航天技术和航空技术篇1
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篇2
【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篇3
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篇4
管理体制的历史沿革
中央人民政府重工业部航空工业管理局(1951年4月～1952年7月)1951年4月18日,中共中央决定为适应空军建设需要,在重工业部设立航空工业管理局,统一负责飞机的一切修理工作。5月15日,重工业部转发政务院4月29日文件,正式批准成立航空工业管理局,由段子俊任局长。同年5月,重工业部航空工业管理局在沈阳市民生街63号开始办公。7月16日,政务院决定任命重工业部部长何长工兼任航空工业管理局局长,段子俊、陈一民、陈平任副局长。
中央人民政府第二机械工业部第四局(后又称第一机械工业部第四局、第三机械工业部第四局)(1952年8月～1963年9月)1952年8月17日,中央人民政府第17次会议决定,成立中央人民政府第二机械工业部,任命赵尔陆为部长,并将原重工业部兵工总局、航空工业局、北京工业学院和干部学校划归第二机械工业部(后为第一机械工业部)领导。赵尔陆部长兼任航空工业局局长,王西萍为副局长。1955年3月,王西萍任航空工业局局长。1958年2月,第二机械工业部与机电部合并为第一机械工业部,航空工业局改称为一机部四局。1960年9月13日,全国人大常委会29次会议决定,把原军、民品统一管理的第一机械工业部重新分为主管民用机械的第一机械工业部和主管国防工业的第三机械工业部(即国防工业部),张连奎任第三机械工业部部长,薛少卿为第三机械工业部副部长兼航空工业局局长。航空工业局改为三机部第四管理总局。1961年1月,全国人大常委会第35次会议通过决定,任命孙志远为第三机械工业部部长。
中华人民共和国第三机械工业部(1963年9月～1982年4月)1963年9月,中央决定将国防工业部(即老三机部)按专业分开,成立航空工业部,代号仍为第三机械工业部,任命孙志远为部长,刘鼎、吴融锋、段子俊为副部长。不久又对国防工业生产与科研的体制作了调整,1965年1月,航空研究院与第三机械工业部合并。1966年开始的“”使航空工业的管理体制受到严重冲击。
1967年5月,国务院、中央军委宣布对三机部实行军事管制,10月周洪波任军管会主任。1969年8月,成立航空工业领导小组,由空军牵头抓航空工业,吴法宪任组长。事件以后,航空工业又划归国务院领导,1972年3月,任命李际泰为第三机械工业部部长。粉碎“”后,扫除了航空工业前进道路上的障碍,1977年12月5日,中共中央任命吕东为第三机械工业部党组书记、部长。
中华人民共和国航空工业部(1982年4月～1988年4月)1982年4月9日,中共中央发出关于四个军工部机构改革后领导干部任职的通知,莫文祥为航空工业部部长、党组书记,副部长王其恭、崔光炜、高镇宁、何文治,科技委主任姜燮生。1983年12月,中央批准姜燮生任航空工业部副部长、党组副书记。1982年6月,航空工业部正式通知撤销航空研究院,有关业务与部机关对口司局合并。中华人民共和国航空航天工业部(1988年4月～1993年4月)1988年4月9日,七届全国人大一次会议通过成立航空航天工业部。4月12日,中华人民共和国主席杨尚昆以第2号令任命林宗棠为航空航天工业部部长。5月3日,国务院任命姜燮生、刘纪原、何文治、孙家栋为航空航天工业部副部长。7月5日,航空航天工业部在北京召开成立大会。中国航空工业总公司(1993年4月～1999年6月)1993年4月22日,国务院根据全国人大八届一次会议批准的国务院机构改革方案,下文撤销航空航天工业部,成立中国航空工业总公司,由朱育理任总经理,王昂、张洪飚、张彦仲任副总经理,后又增加刘高倬为副总经理。
中国航空工业第一、第二集团公司(1999年7月～现在)1998年3月,国务院作出了“逐步将各军工总公司改组为若干个企业集团公司”的决定。经过一年多的酝酿和论证,1999年3月8日,中共中央政治局常委会开会,讨论批准了五大军工总公司改组的方案。1999年7月1日,中国航空工业第一、第二集团公司成立。中国航空工业第一集团公司由刘高倬任总经理,杨育中、石川、顾惠中为副总经理,刘思诚为党组成员。2006年6月中国航空工业第一集团公司由林左鸣担任总经理。中国航空工业第二集团公司由张彦仲任总经理,池耀宗、梁振河、宋金刚为副总经理,王守信为党组成员。2003年3月中国航空工业第二集团公司由张洪飙担任总经理。
管理体制变革中三次大失误
回顾50多年来航空工业管理体制的变化,其中比较大的失误有三次。一是部院合并,严重削弱了航空基础研究的力量。20世纪60年代初苏联中断技术援助后,中国必须更多地依靠自主研发。1960年12月中央批准聂荣臻元帅的建议,把有关国防工业的研究力量集中起来,成立航空、舰艇和无线电电子三个研究院。1961年6月,在划拨航空工业局所属的六个研究所、空军的四个单位和哈军工有关专业的基础上,航空研究院即国防部第六研究院(以下简称六院)正式成立,建制属国防部,由国防科委领导。六院成立不到一年,航空工业局提出重新调整科研体制,要求把六院划归工业部门。1962年3月罗瑞卿总参谋长召集会议讨论此事。会上争论激烈,分歧很大。罗总长决定暂时搁置,“再看两年”。同年7月,国防工业部又向中共中央书记处和中央军委上报《关于调整国防工业研究设计体制的意见》,要求由国防工业部收回19个研究院。1963年9月,国防工业部(原三机部)按专业分开,成立航空工业部,代号仍为三机部。1965年初,六院与三机部合并。“”期间,航空研究院(即六院)从1967年起被军方接管,但科研体制基本未变。1973年年初,受委托召开航空汇报会。他在最后总结发言中指示:三机部和航空研究院要实行“部院结合,厂所挂钩”,要求三机部和研究院共同组织一个党委,统一领导,研究院负责人要进入三机部党委,任副书记;研究院要把科研统统管起来。当年8月,国务院和中央军委决定,按“部院结合,厂所挂钩”原则,将航空研究院划归三机部。1977年吕东任三机部部长后,航空研究院再度受到重视。但吕东离开后,三机部于1982年6月将航空研究院撤销,其科研管理工作划归航空工业部的科技局,但在与国外合作交流时,仍然沿用中国航空研究院的名义。20世纪80年代后半期,航空工业部再次成立航空研究院,到1993年再次被撤销。部院合并,设计、研究院所都隶属于总公司。
撤销航空研究院严重影响了航空科研健康发展,削弱了航空基础技术研究,使我国航空工业的技术水平与世界先进水平的差距越拉越大。二是航空航天部合并,没有取得强强联合应有的效果。1987年下半年,随着七届人大召开时间的临近,国务院各部委机构调整的方案设计也在紧锣密鼓地进行,考虑到美国和欧洲的航空航天工业都是紧密结合在一起的,因此在我国最高领导层中,对中国航空和航天工业合并的呼声也很高,很快就确定下来,明确了负责人,开始了“三定”方案的设计。1988年1月12日,林宗棠同志向代总理汇报航空航天工业部“三定”方案的初步设想,当时重点汇报了这样几个问题:一是部的名称叫“航天航空工业部”,还是叫“航空航天工业部”?说,航空工业部建立在前,航天工业部建立在后,国际上通称aerospace,也是航空航天,以后就叫“航空航天工业部”吧!二是如何进行联合?林宗棠同志提出按“小政府,大集团”框架组建,企事业按型号类别逐步联合组成十几个企事业集团,如飞机六个、航空发动机一个、航空机载设备一个、战略导弹一个、空间技术一个、战术导弹五个等,下面的骨干院、基地、企业先不动,采取先松散、后紧密,逐步联合的做法。表示赞成,并说,航天部几院不要动,逐步联合,不要搞乱。三是要不要组建航空航天基础技术研究总院?说,把共性的所组成总院,我赞成,但不要把原来各研究院的所硬性地拿出来,要有灵活性。1988年7月5日,航空航天工业部正式挂牌成立,成立后马上碰到许多棘手问题,如办公地点、干部设置、如何办公等等。
