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关于航空航天的论文模板(10篇)

时间:2023-08-30 16:25:38

关于航空航天的论文

关于航空航天的论文例1

[作者简介]包姝妹(1978- ),女,内蒙古呼和浩特人,中国民航大学法学院,中国民航大学航空法律与政策研究中心,讲师,硕士,研究方向为航空法学、民商法学;杨惠(1962- ),女,四川成都人,中国民航大学法学院副院长,中国民航大学航空法律与政策研究中心,研究员、教授,研究方向为航空法学。(天津 300300)

[基金项目]本文系中央高校基金资助项目“我国民航业全球分销系统(GDS)市场开放引发的法律问题研究”(项目编号:ZXH2011F001)、天津市教育科学“十二五”规划课题“民航强国战略下的航空法学职业化实践教学”(项目编号:CE4029)和中国民航大学科研基金资助项目“WTO视域下民航计算机订座系统市场开放引发的法律问题研究”(项目编号:2010kyh02)的研究成果。

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)03-0096-02

一、我国航空法学职业化实践教育培养模式提出的背景

目前,我国正处于由民航大国向民航强国发展的过程中,民航产业的做大做强,对民航人才需求不断加强,而能够服务民航的航空法学实务人才更是促进民航由大到强转变的重要影响因素之一。但由于目前我国民航院校的法学教育培养模式存在问题,没有形成以航空法为特色的法学教学体系,导致我国航空法学人才并不能满足现实需求,人才数量与质量均与民航强国战略不太适应,不仅在微观上影响民航院校法学学生的就业及航空法学的发展前途,而且在宏观上影响民航强国战略的实施。为此,民航院校的法学必须改革现有的教育培养模式,在遵循教育外部关系规律的前提下,主动适应民航经济的发展,重新定位办学目标、教学培养模式等,形成系统的综合的职业化实践性教育培养模式,以促进民航工科院校法科学生的就业,同时也促进民航强国发展战略的实施。

二、我国航空法学教育培养模式存在的问题

1.学科专业体系缺乏特色性。目前,全国共有近600所院校设置了法学专业,其中将近一半以上的工科院校也设置了法学专业。民航院校属于典型的行业特色工科院校,不仅工科专业较多,而且立足于特色民航专业。这样院校中的法学专业,相比较政法类专业院校和综合性大学中的法学专业,在办学规模、师资力量和学生生源等方面确实存在一定劣势,不具备其他综合性院校和法学专业院校培养的法学本科生的就业优势,缺乏较强的竞争能力。我国高校中专门的航空类院校仅限于中国民航大学、中国民航管理干部学院、四川广汉飞行学院、广州民航职业技术学院、北京航空航天大学、南京航空航天大学、沈阳航空航天大学,但专门设置法学院的只有中国民航大学和北京航空航天大学。目前我国民航院校的法学专业人才培养计划或方案中普遍没有区分专业方向、特色课程,没有充分发挥民航行业与法学相结合的优势,没有形成以航空法学为特色的完备学科体系。

2.教育培养模式缺乏实践性。目前的民航院校法学专业由于受人才传统培养模式、办学客观条件等因素的影响,没有重视教育教学的实践性主旨,忽视了将法律运用到民航生产工作一线的要求,导致培养的法科学生只懂法学理论,不懂民航实践,这种教育培养模式将严重影响法科毕业生的实践操作能力,危及就业。

3.教育培养方式单一化。在市场经济条件下,教育培养的学生必须符合企业的需求,适应市场的需求,这就需要产学研的通力合作。而目前民航院校的法学教育培养方式单一,缺乏与民航行政机关、企业的合作,挖掘利用多种教育资源不够。一方面不能体现航空的行业特色;另一方面也不能发挥民航企事业单位实践的优势为教学所用,培养出来的法学学生不能很快地融入和适应民航企事业单位。

4.教学体系不能切合民航实际的需求。第一,课程设置。课程设置主要围绕国家统一的法学十四门核心课程,缺乏航空法学系统课程体系。虽然目前有些民航院校的航空法学专业安排了部分航空法课程,但缺乏航空法学的法律实务实训等技术性课程。第二,教学方法。只有改革教学方法,才能吸引学生的注意力,更好地教授课程内容。我国目前的航空法学教育缺乏调动学生主动性、思考性和动手性的教学方法,培养出来的学生一旦接触到实务便束手无策,一筹莫展。第三,考核与评价机制。当前的航空法学教育对学生的考核一般以书面的试卷考试为主,缺乏对学生航空法律掌握能力的分析评价,没有形成综合的实践考核与评价机制。

三、我国航空法学职业化实践教育培养模式的构建

航空法学职业化实践教育培养模式改革是一个系统工程,需要结合民航强国战略精心设计,从基本框架、培养方式、课程设置、教学方法、考核评价等各个方面进行合理构建。

1.基本框架。为了构建具有明确目标性、系统性和特色性的航空法学职业化实践教育模式,我们提出“四个一”工程。具体是指:“强化一个重点,即建设民航强国为重点;发展一个专业,即建设与发展具有行业特色的航空法学专业;夯实一个平台,即打造航空法学职业化实践教学平台;培养一批人才,即培养大规模的服务民航的航空法学人才。

2.培养方式。积极加强与民航实务部门的联系,进行校企等联合培养,以拓展教学资源,共享教学成果。民航企业和民航院校共同构建基于行业标准的教师与学生培养平台:一方面选派教师到航空企事业单位学习,打造具有行业认可、理论实践结合的“双师”素质航空法学专业教学团队;另一方面,选派优秀学生到航空企事业单位学习实习,加强产学合作,满足市场需求的航空法实务技能人才,实现“双赢”。目前,中国民航大学法学院研究生导师遴选实行“双导师”制,研究生可在“二导”所在单位实训,参加他们的课题或案件。

3.教学体系。法学具有的先天职业背景决定了法学教育是一门应用性学科,具有较强的社会性和实践性特点;而民航业更是一门实践性学科,所以航空法学天生具有职业化、实践性的特点。因此,在教学体系上必须满足航空法学的职业化性质和民航的实践性本质。具体表现在:

第一,课程设置。课程设置上既要强调学术性,更要强调实践性。具体包括两大模块:第一模块是民航与法学基本理论知识,第二模块是航空法理论与实践课程。第一模块以民航概论和法学十四门必修课为导航课,具体包括民用航空基础、航空器基础知识、空中交通管理、机场及空港、航空运输及运营、航空运输安全及监管、法理、宪法、民商法、刑法、诉讼法、国际法等。第二模块的航空法理论课主要分为航空法概论、航空法律文献检索、航空公法、航空私法,在此基础上根据不同院校的优势和特色细分为航空商业与法律、航空运输法律和政策、航空保险法、航空电子信息服务法律、航空航天知识产权法、航空器事故调查与法律,航空刑法、航空犯罪与预防、航空保安法、卫星通讯与法律,民航行政监管、国际航空法、比较航空法、航空航天法、外层空间法、国际航空法等。

第二,教学方法。航空法学不仅仅是给学生传授航空法学理论,而且还要让学生运用相关理论解决航空运输生产实践中碰到的法律问题,这就需要充分运用各种教学方法,从听说读写四个方面锻炼学生的实际能力和素养。听是指听教师传授各部门法的课程;说指通过辩论法、情境模拟法、案例教学法、探讨教学法等锻炼学生的语言功能,将之用于民航法律的实务中;读是指大量阅读在法律文献课程中查找到的文献书籍、法院判例等,深入了解民航与法律知识;写是通过学年论文、毕业论文、读书报告、案例分析报告、实习报告、模拟法庭法律文书等锻炼学生的动手能力。总之,运用这些教学方法增强学生对航空法学的感性认识,激发学习的兴趣,最大限度地调动和提升他们的应用能力与实践能力。

第三,考核与评价体制。航空法学人才的考核与评价体制要脱离传统的单一考核方式和评价体系,不再单纯以“分数”论英雄。而是设计一套合理的、综合的评测体系。首先,制定考评标准。针对不同的理论课程与实践课程设计不同的标准。理论课程注重理解与分析,实践课程注重操作与运用,所以应有不同的标准。其次,考评主体应多元化。为了发挥学生的主动性能力,在考评过程中应采用以教师考评为主,学生自助互评和实习单位考评为辅的考评方式。最后,考核方式多样化。学习内容的丰富多样决定了考评形式的多样化,不限于传统的笔试,还可以采取口试、实践报告、现场答辩等。考评方法不仅重学习结果,更重学习过程,对于评价学生的综合素质,特别是实践能力具有重要意义,能够反映出学生的航空法学实践能力与理论功底。

第四,实施效果评价。构建的航空法学职业化实践教育培养模式是否能够真正实现,能够为实现民航强国战略目标服务,需要一个合理的实施效果评价机制。为此,我们一方面从教学角度进行检测,主要从三个维度检测上述提出的培养目标、培养方式、课程设置、教学方法等落实到位,具体包括培养航空法法学素养的深度、拓展民航通用知识的广度和强化航空法务应用技能的熟练度。另一方面从学生就业角度进行评价。航空公司如果只要懂法律的,大可以从一些综合性名牌大学或政法院校招人,民航企事业单位更希望能够有具备民航知识背景和技能的多元化复合型实践人才从事具体的工作。因此,是否落实了航空法特色实践教育,就看民航院校是否培育出了真正能为民航单位服务的毕业生,使其能够从容上岗就业。所以,可以从学生就业的角度评价航空法学实践教育模式,一方面从学生是否能进入民航企事业单位就业来评价,另一方面从就业后能否获得就业单位良好的反馈进行评价。

总之,在民航强国战略实施的过程中,民航院校的航空法学专业必须立足于现实,制订航空法学人才培养模式总体改革方案,探索建立标准化、体系化的航空法职业化实践教育模式,在促进航空法学发展的同时,提升航空法人才职业能力和职业素质,以满足我国民航发展的需要。

[参考文献]

[1]陈布科.民航高等教育办学理念的创新与实践[J].中国民航飞行学院学报,2009(1).

