事件。当然,根据计划,任何一颗被带回地球的小行星都会足够小,以避免发生类似悲剧。
尽管如此,对于那些喜欢克服各种潜在困难的工程师来说,这些问题都有可能被一一解决掉。工程师路易斯·弗里德曼说,小行星移动计划将有助于展示人类在外太空中建设空间基地的能力。例如,该计划将告诉工程师怎样去捕获一个不合作的目标,而这对于未来的行星防御来说是一种非常好的前期实践。如果捕获一颗比较大的小行星的任务过于艰巨,研究人员可以首先以那些体积较小的行星(例如直径为2米~9米)为目标,然后随着工程师各项技术的提高,再处理大一些的小行星。
2010年,工程师约翰·布罗菲曾帮助美国航空航天局喷气推进实验室进行过一项有关的研究,探讨了将一颗宽约2米、重约10吨的小行星带到国际空间站的可行性。这项任务将能够帮助宇航员和工程师,使他们学会如何在太空中处理小行星上的有关材料和矿石。喷气推进实验室的研究表明,机器人使用一些简单的工具(例如用凯夫拉纤维制成的大袋子)就能够捕获到小行星,并将其带到空间站或放置在“拉格朗日点”处。当然,这样的小物体不会对大型目的地产生什么大的影响。美国航空航天局兰利研究中心的工程师丹·马扎内克说:“美国航空航天局并不想去那些比自己的宇宙飞船还要小的地方。”
不论捕获体积大还是小的小行星,实施这些计划都需要巨大的投资。据估计,即使捕获一颗很小的小行星也需要至少10亿美元;而对于那些大一些的小行星来说,可能需要上百亿美元。因此,怎样去说服纳税人通过这些方案,将是一件非常棘手的事情。考虑到任何一颗小行星上都会存在一些可以利用的资源,民营企业可能会有兴趣参与到该计划中来。一个可能的方案是:首先完成计划的第一部分——把小行星推到近地轨道上,然后通过商业竞价让胜出的开发商登陆小行星进行有关的开采。
虽然这一科研计划已经足以使人兴奋,但这并不是专家的最终目的。单纯地判断那些小行星被带回地球轨道后所产生的价值是不够的,因为小行星还有助于人类对太阳系进行更深入的探索。美国航空航天局戈达德太空中心的化学家约瑟夫·纳斯说,利用无人驾驶的机器人进行的任何一项太空探索活动都比较省钱。约翰·布罗菲说:“最终,我们将实现这样一个目标:帮助人类前往太阳系的其他地方。”
虽然专家还没有就该计划所有的细节达成一致意见,但他们会在以后的研讨中对有关细节及规范进行商定,并有可能获得美国航空航天局的支持。最后,许多人一致认为,把一颗小行星带回地球轨道,将有助于创建一个能够重复使用的载人航天飞行基地,同时为人类在未来探索深太空提供宝贵的经验。
最近,美国航空航天局的科学家宣布,正在筹划捕捉一颗500吨的小行星并重新部署它,把它变成一个空间站,为宇航员前往火星提供一些帮助。
美国白宫科学技术政策办公室制订了今后10年的太空探索安排,如果该计划得到批准,它将成为有史以来第一个被人类移动的天体。在美国航空航天局和加州理工学院准备的一份可行性报告里,科学家概述了他们将如何捕捉小行星。一个“小行星捕获太空舱”将被拴在一枚旧“阿特拉斯5”火箭上,用来引导位于地球和月球之间的小行星。随后这个飞行嚣会开启推进器。利用大约300千克推进物阻止目标小行星前进,并把它拖到一处引力平衡点。太空探险家将把它作为一个飞往太空更深处的固定基地。
篇4
关键词:发展战略;幸福航空公司;SWOT分析
幸福航空公司发展战略SWOT分析,是从幸福航空公司面临的发展优势、发展劣势、发展机遇和发展调整各个方面,全面解析幸福航空公司当前发展战略具体情况和存在问题,并据此提出幸福航空公司发展战略构建思路,为幸福航空公司发展战略重构,提供前导性研究支持。
1.优势分析
第一,政策环境良好
中国经济发展正处在快车道,2010年GDP总量已跨过40万亿大关,跃居世界第二经济大国,从1999年总书记在西安提出西部大开发战略以来,国家将西部发展作为今后一段时期的历史任务和基本国策来抓,从中央层面实施了较大的扶持力度。2009年国务院将西安发展目标定位为建设国际化大都市,批准了西安阎良国家航空航天基地和西安国际港务区的建设申请,推出以建设大西安为引擎辐射整个关中――天水一线城市带建设的关中――天水经济带建设规划。同时,民航总局在2010年开始试点民用航空旅游业的发展,而西安-蒲城-阎良-秦岭一线作为先导性产业发展试点基地,已然开始了卓有成效的建设工作。陕西省、西安市也将发展航空航天产业作为高科技产业发展的主要发展方向。无论从国家宏观层面,还是地方中观层面,以及企业发展政策层面,当前阶段,是西安航空业企业发展的黄金机遇时期。
第二,区位优势明显
幸福航空公司以西安-咸阳国际机场为中心,依托西安国际化大都市建设实现西部民用航空产业发展,具有得天独厚的区位优势。首先,西安本身就是我国传统的航空航天产业科研教育基地,拥有丰富的航空产业发展所需的高端人力资源。其次,西安咸阳国际机场、西安阎良飞机城和国家航天航空产业基地以及蒲城等地民用航空旅游业试点发展,为西安市航空航天产业发展奠定了良好的产业发展基础,使得幸福航空公司等民用航空产业发展具有较为雄厚的产业发展根基。再次,西安作为西部大开发的桥头堡城市,不仅具有对西部航空市场的强大辐射力,同时也是全国乃至世界航空市场中关键的战略高地。幸福航空公司以西安市为中心基地,天然地享有坚实的产业积淀和人才支持,同时又获得了西部航空市场广阔的战略发展纵深,也为未来幸福航空公司发展壮大后走向全国和迈向国际提供了天然地地利条件。
第三,硬件技术先进
幸福航空公司自成立以来,订购选用的主飞机型是当今国产飞机中最先进的新舟60机型,该机型融合了国外先进机型设计理念,同时在我国航天工业数十年发展经验基础上,针对我国具体航空航天天体环境设计而成,经过实践检验具有较高的安全性和优良的航空性能。同时,驾驭这些主飞机型的飞行机师均来自东方航空等国内著名航空公司资深航天飞行员,具有丰富的航空作业经验,而且,幸福航空公司还拥有一支专业化高水平的飞机维护技师队伍,对所用飞机定期进行专业保养和维修,确保了在硬件技术上具备对国内同类型区域民用航空公司的相对优势。
2.劣势分析