航空航天工业合并没有成功,在于事先没有充分征求业内人士意见,事后也没有对推进联合进行认真的讨论。应该说,航空与航天工业同为一体,在国际上有先例,在我国也不是不可能,关键是如何精心组织和运作。比如,航空与航天的产品制造工程的实体可以分开,这是由于我国航空工业与航天工业相比,有两个基本不同点:第一,我国航空工业是从仿制起家的,是先修理、生产,然后发展到自行研制,而我国航天工业是先有设计然后才有工厂,工厂始终附属于研发和设计。第二,航空军民用飞机有载人、多次使用的特点,要求长寿命、高可靠性、高安全性、高效益、低成本,而航天生产的导弹、卫星、运载火箭等技术要求也很高,但基本上是一次性发射使用。而航空与航天的基础技术部分具有共性,应该有效地结合,做到资源共享。
由于航空航天工业部成立后,各方意见极不一致,领导忙着处理具体事务,加上结构调整根本动不了,从而形成了“两块铁板、一个焊点”的现象,使原先设计的方案根本无法实施。这样的局面维持了五年,到1993年航空工业与航天工业终于又分手。三是航空工业总公司分为两个集团公司,加剧了矛盾和重复建设。1998年3月,国务院作出“逐步将各军工总公司改组为若干个企业集团公司”的决定。经过一年多时间的反复酝酿和论证,1999年3月8日,中共中央政治局常委专门开会,讨论批准了五大军工总公司改组的方案,对国防科技工业体制进行重大改革。国防科技工业体制的改革明确了三条:(1)国务院重新组建国防科工委。(2)中央军委成立总装备部。(3)将五大军工总公司改组为若干企业集团公司。在确定集团公司组建原则时,朱镕基总理强调,要适度引入竞争机制,通过组建两个实力大体相当的集团公司,在军工企业建立起社会主义市场经济条件下适度竞争的机制,使两个集团公司都有保军任务,两个集团公司实力大体相当。航空两个集团公司在组建方案中明确了以下几点:一是按照“分工协作,发挥优势,各有侧重,有序竞争”的原则,加强团结和合作,共同发展我国的航空工业。二是为了避免重复建设,航空老产品按现行配套关系继续执行,新产品按国家批准的航空工业军品科研生产能力调整方案及有序竞争的原则进行配套。三是对重大项目采取联合研制、生产的办法,由双方分担任务和研制经费,发挥各自优势,按分工承担责任、风险,享受收益。四是航空研究院所主要依托第一集团公司管理,同时为两个集团服务。五是中航技等为两个集团公司服务的、涉及军品的直属专业公司采取股份制的办法,组成董事会进行管理;供销公司也要为两个集团服务。这些写在纸上的东西实际上都没得到很好执行。事实上,航空工业分为两个集团公司以后,矛盾加深,重复建设加大,出现了以邻为壑、力量分散的新情况。飞机研制的技术力量,如强度、气动、试飞、飞机设计、机载设备等,集中在一个集团;中型运输机、直升机研制生产以及起落架专业化厂等却在另一个集团;一些公益性、基础性科研院所本应该为两个集团服务,而实际上服务起来很困难。
管理体制改革的探讨
当今世界航空工业,联合、竞争、专业化是发展大趋势。西欧各国为了与美国抗衡,出现了法、英、德、西班牙四家公司为主,荷兰、比利时两家为协作公司的跨国合作的空客模式。空中客车公司开展国际合作,扬长避短,发挥联合优势,进行分工合作,充分发挥各成员公司的技术特长和优势,从而保证了合作的成功。美国波音与麦道强强合并,更体现了这一世界潮流。而我国航空工业体制长期封闭、僵化,缺乏活力。在过去的十几年里,我国航空工业的管理体制经历了一系列的演变:航空工业部航空航天工业部航空工业总公司中航一集团和中航二集团。尽管经历了这样的演变,但这个体制仍然是从原来的主管行政部门的传统体制直接继承过来的,没有根本性的改变。为了加快我国航空工业的发展,必须理顺航空工业的管理体制,统一思想,理清思路,调动一切积极因素,将各方面力量有效地组织起来,取长补短,发挥航空工业总体优势。
(一)进行专业化重组,建立飞机、发动机、机载企业独自发展的经济实体。国外飞机、发动机、机载企业都是独立存在、各自发展的。欧美国家如此,俄罗斯最近也单独成立了飞机和发动机集团,并特别申明不含机载设备。而我们混在一起,互相牵制,影响航空工业的长远发展。首先看一下国外航空发动机企业的情况。美国普拉特•惠特尼集团公司:简称普惠公司,是美国最大两家航空发动机制造公司之一,也是世界主要航空燃气涡轮发动机制造商之一。公司雇员4万人,年销售额为60多亿美元。
通用电气公司:也称Ge公司,是一家多元化经营的跨国公司,涉及12个主要领域,在全世界100多个国家有经营业务,在25个国家开设有250个工厂。其中航空发动机集团有民用发动机分部、军用发动机分部和船用及工业发动机分部。Ge公司雇员22万人,年销售额为600多亿美元。联信发动机公司:是世界上最大的中小型发动机制造厂商,在辅助动力装置、小型涡轮发动机领域处于世界领先地位。公司雇员5600人,年销售额为17.5多亿美元。加拿大普拉特•惠特尼加拿大公司(普惠加拿大公司):是专门设计和制造小型燃气涡轮发动机的著名厂商,成立初期是美国普惠公司在加拿大设立的活塞式发动机维修中心,现在是美国联合技术公司的子公司。该公司研制的pt6系列发动机,已有30多个型号,产品广泛用于150多个国家的支线飞机、直升机和轮船。英国罗尔斯•罗伊斯公司:简称罗罗公司,是世界三大航空发动机企业之一,主要有民用发动机、军用发动机和直升机发动机三类产品的研制、生产和销售。公司雇员3.6万人,年销售额为50亿美元左右。法国国有航空发动机研究制造公司:简称斯奈克玛公司,为法国唯一的大型军用和民用航空发动机制造公司,也是世界主要发动机制造商之一。公司雇员1.1万人,年销售额为140亿法郎。透博梅卡公司:主要生产中小型燃气涡轮发动机。公司雇员3700人,年销售额为20亿法郎。再看看国外航空机载设备企业的情况。
美国联合信号公司:是世界上最大的航空航天设备制造厂商之一。公司在辅助动力装置、空中环保系统、发动机控制系统、航空电子设备及机轮和刹车装置等领域处于世界领先地位。公司雇员9万人,销售额超过150亿美元,其中航空航天公司雇员3.8万人,销售额为50亿美元左右。霍尼威尔公司:研制生产航空航天电子控制设备,主要有数字飞行指挥系统、飞行管理系统、飞行显示系统、飞行控制系统、电子飞行仪表,包括平视显示仪、卫星通讯系统、惯性基准及全球导航系统、防撞系统、自动测试设备、大气数据计算机和气象雷达等。公司雇员5.2万人,销售额为60亿美元左右。Gm休斯电子公司:休斯公司按业务范围分为四个子公司———航宇及防务公司、导弹系统公司、电子系统公司和民用工业公司。产品为雷达及通讯系统、电子光学系统、武器系统和信息系统。公司雇员7.9万人,销售额为140亿美元左右。