[2]陈美玲.法律职业化背景下的法学本科教育——立足于职业教育的思考[J].职教论坛,2010(18).

[3]顾海波.法学教育模式的转轨[J].辽宁教育研究,2003(4).

[4]黄小英.论法律方法在法学教育中的属性和意义——兼评我国法学实践教学改革[J].经济与社会发展,2008(6).

[5]骆绪刚.法学教育职业化背景下教学方法的改革研究[J].安徽科技学院学报,2010(24).

[6]唐力,刘有东.反思与改革:法学本科实践教学创新模式研究——以法律职业教育为视角的一种思考[J].西南政法大学学报,2010(2).

关于航空航天的论文例2

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)12-0165-02

沈阳航空航天大学(以下简称沈航)是一所以航空宇航为特色,以工为主的多科性协调发展的高等院校。作为教学研究型定位的高等学校,我校的教学工作在学校各项工作中占有十分重要的地位。多年来,沈航自动化学院基础教研室承担的控制工程基础课程是我校机械、飞行器与动力和材料等工科专业的一门重要的专业基础课,作为核心课程之一在专业课程体系中占有重要地位。当前,自动化类技术在现代高科技发展的诸多领域(如航空航天)起到了越来越重要的作用,与其密切相关的控制工程基础课程教学也面临着改革,以适应航空航天科技的发展和人才培养的需求导向。该课程涉及数学、力学、电学和测试技术等多门相关课程,以系统的动态过程为研究对象,内容理论性较强比较抽象,同时该课程知识又能运用于有明显实践应用性的广泛领域中。但在实际教学过程中,其理论和实际的结合不是很紧密,难以跟上航空航天工程中控制技术的快速发展。

为了突出该门课程的航空航天特色,加强培养学生对理论知识的理解掌握和提升学生的工程应用能力和创新意识,我校开展了具有航空特色的控制工程基础教学模式的探索改革与实践。通过将控制理论知识与航空航天专业特点相结合,以期使学生在掌握自动控制基本理论和方法的基础上,对于其在航空航天各领域(如飞行控制系统、航空发动机控制系统、卫星姿态控制系统、火箭/导弹控制系统及其他航空航天运载器的机电控制系统等)中的应用有较为深入的了解,并初步掌握航空航天类控制系统的基本原理和设计方法。

一、具有专业特色控制类课程建设的研究现状

在国内,控制类课程一直在各工科专业的课程设置中占有重要地位。江南大学王艳针对电气信息类学生的具体情况,对自动控制原理的课程教学进行了一些改革和尝试。[1]华东理工大学孙京浩等人针对该校过程控制工程国家精品课全方面探讨了课程创新教学改革实践和经验体会。[2]此外,北航的陈殿生等人,江苏科大的袁明新等人和辽宁工程技术大学的李建刚等人还分别对机械控制工程、机电控制工程和控制工程等课程的改革和建设进行了有益探讨并提出了多项措施。[3]面向航空特色的课程建设成果主要体现于国内几所航空类院校。昌航谢小林等对“复合材料”专业的航空特色人才培养途径进行了研究。[4]南航刘海春等对航空特色“电工电子技术”课程教学进行了研究。[5]此外,昌航罗军明等对金属材料工程和普通化学等专业具有航空特色的创新型人才培养、教学体系建设和课程教学改革等内容进行较为深入的研究和探索实践。[6]

综上,在自动化核心课程建设方面,整体上国内高校偏重于理论教学。在具有航空特色课程建设方面,几所航空类学校已陆续在多门课程上开展研究和实践尝试,但在控制工程类课程建设上仅有初步尝试(将发动机控制部分引入)[7],且信息获取方式十分有限,还远不能全面反映航空航天控制领域的整体应用实践情况,有待结合我校的特色进行深入发掘、研究和探索。

二、具有航空航天特色的控制工程基础课程建设方案

(一)突出航空航天特色的课程内容优化

1.课程大纲的修订

课程大纲是控制工程基础的纲领性规范文件,以突显航空航天特色为指导理念,明确目的,对课程大纲的制订和教学内容的安排体现出基础与综合的合理分配、理论与实践的密切结合、经典与航空航天控制工程前沿的有效过渡。充分结合主讲教师丰富的科研实践经验,按学术专长分工,制订可涵盖航空航天领域典型控制系统和控制问题的内容优化方向和范围。大纲制订目标是使学生具有较强的控制工程基础理论知识,以及具备初步的在航空航天控制系统设计领域综合运用知识的能力、实际动手能力和创新性实践能力。

2.构建航空航天控制系统设计案例库

本文所提出的案例驱动教学,其本质是将理论教学与航空航天控制工程实践相结合,通过工程案例提高课程的实用性和前沿性,并激发学生的学习兴趣,发挥学生主体性和加强对学生创新实践能力的培养。设计的工程案例大致可划分为三种类型:启发引导型、认知辅助型和综合设计型。

其中,对于启发引导型案例(起到“线”的作用),引入一个系统的大案例置于课程绪论中,充当引领作用,阐述学习的意义和本质和激发兴趣,解析某个航空航天控制系统的构成和控制问题描述,阐述解决思路,并提供解决路径(教材其余各章节)。需要指出的是,这个大案例始终贯穿全课程内容,其作为一个大线索,可一方面起到使上下文知识点逻辑紧密的作用,始终反映全局和局部的关系,还可使学生最终实现一个典型航空航天控制系统设计的完整学习过程。

对于认知辅助型案例(起到“点”和“面”的作用),认知型案例主要是针对教学中的重点和难点,利用一些“小型或局部性”航空航天控制工程案例(如飞行控制系统、航空发动机控制系统和卫星姿态控制系统)来诠释知识点。这些案例可在教学的具体章节中夯实学生对某单独知识点的学习、消化和掌握,也可持续体现课程的应用实践性,提升学生的学习兴趣,还可以使学生逐步了解和认识航空航天控制系统涉及的各个具体领域,扩大知识面,提高特色素养。

(二)突出航空航天特色的多层次的实践教学体系

实践是课程教学必不可少的内容,有利于理论知识的巩固和应用能力的提高。在现有的教学中,实验(6学时)教学只是在授课期间穿插两三次实验,学生对实验内容的理解仍然比较模糊,未能达到实验教学目的。为此,我们拟对控制工程基础的实验内容进行部分调整,构建多层次的实验教学体系,实验涵盖基础理论实验和综合性设计实验两个层次,由浅入深,循序渐进。

1.基础理论实验

学生学会利用控制方法去设计系统,这是本课程学习的最终目标,也是教学的难点。现有控制工程基础的实验多是分析验证性实验,缺少设计性实验。由于其只是单纯的系统性能仿真或是稳定性分析(零极点分布、奈奎斯特判据),往往2~3学时的实验学生很快就做完了。学生仅学会了对某些单知识点的初步分析,没有形成完整的控制系统设计思维,当然也不会设计稍微复杂的系统。作为国内外广泛使用的教学和应用软件,Matlab功能已十分强大,应充分利用其更多的实用功能。为此,学校拟在现有基础上,安排设计更加综合的基础理论实验案例,采用Matlab/Simulink工具进行高级设计,加深学生对理论知识的综合理解,同时提升其使用控制系统分析工具的水平。

2.综合性设计实验

实验过程是从预习开始到完成实验报告的一个完整过程。长期以来,实验教学过程中存在着重视实验结果轻视实验过程的倾向。实验前一些学生已经把前面同学的实验程序抄录在手,实验过程中常出现不认真观察实验的现象。为改变这种重结果轻过程的现象,拟增加具有航空航天特色的综合性控制系统设计实验,全面考查学生对系统的分析和综合设计能力,考查建模、稳定性、时域分析、校正设计等具体内容。通过设计性实验来改变学生的被动状态,学生需要自己动脑和互相配合,这激发了学生的学习积极性,培养了学生理论联系航空航天工程实际的独立工作和创新能力。

三、结论

本课程改革在教学和实践环节提出了一套带有航空航天特色的控制工程基础课程案例分析、基础仿真实验和综合设计实验相结合的多层次体系。经过精心设计与选择案例和实验内容,将航空航天特色科学地纳入各个教学环节,可将学生独立思考能力、分析问题能力、实际动手能力和创新能力的培养结合到课堂与实践教学环节中,并不断增强学生对本课程理论知识的理解掌握和提升学生对航空航天控制系统分析设计的综合应用实践能力水平。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王艳. 《自动控制原理》课程教学改革与创新实践[J]. 江南大学学报(教育科学版),2007(4):49-51.

[2] 孙京诰,罗健旭,刘漫丹,等. 过程控制工程国家精品课程特色建设探讨与实践[J].化工高等教育,2012(2):15-18.

[3] 陈殿生,王田苗,黄宇. 机电控制工程课程的网络教学系统的开发[J].实验技术与管理,2009(1):7-10.

[4] 谢小林,梁红波,范红青,等. 复合材料专业方向航空特色人才培养的探索与实践[J].大学教育,2013(6):143-144.

关于航空航天的论文例3

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.