幸福航空公司目前发展战略是基于幸福航空公司作为西部航空业后起之秀的角色定位和历史发展情况而产生的。幸福航空公司当前经营发展战略劣势可以从组织管理、产品服务、市场营销以及资源整合几个方面来具体分析。
第一,组织层级较多,管理体系僵化
组织管理体系是幸福航空公司运营依托的主要管理、决策和执行体系,影响着幸福航空公司发展的模式选择。幸福航空公司目前组织管理体系采取的是国企传统的垂直式管理方式。这种组织管理框架,按国企领导级别划分职能部门和工作岗位,内部管理等级制度严格,职能部门与公共服务部门交相混杂分工不清,而且其中中间层级设置较多,工作岗位权责匹配度不高,各层与各部门间协调成本较大,整体管理框架过于机械僵化,针对员工和各级管理者的激励机制极不健全。
第二,业务结构单调,服务缺少纵深
东方航空公司以在中国西部支线航空市场提供中短途航空交通服务为主要业务发展内容,目前虽然已经初步建立起了以西安为基地,覆盖陕西、山西、河南、甘肃、宁夏、四川和新疆等多地多个城市的地方支线航空服务网络。但就具体提品服务的形式而言,多为常规性的线路,没有充分凸显出地方特色和资源优势,显得服务比较平淡,产品结构比较单调,和大的全国性航空公司存在同质性竞争,而且在服务上,目前强调的是在航服务,而较多忽视了航前和航后的服务。
第三,市场营销手段传统,智力支持严重不足
幸福航空公司在市场营销方面,基本沿用传统营销手段,以专业销售人员和机械营销方式为主,虽然不断提升营销理念,提出渗透营销概念并初步将之运用到公司的营销实践中,但总体来看,尚没有形成全方位立体式的营销渠道和手段体系。幸福航空公司2011年市场开发资金分布中,电视、广播、专业期刊、报纸、电话等渠道推广占比均在10%以上,而在网站建设、微博推广、博客推广和移动传媒推广上比例均比较低,特别是微博推广上甚至仅为3%,而当前航空客户群体中以网站和微博为信息接收渠道的比例已经超过70%,这种市场推广的渠道构成显然与当前航空市场和客户信息接收偏好是不相符合的。
第四,发展战略格局较小,影响公司全面跃进
就幸福航空公司总体发展情况而言,无论其组织管理、还是产品服务,抑或市场营销等等方面,之所以存在不足,其根本原因是幸福航空公司本身在发展定位和战略格局制定上,囿于地方航空公司、特别是西部民用支线航空公司本身局限,无法从更为广阔的商业运营视角和长期市场发展动态过程去看问题,导致战略制定总体格局较小,战略基本视界较为短视。
3.机遇分析
第一,西安建设国际化大都市与国际港务区契机
西安建设国际化大都市是幸福航空公司发展潜在的机遇。建设国际化大都市,首先必须要发展的就是航空等基础交通事业,西安已经明确要建设中国西部国际航空港和国际航空航天基地,因此幸福航空公司发展航空交通业务正当其时。此外,西安建设 灞国际港务区,将航空与物流两者结合为一体,积极拓展航空业发展的产业半径,更是为幸福航空公司将单纯航空服务拓展向航空物流综合服务进行产业链扩展提供了绝佳切入点。
第二,国家民用航空旅游业发展契机
国家民航总局于2011年推出民用航空旅游试点项目,西安-蒲城-秦岭一带已经作为初步试点基地,进行基于航空体验和超短线旅游线路的试点开放。这是一个相较一般航空交通等业务更具有产业发展前景的新领域,它将航空业与旅游业紧密结合起来,通过航空旅游体验对具有较强消费能力的潜在重要客户群体产生强烈吸引力。
第三,航空市场网络化发展契机
航空市场网络化是互联网时代航空业发展最为显著的特点。中国互联网用户已经超过8亿,同时移动网络使用者已逾3亿,而且中国互联网用户,特别是移动终端使用者中,大多数为年轻白领阶层,具有对航空服务和航空体验较强的消费需求和支付能力。因此,当今时代,航空公司要发展,必须在市场推广上加倍重视网络信息宣传和业务推广工作。
4.威胁分析
第一,其他航空公司的竞争威胁
幸福航空公司当前最为主要的发展威胁来自同类型其他航空公司的同质竞争。幸福航空公司目前主要的竞争对手有成都航空公司、重庆航空公司和南方航空新疆公司等。这些公司与幸福航空公司均属区域性航空公司,均致力于发展区域性城际支线航空运输业,均已在西部支线航空市场占据了一定市场份额,形成对幸福航空公司全方位的直接竞争威胁。
第二,其他交通工具竞争压力
随着交通技术不断发展,新兴交通工具在速度和安全性上表现愈来愈成熟完善,构成了对航空运输业的巨大挑战。特别是高铁在时速上已愈来愈接近客运飞机时速,其安全性能上几乎与飞机不相上下。最为重要的是高铁具有航空运输不可比拟的价格优势,在准点运行上几乎完胜航空客运。这就构成了对航空运输的直接挑战。
5.结论分析
综合以上SWOT战略分析,可以得出幸福航空公司发展战略设计的前导线索,具体以战略矩阵形式分析如表1-1。
机会与威胁因素\&优势(Strength)\&劣势(Weakness)\&(1)政策环境良好
(2)区位优势明显
(3)硬件技术先进
\&(1)组织层级较多,管理机制僵化
(2)业务结构单调,服务缺乏纵深
(3)市场营销手段传统,智力支持严重不足
(4)发展战略格局较小,影响公司全面跃进\&机会(Opportunity)\&SO战略\&WO战略\&(1)西部大开发,西安国际化大都市和国际港务区建设契机
(2)国家民用航空旅游支线试点契机
(3)航空市场网络化契机\&幸福航空公司如何利用其优势把握它的机会?
(1)抓住西部大开发等有利政策实现跨越式发展
(2)抓住西安民用航空旅游支线试点和国际港务区建设契机实现业务革新和产业链拓展
(3)抓住航空市场网络化契机利用硬件技术优势实现以小博大式市场扩张\&幸福航空公司如何克服劣势把握机会?
(1)优化组织架构,提升管理效率
(2)丰富业务内容,激励业务创新,实现全程式立体服务
(3)利用信息技术创新营销手段,积极完善公司人才培养、市场研究和产品创新机制
(4)提升战略目标,树立公司发展远大抱负,以更宏大视野审视公司发展战略\&威胁(Threats)\&ST战略\&WT战略\&(1)航空业同业竞争
(2)高铁等其他交通方式竞争
\&幸福航空公司如何利用其优势应对所面临的威胁?