英国马可尼公司:隶属于英国的通用电气公司,下设马可尼航空电子公司(雇员8700人,年营业额42亿美元)、马可尼雷达和控制系统公司、马可尼通讯公司、马可尼仪表公司、马可尼防御系统公司和马可尼安全系统公司。卢卡斯宇航公司:欧洲最大的航空设备制造企业之一。该公司设计制造的飞行操纵系统、发动机控制系统、发电系统、电源控制系统和货物装卸系统都处于世界领先水平,雇员7000多人,年营业额8亿美元。道蒂航空航天公司:是英国和欧洲最大的飞机附件公司之一,主要产品有飞机起落架、螺旋桨、液压设备和飞行控制系统等。公司雇员2800多人,年营业额3.7亿美元。法国汤姆逊公司:是世界著名的和欧洲最大的防务电子公司,在航空电子、光电子、通信、空中管制、防务系统、信息系统和软件等领域居欧洲领先地位。公司雇员4.9万人,年营业额360亿法郎,在世界100家航空航天大公司中排列12名。达索电子公司:产品有导弹自动引导装置、机载雷达、地面雷达及激光吊舱等探测系统。公司雇员2700人,年营业额为30亿法郎。意大利意大利航空设备企业主要有三种类型:一是大型航空工业公司的航空设备(导弹)分部或子公司,如阿莱尼亚、阿古斯塔、马基、菲亚特公司均有航空设备分部或子公司;二是在大型电子设备公司中,设有研制航空设备的子公司,如意大利电子公司、菲亚尔公司、微型技术公司等;三是一些小型专业公司。意大利各型导弹的研制生产集中在阿莱尼亚公司和奥托•梅拉腊公司。它们属于国有机械金融集团。仔细分析这些发动机和机载企业有以下一些特征。
1.航空发动机企业基本上是垄断的。大型发动机世界上只有普惠、罗罗和Ge三大家,小型发动机为加拿大普惠。其他发动机企业则把追求局部技术优势作为自己的发展战略。如法国斯奈克玛、德国慕尼黑mtU、意大利菲亚特等公司,尽管在某些部件方面具优势,都不独家研制整机,但都有总装线,通过参与联合组装,合作研制产品,占有一定份额。
2.航空机载设备企业能够独立存在并得到发展的都是专业化发展,人员少,技术精,通过提升产品的竞争力,追求最大的经济效益。如美国联信、法国汤姆逊、英国马可尼等,这些公司都是把某些机载产品作为主产品的专业化公司,而不是包罗万象的航空设备公司。这些机载设备企业与主机企业的关系是经济与合同关系,不对主机企业全面配套承担义务。
3.从世界主要发动机和机载企业的情况看,发动机企业基本上同飞机企业是分开的,航空机载设备企业则不然,有分开的(大多是技术有优势、产品有市场、经济有效益的企业),也有不分的(如意大利),有的是航空工业公司内设航空设备(导弹)分部或子公司,有的是民用电子公司内设航空设备的子公司。鉴于以上情况,建议我国航空工业也应进行专业化重组,形成飞机、发动机集团、机载设备中心协调配套的航空工业研制生产体系,建立有主产品、有竞争力、各专业独自发展的经济实体。
(二)组建部级的航空科学技术研究院。我国航空工业建成的规模庞大的体系,从总体上看是粗放的、分散的、重复的且效率低下的,与世界航空工业发达国家有相当大的差距,与我国航天工业也有不小差距。究其原因,阻碍我国航空制造业技术水平提高的瓶颈不是别的,就是自主创新能力严重滞后。我国航空工业创新能力落后于航天工业,其原因是有两个不同点:一是航天工业是先有设计然后才有工厂,工厂始终附属于研发和设计。而航空工业是从仿制起家,先有工厂,然后才有设计和研制。二是航天工业一直保留有研究院,而航空工业曾经有过的航空研究院几经折腾已不复存在。正是由于这两大差别,中国航天工业自主创新能力强,在导弹、卫星、运载火箭、载人航天等领域硕果累累,而航空工业的自主创新能力明显不足,一旦自行开发大项目就缺乏后劲。1992年,航空工业和航天工业分别获得国家100亿元的拨款。但航天工业却用这100亿元和后来追加的80亿元,于2003年10月把“神舟”5号载人飞船成功送上天,使中国成为继苏联/俄罗斯、美国之后世界上第三个能够独立自主开展载人航天的国家。航空工业却因ae100项目的失败而让国家把钱收了回去。这一显明对比说明我国航空制造业自主创新能力严重不足。要尽快解决这一问题,重要的措施就是尽快建立部级的航空科学技术研究院。世界航空发展的历史进程表明,国家航空研究院对各国航空工业的发展起到了巨大的推动作用。现在世界各航空强国都拥有自己强大的国家航空科学技术研究院。如:美国国家航空航天局(naSa)总部设在华盛顿,在行政上隶属总统领导。其中兰里中心从事飞机、气动、强度、仿真、机载电子等研究,刘易斯中心从事发动机及高空模拟研究。它们的研究成果无偿转让给国防部、各航空企业、联邦航空局及其他机构。naSa还对各航空制造公司设计的新机和联邦航空局适航性鉴定提供技术基础。苏联(俄罗斯)中央空气和流体动力学研究院(ЦАГи)是苏联和俄罗斯航空工业各学科研究机构的摇篮,也是世界上最大的航空科研中心之一。它拥有一批世界级的学者和许多世界级的科研成果。德国航空航天研究院(DLR)是德国最大的航空航天科研机构,直属联邦德国科技部领导。总部设在科隆-波尔茨。研究重点领域为航空、航天和能源技术三个方面。
英国皇家航空航天研究院(Rae)是英国国防部主要的航空航天科研机构。其总部和一些主要飞机、航天器科研部门都设在范堡罗。两个主要科研基地设在贝德福(侧重行研究)和皮斯托克(侧重于发动机研究)。法国国家航空航天研究院(oneRa)为国家航空航天科学与技术研究机构,兼有工业和商业性质,由国防部监管。该院除与法国的许多研究机构有联系外,与美、英传统伙伴继续保持密切合作关系,与俄罗斯研究机构在空气动力和燃烧等研究领域开展了合作。欧洲航空研究与技术组织(Garteur)。为了在航空研究方面能与美国相抗衡,1973年,欧洲法、德、英、意、西、荷和瑞典七国政府协议成立一个联合组织即欧洲航空研究与技术组织(Garteur),其宗旨是鼓励和协调七国间航空研究院和航空工业公司之间航空科学研究的合作与开发,增强欧洲的整体实力。该组织设有理事会和执行委员会。以上国外航空科学技术研究院有下述共同特点:⑴“地位”、“级别”高,均是名副其实的“部级”。如naSa是美国国会批准成立,直属总统领导。⑵人才荟萃、设备精良,拥有本国顶尖级航空精英和人才,拥有世界一级的科研设备和试验手段。⑶资金由国家给予保证。如naSa1999年的研究经费就达134亿美元。⑷研究院科研活动与企业分工明确,互相补充,不搞重复建设。科研成果无偿向工业企业转移。⑸科研成果突出,对航空技术发展起着重大推进作用。⑹航空研究院促进本国航空工业的发展,保证了航空技术在世界上的领先地位。我国航空工业发展的经验告诉我们,坚持科研先行方针,建立坚实的航空科研能力,必须要有专门的基础技术研究机构,这是保证航空产品不断更新换代的可靠基础。只有拥有足够的技术储备,把基础打扎实,航空工业才能加快产品的研制的步伐。因此,为了提高我国航空制造业的自主创新能力,必须建立国家航空科学技术研究院,把航空工业的基础研究统一起来,由国家扶持、集中规划,建成类似美国naSa、法国oneRa、德国DLR之类的航空科研机构。这个国家航空科学技术研究院应具有以下特征。
1.国家航空科学技术研究院是部级的、非盈利的科研事业单位,在政府领导下,统一组织航空技术的预先研究工作,并无偿转让研究成果。
2.国家航空科学技术研究院的任务是:进行前瞻性、基础性的航空科学技术研究,承担应用基础研究、探索研究、演示验证等科研任务,为发展新型飞机提供技术支持,同时代表国家对新研制的航空产品进行鉴定与评估。
3.国家航空科学技术研究院按飞机、发动机、机上系统与设备发展的“技术流”配置,突出总体研究,突出综合性。其技术专业应当涵盖航空预先研究的主要专业和内容。
