A. 世界航空工业的发展是如何的
1903年,当莱特兄弟首次完成载人动力飞行时,并没有多少人认为莱特兄弟此举有多大的实用价值。直到1909年7月23日,法国飞机设计师路易·布莱里奥驾机成功地飞越了英吉利海峡,才使一些国家的政府和军方认识到,用飞机从空中执行军事任务的可行性。正是从1909年起,欧洲的工业发达国家开始相继建立军事航空队,并建立起各自的专业航空科研机构,从此飞机的研制从航空爱好者的小作坊中走了出来,开始逐步形成生产各类飞机的独立产业,航空工业由此应运而生。
90多年过去了,世界航空工业获得了当初莱特兄弟发明飞机时无法想象的惊人发展。
B. 纵观我国航空工业的发展历程,试阐述对我国航空工业未来发展的设想
航院的同学吧
我国航空工业的历史回顾和未来展望
冯法立
(郑州航空工业管理学院)
我国航空工业起步于清政府(即1910年)。从1910年到1949年中国一直处于动乱和战争时期,这时期所有的原材料,机载成品和设备几乎全部依赖外国进口,更没有与之相关的科研人员和技术师,维修人员也很缺乏。根本没有独立的航空工业,更谈不上航空科研体系。
新中国成立之后,1949年到1951年中国只有少量设备相当简陋的航空工厂,修理、装配和制造过少量飞机。1951年国家将航空工业体系建立纳入国家议程,中央军委和政务院颁发了《关于航空工业建设的决定》,对新中国航空工业建设的任务方针、组织领导等做出了明确规定。经过50余年的建设,我国航空工业从修理到制造,从仿制到自行研制,已经形成了具有相当规模和基础,配套齐全的航空科研设计,制造和试验的工业体系。
50多年来,我国先后建立了飞机发动机航空电子军械设备,仪表等专业设计研究机构,建立了空气动力,强度,自动控制,材料,工艺,试飞和计算技术等专业研究试验机构。我国航空工业科研的技术手段不断更新,试验设备日臻完善,已建成一批技术先进的风洞试验设施,飞机全机静力试验室,发动机高空试车台,飞行试验实数据采集和处理系统等设备。
由于航空工业体系的发展和日臻完善,我国在军用飞机,民用飞机,直升机等各种类型的机种都迅猛向世界各类先进机种靠近。
军用机从最初的仿制苏联的雅克-18飞机生产初级教练机,到自行设计并研制成功的第一架飞机歼教1。它的研制成功对培养我国第一代飞机设计人员积累自行研制飞机的经验具有重要的意义。此后我国第一架喷气式战斗机歼5诞生,这是一种高亚声速歼灭机,使我国的航空工业和空军进入喷气时代。歼6飞机是我国第一代超音速战斗机,歼7和歼8等在其基础上不断更新改进和提高。歼10战斗机是我国自行研制的具有完全自主知识产权的第三代战斗机。轰5、轰6、水轰5、飞豹等轰炸机,枭龙FC-1型轻型多用途战斗机,使我国飞机不仅在数量上有所增加,在种类上也不断增多,这也说明我国航空工业不但在技术上不断更新和创新,在研制飞机种类上也不放松,两者齐头并进。
民用飞机运5飞机是新中国制造的第一架小型运输机,之后“北京”一号、运7、运8等不断更新。直升机如直5、直8、直9、直11、“延安”2号、“701”型等种类多样。可以看出我国航空工业生产的飞机不仅能够保家卫国,固守我国疆域,而且越来越多的可以进入民用,为人民服务。在运输,邮递,救护,搜索, 抗震救灾,护林播种等方面也发挥着越来越重用的作用,甚至是不可替代的。我国航空工业从最开始的标志性研制和研发,到现在在经济上发挥作用,促进经济发展,已经体现出了其巨大的经济价值和潜力。