(1)健全公司管理机制,完善服务体系,提升服务质量,实施差异化竞争策略,积极开展同业差异化竞争
(2)大力提升服务质量,拓展业务半径,以优质服务和特殊产品,赢得与其他交通方式竞争优势\&幸福航空公司如何克服其劣势以应对所面临的威胁?
(1)大力培养和引进科技和市场推广人才,建立有效的人才激励机制。
(2)深入研究市场规律,坚定实施差异化竞争策略\&]
参考文献:
[1]庄选时.我国中小民营企业发展战略研究[D].湖南工业大学硕士学位论文,2008.6
[2]张维迎,李其.管理与竞争力[M].上海世纪出版集团,2005
篇5
【关键词】超塑成形;扩散连接;原理;航空航天
0 引言
随着科学技术的进步,飞行器的性能越来越高,对结构件的各项要求也越来越高,采用传统的铆接、焊接方式制造的装配件已不能满足总体的需要。20世纪70年代问世的超塑成形/扩散连接技术(SPF/DB),能够大幅减轻结构件重量,降低成本,具有较高的强度和刚性,并且通过减少零件和连接环节提高系统的可靠性,从而广泛应用于航空航天领域。本文主要介绍了超塑成形/扩散连接技术(SPF/DB)的原理、特点以及在航空航天领域的应用。
1 超塑成形/扩散连接技术原理
1.1 超塑成形/扩散连接的概念
1.1.1 超塑性(SPF)
超塑性通常是指材料在拉伸条件下表现出异常高的延伸率也不产生缩颈与断裂现象。当延伸率大于100%时,即可称为超塑性。按照实现超塑性的条件和变形特点的不同,目前一般将超塑性分为以下几类:组织超塑性、相变超塑性和其他超塑性。实际生产中应用最广泛的是组织超塑性。获取这种超塑性一般要求材料具有均匀、细小的等轴晶粒和较好的热稳定性。
1.1.2 扩散连接(DB)
扩散连接是把2个或2个以上的固相材料(包括中间层材料)紧压在一起,置于真空或保护气氛中加热至母材熔点以下温度,对其施加压力使连接界面微观凸凹不平处产生微观塑性变形达到紧密接触,再经保温、原子相互扩散而形成牢固的冶金结合的一种连接方法。通常把扩散连接分为3个阶段(见图1):第一阶段为塑性变形使连接界面接触。在金属紧密接触后,原子开始相互扩散并交换电子,形成金属键连接。第二阶段为扩散、界面迁移和孔洞消失。连接界面的晶粒生长或再结晶以及晶界迁移,使金属键连接变成牢固的冶金连接。最后阶段为界面和孔洞消失。在这一阶段中主要是体积扩散,速度比较慢,通常需要几十分钟到几十小时才能使晶粒穿过界面生长,原始界面完全消失。
1.1.3 超塑成形/扩散连接(SPF/DB)
SPF/DB是一种把超塑成形与扩散连接相结合用于制造高精度大形零件的近无余量加工方法。当材料的超塑成形温度与该材料的扩散连接温度相近时,可以在1次加热、加压过程中完成超塑成形和扩散连接2道工序,从而制造出局部加强或整体加强的结构件以及构形复杂的整体结构件。如钛合金的超塑成形温度为850~970℃,扩散连接温度为870~1280℃,由于在超塑成形温度下也可进行扩散连接,因此有可能把这2种工艺结合,在1次加热、加压过程中完成超塑成形和扩散连接2道工序。这种只需1次加热、加压过程的SPF/DB工艺常见于板料的吹胀成形和扩散连接。体积成形(如超塑性模锻)与扩散连接相结合的SPF/DB工艺往往需要将超塑成形和扩散连接分开进行,先超塑成形后再扩散连接或者先扩散连接后再超塑成形,视具体工艺情况而定。
1.2 超塑成形/扩散连接的技术原理
超塑成形工艺按成形介质可分为气压成形、液压成形、无模成形、无模拉拔;按原始坯料形式可以分为体积成形、板材成形、管材成形、杯突成形等等。其中,在航空航天领域中,应用最为广泛的超塑成形方法是板材气压成形,也称吹塑成形。吹塑成形是一种用低能、低压获得大变形量的板料成形技术。通过设计制造专用模具,在模具与板料中间形成一个封闭的压力空间,板料被加热到超塑性温度后,在气体作用下,坯料产生超塑性变形,逐渐向模具形面靠近,直至同模具完全贴合形成预定形状。具备超塑性的材料包括钛合金、铝合金、镁合金、高温合金、锌铝合金、铝锂合金等。目前超塑成形技术最广泛的应用是与扩散连接技术组合而成的超塑成形/扩散连接组合工艺技术(SPF/DB),利用金属材料在一个温度区间内兼具超塑性与扩散连接性的特点,一次成形出带有空间夹层结构的整体构件。按照成形构件初始毛坯数量不同可以分为单层、两层、三层及四层结构形式(见图2)。
用于SPF/DB组合工艺的扩散连接方法主要有三种:小变形固态扩散连接、过渡液相扩散连接和大变形/有限扩散连接。在扩散连接过程中应采用惰性保护气体或真空,以防止氧化层的形成和生长。对于常使用的钛合金而言,超塑成形和扩散连接技术条件和工艺参数具有兼容性,因此有可能在构件研制中把两种工艺组合在一个温度循环中,同时实现成形和连接。在采用SPF/DB组合工艺进行多层结构的生产中,可以先扩散连接后超塑成形(DB/SPF),也可以先超塑成形后扩散连接(SPF/DB)。
DB/SPF工艺过程中,构件的芯板结构由板面的止焊剂图案而定,构件生产可在一次加热循环中完成,也可分为两道工序。一道工序的特点是零件在生产过程中无需开模。两道工序则有以下优点:扩散连接可用气压或机械压力,也可选用其他连接技术;超塑成形前可对扩散连接质量进行检测;扩散连接和超塑成形的温度可各自优化,气压更易控制;可同时连接几个部件,提高加工经济性。
SPF/DB工艺过程中,首先根据构件加强要求形式涂止焊剂或焊接,然后外层板和芯板沿周边扩散连接并气压成形,最后在超塑温度和压力条件下,完成芯板之间以及芯板和外层板之间的扩散连接。该工艺的主要问题是辅助扩散连接比主要扩散连接困难,扩散连接只能靠气压提供压力,另外,氩气中的杂质和经过超塑成形后脱落的止焊剂容易导致扩散连接连接质量下降。
2 超塑成形/扩散连接的优缺点
超塑成形/扩散连接技术的优点:
1)可以使以往由许多零件经机械连接或焊接组装在一起的大构件成形为大型整体结构件,极大的减少了零件和工装数量,缩短了制造周期,降低了制造成本;