关于航空航天的论文例4

目前,我国正处于由民航大国向民航强国发展的过程中,民航产业的做大做强,对民航人才需求不断加强,而能够服务民航的航空法学实务人才更是促进民航由大到强转变的重要影响因素之一。但由于目前我国民航院校的法学教育培养模式存在问题,没有形成以航空法为特色的法学教学体系,导致我国航空法学人才并不能满足现实需求,人才数量与质量均与民航强国战略不太适应,不仅在微观上影响民航院校法学学生的就业及航空法学的发展前途,而且在宏观上影响民航强国战略的实施。为此,民航院校的法学必须改革现有的教育培养模式,在遵循教育外部关系规律的前提下,主动适应民航经济的发展,重新定位办学目标、教学培养模式等,形成系统的综合的职业化实践性教育培养模式,以促进民航工科院校法科学生的就业,同时也促进民航强国发展战略的实施。

二、我国航空法学教育培养模式存在的问题

1.学科专业体系缺乏特色性。目前,全国共有近600所院校设置了法学专业,其中将近一半以上的工科院校也设置了法学专业。民航院校属于典型的行业特色工科院校,不仅工科专业较多,而且立足于特色民航专业。这样院校中的法学专业,相比较政法类专业院校和综合性大学中的法学专业,在办学规模、师资力量和学生生源等方面确实存在一定劣势,不具备其他综合性院校和法学专业院校培养的法学本科生的就业优势,缺乏较强的竞争能力。我国高校中专门的航空类院校仅限于中国民航大学、中国民航管理干部学院、四川广汉飞行学院、广州民航职业技术学院、北京航空航天大学、南京航空航天大学、沈阳航空航天大学,但专门设置法学院的只有中国民航大学和北京航空航天大学。wWW.133229.CoM目前我国民航院校的法学专业人才培养计划或方案中普遍没有区分专业方向、特色课程,没有充分发挥民航行业与法学相结合的优势,没有形成以航空法学为特色的完备学科体系。

2.教育培养模式缺乏实践性。目前的民航院校法学专业由于受人才传统培养模式、办学客观条件等因素的影响,没有重视教育教学的实践性主旨,忽视了将法律运用到民航生产工作一线的要求,导致培养的法科学生只懂法学理论,不懂民航实践,这种教育培养模式将严重影响法科毕业生的实践操作能力,危及就业。

3.教育培养方式单一化。在市场经济条件下,教育培养的学生必须符合企业的需求,适应市场的需求,这就需要产学研的通力合作。而目前民航院校的法学教育培养方式单一,缺乏与民航行政机关、企业的合作,挖掘利用多种教育资源不够。一方面不能体现航空的行业特色;另一方面也不能发挥民航企事业单位实践的优势为教学所用,培养出来的法学学生不能很快地融入和适应民航企事业单位。

4.教学体系不能切合民航实际的需求。第一,课程设置。课程设置主要围绕国家统一的法学十四门核心课程,缺乏航空法学系统课程体系。虽然目前有些民航院校的航空法学专业安排了部分航空法课程,但缺乏航空法学的法律实务实训等技术性课程。第二,教学方法。只有改革教学方法,才能吸引学生的注意力,更好地教授课程内容。我国目前的航空法学教育缺乏调动学生主动性、思考性和动手性的教学方法,培养出来的学生一旦接触到实务便束手无策,一筹莫展。第三,考核与评价机制。当前的航空法学教育对学生的考核一般以书面的试卷考试为主,缺乏对学生航空法律掌握能力的分析评价,没有形成综合的实践考核与评价机制。

三、我国航空法学职业化实践教育培养模式的构建

航空法学职业化实践教育本文由收集整理培养模式改革是一个系统工程,需要结合民航强国战略精心设计,从基本框架、培养方式、课程设置、教学方法、考核评价等各个方面进行合理构建。

1.基本框架。为了构建具有明确目标性、系统性和特色性的航空法学职业化实践教育模式,我们提出“四个一”工程。具体是指:“强化一个重点,即建设民航强国为重点;发展一个专业,即建设与发展具有行业特色的航空法学专业;夯实一个平台,即打造航空法学职业化实践教学平台;培养一批人才,即培养大规模的服务民航的航空法学人才。

2.培养方式。积极加强与民航实务部门的联系,进行校企等联合培养,以拓展教学资源,共享教学成果。民航企业和民航院校共同构建基于行业标准的教师与学生培养平台:一方面选派教师到航空企事业单位学习,打造具有行业认可、理论实践结合的“双师”素质航空法学专业教学团队;另一方面,选派优秀学生到航空企事业单位学习实习,加强产学合作,满足市场需求的航空法实务技能人才,实现“双赢”。目前,中国民航大学法学院研究生导师遴选实行“双导师”制,研究生可在“二导”所在单位实训,参加他们的课题或案件。

3.教学体系。法学具有的先天职业背景决定了法学教育是一门应用性学科,具有较强的社会性和实践性特点;而民航业更是一门实践性学科,所以航空法学天生具有职业化、实践性的特点。因此,在教学体系上必须满足航空法学的职业化性质和民航的实践性本质。具体表现在:

第一,课程设置。课程设置上既要强调学术性,更要强调实践性。具体包括两大模块:第一模块是民航与法学基本理论知识,第二模块是航空法理论与实践课程。第一模块以民航概论和法学十四门必修课为导航课,具体包括民用航空基础、航空器基础知识、空中交通管理、机场及空港、航空运输及运营、航空运输安全及监管、法理、宪法、民商法、刑法、诉讼法、国际法等。第二模块的航空法理论课主要分为航空法概论、航空法律文献检索、航空公法、航空私法,在此基础上根据不同院校的优势和特色细分为航空商业与法律、航空运输法律和政策、航空保险法、航空电子信息服务法律、航空航天知识产权法、航空器事故调查与法律,航空刑法、航空犯罪与预防、航空保安法、卫星通讯与法律,民航行政监管、国际航空法、比较航空法、航空航天法、外层空间法、国际航空法等。

第二,教学方法。航空法学不仅仅是给学生传授航空法学理论,而且还要让学生运用相关理论解决航空运输生产实践中碰到的法律问题,这就需要充分运用各种教学方法,从听说读写四个方面锻炼学生的实际能力和素养。听是指听教师传授各部门法的课程;说指通过辩论法、情境模拟法、案例教学法、探讨教学法等锻炼学生的语言功能,将之用于民航法律的实务中;读是指大量阅读在法律文献课程中查找到的文献书籍、法院判例等,深入了解民航与法律知识;写是通过学年论文、毕业论文、读书报告、案例分析报告、实习报告、模拟法庭法律文书等锻炼学生的动手能力。总之,运用这些教学方法增强学生对航空法学的感性认识,激发学习的兴趣,最大限度地调动和提升他们的应用能力与实践能力。

关于航空航天的论文例5

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)37-0172-02

航空航天技术是表征一个国家科学技术先进水平的重要标志,是力学、热力学、计算机技术、材料学、自动控制理论、电子技术、喷气推进技术及制造工艺等技术的综合体现[1],是衡量一个国家国防实力,工业实力和科研实力的重要指标之一。近年来,国家大力发展航空航天事业,为了振兴国家,促进我国航空航天事业的快速发展。很多航空航天类的院校比如北京航空航天大学、哈尔滨工业大学等相继开设了公共选修课《航空航天概论》,受到在校大学生的一致认可,特别是“神舟号”系列载人飞船发射成功以后,航空航天知识受到更多学生的关注[2]。因此,开设公共选修课《航空航天概论》,普及航空航天的基础知识,日益受到学生们的欢迎。

《航空概论》课程是我校(郑州航空工业管理学)针对航空特色面向全校开设的公共选修课程。本课程的开设目的有两方面:一是使学生初步建立航空技术的基本概念和基础知识。二是拓宽学生的视野,扩大知识面,培养他们学航空、爱航空、投身于航空事业的兴趣,使他们初步建立航空工程意识,为今后的工作奠定基础。

一、本课程的教学现状

《航空概论》作为一门全校公选课,开设对象以低年级学生为主,选课的学生人数多,学生专业知识背景很复杂,层次参差不齐,而且这门课程涉及的学科也比较多,其中有些理论知识,例如空气动力学、飞机发动机对很多学生来说比较抽象、难理解,特别是人文社科类的学生,感觉课程内容枯燥、机械呆板,提不起学习的兴趣。在教学中,教师讲课费劲,学生厌学,难以取得良好的教学效果,这种情况下,迫切需要采取合适的教学方法和手段,优化教学效果。

二、教学内容的优化

《航空概论》是一门关于航空方面知识介绍的基础课程,基于课程的性质和目的考虑,教学内容应该通俗易懂,不能有太多专业性很强的词汇,要注意扩宽知识面、保持内容的系统性,反映出科学前沿,同时还需要不断加强趣味性与知识性,在实际当中要注意教学内容的丰富多彩,比如有鸟类飞行可延伸到现在飞机,有放风筝延伸到飞行原理,进而讲解飞机的构造原理,让学生在感兴趣的事例中汲取航空知识。这样做即可提高学生学习兴趣,让学生积极主动的学习,又可以达到科学普及的目的。

三、教学方法的多样化

《航空概论》是一门以基础知识为主的课程,信息量大,且大多数内容以讲述为主。为了避免课堂教学枯燥乏味,提高学生的学习兴趣,在授课时,应该采用多样化的教学方法。作为授课教师,通过不断的探索,总结经验,请教有经验的老教师,总结了以下几种教学方法:

(一)互动、自主式教学方法

“教”与“学”是相辅相成的,缺一不可。若要提高教学效率,就要让学生充分参与到教学过程中,变被动学习为主动学习。例如为了让学生更了解世界航空发展历史,教学中可布置作业,让学生收集自己感兴趣的航空器的各种资料,包括航空器的图片、型号、性能、发展概况等,然后上台介绍给大家,通过收集、讲解的方式,调动了学生的积极性,增加课堂的趣味性,同时扩大知识面,增长更多课本之外的知识。