随着我国航空工业体系的完善,越来越多的航空人才培养诞生。我国在先进战斗机发展方面,也可以与美国,俄国,欧洲等国家相互竞争。未来航空工业的发展实际就是科技的发展。空气动力学的研究,推进技术的创新,材料和结构的研制,航空电子与控制等的发展与进步是航空工业进步的基础。
展望未来,如何提高未来飞机的性能,空气动力学一直是航空器设计的考虑的关键。计算流体力学(CFD)仍是研究重点,欧拉和N-S方程的数值求解与网络生成技术备受关注,低雷诺数空气动力学,仿生空气动力学等流动现象的研究将仍是未来的前沿课题。
推进技术方面,提高热机和推进效率,降低燃油消耗,提高推力级,降低噪声,增加可靠性,减少排放。今后一段时间仍是发展的目标。组合发动机,超燃冲压发动机,脉冲爆震发动机以及其他新概念或非常规发动机的原理研究也是这一领域的重点。
材料和结构方面,金属材料仍然是今后飞机机体的主要用材,因而在不降低现有材料寿命的条件下提高材料的比刚度,韧性和抗腐蚀能力,同时也要开展比强度更高的新材料研制与开发。研究和发展实用的复合材料结构的设计,分析,制造,检验和修理方法;研究和发展复合材料的损伤容限机理和实用的无侦探伤技术;研究和开发耐高温树脂材料,陶瓷基复合材料,智能结构材料等。
航空电子与控制方面,利用各种来源的导航信息,实施航迹的跟踪与管理。为实现全天候起降,要建立可靠的防撞系统。研制新的风切变探测装置及其回避系统。在座舱显示系统方面要增加显示信息和数据,增加实景画面,利用语音控制来提高飞行员的操作正确性。
我国未来的航空工业发展是以人才为基础进行创新和革新,在高端新科技上我们有自己的技术和研究方法,在经济上能作出巨大贡献,生产更多民用飞机走进千家万户。
对飞行器分类的讨论
我国着名科学家钱学森认为人类飞行活动可以分为三个阶段,即航空,航天和航宇。他认为航空是在大气层中活动,航天是飞出地球大气层在太阳系内活动,而航宇则是飞出太阳系到广袤无垠的宇宙中去航行。由此可以看出人类飞行活动是以地球为球经,以不同的距离进行划分的,也因此引出对飞行器的分类。
目前人类发射的能够航宇的飞行器极少,仅有先驱者号系列,和旅行者号系列,所以对其种类的细分暂时还没有。人类在航空和航天的活动相对来说十分频繁,航空器和航天器数量也已经十分庞大,而且随着人类的发展其数量还会越来越多,增加速度也会越来越快。因此,对航空器和航天器的细分则是很有必要了,目前一般是从航天器和航空器两大方向细分。
在大气层内飞行的飞行器称为航空器。航空器根据产生升力的基本原理不同分为两类:①轻于同体积空气的航空器,这类航空器靠空气的静浮力升空,也称浮空器。②重于同体积空气的航空器,这类航空器靠与空气相对动产生升力升空。航空器根据用途不同分为军用航空器和民用航空器。航空器根据结构不同也可以进行分类。按用途和结构分类没有按产生升力原理分类清晰,所以这里就以升力原理分类为主进行讨论。
①轻于空气的航空器包括气球和飞艇,它们是早期出现的航空器。气球一般无推进装置,主体为气囊,下面有吊篮或吊舱。因气囊内所充气体的种类不同可分为热气球、氢气球和氦气球等。飞艇安装有推进装置,可控制飞行。根据结构形式的不同,飞艇可分为软式,硬式和半硬式三种。飞艇一般由艇体,尾面,吊舱和推进装置等部分组成。由于气球和飞艇的安全系数相对较低,特别是随着升空高度的增加,安全系数会越来越低。因此现代一般都用于广告、体育、休闲、部分科学考察或冒险活动等。