2)可以为设计人员提供更大的自由度,设计出更合理的结构,进一步提高结构承载效率,减轻结构件质量;
3)采用这种技术制造的结构件整体性好,材料在扩散连接后的界面完全消失,使整个结构成为一个整体,极大的提高了结构的抗疲劳和抗腐蚀特性;
4)材料在超塑成形过程中可承受很大的变形而不破裂,所以可成形很复杂的结构件,这是用常规的冷成形方法根本做不到或需多次成形方能实现的。
超塑成形/扩散连接除了具有以上优点,同时也存在以下的几点不足:
1)对零件待焊表面的制备和装配的要求较高;
2)焊接热循环时间长,生产率低。在某些情况下会产生一些副作用,例如母材晶粒可能过度长大;
3)设备一次性投资较大,而且焊接工件的尺寸受到设备的限制;
4)对焊缝的质量尚无可靠的无损检测手段。
3 超塑成形/扩散连接技术的研究方向
超塑成形/扩散连接技术虽然已进入工程应用阶段,并已展示出巨大的技术经济效益,但钛合金超塑性应用领域仍以航空航天等军工业为主,与其他新兴技术一样,仍然需要不断开发其在其他工业领域中的应用。近年来,国内外超塑成形/扩散连接研究发展趋势主要由以下几个方面。
3.1 超塑成形结构要素研究
主要针对超塑成形技术中存在的两个主要问题,即压力-时间加载曲线和实际最小厚度预测进行研究。利用塑形力学和超塑性力学的基本原理对载荷、应力、应变、时间和应变速率等进行分析,并通过五种结构要素进行验证和修正,通过理论曲线与试验结果相比较,为SPF技术提供了一定的理论依据和合理的压力-时间加载曲线设计方法。
3.2 典型构件制造技术研究
主要针对飞机结构的几种结构形式,研究其高温、高温密封;进气方法;脱模工艺;曲线毛坯制备方法;典型构件的制造方法及工艺流程、工艺参数的选用;隔离剂图形的设计制备等。这些制造方法的研究,能够为典型构件的研制提供一整套可选用的方法,并为设计部门提供了重要的设计依据。
3.3 超塑成形/扩散连接前后材料的力学性能变化研究
主要包括常温性能、高温强度、疲劳性能等。为设计部门提供重要承力构件的设计依据,并通过此研究向材料生产厂家提出合理的订货技术要求,为在我国制定生产超塑成形专用材料的正式标准提供有价值的参考。经过超塑成形/扩散连接热循环后的板材,由于晶粒长大及氢氧含量变化和材料表面状态变化等原因,使其力学性能发生变化。因此,在工艺过程中严格控制加热温度、时间,合理的设计加载曲线,采取必要的表面保护措施是非常重要的。
3.4 超塑性材料研究
增加超塑性材料品种,开发现有材料的超塑性。如Ti基复合材料、金属间化合物等材料超塑性的开发;纳米材料超塑性的实用化研究和高应变速率超塑性合金的研究。
4 超塑成形/扩散连接技术在航空航天上的应用
从20世纪60年代开始,受到先进飞行器的刺激和推动,国外航空工业率先开展超塑成形技术研究。70年代早期,美国洛克威尔公司首先将超塑成形技术应用机结构件制造中,使钛合金制造工艺发生了技术变革。随后,欧美将钛合金SPF、SPF/DB技术列为重点研究项目,促使超塑成形整体结构在飞机、发动机、导弹、卫星、舰艇等工业领域的应用不断扩大,显示出旺盛的生命力,在已获得的工程应用领域内产生了巨大的技术经济效益:F-15E后机身结构采用SPF/DB整体结构后,减少了726个零部,并取消了10000多个紧固件;联合战斗机(JSF)的后缘襟翼和副翼、F-22后机身隔热板等重要结构均采用了钛合金超塑性成形/扩散连接的整体结构。
在民用飞机结构制造方面,据统计:飞机结构重量中8%-10%以上的结构可以采用超塑成形整体结构。这些应用包括稳定性设计结构(肋、梁、框架、承压支柱)、复杂的多板式部件(壁板、固定托架和支撑架)、复杂壳体(管道、箱体、容器)气动面、检修口盖/舱门、发动机舱部件、发动机转子零件、热空气管道以及装饰壁板和生活设施等。欧洲空中客车公司的A310、A320、A330/340制造中,采用超塑成形/扩散连接的钛合金两层超塑整体结构替代铝合金铆接结构后,取得了减重46%的效果;波音777发动机气动舱门采用了两层超塑整体结构,用以替代原来的焊接结构,原来结构23个零件需要70h的装配时间,采用钛合金超塑两层整体结构后减少到2个零件,装配时间仅需6h,同时减重1.4kg。
在发动机领域,超塑成形/扩散连接组合工艺已经成为重要结构制造的关键工艺。作为大涵道比涡扇发动机的关键部件之一,英国罗・罗公司率先采用SPF/DB技术研制宽弦无凸肩空心风扇叶片,其特点是利用桁架结构取代蜂窝结构,使叶片重量减轻了15%,大大改善了叶片的气动特性,先后将26片钛合金空心宽弦无凸肩风扇叶片应用到遄达700和遄达800发动机上。最近,空客A380飞机使用的遄达900发动机,其一级风扇直径为295cm,整个风扇部件包括24片采用弯掠设计的空心钛合金风扇叶片,大大改善了叶片的气动特性,在抗外来物损伤方面比早期的风扇叶片效率更高。
此外,近年来随着导弹轻量化、高强度要求的进一步升级,钛合金超塑成形/扩散连接整体结构制造技术引起了高度的关注。导弹弹体结构、气动面采用钛合金SPF/DB技术工艺后可实现无余量结构制造,省去了大量机加工时间、紧固件和装配作业的时间。更为重要的是,SPF/DB工艺有利于整体成形出具有薄壁空心、形状复杂、光滑表面和气动外形流畅的导弹弹体结构。另外,采用钛合金超塑成形/扩散连接技术制造的薄壁夹层空心结构还能有效实现埋入式结构的功能,在一体化制造方面潜力巨大。
5 结论
超塑成形/扩散连接技术应用表明:尽管材料(钛合金)成本高,但成本效益和重量减轻对航空航天的吸引力更大;超塑成形/扩散连接技术在国外已广泛应用行器零部件的生产中,并开始批量生产;我国超塑成形/扩散连接技术在上世纪70开始研究,不仅应用机的零部件,而且还在航空发动机、导弹结构上广泛应用,有效的减轻重量,降低制造成本,提高系统可靠性和耐久性,为促进航空航天技术进步做出了贡献。
【参考文献】
[1]郭健,杨建民,刘振岗.扩散焊技术的应用[J].学科发展,2004.