(二)启发、联想、讨论式教学方法

在讲述某些章节内容时,要注意启发学生的想象力,激发学生兴趣,强化学生自主学习和知识迁移的能力。例如,在讲解伯努利定理时,由于公式内容比较抽象,学生不容易理解和记忆,如果直接向学生灌输定理的内容和公式,学生的学习效果不是很理想。在这种情况下,可以设定一系列问题。引导学生自己推导出定理的内容。具体授课过程:两只手各拿一张纸,向纸中间吹气,让学生观察。问题1:发生了什么现象,学生答两张纸相吸了。问题2:两张纸为什么会相吸,学生答两张纸中间的压强变小了。问题3:压强代表的是空气中的那种能量?学生答“势能”。问题4:当压强减小时,空气中哪个参数变大了?学生回答“速度”。问题5:速度代表着空气的哪种能量?学生回答“动能”。问题6:当速度增加时压强为什么会减小?引导学生主动思考、相互讨论,再进一步引导,势能和动能的关系,以及能量守恒定律,最后总结出伯努利定律的相关知识。通过这种问答式的教学模式,让学生自主参加到课堂中,主动思考,积极讨论,提高了学习兴趣。增强教学效果,对所学的知识记忆更加牢固。

四、教学手段的多样性

教学手段的多样性对提高课程的教学效果和质量具有十分显著的作用。对于综合性强、信息量大的航空概论,采用多种教学手段,在有限的学时内,让学生尽可能多的去了解航空知识,显得尤为重要[4]。因此要不断的改进教学手段,充分利用多媒体技术、网络课程、慕课、课外实践等方式,为学生创造一个快捷、高效的学习环境,提高教学质量。

(一)多媒体教学

多媒体技术集声音、图片、视频、动画、文字于一体,有着文字信息无法比拟的优势。很多的知识比如讲解燃气涡轮发动机的工作过程,如果仅仅依靠课本上的文字和教师的口述,学生很难形成直观的印象,甚至费劲口舌,也无法让学生真正的理解。而采用多媒体的形式,通过视频和动画把气流在发动机各部件的工作过程进行完整的演示,可以非常直观和形象的把信息表达出来[4],便于学生理解、加深印象,获得良好的教学效果。

(二)网络课程开设

我校结合自己的教学实际,开通了网络教学平台,并为每个教师和学生设置了一个网络账号,教师可以通过自己的平台,上传一些与课程相关的资料。可以在网络平台建立:(1)飞机图片库。将国内外典型的军用、民用飞机的形状,特征、尺寸和功能建立档案,通过对比学习,学生可以了解更多飞机知识。锻炼了学生的观察能力,加深理解所学知识,开阔眼界,拓宽思路。(2)飞机影片库。把一些战争场面中飞机的飞行状况和性能通过影片展现出来,使学生身临其境,在感受战争的残酷性的同时更加意识到飞机在现代战争中的重要作用,增强学生航空报国、为国争光的主人翁意识和责任感[5]。(3)老师可以将课程的重点难点上传至网络平台,与学生通过网络进行答疑解惑。学生随时随地可以在线学习,方便快捷,提高学习效率。

(三)慕课

慕课,英文名MOCC(Massive Open Online Course),意思为“大规模、开放性的在线课程”,由教师负责、很多学生参与,集讲课视频、作业、互动、测试相交织的网络教学模式。将慕课翻转课程的教学理念和教学模式应用到《航空概论》的教学实践中,课前学生学习在线课程,积累知识,为上课做准备。课中学生充分参与到课堂中,进行师生之间、学生与学生之间的讨论、交流(包括成果展示)、评价(包括学生互评)等学习活动。一方面提高了学生自主学习、合作学习的能力,另一方面培养了学生创新能力和解决问题的能力。

(四)课外实践活动

为了进一步提高学生的学习兴趣,可以把动手能力强、学有余力的学生组织起来,成立航模队,进行飞机模型的设计与制作。把课堂上学习的理论知识如空气动力学、飞行原理与实践动手相结合。现在,航模队的学生不仅可以做出纸质、木质的飞机模型,还能做出可以遥控指挥的飞机模型。并且,通过自学学习遥控飞行器的技术,已经具备航模飞行表演的能力,个别学生还参加2016年央视春节联欢晚会广州分会场上的飞行表演。通过课外实践,逐步培养学生创新、思考、维修飞机航模的基本能力,增强学生的团队协作、集体荣誉感的观念。同时可以带动更多同学参与到航空航天科普创新活动中,充分利用课余时间,发展学生的个人兴趣,提高学生的创新思维和实践动手能力,增强了我校学生的综合素质。

五、结论

《航空概论》是一门涉及多学科多领域的综合性课程,且选课学生的背景专业存在很大差异,如果采用单一的教学方法和教学手段难以满足课程教学的需要,因此进行教学改进是现实教学发展的需要。通过一系列的措施和教学改进,提高了学生对本课程的学习热情,增强了学生的自主学习和解决问题的能力,得到了良好的教学效果。

参考文献:

[1]谢础,贾玉红.航空肮天技术概论[M].北京:北京航空肮天大学出版社,2005:9-1.

[2]王文虎,“航空航天技术概论”教学改革与实践研究[J].科技咨询,2007,(7):100.

关于航空航天的论文例6

【中图分类号】 V11 【文献标识码】A

【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2017.05.006

深空探测是人类航天活动的重要领域,是人类了解太阳系和宇宙,进而考察、勘探、利用甚至定居其他星球的第一步,是继卫星应用、载人航天之后的又一航天技术发展新领域。深空探测对一个国家的科学研究、经济发展和军事应用都有无比重要的作用,已作为衡量一个国家综合国力和科学技术发展水平的重要特征与标志,引起世界各国的极大关注。美国、欧空局、俄罗斯、日本以及印度等世界主要航天大国都提出了未来的深空探测计划,要对各大行星及其卫星进行载人或无人探测。

2007年10月24日,我国成功发射嫦娥一号探月卫星,实现了中华民族的千年梦想。2013年12月2日,我国发射嫦娥三号探月航天器,它不仅成功地在月球表面实现了软着陆,并且还在月球上释放我国首辆“玉兔”月球车,对月面进行巡视勘察,获取月球物质成分,发回数据和图像供进一步分析研究。此次探月成功开启我国航天的新篇章,使我国成为继美俄之后第三个在月球实施探测器成功软着陆的国家。2016年11月3日,随着我国大型长征5号运载火箭成功发射以及其他深空探测技术和经济实力的提高,我国已具备探测火星甚至更远太阳系行星的能力,正在开展以火星、金星、小行星探测等太阳系行星探测任务的实施方案论证。

目前,深空探测器的导航主要依赖于地球上的深空测控网进行遥测遥控。由于深空探测器距地球遥远、飞行速度快、运行时间长,这种基于地面测控的导航方法在导航精度、实时性、覆盖性、可靠性等诸多方面受到限制,难以满足深空探测对高精度实时导航的迫切需求。自主导航是指不依赖地面支持,而是利用航天器上自备的测量设备,实时地确定自身位置和速度或进行相关的轨道确定和导航参数解算。深空探测器实现自主导航一方面可以克服地面测控导航在实时性、运行成本和资源上的限制,增强深空探测器的自主生存能力;另一方面可与地面测控相互补充,共同提高深空探测器的导航精度和实时性。因此,深空探测器自主导航技术受到了国内外广泛的关注,是当今航天科技与应用优先发展的关键技术之一,也是深空探测器自动飞行控制技术发展的趋势。

目前,我国2030年前深空探测总体规划已经完成,第一阶段的火星探测任务实施已经启动。基于此,本文对深空探测器自主导航方法、自主导航关键技术、发展趋势以及方案设计等问题进行讨论与分析。

深空探测自主导航方法

天文导航。天文导航是以已知星历的自然天体作为导航信标,利用光学导航敏感器对导航信标进行成像,通过图像处理算法对导航信标进行识别定位,根据导航信标的星历信息或特征信息,结合光学导航敏感器的内外参数,提供高精度的惯性视线指向,从而进行载体姿态位置确定的一种导航定位方法。天文导航无需地面无线电设备参与,自主性、安全性和隐蔽性强,对行在深空中无法依赖地面测控的探测器而言,有着得天独厚的应用环境。根据观测天体信息的不同,天文导航可分为基于太阳和行星天文导航以及基于小行星的天文导航两种。

(1)基于太阳和行星天文导航。利用太阳和行星进行自主导航是最为成熟的天文导航方案。将太阳和行星作为导航信标,确定探测器导航参数。由于太阳和行星在任意时刻的位置可根据星历获得,通过探测器上安装的天体敏感器观测探测器与行星之间的夹角、行星与恒星之间的夹角和行星视线方向等,并通过滤波算法即可确定探测器的位置姿态信息。

将太阳和行星作为导航信标,被动接收这些天体自身辐射的光学信息进行导航,太阳和行星在空间的运动规律不受人为改变,从根本上保证了这种导航方式的自主性和可靠性。而且,天文导航可以同时提供导航位置和姿态信息,导航精度高,导航误差不会随时间积累,并且仅利用探测器上安装的天体敏感器件(太阳敏感器、行星敏感器、星敏感器以及红外地平仪等),无需额外增加其他硬件设备,设备简单造价低,便于推广应用。