②重于空气的航空器,主要包括固定翼和旋转翼两类,另外还有像鸟飞行一样的扑翼航空器和新近出现的倾转旋翼航空器。固定翼航空器分为飞机和滑翔机;旋翼航空器分为直升机和旋翼机;扑翼机在微型航空器方向的发展潜力较大;倾转旋翼机具有旋翼机和固定翼机两者的优点,但结构复杂,已经受到广泛的关注。
航天器是指在地球大气层以外的宇宙空间,基本按照天体力学的规律运动的各类飞行器,又称空间飞行器。航天器分为无人航天器和载人航天器。无人航天器分为人造地球卫星和空间探测器。载人航天器主要分为载人飞船,空间站和航天飞机三大类。航天器主要用于,广播,气象,导航,侦察,地球资源探索,科学研究实验,军事空间探索等。
C. 如今辉煌异常的我国航天工业,到底是如何发展起来的
广义的航天技术指使用火箭或者航天飞机,将卫星或者人类送入太空轨道进行航行的技术。首先说说为什么各个国家对航天技术那么重视。从广义角度来说,人类不可能永远的生活在地球上,因为地球上的资源迟早会被人类耗尽。那么如果地球无法让人类获得足够的资源,那么人类就必须前往太空去收集足够多的资源,或者前往其他星球发展。
最后这次实验很有可能是为我国制造航天飞机做准备。航天飞机比火箭更加经济,而且和卫星不同。航天飞机类似于宇宙飞船,可以在高空轨道上巡航。如果将其改装,变成轨道指挥部,这样完全不用担心敌人的炮火造成的威胁。而且如果我国的航天飞机能够研制成功,那么对宇航员的身体素质要求就大为降低,很多身体素质较好的科学家可以直接登上航天飞机,在太空中亲自进行试验。而且航天飞机在降落的时候,不需要大量的人力物力去搜索返回舱。只需要准备好跑道,正常情况下的航天飞机既可以直接降落。
D. 航空工业的基本特征
航空工业的基本特征是:(1) 知识和技术密集型极为典型; (2) 产品和工艺高度精密、综合性强; (3) 军用与民用结合密切。
航空工业不但为人们提供了一种快速、方便、经济、安全、舒适的运输手段,还广泛用于空中摄影、大地测绘、地质勘探、资源调查、播种施肥、森林防火、环境保护等方面。航空工业发端于20世纪初。1903年12月17日,美国莱特兄弟成功制造出世界公认的第一架飞机,第一次实现了人类持续的、有动力的、可操纵的飞行。从1909年起,一些国家注意到飞机的军事用途,陆续成立了航空科学研究机构。第一次世界大战中,航空工业有较快的发展。二次大战后,喷气技术推动航空工业的大发展,军用飞机的飞行速度从亚音速发展到40年代后期的超音速,50年代后期的两倍音速,70年代的三倍音速,并出现了超音速的大型客机。
新中国建立后,航空工业作为国防工业的重点之一得到优先发展。1956年7月,中国第一架喷气式歼击机(歼5)试制成功;超音速歼击机(歼6)于1959年9月试飞,1963年定型生产;1964年开始试制歼7飞机,1967年6月投产,随后不断改进创新,派生出了多种机型;1980年3月歼-8飞机定型生产,这是中国航空工业部门自行设计、独立研制生产的高空高速歼击机;同时,还研制生产了强击机、轰炸机、教练机和直升机等。80年代,歼-8Ⅱ、歼7Ⅲ、歼教7等一系列作战、训练飞机研制成功,标志着中国军用航空工业进入了一个新阶段。运-7、运-8、运-12和直-9等民用机相继投入使用并有少量出口。中国的航空工业已具有一定规模,初步形成了门类比较齐全的科研生产教育体系。科研试验条件逐步建立并日臻完善,自行制造的新型飞机日益增多。已经生产了歼击机、轰炸机、强击机、直升机、运输机、侦察机、教练机、多用途飞机、无人驾驶飞机和超轻型飞机,以及多种战术导弹,装备了我军并支援了友好国家。