[2]朱平.一种新形的扩散焊连接技术[J].制导与引信,1999.
篇6
【关键词】 民用飞机 安全要素 结构设置 综合分析 方案绩效
航空领域最为关注的话题就是飞行过程的安全,可以说航空业的发展经历了太多的事故教训,有关这类警报信息必须做到全面调整。尽管目前的航空技术有所改进,涉及安全效益、可靠程度等都做出适当控制,但内部质量问题始终不能忽视。事实上,大多数危险情况并不完全由人为原因导致,最主要的还是结构设计,包括系统构造细节中隐藏的隐患等,在一定条件下,一旦激发这类隐患的扩散,就会导致结构改出能力下降,进而衍生成悲壮事件。因此,对于不同安全因素的相互作用模型一定要设置严谨,整体分析和研究工作还是比较复杂的。
1 制约民用飞机飞行安全效益的因素研究
作为一个复杂形式的系统,一旦飞机处于极限状态,其结构本身与技术组织人员等会形成一个有机整体,这也是决定一次成功飞行结果的必要要素。整个过程中,一旦任何因素产生突变,势必造成整个环境的混乱。主要是在民用飞机设计既定条例的作用下,只要飞机满足基本性能标准就普遍被认定不存在安全技术问题,尽管检查流程得到验证,但驾驶员和自动控制装置、飞行条件这些复杂条件的组合状态不可预测,另外起飞过程中仍藏有许多不稳定因素,包括人为差错引起的事故等。
1.1 人为因素
主要是指人行为的不规范造成的规模影响,在整个环境安全效益分析环节中,具体的人为因素包括驾驶员和指导人员的交流,基本上两者之间一旦出现疏忽等错误行为,就会造成不可小觑的危机状况,在经过科学化的模拟演练活动中,有关驾驶主体模型的搭建要将一切人为疏忽、决断行为记录完整。关于决断内容主要是驾驶主体在面临特定状况下,根据系统规范的决策标准完成基础调整,在这种情况下的具体操控指标也要完成验证和评估,这是考验专业驾驶人员应变能力的必要依据。
1.2 结构自身的影响
飞机结构中能引起安全事故的主要内容就是故障隐患,包括发动机、软件逻辑性误差等,另外就是系统设计的不足,这极易导致后期系统运行状态的变化,造成结构偏移和重心变位等。在整个安全分析工作中,有关结构故障和系统设计存在的技术隐患是造成现场失控和操作输出不稳定的第一原因,这会严重克制气动力的延展特性,飞行状态中的飞机结构质量将直接决定气动力标准和安全水平,这是贯彻飞行平衡状态检验和动态监督的必要依据。除了系统中心的技术故障问题,其它结构的缺陷一般不会构成严重威胁,但一旦积累到一定程度,将成为引发危机的导火线,特别是人眼无法直接捕捉的细节部件问题,因此每次出发前的技术检验是相当必要的。
在全面分析安全因素过程中,主要还是凭借全机气动力特征、系统稳定效应和结构质量水准完善建模设计。在整个模型搭建的环节中,应争取全面结合飞机不同部件和环节的动态特征,包括非线性结构反应、动力滞后效应和饱和状态等,在一系列操作权限的规范下逐层落实。总的来说,有关现场情况的模拟必须足够真实,能够将飞机在正常运转和出现故障情况下的真实情况和反应特征充分表现出来,好为后期的结构调整、技术改造和安全措施制定提供合理的意见,这是贯彻飞行安全影响研究的关键步骤。
2 不同安全因素综合关系的解读
衍生飞机安全事故的原因比较多样,包括人为控制和机械设备质量等,但实际上安全问题主要还是不同因素的综合效果决定的,任何一项单一因素是不足以致命的。但各类隐患相互关联并构成一个整体的话,就会造成一系列不可控制的连锁效应,造成灾难的降临和全面扩散。因此,要对数据设计、气动力标准等研究成果进行科学搭配,配合模拟装置完成不同安全因素的对应反应动作,按照我国适航性标准对整个飞机的技术要求实现逐层对照,将检查报告和记录资料整理完全,具体规划安全性改造的制度方案。
在综合考虑民用飞机系统多种因素的排列关系工作中,主要将各类隐患问题和传递效果排列起来,只要尽量满足预期设计的现场控制条件,令设计师和驾驶员能够完成及时调整动作,整个飞行旅程就会安全。但实际状况中面临的往往是驾驶人员付出再多努力也应付不来的特殊问题,因此要预先对可能产生的结构连锁状况进行提取,方便现场技术人员能够直接分辨危机性质,并采取对应的解决办法。根据安全因素的相关模型设计标准要求,涉及空气动力学原理、操作条件的关联模式要搭配全面,并科学评估不同周期内系统动力性质和安全因素的关联格式,将一切潜在危险情形预计出来,方便应对措施的快速制定。
3 结语
在民用飞机安全设计活动中,不能单单局限于某一方面的分析,最主要是结合各类情况实现综合阐述,做到将不同飞行状况预先考虑周全,包括细节故障和相关后果等,尽量做到防微杜渐,全面提高飞行安全指标的设计水平。
参考文献:
[1]戎翔.民航发动机健康管理中的寿命预测与维修决策方法研究[D].南京航空航天大学,2008,28(24).
[2]施鼎豪.基于LS-SVM的航空发动机气路参数趋势在线预测[J].吉林大学学报(工学版),2008,13(01):137-139.
[3]许桂梅.民航机场跑(场)道事故风险管理技术研究[D].南京航空航天大学,2010,22(20).