早在20世纪60年代,美国“阿波罗”登月计划中就已经使用了这种导航方法。1982年美国JPL实验室研制的自主导航系统用于木星的飞行任务,它是利用光学敏感器测量恒星与行星之间的夹角进行导航。2004年JPL研制的“勇气号”火星车,是利用太阳敏感器测量太阳方位角和高度角来进行导航的。

(2)基于小行星的天文导航。小行星是太阳系中类似行星环绕太阳运动的天体,由于其体积和质量比一般的行星小很多,因此称为小行星。利用探测器在飞行过程中遭遇到的近距离小行星进行定位,可以大大提高导航的精度。

基于小行星的天文导航技术中,非常关键的一步是导航小行星的筛选,导航小行星的选择在探测器发射前期就需要完成。首先,利用设计探测器的标称轨道和小行星的星历,筛选出对应时间区间的小行星列表;然后根据绝对星等约束,筛选出满足导航目标亮度要求的小行星列表;之后,根据探测器相对小行星视线方向和探测器当前的期望姿态,考虑到相机的安装位置和可能成像到相机的恒星数,可以给出对应时间区间的可用小行星列表;最后,优化导航小行星列表,保证每个观测窗口对导航小行星拍照所需要的机动时间最小。

基于小行星的自主导航已经成功地应用在了“水手号”“旅行者号”和近期的“深空一号”探测器中。深空一号通过扫描星体和小行星,从而确定自身所在的位置。我国发射的第二颗探月卫星、第二颗人造太阳系小行星“嫦娥二号”,在完成了一系列工程与科学目标,获得了分辨率优于10米月球表面三维影像、月球物质成分分布图等资料,如图1所示。2011年4月1日,嫦娥二号拓展试验展开,在完成绕月探测和日地拉格朗日L2点科学探测任务后,对深空4179号小行星(图塔蒂斯)进行近距离飞越探测。为确定小行星的精确运行轨道,2012年5月至12月,中国科学院国家天文台兴隆站、紫金山天文台盱眙站和云南天文台丽江站等3个台站参与了4179号小行星观测任务,共获得175组高质量观测图像,为复核确认和自主确定小行星的高精度轨道提供了有效数据支持。

基于序列图像的自主导航。基于序列图像的自主导航是利用成像敏感器获取天体表面图像序列信息,通过对该序列图像进行处理分析从而获取探测器的位置、速度和姿B等导航信息。根据所采用敏感器的不同,基于序列图像的自主导航可以分为两类:主动式和被动式。

基于序列图像的主动式自主导航是采用激光雷达主动成像敏感器感知探测器着陆环境。首先,激光雷达可以直接测量着陆器相对着陆区域的斜距信息,然后将激光雷达测量的数据和着陆器当前位姿估计结合,生成数字高程图。最后,利用相关性方法或模式匹配方法,将获得数字高程图与着陆器存储的参考地形库进行比对,从而得到着陆器的绝对位姿估计。

相较于主动式导航,以光学相机为敏感器的基于序列图像的被动式导航也是深空探测着陆过程中非常有效的一种自主导航手段。由于探测天体的表面分布着大量形状各异的陨石坑、岩石和纹理等天然陆标,利用这些路标图像信息能够获取完备的探测器位置和姿态信息。

2000年美国NEAR小行星探测器首次进行了采用陆标光学图像的导航。2004年美国的“漫游者”火星探测器通过下降图像运动估计系统(DIMES),在着陆过程中通过跟踪3幅序列图像中的相关图像块,实现对探测器水平方向速度的估计。中国的“嫦娥三号”月球着陆器在接近段飞行过程中,首次利用光学相机观测预定着陆区实现月球软着陆粗避障。

X射线脉冲星自主导航。脉冲星是高速旋转的中子星,是一种具有超高密度、超高温度、超强磁场、超强辐射和引力的天体,能够提供高度稳定的周期性脉冲信号,可作为天然的导航信标。X射线脉冲星是高速自转的中子星,具有极其稳定的周期性,被誉为自然界最精准的天文时钟,特别是毫秒级脉冲星的自转周期稳定性高达10-19-10-21,定时稳定性为10~14/年。利用X射线脉冲星导航能够提供10维导航信息,包括3维位置、3维速度、3维姿态和1维时间。将脉冲星作为导航星,在全太阳系可见,不存在任何遮挡问题,并且也没有人为的破坏与干扰,是一种绝佳的导航星。因此,脉冲星能够成为人类在宇宙中航行的“灯塔”,为近地轨道、深空和星际空间飞行的航天器提供自主导航信息服务。

基于脉冲星的自主导航原理是:探测器飞行过程中实时接收空间中不同方向的脉冲星X射线信号,并测量到达光子的时间、强度、流量和相对于探测器的方位,再对比星上保存的脉冲星星图,利用导航算法获取探测器的位置速度和姿态等信息。图2为脉冲星导航原理示意图。

1976年,搭载X射线探测器的Ariel-5天文观测卫星发现了首颗X射线脉冲星,目前发现和编目的脉冲星已经有2000多颗。美国1999年搭载X射线探测器的ARGOS卫星发射升空,用于导航方案的实验验证。2004年初,美国提出了《基于X射线源的自主导航定位验证》(XNAV)的预研计划。2013年,欧盟启动了利用脉冲星信号为进行实时导航和精确授时的项目研究计划。我国在X射线探测上也进行了多方面研究。2016年11月10日,我国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭,成功发射了脉冲星试验卫星。该星主要用于验证脉冲星探测器性能指标和空间环境适应性,积累在轨试验数据,为脉冲星探测体制验证奠定技术基础,这也是世界上首颗脉冲星导航试验卫星(XPNAV-1)。我国后续还计划用5~10年的时间,建立精确的脉冲星导航数据库。

深空探测自主导航的关键技术

量子惯性测量器件。在深空探测任务中,惯性导航系统也是不可缺少的导航方式,尤其在变轨和着陆阶段,惯性敏感器可用于测量探测器自身的转动角速度和受外力产生的加速度,经过导航解算之后可以提供探测器的速度、位置和姿态信息。传统惯性测量器件受体积、精度等的限制,在深空空间辐照、电磁干扰条件下,精度更是难以保证。近几年来,美英科学家提出了基于各种量子效应和微加工技术的新型惯性导航技术,称为量子导航。量子导航的关键器件主要包括原子陀螺仪和原子加速度计。

(1)原子陀螺仪。原子自旋陀螺是利用碱金属原子自旋的拉莫尔进动来实现角速度的测量。原子陀螺仪可分为原子自旋陀螺和原子干涉陀螺两类。原子干涉陀螺与光学中的Sagnac效应类似,经过激光深度冷却以后,原子会产生较强的相干性,物质波属性变得明显,利用这种物质波的干涉可以实现角速度的敏感测量。原子自旋陀螺有两种实现方案:一种是利用双核素法的核磁共振原子自旋陀螺,一种是工作在自旋交换无弛豫态下的原子自旋陀螺。

传统的陀螺仪零偏漂移最好可以小于,而原子陀螺仪的理论精度可达,可以大大提高惯性测量的精度。目前国外已经研制了样机原子自旋陀螺,并正在发展低功耗、小型化的原子自旋陀螺,我国北京航空航天大学也在开展原子自旋陀螺的研制工作。对于原子干涉陀螺而言,体积相对较庞大,稳定性也有待提高,因此后续的工作主要集中在小型化和提高稳定性等方面。

(2)原子加速度计。原子加速度计、重力仪或重力梯度仪也是利用冷原子干涉效应来实现的,因此其发展通常是伴随冷原子干涉陀螺仪的发展始末。其零偏漂移可以小于,比传统的加速度计低5个量级。利用高灵敏度的加速度计感应作用在探测器上的非重力,进而实现对随机扰动的建模或者补偿。

目前高精度的原子加速度计实验样机已经成熟,但是如何从实验室样机到实用的高精度加速度计测量设备、如何减少体积功耗以及成本、如何增强原子加速度计的稳定性是未来研制的重要方向。

X射线探测器。X射线脉冲星自主导航是一种精度极高的自主导航方式,而X射线探测器是脉冲星自主导航系统的关键部分。目前,研制中的X射线探测器主要分为三种,分别为气体探测器、闪烁探测器以及半导体探测器。复杂的深空探测环境以及深空探测任务要求X探测器具有高能分辨率、高时间分辨率、大面积、重量轻、体积小、无需低温制冷等特点。这就需要进一步提高探测器单位面积的探测效率,研究大面积MCP探测器拼接技术,解决碘化铯的潮解问题、缩短镀膜的时间和装配时间,提升探测器的信噪比等。

光学成像敏感器。深空探测自主导航系统对于光学敏感部件的精度和灵敏度较高、体积小,因此对于光学敏感器的光学、结构、机构、热控和杂光消除等有着严格的标准,对于这些关键性技术的改进将会推动深空光学敏感器研发工作。小型化和低成本是未来航天器发展的主要方向之一,因此微小型甚至纽扣式星敏感器必然会出现在未来的探测器中。利用纳米光学技术设计微小型星敏感器光学系统将是未来突破现有星敏感器成像机制的关键研究技术。此外采用新的高性能微型图像传感器,也是微小型星敏感器研究的重点研究内容。在探测器对姿态控制精度要求不断提高的情况下,提高星敏感器姿态测量精度是一项关键技术。采用多视场的光学敏感器感器设计方法,可以在不改变探测星等的情况下减小视场,保证星敏感器的姿态测量精度;提高星敏感器光电探测系统的动态性选用高灵敏度的探测器,减小电路噪声以及在轨高动态情况下杂散光对星敏感器的影响。