4.国家航空科学技术研究院应当拥有成套的超声速、跨声速和低速风洞,发动机高空试车台和成套地面试验设备,大型结构强度和疲劳强度试验室,飞行试验试飞手段和全景飞行模拟机,飞行控制系统试验室,航空电子系统试验室,大型火箭撬滑轨试验场,大型水洞,巨型计算机等国际一流试验设施。
5.国家航空科学技术研究院要充分利用现有技术资源进行优化配置,逐步进行补充、调整、完善。
6.国家航空科学技术研究院的研究经费主要由国家投入。其投资强度应当在总体上能保障航空科学研究的顺利进行,保障部级航空研究人员享有与其地位相适应的待遇。
7.鉴于航空、航天同属战略性高技术领域,特别是由于历史发展的渊源原因,航空、航天许多技术是相通的,因此,在建立国家航空科学技术研究院的时候,要站在国家高度,借鉴国际经验,统筹考虑航空航天的技术资源,优化配置,不搞重复建设。
航天技术和航空技术篇5
【关键词】通信导航系统防雷防护
一、引言
大规模集成电路和智能化在我国航空，尤其是民航通信设备中得到广泛应用，使得各种先进通信设备对过电压的要求也就越来越高。现代的航空地面通信导航系统设备对雷电较敏感，这样雷害问题就日益凸显出来。为了提高我国民航通信及导航系统的安全和可靠水平，保障人民生命及财产安全，必须采取措施对地面的通信导航系统进行防雷电保护，以实现维护民航运输通信导航的稳定，保障我国人民的生命财产安全。
二、概念解析
1、航空通信导航系统。航空通信导航系统是一种多功能的航空电子系统。除通信外，还用机间的相对导航和识别本系统成员。随着电子对抗的发展，飞机无线电通信的保密、抗干扰、信号隐蔽等问题日益突出。机载电子设备日益增多，飞机负担不断增加，各项设备之间的电磁干扰也日益严重。鉴于以上的问题，航空运输迫切需要航空电子设备实现多种用途，能同时具有相对导航和识别本系统成员的功能，这样就出现了通信、导航、识别综合系统。通信、导航、识别综合系统能提供数字化语音、实时数据、精确测距、可靠识别等服务，并有大、中、小三种规格，可供各种飞机、各种指挥控制中心和移动的部队使用。
2、防雷技术。防雷技术是指通过组成拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式以防止由直击雷或雷电的电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害的防护技术。目前应用于航空运输中较广的防雷技术主要有：雷电探测及雷电机理技术、输电线路绕反击判别技术、输电线路降低雷击跳闸率技术、雷电流测量技术、直击雷防护技术、感应雷防护技术、侵入波防护技术、电子设备防雷技术、金属氧化物避雷器技术、SpD技术。
三、地面通信导航系统设备防雷及保护技术应用
1、外部措施。航空通信导航系统的防雷外部措施主要是采用避雷针（避雷线、避雷网或避雷带）和接地装置（接地线、地级）。接地是防雷工程的最重要环节，不论是直击雷防护还是雷电的静电感应、电磁感应和雷电波入侵的防护技术，最终都是把雷电流送入大地。如果没有良好的接地技术，就不可能有合格的防雷过程。保护接地的作用就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接，降低接点的对地电压，避免人体触电危险。定期检查外部防雷设备是航空通信导航系统的防雷得以长期保护的重要工作。例如，定期检查每个天线的电缆是否都已接到相应的天线插座，是否上紧；检查每个天线的平衡一不平衡变换电缆是否都已接上，是否出现绞扭，是否塞到天线的支架杆内；检查所有天线的电离片和短路片是否都已调到相应台站的频率检查所有边带天线的馈线是否都已接到机房内的aDS上，连接时要注意相应的天线参数；检查所有的接地线是否牢靠，尤其是地网接地，接地电阻值应小于1欧姆。
航天技术和航空技术篇6
关键词：载人飞船，空间站，空间实验室，空间交会，空间对接
中图分类号：n04；V2文献标识码：aDoi：10.3969/j.issn.1673-8578.2016.06.011
abstract：thisarticleexplainsthebasicconceptsofmannedspaceshipandspacestation，introducesthebasictheoriesandcontrolmethodsfororbitalrendezvousanddockingsystem.Furthermore，thearticlealsomakesabriefdescriptionofthetechnicalfeaturesanddevelopmentoforbitalrendezvousanddockingofChinesemannedspaceshipwithspacestation，especiallypointsoutthesignificanceofrendezvousanddockingtechnologyforChinesemannedspaceproject.
Keywords：mannedspaceship，spacestation，spacelab，spacerendezvous，spacedocking
引言
2016年10月17日7时30分，酒泉卫星发射中心发射塔架上，一团明亮的尾焰从长征二F遥11运载火箭下方喷薄而出，火箭缓缓上升，迅速加速，冲出大气层，直奔预定轨道。在火箭头部的整流罩内，容纳着神舟十一号载人飞船和本次任务航天员景海鹏、陈冬。10月19日凌晨，神舟十一号飞船与在轨运行的天宫二号空间实验室实现自动交会对接，景海鹏和陈冬进入天宫二号，开始为期33天的中期驻留任务。驻留期间，两位航天员将进行数十项科学实验，同时也为中国航天员在轨中期乃至长期驻留积累科学数据与实践经验。神舟十一号与天宫二号的对接和航天员驻留任务，标志着中国神舟系列飞船和空间实验室技术已经成熟，具备了保障航天员中期驻留生活和工作的能力。
中国载人飞船的名称“神舟”，蕴含着中华民族的文化、历史特色，表明这是一艘神圣的船、神奇的船、13亿神州的船，同时能够体现航天器的功能或用途，字面上就能了解这一航天器是飞船[1]。中国空间实验室的名称“天宫”，同样具有浓郁的民族特色，寄托华人无限憧憬。“天宫”即“天上宫殿”，很容易和“空间实验室”“空间站”这些概念联系起来[2]。究竟什么是载人飞船？空间站与空间实验室有何区别？交会对接是如何进行的？本文对载人航天交会对接相关术语解读如下。
一载人飞船是什么
载人飞船（mannedspacecraft）是能保障航天员在外层空间生活和工作以执行航天任务并安全返回地面的航天器。载人飞船可以独立执行航天任务，是目前最小的一种载人船天器，仅能往返使用一次，在太空轨道上一般能单独飞行数天到十几天，也可作为往返于地面和空间站之间或地面和月球以及地面和行星之间的“渡船”，还能与空间站或其他航天器对接后进行联合飞行[3]。载人飞船通常借助运载火箭发射进入太空，绕地球轨道运行或进行轨道机动飞行。从结构上看，载人飞船一般分为轨道舱、服务舱和返回舱三个部分。轨道舱是航天员在太空任务中工作和生活的空间，这一部分具备功能完善的生活保障系统，并拥有各种观测仪器和通信设备。返回舱也是密闭座舱，它能耐受再入大气层时气动加热产生的高温，依靠巨大的减速伞系统和反冲火箭进行减速，保证航天员安全返回地面。在飞船起飞和再入大气层阶段，航天员都处于返回舱内。服务舱也称作仪器设备舱，它的内部装有电子设备以及环境控制、推进系统和部分通信设备，此外还装有变轨发动机和燃料贮箱等。服务舱外部还装有用于产生电能的太阳能电池帆板。