篇7
升级后拍摄第一批照片
2009年5月,“亚特兰蒂斯”号航天飞机升空,进行一项为期13天的航天飞机任务,对已经19岁的哈勃太空望远镜进行了维修,给它安装了新照相机和超敏光谱摄制仪,对旧照相机和光谱摄制仪进行了维修,并更换了新电池和陀螺仪。这些仪器有助于哈勃太空望远镜正确指向天空中的特定目标物。“亚特兰蒂斯”号航天飞机的宇航员对哈勃太空望远镜进行的这些升级,有望把它的寿命至少延长到2014年。
在为期3个月的检测工作结束后,哈勃太空望远镜重新开始收集新的观测数据。在美国航空航天局公布的哈勃维修后拍摄的第一批照片中,展示了遥远的星簇、一个怪诞的“柱状物”、一个致密的星团和一个“蝴蝶”星云。这些观测资料是哈勃太空望远镜在剩下不多的工作时间里,要获得的众多数据中的第一部分。
美国航空航天局戈达德航天飞行中心(位于马里兰州)的哈勃项目首席科学家大卫·莱克伦表示,在围绕地球旋转大约3400周的过程中,哈勃太空望远镜将为在世界各地天文学家提交的报告中评选出的228个项目收集观测数据。
观测更早的宇宙现象
哈勃太空望远镜实施的新任务的主要目标,是利用刚刚安装的大视场照相机3拍摄新的深空图。哈勃太空望远镜已经两次拍摄这种图片,天文学家借助这些图片,更加深入地了解了更靠近宇宙大爆炸时期的事情(在理论上,宇宙大爆炸是宇宙开始的阶段)。新的大视场照相机3将再接再厉,天文学家希望借助它的工作,能看到宇宙中一些最早的星系或者原星系。
莱克伦说:“我们希望能够追溯到更加久远的宇宙时期,穿过深层宇宙,尽最大努力走近宇宙大爆炸时期,了解当时发生的一些事情。”哈勃太空望远镜已经完成了收集制作新深空图所需的观测资料,当它进入相同轨道位置时,接下来的工作在1年内就可以完成。不过,现在天文学家已经可以根据第一批观测资料进行相关的科研工作了。
莱克伦说:“我认为,在获得这批深空资料图片后,天文学家将告诉我们,他们已经获得了非常惊人的结果。”他表示,新的相机和光盘摄制仪获得的观测结果非常惊人,而光盘摄制仪的灵敏度是这项任务的科学家始料未及的。他说:“我对此非常期待,迫不及待想听到有关新发现的好消息。”
探索神秘物质
天文学家还将设法利用哈勃太空望远镜的仪器揭开神秘的暗能量之谜。莱克伦表示,天文学和物理学方面存在的一大问题,是暗物质和暗能量的自然属性问题。是什么原因导致宇宙不断加速膨胀呢?哈勃太空望远镜可以通过提高天文学家对Type 1A超新星的了解,从而对暗能量之谜进行研究。Type 1A超新星被称为“标准烛光”,“标准烛光”展示出每个星系之间相距多远,这是了解星系以多快速度彼此远离的关键。
哈勃太空望远镜帮助天文学家解决暗能量之谜的另一种方法,是进一步帮助科学家精确定位哈勃太空望远镜的恒定值,测量现在宇宙的膨胀速度。莱克伦说:“如果你能把误差值缩小到很小,那么你就能知道一些有关暗能量的事情。”崭新的宇宙起源频谱仪的首席研究员、科罗拉多大学工作人员詹姆士·格林表示,该频谱仪也参与了这项观测活动。频谱仪通过对依附在自己身上的暗物质丝状物和普通物质进行研究,制成宇宙物质3D图。
了解银河星系家族史
由于这些丝状物有可能长达70亿光年~80亿光年,因此它将有助于天文学家更好地了解早期宇宙环境。莱克伦说:“除了了解星系形成和演变过程以外,我们还将对一些更加难以理解的事情进行研究。”
这也是哈勃太空望远镜的新研究项目涉及的另一个主题——了解星系的形成和生长过程,将有助于我们了解银河系、我们的恒星系以及太阳系的发展过程。莱克伦这样说道:“我们要做的是把整个星系家族史拼合在一起。”
一项绘制银河附属星系的轨道的计划,也将有助于我们更好地了解我们的家族史,并有助于我们更好地测量银河的质量以及它内部和周围暗物质的数量。
探索系外行星
哈勃太空望远镜还将继续进行观察系外行星的工作。莱克伦表示,承担这项任务的科学家希望太空望远镜成像光谱仪继续运行的一个主要原因,是因为它能继续对这些系外行星进行研究。太空望远镜成像光谱仪和哈勃太空望远镜的近红外照相机和多天体分光仪都已经发现了系外行星,近红外照相机和多天体分光仪甚至在其中的一颗系外行星上发现了有机分子。莱克伦说:“这项发现非常令人震惊。”
在维修任务实施之前,哈勃太空望远镜发现了一颗围绕名为“北落师门”的炙热恒星运转的行星。近红外照相机和多天体分光仪运行后,发现上述行星的科研组可以再次对其进行观测。但是除了这些仪器外,还有很多仪器可以用来探测位于我们太阳系外的行星。莱克伦说:“宇宙起源频谱仪希望在宇宙‘海洋’里一显身手,炫耀一把它拥有的特殊能力。”计划中的研究项目还将对行星的形成原因做进一步研究,通过研究恒星周围的物质,更好地了解有可能会产生行星的环境。
揭示地球附近的秘密
哈勃太空望远镜还将对距离地球更近的宇宙之谜进行研究,尤其是柯伊伯带里的天体,其中包括冥王星。我们对这个带的外层及它内部的天体知之甚少,莱克伦说:“我们不清楚在我们的太阳系内部和最外层都有什么。”
但是通过哈勃太空望远镜,“我们可以对这些非常寒冷的天体进行更多研究,科学家弄明白那里有多少颗天体和它们拥有哪些特性,以及位于我们太阳系外层的天体的‘外貌特征”’。
对哈勃太空望远镜的维修也以不同方式触及莱克伦的痛处。他在哈勃太空望远镜项目工作33年,在美国航空航天局供职40年后,于2009年10月2日退休。但是能在备受关注中退休,他感到非常开心。
篇8
【关键词】金湾区;会展业;发展
一、金湾区内会展业概况
作为珠海三大行政区之一的金湾区,在珠海各个城区发展极度饱和,城市空间狭小的情况下,珠海市政府规划中城市西进为未来珠海主要发展方向。作为朝阳产业的会展业在金湾区也早有发展。
1.区内大型展会资源
区内拥有众多的会展资源。“中国国际航空航天博览会”是唯一由中央政府批准举办的国际性专业航空航天展览,目前已成功举办了九届中国航展,目前已经跻身于世界五大航展之列。由珠海再生时代文化传播有限公司主办的中国(珠海)国际打印耗材展览会,已经成为全球最大的打印耗材展。其与中国航展一起同时被列入2013年商务部重点引导支持展会序列。
2.区内会议、旅游资源