在深空探测器对姿态控制精度要求不断提高,对于光学敏感器的体积、光学结构、热控系统等有着严格的要求。为了减小敏感器的体积,实现敏感器的微小型,研制高性能微型图像传感器、利用纳米光学技术设计微小型星敏感器光学系统将是突破现有星敏感器成像机制的关键技术;多视场光学敏感器感器可以在不改变探测星等的情况下减小视场,保证星敏感器的姿态测量精度,也是目前研究的一项重点技术。为了进一步提高星敏感器姿态测量精度和动态性,如何减小电路噪声、如何减小在轨高动态情况下杂散光对敏感器的影响也是亟待解决的关键问题。

自主导航信息处理算法。导航信息的自主获取与处理是实现自主导航与控制的前提。为了提高自主导航系统的性能,必须对获取的各种传感器信息进行合理处理,从而提取高精度的导航信息。对于光学成像测量和图像导航,图像处理是是获取高精度的导航天体信息的核心;而对导航信息的处理,多信息融合算法是提高导航精度的关键。

目前深空探测任务大多应用光学成像敏感器进行观测,光学导航信息的获取与处理是一项核心技术,其主要包括三个方面:图像预处理技术、高精度形心提取技术和亚像素处理技术。图像预处理的目的是去除图像的噪声,保证目标之间的对比度。由于光学成像敏感器自身存在缺陷并且电子设备噪声也会引入图像噪声点,这些噪声点都会改变目标天体之间的强度对比,影响后续的图像处理结果;在星图成像过程中,诸多的噪声因素会影响质心定位的精度,以及星图质心中心的提取精度,这些都会影响敏感器最终的测量精度。

深空复杂环境下,探测器缺乏地面站有利支持,探测精度、可靠性及生存能力受到严重制约,任何单一传感器很难对环境有准确的描述。因此,需要将信息融合处理算法引入到自主导航中,利用多个传感器获得的多种信息特性,从而获得对环境或对象特征更全面、正确的认识。信息融合算法是一种能够同时利用多种观测信息,并通过信息融合将他们有效地结合起来的导航算法。根据对敏感器观测数据处理方式的不同,可分为批量处理算法和递推处理算法两种。

批量处理算法从原理上说是根据某时刻得到的一批观测数据进行反复的迭代运算得到下一时刻的最优状态估计。探测器初始轨道的确定经常用批处理算法,深空1号利用最小二乘的批量处理算法估计了探测器的轨道参数;递推处理算法通过实时观测实现数据实时更新,并通过数据处理得出新的估计数据。该算法通常用在轨道观测实时处理阶段。

自主导航与控制的仿真验证技术。由于深空探测是一项历时久、风险大、成本高的一项大型工程,尤其是一些载人的深空探测任务。因此,在计划实施之前,需要对所设计的导航控制方案的有效性、可行性和实用性进行反复验证,以提高任务成功概率,节约成本,更是对航天人员生命安全的保障。

为了验证所设计的深空探测自主导航与控制方案的有效性、可行性和实用性,必须针对深空天体探测任务的特点,建立完善的地面仿真试验验证系统,也是深空探测自主导航与控制技术能够转入工程实施的基础和前提。这就需要构建完善的星座数据库、模拟探测器的实际飞行运动环境以及构建完善的仿真系统可行度评价体系。

深空探测自主导航技术的发展趋势

提高导航软件的集成化和模块化。深空探测计划中,由于每次发射任务的探测器所要完成的任务不同,一些探测器会经历巡航段、目标捕获段、飞越段、环绕段和着陆段等,而一些探测任务探测器只经历其中一部分A段。这些探测任务特点不同,但是导航手段却有着相似之处。例如提取分析导航信息、解算导航参数、补偿校正误差以及评估导航性能等,所用算法和流程都是相同或相似的。因此,未来高度集成化和模块化的导航软件是发展的必然趋势,这不仅可以缩短研发周期、减少工作量,而且可以降低成本、提高软件的可靠性。

提高小型化传感器的环境适应性。随着深空探测技术的不断发展,空间任务更强调规模化、小型化、高精度、低成本和低功耗。因此,微型化、高精度、高环境适应性是未来的深空导航敏感器的主要发展方向。此外,由于深空环境是复杂多变的,空间中的等离子体、高能粒子、空间辐射及振动、温度变化等空间因素无法准确预测,会直接影响传感器正常工作,因此,提升敏感器环境适应性也是自主导航技术中一个重要的发展方向。

实现多源异质信息融合。随着深空探测器导航技术的发展,越来越多的导航方式被引入,有效的传感器也越来越多,比如星敏感器、摄像机、惯性器件、X探测器等。这些不同传感器测量原理不同、输出的信息频率不同以及输出时间不同步等。多源异质信息融合旨在任何环境下,建立统一的信息融合理论,将这些不同传感器的信息进行融合,甚至实现传感器的即插即用功能。在此基础上,构建复杂环境下的多源异质信息融合性能评估准则,进一步优化融合算法和系统导航方案。

实现故障自动检测。组合导航并不是简单地将各种导航系统集合在一起,而是将所有参与测量的导航系统的输出信息,通过导航计算机,形成了一个有机的整体。通过有效的数据融合手段,校正误差、优化导航结果。深空探测过程中,一些导航设备进入复杂未知的环境之后,有可能会出现故障,从而导致组合导航无法进行。因此,未来的自主导航系统会朝着故障自动检测的方向发展,当系统检测到故障时,自动隔离故障子系统,自主切换组合模,实现系统自我修复,保证导航持续进行,进一步确保深空探测任务的成功实施。

深空探测自主导航方案

根据不同的飞行阶段,深空探测器飞行可以分为发射段、分离段、巡航段、捕获段、环绕段、着陆段、巡视段等阶段,其中发射段距离地面最近,通常采用地面无线电测控技术,不需要自主导航。在其他不同的飞行阶段,由于探测器所处的空间环境不同,因此自主导航所用导航敏感器、观测对象、图像处理方法以及信息融合算法也不尽相同。

分离段。为了及时修正深空探测器入轨偏差,保证后续巡航及交会等阶段的任务精度,需要精确确定探测器从地球停泊轨道逃逸后的轨道姿态运动状态。在逃逸分离段,地球和月球是探测器的最佳导航目标天体,因此分离段的自主导航系统主要采用基于地月及星光信息的自主导航。定姿方面使用星光观测结合惯性元件完成。

巡航段。巡航阶段,探测器运行在地球与探测目标天体之间的广阔空间,与地球及目标天体相距都在104km以上。由于与主要引力体相距遥远,且巡航阶段运行时间长,惯性导航测量仅适用于该阶段姿态确定以及中途修正的机动测量。天文导航和图像视觉导航是满足该阶段全程应用可行的方案,其中天文导航应用范围更广、成本更低,可靠性更高,因此已在多个深空探测任务巡航段飞行中获得应用。巡航轨道附近的行星、小行星甚至彗星都可作为导航观测目标,如深空1号的自主导航方法。

捕获段。在接近目标天体的捕获段,探测器与地球距离远、飞行速度快,持续时间比较短,依赖地面导航方法对深空探测器进行导航在实时性、覆盖性、可靠性等诸多方面受到限制,难以满足探测器捕获段对高精度实时导航的迫切要求。在此阶段,探测器距离目标天体较近,目标天体观测十分方便,因此使用天文敏感器连续摄取目标天体及其周围天体的图像信息,经图像处理后提取天体在敏感器成像面上的质心,结合探测器的惯性姿态和目标天体的星历确定探测器相对目标天体的轨道和姿态,以修正探测器轨道偏差,确保探测器顺利入轨。

环绕段。与捕获段类似,在探测器环绕段中,地面无线电双向时延大,地面基线短,因此依赖地面信号的导航方法无法用于探测器高精度导航。此外,环绕段还受到目标天体背面不可见因素的影响,天文自主导航方法存在导航信息缺失的区间。因此,为了提高环绕段自主导航精度和稳定性,利用探测器飞行动力学作为导航系统递推模型,以目标天体的视半径和中心指向等信息作为天文量测信息,估计轨道参数,从而实现探测器环绕段精确导航。

于1971年5月发射的水手9号火星探测器验证了捕获段和环绕段的自主导航技术。星上摄像机拍摄到的恒星背景下的火卫一和火卫二的科学图像被用于实时导航,帮助探测器顺利完成了火星捕获段和环绕段的导航任务。

着陆段。在深空探测器自主着陆或附着过程中,探测器需要根据目标天体的表面情况,自主选择安全着陆点,因此对探测器导航系统的精度和实时性要求很高。单纯依靠一种导航手段难以满足精度和实时性的要求。在此阶段,对地距离、速度及三维地形图像信息是容易获取的导航量测信息。因此,着陆段以惯性测量单元为核心导航敏感器,配以距离/速度/图像测量信息对惯性导航结果进行修正,可实现探测器精确着陆和自主避障。

我国的“嫦娥三号”自主导航系统就配备了惯性测量单元(IMU)、激光测距敏感器、微波测距敏感器、光学成像敏感器、激光三维成像敏感器,它利用多种敏感器的信息实现了探测器精确软着陆并自主避障。

巡视段。着陆之后巡视器在天体表面运动,开展各项科学探测活动。这一阶段,地面测控站的无线电信息时延大、覆盖范围有限,目标天体表面环境复杂,该阶段对长时间导航系统的自主性、精确性和可靠性要求高,因此,通常采用组合导航的模式。可利用视觉里程计或立体视觉相机,采集周围环境图像,通过图像分析确定环境对象和巡视器的相对位置,并识别障碍物;惯性导航系统同时提供位置速度和姿态,并通过天文敏感器测量一个天体的高度或顶距,可以获得有关巡视器的地理位置。将这三者的信息进行有效融合,就可以确定巡视器的导航参数。