二空间站和空间实验室的概念和区别
空间站（spacestation）通常也被称作轨道站或轨道空间站，它实际上是一种能够支持乘员长期逗留的在轨运行的航天器，也可以理解为一种在特定高度轨道上运行的“载人卫星”。空间站一般具备两个基本条件：首先具备能支持乘员长期在轨逗留，满足工作和生活的各种功能需要；其次必须具备作为目标航天器的交会对接能力，这样载人飞船和货运飞船才能与空间站实现对接，实现航天员的轮换和物资的补给。
空间站不同于普通的载人飞船，它一般不具备主推进系统，也不具备再入着陆系统（紧急情况下供乘员逃生用的飞船除外）。
空间站是重要的航天研究平台，也是航天研究重要的基础设施，它可以用来研究长期太空飞行对人类身体机能的影响，可以从事大量和长期的太空科学研究实验，这样的太空实验条件是任何其他航天器都难以提供的。现代空间站多采用多舱室结构，即以核心节点舱为中心，周边安装多个功能舱组成联合体，实现长期在轨运行和工作。迄今为止单次太空任务航天员在轨驻留最长的纪录是：俄罗斯航天员瓦列伊・波利亚科夫在“和平”号空间站上停留了437.7天。
空间实验室（spacelaboratory）尚没有明确的定义，它是为了发展空间站，从载人飞船过渡到载人航天基础设施的试验性航天器。它强调功能，可能是一种空间站，也可能作为空间站附属，或航天飞机搭载的空间设备。迄今为止，中国先后发射过两个具备空间实验室特征的航天器：天宫一号和天宫二号。
天空实验室（Skylab）原本是美国发射的第一个空间站，从1973年一直运行到1979年。如今天空实验室被航天界看作是空间站技术的重要实验平台，也是迈向成熟空间站技术的重要关口。美国1973年利用“土星”V号运载火箭发射的天空实验室重达77.1吨，它包括一个工作舱、一个太阳观测舱和其他任务系统。天空实验室入轨后，美国陆续发射了3艘载人飞船，每次运载3名航天员前往天空实验室。
从装配方式上，天空实验室的工作舱、过渡舱、对接舱和太阳能望远镜在地面组装好，借助“土星”V号运载火箭送入轨道，之后再将载有3名航天员的“阿波罗”飞船送入轨道，“阿波罗”飞船同天空实验室基础部分对接，组成完整的天空实验室。天空实验室与标准意义上的空间站的主要区别是，前者的基础部分是在地面装配完成，整体发射入轨，载人飞船通过交会对接与空间站连接成组合体，航天员进入天空实验室驻留和工作；后者则是把各个舱室分别发射升空入轨，在轨道通过多次交会对接构成空间站组合体，组合体拥有两个或更多对接机构，可供载人飞船或货运飞船使用，其功能比天空实验室更为强大，保障能力也更为完善。美国通过天空实验室计划，验证了飞船与天空实验室轨道交会对接技术、舱外作业技术、航天员中长期在轨驻留等多项技术，并进行了大量太空科学观测和实验，为美国后来在全球范围内组织国际空间站项目准备了基本条件。
三空间交会对接
1.空间交会对接的概念及实现过程
空间交会对接（spacerendezvousanddocking）是指两个航天器在空间轨道上会合，并在结构上连成一个整体，是实现空间站、飞船等空间系统的装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨服务的先决条件，也是载人航天活动的基本技术之一。2011年11月3日凌晨，神舟八号飞船与天宫一号实现中国首次空间交会对接。2012年6月18日14时，神舟九号飞船与天宫一号实现中国第二次空间交会对接，这是中国飞船首次载人交会对接。这次成功交会对接使中国成为继俄罗斯和美国后世界上第三个完全掌握空间交会对接的国家。
交会对接要求地面发射两个航天器，通常先发射目标航天器，后发射追踪航天器。追踪航天器进入轨道后，先是运行在比目标航天器稍低一些的圆轨道，然后通过霍曼变轨进入与目标航天器基本一致的轨道，并与目标航天器建立通信联系。实现轨道一致后，追踪航天器调整自己与目标航天器的相对距离和姿态，逐渐靠近目标航天器。当两个航天器的距离为零时，追踪航天器与目标航天器通过对接锁定机构实现稳固连接。两个航天器随后开启舱门，实现空间共通，航天员可以在两个航天器之间移动，完成既定任务。
在交会对接过程中，追踪飞行器的飞行可以分为远程导引、近程导引、最终逼近和对接停靠四个阶段。在远程引导阶段，追踪飞行器在地面测控的支持下经过若干次变轨机动，进入到追踪航天器上的敏感器能捕获目标飞行器的范围，一般为15～100千米。在近程导引段，追踪飞行器根据自身配备的微波和激光敏感器实时测量与目标飞行器的相对运动参数，自动引导到目标飞行器附近的初始瞄准点，此时两者相距0.5～1千米。在最终逼近段，追踪飞行器将捕捉目标飞行器的对接轴，并根据情况进行适度机动，进入对接走廊，此时两个飞行器接近至100米，相对速度约1～3米/秒。在对接停靠段，追踪飞行器利用光学传感器精确测量两个飞行器的距离、相对速度和姿态，同时利用发动机进行机动，沿对接走廊向目标飞行器接近。在对接前，追踪飞行器关闭发动机，以0.15～0.18米/秒的停靠速度与目标相撞，利用栓-锥或异体同构周边对接装置使两个飞行器在结构上实现硬连接，同时完成信息传输总线、电源线和流体管线的连接。
2.空间交会对接机构
空间交会对接要求两个航天器在轨道上组成联合体，这就要求目标飞行器和追踪飞行器配备专门的对接机构。对接机构是能够将两个飞行器连接并锁定成为稳固联合体的机械结构。按照对接机构的不同结构和工作原理，空间对接机构可分为“环-锥”式、“杆-锥”式、“异体同构周边”式和“抓手-碰撞锁”式四种。“环-锥”式机构是最早期的对接机构，它由内截顶圆锥和外截顶圆锥组成。“杆-锥”式（也叫“栓-锥”式结构）是在两个航天器对接面上分别装有栓和锥的对接机构，俄罗斯“联盟”飞船与“礼炮”号空间站、美国“阿波罗”登月舱与指令舱等的对接都曾采用这种对接机构。这种对接结构由于不具备既有主动又有被动的功能，所以不利于实施空间营救。“异体同构周边”式是一种比较新颖的对接机构，能够使航天器既可作为对接主动方，也可以作为被动方，这对于空间作业特别重要。此外，这种结构将所有定向和锁定部件都安装在中央舱口的四周，保证中央往来通道的畅通。苏联“联盟-19”飞船与美国“阿波罗-18”飞船、航天飞机与“和平”号空间站、航天飞机与国际空间站等对接，都采用这种对接机构[4]。“抓手-碰撞锁”式机构是无密封性能、无通道口的设计，适于不载人航天器之间的对接，如无人空间平台、空间拖船等。
3.空间交会对接的控制方式
两个航天器要在空间完成交会对接，必须拥有十分完善的控制手段。根据航天员及地面站的参与程度不同，空间交会对接的控制方式可以分为遥控操作、手动操作、自动控制和自主控制四种类型。遥控操作方式下，追踪航天器全部由地面站通过遥测和遥控来实现，航天员不参与控制，但遥控操作要求在全球广大区域设有地面站或利用中继卫星支持。手动操作方式是指航天员在地面测控站的指导下，对追踪航天器的姿态和轨道进行观察和判断，通过手动操作启动航天器的姿态控制系统，完成交会对接。自动控制方式同样不依靠航天员，而是由目标航天器与追踪航天器自身携带的精密测量设备和姿态控制系统相配合，在地面站的协助下实现交会对接。自动控制方式同样要求在地面设有多处测控站或中继卫星支持。自主控制方式完全依靠航天器自身设备自主实现交会对接，不依赖航天员和地面站，对技术水平的要求较高。
4.空间交会对接的意义