区内还拥有金海滩、飞沙滩、荷包岛、海泉湾等旅游景区。生态环境优美,自然资源丰富。每年吸引大量游客到区域内度假与休闲。特别是区内的海泉湾度假村,作为国家级的旅游休闲度假示范区,拥有完好的基础设施与资源,每年承办大量的赛事活动与会议。另外区域内的金湾高尔夫俱乐部每年也吸引了大量国际性赛事的举办。
3.区位优势明显
金湾区发展会展业的区位优势十分明显:机场、港口随着广珠铁路、机场高速、高栏港高速的建成,将成为带动西区快速发展的重要动力。而珠海大道改造、金海路的建设,密切联系珠海东西部与澳门,快速接驳珠三角高速公路网,打造全方位交通网络。
4.拥有支柱性产业
会展产业的发展要有良好的产业基础,有明显的支柱产业,这样才有助于会展业的推进与发展。金湾区拥有独一无二的产业链资源,经过多年的发展,现已形成了三大产业链,即航空、生物医药、新能源三大战略性新兴产业。对会展业的发展极为有利。
二、金湾区会展业存在的问题
金湾区目前主要支柱性产业为航空、生物医药、新能源三大产业,虽然会展产业在区域内有所发展,但是直接经济效益不大。会展产业的发展前提是一个地区有完整的产业链存在,金湾区现目前已经形成三大特色产业链,在此基础上应该大力发展相关会展业。
另外配套基础设施和服务不完善,无论从办展空间、金融、餐饮、酒店住宿等资源方面来说,配套仍然不够充足。
三、金湾区会展发展的思路与对策
针对金湾区会展产业目前的现状,提出以下的建议与对策:
1.政府加大对会展业的扶持
会展业是一个带动相关经济值极高的产业,金湾区应利用自身的会展资源与优势产业,大力发展会展业。利用会展产业的带动效应,促进区内经济又一次的大发展。对符合优势产业的专业品牌展会制订优惠政策,给予专项资金补贴或税收减免优惠,重点支持一批品牌展会和会展企业发展。
2.加强会展内、外部配套设施建设
一是可以利用航空航天博览城改造升级的机会,结合航空产业园基础设施建设,推进航空航天博览城配套设施建设。二要积极改善区域交通,利用轻轨链接市区、横琴、机场三地;三是优化航展馆地区交通,实现公交、轻轨、船运、货运等各种交通形式方便快捷地与展馆对接。四是航展馆急需一些餐饮企业入驻,多方位的满足办展和参展客人以及工作人员的临时用餐需求。
3.积极拓展现有品牌展会,挖掘展会内涵
针对区域内的两大品牌展会:航展与国际打印耗材展览会,在做好展会的同时积极努力拓宽航展与国际耗材展览会的内涵,挖掘相关联的产业展会,如可以举办:航空服务展、设备展、国际广告展、广告设备与用品展等相关展会。
4.依托特色产业打造区域会展品牌
金湾区的特色产业十分鲜明,政府可以结合金湾区域特色及优势产业,在通过市场调研,对展会进行科学的市场定位的基础上,结合本区特点,确定会议或展览的主题。
利用生物制药产业基地的优势重点培育生物医药类的展会;利用建造中海油珠海深水工程基地、中船大型修造船基地建设的契机举办大型的船舶类的展会及国际游艇展。
5.利用区位与自然资源,大力发展会议与节事活动
结合金湾的自然资源,特别是优美环境和温泉、高尔夫特色旅游资源,加强专业会议的培育,密切与旅游业配合,吸引大量的企业会议及政府会议。丰富节庆文化活动,培育带有浓厚地方特色的文化节庆活动,如航空节、海洋文化节、温泉旅游节等。金湾未来的节事发展方向可以定位在旅游节庆活动与大型展会相结合,开发以休闲度假为主的节事活动。
6.积极加强对外合作,大力培育会展人才
应加强与知名会展城市的交流与合作,在合作中学习,在学习中进步。加强与高等院校的交流与合作,加大会展业人才的培育和引进力度,从整体上提高会展业的档次和水平。
参考文献:
[1]王保伦.会展经营与管理.北京大学出版社,第1版,2006年8月1日
[2]菲利普?科特勒(Kotler P).地方营销.上海财经大学出版社,第1版,2008年8月1日
篇9
有一家六星级酒店,房价每晚超过1000美元,他们分享了多年来保持成功的经验。没有使用太多的营销宣传,客人们仍然纷至沓来。他们的房价和入住率都很高,但没有人好奇究竟是什么让他们如此成功。在经历过一次危机和营业额的大幅减少之后,他们提出了问题,意识到坚持不断创新有多么重要。
另外一家机械生产商推出了一套非常好的新产品,但由于客户不会使用,导致了不良的结果。这确实是由于使用不当造成的问题,而非因为产品自身问题,但毫无疑问客户会抱怨产品不佳。一家最好的客户公司因为没能按时更换剂导致机器出现故障甚至损坏。剂老化,机器损坏,剂公司的声誉岌岌可危。通过我们的“创新合作”小组研讨计划,我们鼓励项目团队寻求创新的解决方案。仅仅用了几小时,团队就改造了产品设计,有效解决了使用中存在的问题。在带领他们进入创新思维的过程中,我们发现牙刷老化时会变色的原理可以应用于这些机器上。解决的方法就是改良剂,使其在需要更换的时候改变颜色或气味。这个耗费巨资、关乎公司声誉的问题最终以实际的解决方案完美收场。
还有另一个小例子。空乘人员发现头等舱的鱼子酱浪费非常严重,就设计出了一种新的送餐方式,既减少了不必要的浪费,又能让乘客满意,为航空公司节省了一笔巨额开销。
谷歌澳洲公司的艾伦・诺贝尔认为,谷歌的成功应归功于创新。“创新就像我们呼吸的空气――以创新求生存,这不需要被制度化,你只要这么去做就可以了。”你需要有宏大的愿景,清晰且具有凝聚力的企业文化,强有力的领导团队,才能获得谷歌这样的成功,但你必须从切实的某一点开始。你不能单单指望“希望”和“运气”就能走在前面。
最具创新思维的人应该是那些与客户直接接触的一线人员,他们最先意识到什么是客户最需要的。但在为数不多的理解创新发展必要性的公司里,通常是从公司的最高层开始实施创新发展过程。在这个层面,如果没有特定的实际关注点,创新发展最终不过是一个“集体思维”的过程,仅仅是加强了那些已经根深蒂固的想法。这个过程不能说明公司内部真正发生了什么,也不能触及整个机构。
如果一味追求“更好”、“更快”、“更廉价”,而不注重与创新之间的联系,只会适得其反,甚至导致破坏性的后果。美国国家航空航天局悲痛地发现,造成2003年2月的航天飞机空难事故就是出于这样的原因。起飞时,飞机左翼被碎片损坏,导致整机受损,机身被撞出一个洞。航天飞机在重新返回大气层时爆炸。问题已经得到美国航空航天局空间组鉴定,之前只有两次碎片损坏飞机的情况出现,航空航天局没能解决这个问题。在这一事件中,要求航天计划按时完成的巨大压力致使这个问题没有从各个方面得到真正的分析和解决,最后引发悲剧。