2004年着陆火星的“勇气号”就配备了完善的导航传感器(如图3所示),包括立体视觉相机、IMU、里程计和太阳敏感器,用于巡视器的自主导航、路径规划以及障碍检测。

深空探测是人类开展航天活动的重要内容,也是我国太空战略的重要组成部分。自主导航技术作为深空探测中一项关键技g,是保障探测器安全、提高探测器精度、确保探测任务成功实施的重要因素。随着中国深空探测活动的不断开展,自主导航技术迎来了新的机遇和挑战。以牛顿理论为基础的传统导航观测模型已难以满足高精度观测的要求,广义相对论正在成为高精度大尺度时空计量的理论基础。以基于X射线脉冲星的自主导航、视觉导航以及基于原子量子效应的高精度惯性导航技术为代表的新型自主导航技术正在快速发展。因此,把握时机,加快自主导航的研究步伐,攻破技术难点,才能为我国深空探测事业做好技术储备,全面提升我国太空力量,为走向太空奠定坚实的基础。

参考文献

韩鸿硕、李静,2008,《21世纪NASA深空探测的发展计划》,《中国航天》。

刘基余,2009,《略论航天器自主导航的技术途径》,《遥测遥控》。

张纪生,2002,《我国近地航天器实现自主导航的几种可能途径》,航天测控技术研讨会。

魏二虎、李冠、刘经南等,2009,《脉冲星用于深空探测器导航定位及授时的探讨》,《测绘地理信息》。

邹宏新,2014,《新一代惯性导航技术――量子导航》,《国防科技》。

梁斌、朱海龙、张涛等,2016,《星敏感器技术研究现状及发展趋势》,《中国光学》。

宁晓琳、吴伟仁、房建成,2010,《深空探测器自主天文导航技术综述》(下),《中国航天》。

黄显林、姜肖楠、卢鸿谦等,2010,《自主视觉导航方法综述》,《吉林大学学报》(信息科学版)。

关于航空航天的论文例7

一、我国民航航班延误中的合同关系

(一)航空运输合同的订立与消灭。民用航空运输是消费者与承运人之间的一种服务交换活动,以法律形式表现便是航空运输合同。航空运输合同是承运人按合同约定将旅客或者货物从出发地点运输到约定的目的地点,旅客、托运人或者收货人支付票款或者运输费用的合同。

航空运输合同是诺成合同,当消费者与航空承运人双方意思表示一致,便成立了合同关系。对承运人而言,应当履行在约定时间内将旅客或货物从出发地点运输到约定目的地点的义务,以及在航空运输合同中与旅客附加约定的义务。对于旅客,应当履行给付的义务。当双方当事人都按合同约定完成了合同中规定的义务时,合同关系归于消灭。

(二)航班延误后航空运输合同的履行不能。合同履行不能,即合同双方当事人的一方不能如约履行合同内容。对旅客而言,旅客自买到机票时起就和航空承运人之间形成了合同法规定的运输合同法律关系。其义务是在规定的时间内办理乘机手续。若需单方面终止合同,应当履行通知义务,即向合同另一方当事人表示自愿放弃乘坐行为,提前终止航空运输合同,否则对于违约所造成的后果承担违约责任。《中华人民共和国民用航空安全保卫条例》第19条规定:“旅客登机时,承运人必须核对旅客人数。对已经办理登机手续而未登机的旅客的行李,不得装入或者留在航空器内。旅客在航空器飞行中途中止旅行时,必须将其行李卸下。”如以上规定,若已到达合同履行时间,旅客单方面中止合同又不履行通知义务时,势必会造成航空承运人的不便,进一步导致航班延误等其他损失,此时该旅客应在自己所造成的延误航班的损害范围内负违约损害赔偿。

对承运人而言,其主合同义务是按合同约定履行义务。告知、服务、补救和赔偿是航空承运人在遇到航班延误时的主要义务。为保护消费者的权益,旅客对应享有的权利是知情权、选择权、索赔权。对承运人的义务及旅客权利的保证,在我国《航班正常管理规定》中有详细的说明。《航班正常管理规定》第二十条规定“在掌握航班延误、取消信息后,各单位应按照各自职责,做好信息告知工作。第一,承运人应通过官方网站、呼叫中心、短信、电话、广播等方式,及时、准确地向旅客航班延误、取消信息及航班动态。第二,候机楼内的公共平台应向旅客通报航班延误、取消信息。第三,航空销售人应按承运人要求将航班延误、取消的信息及时告知旅客。第四,空管部门应及时将天气状况、流量控制和航班放行等信息告知承运人和机场。第五,各单位应加强协调,确保对外的航班信息一致。”此条规定便要求承运人尽告知义务。若未尽到以上义务则构成违约,应当对于航班延误后的损失承担赔偿责任。

二、我国民航航班延误中的责任分析

(一)旅客造成航空延误后果的责任承担。从旅客方面出发,航班延误若因为旅客单方面终止航空运输合同后,如上述合同关系的分析,当事人并未遵循诚实信用原则,违反后履行合同中的通知义务时,旅客应当对由于其违约行为导致的航班延误等其他损失承担违约损害赔偿责任。

(二)航空承运人不合理延误的责任承担。从承运人的角度出发,若航空运输发生不合理延误,则应当承担违约责任;反之,则不需承担责任。其中的不合理延误是指航空承运人的过错而导致的延误,例如机务维护、航班调配等;由于天气、突发事件等不可抗力因素或空中交通管制、安检等的延误为合理延误,承运人不承担责任。

航班延误引发的承运人归责原则为过错推定原则。据《华沙公约》规定,承运人对于因航班延误造成旅客、行李及货物的损失应负责任。承运人因航班延误产生的责任与其对旅客造成伤亡和损害及货物灭失的责任相同。从我国《航班正常管理规定》中也可以看出:“发生航班延误或取消后,承运人或地面服务人应当按照下列情形为旅客提供食宿服务。第一,由于机务维护、航班调配、机组等承运人自身原因,造成航班在始发地延误或取消,承运人应当向旅客提供餐食或住宿等服务。第二,由于天气、突发事件、空中交通管制、安检以及旅客等非承运人原因,造成航班在始发地延误或取消,承运人应协助旅客安排餐食和住宿,费用由旅客自理。第三,航班在经停地延误或取消,无论何种原因,承运人均应负责向经停旅客提供餐食或住宿服务。第四,机场或地面服务人应严格按照地面服务协议规定,为旅客提供餐食和住宿服务。”即不论航班延误是否由于航空承运人引起,其都有义务对旅客的餐食和住宿进行安排。

除此之外,承运人是否需要承担法律责任可从三个方面分析:航班延误是否是由于不合理延误造成的,若是由于天气等不可抗力因素则不担责;航班延误发生的时间段是否是在“航空运输中”,航空承运人仅对发生在“航空运输中”的旅客的航班迟延运输负责,而不对此期间以外因其他方式的延误造成的损失负责任。第三,看航班延误是否给旅客造成实际损失。若没有造成实际损失则不承担责任。只有同时满足以上三个条件时,才需要承担法律责任。

参考文献

[1] 刘霞.关于我国航班延误问题的法律分析[D].华东政法学院,2007.

关于航空航天的论文例8

一、制定航空航天产业促进法的必要性

航空航天产业是一个投资数百上千亿元的庞大国家项目,是一项庞大的系统工程,其具有投资规模大、持续时间长、科研推动力高等特点,应该说我国自70年代成功研发“两弹一星”成果的后就已经开始进入航空航天领域,长征系列火箭的研发,国际卫星发射业务,再到新世纪神州系列飞船升空、商飞集团组建等,我国在航空航天产业领域也开始了自己的布局与发展,三四十年来我国的航空航天产业从无到有,从小到大蓬勃发展,但是不可否认的是,当前我国的航空航天产业还是政策主导型,政策为主,法规为辅是当前主要的情况。政策作为行政决策的结果有着高速反应,灵活机动的特点,能够较好的切合每个时期的情况。但是航空航天产业自身研发周期长,投入大的特点,又恰恰需要明确目标坚定不移,如果太多受政治经济因素的制约只会产生更多的运十悲剧。

在过去的几十年中我国的航空航天产业的发展中两个重大的问题一直在困扰,其一是我国曾经未把航空工业技术列入国家高科技领域;二是航空工业要不要有强大的科研工作体系,预先研究在航空工业发展中占有什么样的位置①。而这些问题本身就与政策的不断变化有关系。而相比较于其他航空航天产业大国,我国在航空航天产业方面的立法相当滞后,有学者做过统计,截止2011年,美国现有《美同联邦航空条例》等法律法规,同时还有国家航天政策等产业政策及专项措施,已基本形成了以法律法规为主,产业政策为辅,专项措施为补充的呈“倒金字塔”型的航空航天产业政策体系,不仅体系健全,而且具有较强的权威性、强制性和针对性,极大地推动了美国航空航天产业发展②。与此相对应我国从法规的角度来说只有《民用航空法》,其他的绝大部分都是类似于指导意见,白皮书,中长期规划等政策性文件,整体缺乏稳定性、权威性和强制性,与美国的状况相类比的话可以称之为“正金字塔”型,这样的布局和特点对于航空航天产业的发展显得助力不足,因此为了更好地布局航空航天产业发展,推动该领域的进步,有必要制定规范明确的航空航天产业促进法。