空间交会对接技术在载人航天工程方面有着特别重要的意义。首先，通过空间交会对接技术，可以为长期运行的空间设施提供物资补给和人员运输服务。其次，空间交会对接技术为大型空间设施的建造和运行维护服务提供了可能。“和平”号就是由陆续发射升空的各舱段在轨交会对接组装完成的，而国际空间站除了利用空间交会对接技术组装各舱段外，还利用航天飞机的运输能力以及航天员舱外操作，实现了包括桁架、太阳电池帆板和舱段的组装。通过在轨交会对接技术，美国还利用航天飞机和航天员实现了对故障“哈勃”太空望远镜的维修。最后，空间交会对接技术可以实现空间飞行器的重构和系统优化。例如，“阿波罗”载人登月任务中，在地球轨道和月球轨道各进行了一次交会对接，用以解决火箭上升段逃逸质量与人员进入登月飞行器通道之间的矛盾，实现登月飞行器与返回地球飞行器的功能区分和独立，大幅降低了对火箭运载能力的需求。
中国载人航天工程分为三个阶段。第一阶段为载人飞船阶段，第二阶段为空间实验室阶段，第三阶段为空间站建设阶段。每个阶段都分两步走，三个阶段总计分为六个步骤。第一步，发射4艘无人飞船，攻克载人航天的技术难关；第二步，发射若干载人飞船，建成初步配套的实验性载人飞船工程，实施航天员出舱活动，开展空间应用试验；第三步，突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术；第四步，建设小型空间实验室，解决有一定规模、短期有人照料的空间应用问题；第五步，初步规划在2020年左右建造60吨级空间站，解决较大规模、长期有人照料的空间应用问题；第六步，在实施月球探测工程基础上，开展未来载人登月的各项预先研究和技术准备[5]。
2011年9月29日天宫一号作为目标飞行器顺利升空。11月1日神舟八号无人飞船升空，并于11月3日与天宫一号从对接机构接触开始，经过捕获、缓冲、拉近、锁紧4个步骤成功实现刚性连接，形成组合体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功。组合体飞行12天后，神舟八号飞船脱离天宫一号并再次与之成功进行交会对接试验，这标志着中国突破了空间交会对接及组合体运行等一系列关键技术。
2012年6月16日载有3名航天员的神舟九号载人飞船顺利升空，并于6月18日与天宫一号对接成功。6月24日3名航天员完成手控交会对接。这是中国首次载人空间交会对接，意义重大，中国的飞船成为真正的载人天地往返工具，能把人送到空间站或者空间实验室中去。
2013年6月11日神舟十号载人飞船顺利升空，并于6月13日与天宫一号进行首次交会对接。在这次太空飞行中，3名中国航天员在太空工作生活了15天，神舟十号先后与天宫一号进行1次自动交会对接和1次航天员手控交会对接。
2016年神舟十一号与天宫二号的交会对接，是迄今为止交会对接组合体最长的一次载人飞行。
对于中国载人航天工程而言，交会对接技术是建设中国载人空间站、确保载人航天工程可持续发展的技术基石之一。交会对接技术涉及系统众多、技术复杂，要求载人航天工程各系统在若干技术领域的进一步发展和突破。同时，交会对接技术的突破也将带动中国航天技术的整体进步，增强中国航天的整体实力。
参考文献
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[2]舒宇.“天宫一号”――中国首个目标飞行器[J].中国科技术语，2011（1）：55.
[3]宗河.当代宇宙飞船的发展[J].科技术语研究，2004（3）：42-45.
航天技术和航空技术篇7
[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(StSColumbiaoV-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/szqh/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200亿欧元,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1000―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50℃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。
航天技术和航空技术篇8
航天工程育种是我国科技工作者开创的一种新的农作物育种技术途径，那么，它是如何发展起来的？目前取得了哪些研究进展？发展前景如何？太空种子有辐射吗？我们吃的蔬菜哪些是由太空种子培育出来的？本期业界观察我们特别邀请到国家航天育种工程首席科学家刘录祥研究员，请他为我们一一进行介绍。
航天工程育种的概念与优势
航天工程育种是利用空间宇宙粒子、微重力、弱地磁等综合因素的诱变作用进行农业生物遗传改良，亦称农业生物空间环境诱变育种，具体指利用返回式卫星、飞船等搭载农业生物，使其在空间环境中产生有益的遗传变异，返回地面后通过进一步选育来创造农业育种材料、培育新品种的农业生物高技术育种新方法。航天工程育种是空间科学与生命科学交叉研究的新领域。
航天环境是一种地球上无法比拟的特殊诱变源，航天工程育种具有三大优势：一是航天环境的诱变因素多，加之各种因素复合作用，对生物造成的损伤小，变异种类多、幅度大，可产生地面传统理化诱变得不到的变异；二是航天环境诱变产生的变异是Dna内部发生的重组和突变，属于生物体内源基因自身诱变改良，不存在基因安全性问题；三是育种周期缩短，航天环境诱发的变异大多在生物的第3～4代即可稳定，而常规育种则需要6～8代。发展航天工程育种技术及产业对于获得罕见突变基因种质资源，加快农作物优良品种培育，提高我国农业生产能力，保障农产品供给具有重要意义。
国外航天工程育种研究概况
20世纪60年代初，前苏联及美国的科学家开始利用卫星搭载植物种子上天，在返回地面的种子中发现其染色体畸变频率有较大幅度的增加。1996－1999年，俄罗斯等国在“和平号”空间站成功种植小麦、白菜和油菜等植物。到2009年底，美国国家航空航天局所属的作物生理学实验室已经从国际植物遗传资源库中筛选出适合空间站培植的超矮小麦、水稻、大豆、豌豆、番茄和青椒等作物品种或品系。目前，美、欧等国正在利用国际空间站进行太空植物试验研究，其最终目的是要让宇宙飞船成为“会飞的农场”。培育和筛选适宜在航天环境中生长的不同植物品种是国外航天生物工程研究的重要发展趋势，迄今为止，国外鲜见有关利用航天诱变进行农作物育种的研究报道。
我国航天工程育种进展
航天工程育种是我国科技工作者开创的一种新的农作物育种技术途径。自1987年我国首次利用返回式卫星搭载农作物种子开展航天诱变育种，特别是2006年组织实施国家航天育种工程、专门发射“实践八号”育种卫星以来，我国已经在航天工程育种技术队伍建设、农作物新品种培育、特异新种质和新材料创制、新品种培育的产业化以及航天工程育种机理研究等方面取得了重要进展。
航天工程新品种培育
通过组织实施国家航天育种工程，我国农作物航天工程育种研究取得了显著成绩，一大批产量和质量双高的新品种脱颖而出，特别是“十一五”以来，已利用航天工程育种技术先后在水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、棉花、花生、芝麻、番茄、青椒、茄子、苜蓿等15种作物上培育出进入省级以上区域试验的优异新品系200多个，其优航2号水稻、鲁原502小麦、川单189玉米、克山1号大豆、中油5628油菜、中棉所50棉花、中花15号花生、航芝2号芝麻、皖红7号番茄、申粉998番茄、宇椒5号青椒、紫云2号辣椒、白茄2号茄子、农大601茄子、农箐8号苜蓿等85个农作物新品种或新组合分别通过国家或省级品种审（认）定，使我国利用航天工程技术育成的农作物品种总数达到110个。