讲一个故事,在印度尼西亚一个美丽却偏远的小岛上,游客并不多。这里有一家酒店,经理为客人们营造出非常美好的内部环境,但这里却时常被当地周边村庄的窃贼光顾或遭受袭击。酒店的工作人员不得不提醒客人,如果要去海滩,风险自负。这必然会引起许多客人的不满。人们纷纷议论这件事,并且旅游网站上有人在发表一些负面的帖子,建议游客不要去那里,这就好比市场部抛弃了自己的战场。那些大胆冒险去了海滩的人,通常回来的时候丢了相机,努力了一天晒黑的肤色也抵不过苍白的面色,光天化日之下被打劫的恐惧清楚地刻在他们的脸上。
但是酒店的总经理是一个有创新精神的人。他知道那些偷窃游客的小偷是有他们自身需要的:他们需要有足够的东西让他们活下来,养家糊口(当他们看到游客拿着他们用三年的工资才能买到的相机而自己的孩子连饭都没得吃,内心一定非常痛苦)。所以当一个外国人在他们的村子里盖起一座酒店,赚得盆满钵满,当地人民沮丧的心情是可以理解的。他们失去了他们的权利和骄傲,“什么都有”和“什么都没有”之间的差距如此明显,刺痛人心。因此,那些之前朴实平和的村民成了罪犯。当然,很少有游客能了解或理解这周围的境况,他们只看到罪犯袭击抢劫那些从度假村里走出来的毫无防备的游客。
经理明白他必须解决这个实际的问题,他决定不能像其他经理那样单靠加强安保去解决问题。他去找到那些村民,了解他们的实际需要。当他更好地理解他们的处境之后,想到了一个可以叫作后见之明的简单解决办法(这也是你的一次创新机会!):让那些以前抢劫游客的人负责海滩安全,并付给他们工资,而不像之前那样孤立他们,剥夺他们的权利。他们有了一份不错的收入,还重新获得了尊严。让这些人感觉到自己的价值,给他们设定目标,问题就得到了解决。曾经令人害怕的村民成了解决方案的一部分,之前那些不好的场面一下子不见了,酒店、游客和村民和谐共处。罗伯特・格林和约斯特・艾弗斯在《48条权力法则》中说道:“无论何时,放下敌人手里的武器,给他一个为你服务的理由。”亚伯拉罕・林肯也有一句名言:“消灭敌人最好的方式,是让他们成为你的朋友。”
当你深入事物本质,了解深层次的需求和内在驱动力的时候,当你寻求一个惠及各方的解决方案的时候,你不必采取强硬手段、树敌无数,也能够有效处理负面影响。创新杀手也可以用同样的方式来应对。只要杀手被孤立或被改变,只要我们认清武器并将它们销毁,人们会非常欢迎创新重新回到他们的生活和工作中。
【 延伸阅读 】
营救创新
篇10
液体沸腾是地球上司空见惯的现象,但它却是一个十分复杂的物理过程。当装有液体的容器被加热后,由于重力的影响,液体中比较热的部分上升,而比较冷的部分则下降──这就是“对流”。浮力使气泡急速上升,因此产生剧烈的“沸腾”现象。那么太空中的沸腾又是怎样的呢?
实际上,物理学家一直被地球上沸腾液体的复杂行为所困惑。而弄清沸腾的机理对工程技术人员是很重要的,这不仅仅关系到咖啡壶,更关系到宇宙飞船中的动力和空调系统的设计。
一个由密歇根大学和美国国家航空航天局的研究人员组成的科学家小组决定弄清这些问题。从1992到l996年,在航天飞机所进行的5次飞行使命中,他们使用液体氟里昂进行了一系列的沸腾实验。在实验中,他们发现了液体在地球与太空轨道上沸腾时所发生的一些令人迷惑的不同之处:在太空中,液体在无重力条件下沸腾时不是产生成千上万的升腾的小气泡,而是产生一个在液体中起伏的巨大的气泡,且不断夺下其他的小气泡。多亏美国航空航天局对这一过程的录像,现在我们在地球上就可以观察到液体这种令人迷惑的古怪沸腾行为了。
弗朗西斯・基亚拉蒙特博士说:“想想看,在这些实验以前,世界上有谁看到过太空中的沸腾呢?这真是不可思议!”基亚拉蒙特是美国航空航天局负责液体沸腾实验的科学家,他说这一系列太空沸腾实验已被研究人员视为“经典”。
这些录像的确十分有趣,但是科学家研究沸腾问题的热情绝不仅仅是出于简单的好奇。因为一旦了解了液体在太空中是怎样沸腾的,科学家就可以制造出更有效的太空舱制冷系统,例如国际太空站上使用的就是利用氨在液态和气态间转化的空调系统。太空中的沸腾知识也将在某一天被用来制造太空站上的发电站,它用太阳光使液体沸腾产生蒸气,然后通过推动涡轮机产生电力。这样的研究同样也将在地球上得到应用。因为失重环境给科学家打开了一个观察沸腾现象的崭新窗口,他们可以借此更好地理解沸腾这个基本的物理现象。
“沸腾现象是如此复杂,以至于我们对它的大部分理解是基于经验,而不是建立在基本的物理方程之上的。”基亚拉蒙特说:“可是,在失重的太空轨道中,沸腾远比在地球上简单。失重环境使对流和浮力的影响消失,这个差异可以解释为什么地球上的沸腾液体的行为与太空中如此不同。它为想解决棘手物理问题的科学家提供了有力的工具。比如说,如果你试图研究地球这样一个复杂的生态系统,你就要先研究一个变量少一些的比地球简单的对象。对我们来说,太空就可以将研究的问题简化。”
当液体在太空中被加热时,由于没有重力的作用,液体中比较热的部分不再上升,而是紧靠着加热器的表面停留并被继续变热,而远离加热器的区域则相对较冷。因为只有一小部分液体被加热,因此它会更快地沸腾。但是,由蒸气形成的气泡不会冲出液面,而是不断聚集成一个在液体内部晃动的巨大的气泡。虽然这些现象用现有的理论就可以预测,但要想真正了解整个过程的细节,并寻找预测到的现象,则须要进行真实的实验。
实验的负责人赫尔曼・默特被人们视为微重力沸腾实验之父,正是他发明了记录在录像带上的实验。他说:“我们对许多问题还没有很好地理解。”默特和其他科学家曾利用“下降塔”进行无重力沸腾的早期研究,即通过让高塔上的样品自由下落来实现几秒钟的零重力条件。这些早期实验为设计在航天飞机中进行的实验提供了指南,但这匆忙的一瞥实在不能与在航天飞机上长达几分钟的观察相比。
这些早期研究的一项重要成果就是制造实验用的沸腾室的方法,它使科学家可以看清加热器的表面以及在那里与加热器接触的液体。默特解释说:“这种相互作用就发生在加热器的固体与液体的接触面上,因为液体表面折射的影响,从下面是无法看清楚的。”所以默特用石英制作了一个底面平滑、坚硬透明的沸腾室,然后又给石英覆盖上一层厚度不到400埃的极薄的金层。这样它既能够让可见光自由穿过,又能像金子一样导电。