二、航空航天产业促进法制定的可行性

事实上,提出制定航空航天产业促进法(振兴法)这样的动议并不是今天才有的话题,资料显示,早在1991年七届人大四次会议期间,110名人大代表联名提案,要求国家尽快制定《航空工业振兴法》,人大财经委和国务院法制局把该法(条例)列入国家立法计划③。但是上世纪九十年代正是我国由计划经济向市场经济转型的时候,无论是产业规模,国家经济科技实力或者是国际环境都还不成熟,因此在当时虽有必要性,却无可行性。时至今日,我国经济总量已经跃居世界第二位,一大批科研院所已经建立,特别是在比较薄弱的航空领域组建了商飞集团公司,积聚了大批有生力量,航空航天产业立法具备了条件。关于航空航天产业促进法立法的可行性,总体而言笔者认为有以下三条:

(一)、国际通行惯例是立法先行;虽然说立法总体具有滞后性,是对已经产生的规则的总结,但是产业促进法本身具有特殊性,产业促进法本身就是为了指导和促进航空产业的发展,例如美国在上世纪二十年代,飞机刚刚发明运用不久就制订了航空邮件法和商业航空法为新生的航空产业指明了发展方向,极大的促进了该产业的发展,我国目前流行的立法模式可以总结为成熟一个,总结一个,归纳一个,制定一个。

(二)、我国航空产业具备一定的条件;在政治经济学中有一个基本定理就是经济基础决定上层建筑,航空航天产业是基础,产业立法是上层建筑,上世纪九十年代,虽然也有很多人大代表提出要立法,要促进,但当时我国几乎所有的民族工业无论是规模还是实力都有所缺失,此时需要的不是统一的法律,而是全面发展,寻找出路,因此在当时立这个法不合适,但到如今,我国航空航天产业的发展初具规模,正在进入一个高速发展的时期,此时全面开花各行其是的发展模式已经不适合于需要,制定航空航天产业促进法指明产业整体的发展方向有现实的需求。

(三)、经济社会发展提出现实需要;随着交通的日益发展,通用航空和外层空间旅游走入寻常百姓家有了现实的期待,正如同汽车的普及催生了汽车产业的发展一样,通用航空及外层空间旅行的普及必要也会推动航空航天产业的发展,但是必须指出的是航空领域及外层空间与国防安全息息相关,企业能做什么,不能做什么不能指望企业家能够在各类繁杂的法律文告中寻找规定,制定统一的航空航天产业促进法能够有效的为企业指明规范。

三、关于产业促进法立法的建议

对于制定航空航天产业促进法,笔者有以下三条建议:

(一)、立足于兼顾产业管理和组织运行;从国外实践的经验来说,政府对于产业扶持对于产业的促进具有十分重要的意义,因此我国的航空航天产业促进法不能撇开产业管理,而从现代企业管理制度的角度而言规范组织运行同样十分重要,因此笔者建议我国的航空航天产业促进法应当兼顾产业管理与组织运行。

(二)、制定法规而不是部门规章;当前关于是否应该制定航空航天产业促进的相关法律在业界依然趋于共识,但是具体制定什么位阶的法律意见分歧较大,有部分学者提出根据《立法法》制定一部法律要经过四个步骤:提出法案、审议法案、表决和通过法案、公布法律。

如果制定一部具有航空工业基本法地位的法律的话,那么短时间内恐怕难以完成,因为我国目前的客观情况还未达到制定这样一部法律的时机④。

(三)产业促进法要有足够的前瞻性;正如上文所讲述到的,产业促进法不用于传统意义上的民商法、刑法,它不是对已经形成的价值规范的总结,它最大的作用是为产业的发展加油助力,因此它必须具备前瞻性,具有超前立法的思维,对于规则的制定应当是整体性的或者可推演性的,而不是具体的规则。这样能够保证法律的稳定性。

航空航天产业的发展对国计民生有着至关重要的作用,我们必须以谨慎的态度,十足的热情,百分的努力驱动产业的发展,促进产业的进步,而笔者认为产业促进法将在其中发挥了至关重要的作用,产业促进法的制定势在必行。

参考文献

[1]吴大观,对航空工业两个重大历史问题的思考,航空发动机,2001.1

[2]王先林,产业政策法若干基本问题初探,经济法前沿问题研究,中国检察出版社,2004

[3]覃北云,李卫东等著,叩“关”指南――关贸总协定与商贸实务咨询.广西师范大学出版社,1994

注解

①吴大观,对航空工业两个重大历史问题的思考,航空发动机,2001.1:2

关于航空航天的论文例9

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).

关于航空航天的论文例10

飞行器设计与工程,顾名思义,就是设计先进的飞行器,主要面向航空飞行器设计。本专业方向具有较强的行业特色,航空航天工程是基本的服务方向;同时,在民用工程领域有广阔的市场。轰动世界的“阿波罗登月计划”“神舟”飞船等,都是本专业的杰作。

2.学业导航

本专业学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识,受到航空航天飞行器工程方面的基本训练后,具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。

主干学科:航空宇航科学与技术、力学、机械学。

主要课程:材料力学、机械设计、弹性力学、结构力学、流体力学与空气动力学基础、飞行器动力学、飞行力学、力学性能与结构强度、试验技术、自动控制理论、飞行器总体设计、结构设计、复合材料设计与分析、空间制导控制、传热学与热防护等。

3.发展前景

在轰炸机、运输机、民航飞机等其他机型上面,中国与世界先进水平存在着不小的差距。各航空公司使用的大型民航飞机都是进口的,目前国内没有能力生产。本专业极具发展空间。

二、人才塑造

1.考生潜质

对数学、物理等有比较浓厚的兴趣。常查询航天飞机的资料,对航天飞机感兴趣,对飞机导航系统感兴趣。喜欢飞机模型,常看人造地球卫星发射的实况转播。渴望当一名宇航员。注意了解宇宙飞船的材料,常收集宇宙飞船的模型等等。

2.学成之后

本专业培养的工程技术人员和研究人员,具备较好的数学、力学基础知识和飞行器工程基本理论,同时有较强的飞行器总体结构设计与强度分析、试验的能力。

3.职场纵横

本专业毕业生能从事飞行器(包括航天器与运载器)总体设计、结构设计与研究、结构强度分析与试验,通用机械设计及制造等多方面的工作。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器动力工程专业主要以航空发动机为研究对象,其目的就是生产出高效、实用、先进的航空发动机。由于航空发动机为载人飞行器提供动力,其在高速飞行、高性能和高可靠性等方面要求都极为严格,因此飞行器动力装置在动力工程领域一直处于技术领先地位并带动了相关学科的发展。

2.学业导航

本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识,受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练,具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。

主干学科:机械工程、力学、动力工程与工程热物理。

主要课程:机械原理及机械设计、电工与电子技术、工程力学、自动控制原理、工程热力学、传热学、流体(含气体)力学、动力装置原理及结构、动力装置制造工艺学、动力装置测试技术等。

3.发展前景

我国航天、航空事业的迅速发展,展示了本专业良好的发展前景。

二、人才塑造

1.考生潜质

具备扎实的数学、物理等方面的理论知识,掌握外语、计算机等必备工具。对飞行器的燃料装置感兴趣,了解飞行原理。常研究宇宙飞船的燃料,关注飞机的新燃料。常搜集飞行器动力资料,对飞机动力系统感兴趣,了解导弹动力装置等等。

2.学成之后

本专业培养具备飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面知识的专门人才。

3.职场纵横

本专业毕业生可以在航空、航天、交通、能源、环境等部门从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面的工作。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器制造工程专业是国防科工委重点建设专业,主要研究探索更方便、更快捷、更可靠的飞行器制造工艺、方法。本专业属于机械制造范畴,需要有很强的实践能力,不仅要学习机械制造的各种工艺、整套方法和流程,而且要对飞行器的设计有一定了解。

2.学业导航

本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识。通过各种实践性教学环节,培养运用所学的基本知识和技能,分析和解决飞行器制造工程中的实际问题的能力。

主干学科:机械工程、电子科学与技术、材料科学与工程。

主要课程:理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、航空工程材料、电工与电子技术、计算机技术、金属塑性成形原理、模具设计与制造、飞机零件加工与成形工艺、飞机装配工艺、飞机构造、计算机辅助飞机制造等。

3.发展前景

国内不仅在飞行器设计上与国外差距很大,在制造方面也有很大的差距。加强航空建设、国防建设,需要大批专门人才的不断努力,这预示着本专业前景十分广阔。

二、人才塑造

1.考生潜质

关注新型飞机,对飞机机械原理感兴趣,了解宇宙飞船的构造,收集过飞机图片资料,常观察各种飞机模型,希望做一名飞机设计师等等。

2.学成之后

本专业培养从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的专门人才。

3.职场纵横

本专业毕业生适应性强,社会需求量大,就业范围广,在广大科研院所、高科技产业和航空、机械、电子、计算机公司等单位都有用武之地。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器环境与生命保障工程是以空间环境、生物技术、环境化工等学科为基础,研究飞行器救生系统为主,将人、机器、环境有机结合的复合型专业。目前,国内有三所高校开设了飞行器环境与生命保障工程专业:北京航空航天大学、哈尔滨工业大学和南京航空航天大学。

2.学业导航

本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、热控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论,掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。

主干学科:动力工程与工程热物理、控制科学与工程。

主要课程:工程热力学、传热学、空间环境工程、航空航天生理学、控制理论、人机工效学、理论力学、材料力学、空调制冷技术、航空航天环境控制系统、航空航天安全工程、空间环境试验技术等。

3.发展前景

科学技术飞速发展,预示着航空航天技术广阔的发展前景。

二、人才塑造

1.考生潜质

喜欢关注宇航新闻,关注空间站的建设,对宇宙探索节目或介绍宇宙的文章感兴趣。对宇航员训练条件感兴趣,对宇航生物实验感兴趣。了解空间生理学,渴望了解外层空间等等。

2.学成之后