科研人员充分利用航天工程育种诱变农作物种质创新的优势，获得了大量特异性十分突出的作物新种质、新材料。全国航天育种协作组从“实践八号”育种卫星搭载的植物材料后代中已筛选培育出400余份育种新资源，其中包括利用传统地面诱变育种技术不易获得的特异突变材料，例如：极早熟、抗病、强筋小麦新种质Sp8581、Sp801和Sp135；优质、多蘖和高配合力的水稻新矮源材料CHa-1；表现优异的特色番茄自交系09-37-9，抗病毒病番茄96-22，早熟、高番茄红素番茄HY-2，耐贮运番茄沪番2561Sp6，高抗青枯病番茄Ht-6，早熟甜椒自交系07DH132，抗病甜椒自交系09-388，炒椒型辣椒自交系05-14，抗病长白茄子e49-54等。这些优异新种质、新材料已为全国多家育种单位所引进，并广泛应用于农作物常规育种及杂种优势育种中，对促进我国农作物育种技术进步起到了重要作用。
航天工程育种关键技术研究
航天技术和航空技术篇9
核心技术和人才的匮乏制约了中国民用航空制造业的发展。空客公司以与中国合作的“技术换市场”战略迎合了中国所希望的“市场换技术”方针，实现了双方一定程度上的“互利互赢”的效果。但是，中国民用航空制造业的发展必由之路是必须依靠中国人自己的力量实现自主创新、自主设计研发进而自主掌握知识产权。
【关键词】跨国公司；技术合作；自主研发；自主创新
大型客机制造和生产将成为促进中国经济发展新的增长点。大型飞机重大专项是党中央、国务院建设创新型国家，提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略决策，让中国的大飞机飞上蓝天，是国家的意志，人民的意志。中国政府倾注了大量的人力、财力、物力发展中国的民航制造业。备受瞩目的国产C9型客机正是在这种时代背景下应运而生，目前已处于结构总装阶段，力争在2014年底完成机身结构对接工作，即将于2015年横空出世。尽管中国大飞机的梦想已经触手可及，然而中国目前尚未掌握发动机等相关核心零部件关键技术，如起落架、航电系统等较为关键的零部件均由国外制造商提供。为解决核心技术的瓶颈问题，C919项目选择国外关键零部件供应商时要求外资公司在中国成立合资子公司，通过成立子公司的形式把国外公司的技术逐步转让给国内企业，从而最终实现C9型客机的系统和设备的自主研发与国产化。
空客公司是航空制造业界领先的飞机制造商，是一家真正的全球性跨国企业，在美国、中国、日本和中东设有全资子公司。空客以客户为中心的理念、商业知识、技术领先地位和制造效率使其跻身行业前沿，与波音公司最终形成了两足鼎立的局面，目前己牢固地掌握了全球约一半的民用飞机订单。近年来，中国市场日益成为空客全球发展的重要战略。为获得中国市场的订单，空客通过与中国合作的“技术换市场”战略，与中国航空工业结成紧密的合作伙伴关系，积极开展工业技术合作，合作深度和广度都在不断深化，从而实现了与中国航空制造业“互利互赢”的效果。
一、空客公司与华的技术合作
（一）技术合作方式
1985年，在空客销售第一辆空客飞机到中国之后，空客就马上启动了与中国航空工业公司的合作。在之后的29年里，空客与中国航空工业结成紧密的合作伙伴关系，积极开展工业合作，合作深度和广度都在不断深化，这也成为了空客在中国战略获得成功的一个关键。
空客与中国企业进行的工业合作主要分为如下两个阶段。
第一阶段主要为初级的零部件加工转包合同。1985年，法宇航与西飞签署了转包生产协议。根据协议，西安飞机制造厂生产和组装空客a300/a31o宽体飞机检查舱门。此外，空客公司的其他合作伙伴还分别将a320翼肋、应急门转包到沈阳飞机制造厂和西安飞机制造厂生产。1998年，法国将a32o后登机门转到成都飞机制造厂。
第二阶段，大型的合资项目的启动和合资公司的建立标志着双方合作进入到了一个新的阶段。空客a320系列飞机天津总装线就是合资项目的最好例子。2007年，空客公司与由天津保税区、中国航空工业第一集团公司和中国航空工业第二集团公司组成的中方联合体成立了天津总装线合资企业，空客占合资公司51%的股份而成为第一大股东，其余49%则由中方联合体公司掌握。2014年，中法签署协议：天津a320总装线合作将延长至2025年，并努力扩展和提升天津a320总装线合作。在二期合作计划中，空客天津总装线的生产能力将得到进一步提高，除了增加空客最畅销的a320neo的总装之外，未来还将具备总装轻度到中度的飞机首型机的能力，并继续支持配套零部件供应商落户天津。据悉，除了a320合作项目之外，中国政府与空客签署意向书，计划在中国天津开设第二座工厂，作为其a330宽体客机客舱的总装中心。
除了工业上的直接合作，空客在中国从1999年开始了与中国新的合作方式一研发合作，中国航空工业第一集团第一次参与了空客的飞机设计任务，中航12名中国工程师参与了a318飞机项目，他们与空客的欧洲伙伴们成功出色的完成了飞机的设计、生产和认证的各个过程，给双方的深度合作设了一个良好的起点。2005年，空客在北京正式成立了工程技术中心，这意味着中国航空制造企业今后将全面参与空客飞机的设计、制造、投资及利润的分配，使中国成为与空客风险共担的全面合作伙伴。工程技术中心招收的中国工程师在经过专业培训后投入到飞机设计项目工作，可见中国在空客全球战略中的重要地位。另外，空客与中国四所在航空航天领域科研领先的大学签署合作研发协议。与大学开展研究和技术合作是空客全球研究和技术项目的一个组成部分，它一直在世界范围内努力寻找最佳的研究合作伙伴、寻求成本效益最好的技术，从而确保其技术领先优势以及空客产品的持续成功发展。
（二）技术合作的特点
呈上文分析，空客公司与华技术合作的目的非常明确，一方面通过“技术换市场”战略确保空客飞机在中国的市场份额，另一方面又要更加严格控制技术溢出以保持其技术垄断优势。空客与华技术合作主要呈现出以下特点：
第一，积极主动寻求与中国合作，但实际上合作的技术水平仍然偏低。从几乎不含技术含量的转包加工合同，到涉及到核心技术的机翼项目合同，再到合资公司的成立，技术合作的程度越来越高。但深究巨细，目的旨在与中国进一步建立良好的关系，抢占中国市场，并不会将技术轻易转移。首先，目前的两家合资公司，空客都占有绝大部分股份，享有高层管理人员及其他核心决策的绝对制定权，因此技术溢出必将得到强有力的控制；另据专家分析，即便像组装线这样的合作项目，究其本质并不像空客所宣传的那样涉及到最核心的技术，但实质上它不会接触到制造飞机的真正核心技术。
第二，合作密度增加，但技术控制加强。2005年成立的空客工程技术中心，空客占70%的股份。a320天津组装线合资公司，空客不仅控股51%，而且核心技术专家组由其任命，全部为外籍人士，我方没有任何参与。有关调查显示：超过90%的跨国公司考虑近几年对华建立地区总部和研发中心，但它通过大量招聘国内科技人才，并购国内科研机构的方式来不断强化其技术控制。同时利用其牢牢掌握的核心技术，保持其在中国市场的技术优势，构筑技术壁垒，维持其市场优势地位。据调查，绝大多数跨国企业倾向于控股，而且在近几年，外商独资的倾向越来越明显，这很大程度上出于技术控制的目的。
二、中国民用航空制造业技术引进
（一）中国民用航空制造业现状
民用航空制造可以说是制造业皇冠上的明珠。中国的民用航空制造业刚刚起步，先后成立了中国商飞和中国商发，立足于制造自己的大飞机和飞机发动机，虽然取得了长足的进步，但与国际先进水平尚有较大的差距。当前，世界民用航空制造业，无论是飞机的整机制造还是飞机零部件的制造，几乎完全为国外企业垄断。飞机整机制造商主要有波音、空客、庞巴迪、巴西航空等，其中波音和空客主要生产中型、大型客机，而庞巴迪和巴西航空则主要针对中小型支线飞机及商务飞机市场。飞机主要零部件企业中，最著名的当然是几大民用航空发动机公司罗尔斯罗伊斯、通用电气、赛峰、普拉特・惠特尼集团等，当然也包括其他著名航空部件制造商霍尼韦尔。这些企业始终保持领先主要得益于他们每年都投入大量的资金进行新材料、新工艺等的研发。
回顾中国民用航空制造业几十年的艰难发展历程，无论是从自主创新的运10到国际联合生产的mD82/83/90、ae100、a320系列飞机，还是从大飞机项目到支线飞机项目，中国的民用航空制造走过了一条堪称“屡战屡败”或者“屡败屡战”的曲折而又漫长之路。虽然中国航空工业已具有仅次美国、俄罗斯的产业规模，但客观地说，时至今日中国民用航空工业处于仍未成长起来的“孩提时代”。其中一个主要原因是，长期以来中国抱着“市场换技术”的策略希望通过技术引进来缩短中国民用航空技术与世界先进水平的差距，然而，从历来技术合作的经验来看，单靠市场是换不来核心技术的，技术合作对方的真实目的是通过抢占市场份额获利、保持其在技术上的垄断地位，从而将中国隔离在民用航空制造业市场之外。
（二）中国民用航空制造业自主创新之路
过去几十年来中国民用航空制造业走过的曲折道路证实了单靠市场是换不来核心技术的结论。中国民用航空制造业的发展必由之路是必须依靠中国人自己的力量实现自主创新、自主设计研发进而自主掌握知识产权。首先，中国政府需要投入大量的科研经费和教育投入，除了吸引国外的成熟人才回流之外，大力培养国内的航空有志人才也刻不容缓；第二，国家的鼎力支持，就波音、空客的例子来说，如果没有国家的扶持，单靠波音、空客的自身实力绝难构成对全球民用客机制造市场的垄断。空客公司为取得今天的成功，曾经历了长达25年的亏损，如果没有政府的鼎力支持，空客公司成就不了与波音相比肩的世界航空巨头，因此中国政府也势必下定倾力支持的决心；第三，打造航空制造业的产业链，航空工业覆盖了机械、电子、材料、冶金、仪器仪表、化工等几乎所有的工业门类，涉及空气动力学、人机工程学、系统工程学、项目管理等数百种学科，具有产业链条长、辐射面宽、连带效应强的特点，发展航空工业能够带动整个国家的工业水平，产业链的每个环节都必须投入充足的人力、物力和财力，使中国民用航空制造业具备良好的产业链。
参考文献：
[1]苏静.跨国公司对华技术转移效应影响因素分析，同济大学管理学硕士学位论文
[2]空中客车.与中国航空市场共同发展.新华网，2007（9）
[3]新浪航空，2013年3月27。
[4]环球网综合报道，20141011
[5]户海印，李文兴.中国民用航空制造业的演进逻辑.生产力研究，2012第9期
航天技术和航空技术篇10
关键词：pBn；飞行系统；实用性
引言
随着民用航空运输业的不断发展，传统的航路设计已经不能满足其运输业的发展需求，因此，作为区域民航与所需导航性能系统的广泛运用于发展带来的基于性能导航（pBn）技术，将为我国民航的远程运输业的发展到来极大的，有效的增强民航的盈利以及轮动发展的能力，不断满足我国航空运输的可持续发展要求[1]。
1现代民航发展现状
当前，我国的民航发展由于技术上的限制，导致其在不断发展的路上还是面临着诸多矛盾和挑战。首先，需求与能力之间的矛盾。随着时代、经济的不断发展，社会对现代民航运输的需求逐渐增强，但是实际上的民航技术却还停留在之前的技术之上，不能满足时代的发展需求；其次，民航的运输优势逐渐被淡化，且成本在逐渐加大。最后，空域资源、土地资源及环境保护等多方面因素在不断的制约我国民航的长期发展。因此，必须寻找一种新的导航技术以促进民航事业的可持续性发展。
2pBn飞行程序系统的设计
对于pBn运行，其技术核心是依据其GpS导航性能，因此，在实际的设计规范中，不同的pBn导航系统采用了不同的导航设施，在设计中必须对民用航天航空的设计规范进行有效的设计。pBn导航规范包括了RnaV（区域导航）与Rnp（所需导航性能）两种类型的导航规范，因此，相应导航设施的设计要不断的满足不同的pBn导航系统在导航精度、应用完好性、过程连续性等方面的规范。同时，区域导航与所需导航性能的导航运行规范均属于区域导航运行模式，具有运行安全性、效益、终端区容量高，航迹选择灵活，飞行员工作负荷小、陆空通话频率低等优点。
关于进近pBn程序的设计，它也有两种设计规范：RnpapCH的通用程序与RnpaRapCH专用程序，其中后者主要是针对航空公司的特定机或特别授权机组的专用设计程序。该程序主要是根据其在进近阶段飞行的引导形的不同将其分为了非精度进近、精度进近和有垂直导航引导进近3中不同的形式，属于中一中通用程序。精度进近程序主要适用于基于地面的增强系统，而非精度进近程序则是指从最后进近定位到最后的进近航段的复飞点之间没有下滑的一种引导趋势。在pBn飞行程序系统的设计中，它有独立的数据库以提供真实的导航台、航线、机场、地形等相关的数据，从而保证飞行程序能够得到有效的规划、评估制图，并进行相应的编码工作。
3pBn飞行系统优越性及其应用
第一，优越性。相对于传统的导航方式，该飞行程序系统的实施与应用有着很大的优势。首先，在航路运行上，它可以对航路点进行灵活的选择，以减少航路的拥挤，并提高空域的利用率和交通流量。同时，pBn航路上的导航精度基本是保持不变的，能够有精确的引导航空器，使航班延误达到了大大的降低，并提高飞行中的安全系数，减少了成本，提高运行中的整体经济效益；其次，在终端区运行中，可以有效根据进离场图上有关航路点的特殊限定飞行，就可以避免潜在的飞行冲突，提高其运行效率；最后，在进近飞行阶段，可以根据程序上的显示，选择合适的运行方式，提高进场的效率，以增加收敛进近的应用。
第二，实际应用。随着我国民用航空航天事业的不断发展，其在区域卫星GpS导航技术上的研究与推广的步伐也在不断的加快。如我国西部地区由于地形较复杂，且天气恶劣不易行，然而pBn技术的有效运用，有效的优化了我国西部地区的航线结构。2001年11月，我国按照国际上有关民航组织的标准，在三亚飞行情报区实施了Rnp10的洋区区域导航航路，为航空公司的运行带来了极大的灵活性，并减少了航班延误的情况，有效的增加了航空公司的经济效益。2006年7月，国航西南分公司完成了林芝机场的特殊Rnp飞行程序验证工作，并开通了成都-林芝的航线，有着很大的安全和经济效益。2010年11月，上海虹桥、浦东机场有效验证运行了RnaV飞行程序，并取得了很好的效果。
4结束语
pBn技术在我国民航中的有效推广与运用，使我国民航局能够根据国内各民航的实际情况进行灵活的空域划分，使空间资源的利用率得到大大的提高，并且在增大航空空域总容量的基础上使我国空中存在的交通拥堵情况得到了有效的缓解或解决，提高了民航的经济效益，使我国航空航天导航系统有着先进的技术支持，这样，就可以满足航空运输在可持续快速发展进程中的要求了，有效的促进其长期发展[2]。
参考文献