航空航天技术概论十篇

时间:2023-07-28 17:49:43

航空航天技术概论

航空航天技术概论篇1

关键词:素质教育;通识教育;航空航天科技

Aeronautics and aerospace of general education

Wen Xin, Zhang Wenhao, Qin Yuqi

Shenyang University of Aeronautics and Astronautics, Shenyang, 110136, China

Abstract: Discussed the problem of knowledge structure which Chinese colleges and universities facing problems at the present stage, combining with the aerospace and aerospace general education. By their own personal experience, the author summed up the content, meaning and purpose of the aerospace and aerospace general education. Based on the analysis of various problems related to the “Introduction to aerospace technology” as a liberal textbook, this article given the teaching improvement and reform proposals about the textbook of aerospace and aerospace.

Key words: quality-oriented education; general education; aeronautics and astronautics

随着高校课程改革的不断深入,通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时,由于科学技术和经济的飞速发展,航空航天技术开始走进人们的日常生活,并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就,更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要,目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业,如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时,一些普通高校,如南京财经大学,也将航空与航天(也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览)作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会,并参考欧美高校开设通识课的教学模式,探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。

1 我国专业化教育模式的问题与通识教育

1.1 现阶段我国高校人才培养模式面临的问题

我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期(20世纪80年代)和特定社会背景(生产力亟待恢复)中的选择,这个选择尽管在当时有合理性,并对我国社会发展起到了积极作用,但却不适应今天社会发展的需要。

我国目前的高等教育过分强调专业划分,把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内,不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了,高等教育的专业化做得越好,学生就越难适应变换了的工作,面临的情况可能就越糟糕。

社会和技术发展日新月异,旧的工作岗位不断消失,新的工作岗位不断出现,高校里专业调整的步伐,无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化,既要培养学生的专业能力,又要培养学生的“一般”能力。

1.2 通识教育起源和目的

通识教育,国外称“General Education”,也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。

通识教育源于19世纪[6-8],当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂,于是提出通识教育,目的是让学生对不同学科的知识有所了解,将不同领域的知识融会贯通。20世纪,通识教育成为欧美大学的必修科目。今天,欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史,目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。

在我国,通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”,《中庸》主张做学问应“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化,融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以,通识教育旨在培养“通才”,它的培养目的是提高人的整体素质,强调整合不同领域的专业知识,重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力,同时也重视培养人的情志等。

2 航空与航天通识教育的意义

航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1,2],其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣,更主要的是为学生专业课学习奠定基础,它在很大程度上起到了专业导论的作用。

近年来,我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育,其教学目的包括如下几个方面。

2.1 提高大学生的整体文化素质

大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才,开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识,还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程,不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识,同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。

2.2 提升大学生的民族自豪感

中国作为东方的文明古国,向往飞翔的梦想由来已久,嫦娥奔月的美丽传说,万户飞天的勇敢实践,表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习,让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩,学习伟大的航天精神,增强学生的民族自信心。

2.3 鼓励大学生在困难面前勇于攀登

学生通过航空与航天课程的学习,了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里,“只有想不到的事情,没有做不到的事情”,通过这样的教育,激发学生努力奋进,敢于开拓创新。

2.4 启发学生规划未来人生

航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维,尤其是航天器的出现,极大地推进了人类对宇宙的探索,人们对宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识:“地球在宇宙中是非常渺小的,生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过,“昨天的梦想是今天的现实,今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识,很多人开始重新思索这些问题,人类存在的意义何在?人类怎样存在?

3 航空与航天通识教育的教材问题与改革

3.1 教材方面的问题

航空航天技术在非专业大学生眼里,是十分神圣的,因为宇宙的奥秘神秘莫测,很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课,目前我国没有一本适合通识教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等,由此带来很多问题。

(1)专业性很强

翻开《航空航天技术概论》教科书,插图不少,可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言,内容过深,尤其是文科学生,没有工程概念,理解起来非常困难。

(2)内容单调乏味

细看“代用”教材的文字内容,大多是定义和概念,枯燥乏味,对非专业学生而言,即便把这些内容熟记于心,又有何意义?另外,由于书本的空间有限,介绍性的内容往往类似于纲要。

(3)课后练习或思考题没有价值

思考题是运用大脑思考后得出答案的题目,而目前的“代用”教材章节后的思考题,不适应时代的发展,以第一章课后思考题为例,“试述直升机的发展史,试述火箭、导弹发展史”,很多学生认为是“百度题”,学生只要灵活运用手中的工具,就可以“百度”到答案,这类题能算是思考题吗?

(4)条理性很强带来的问题

航空与航天是两个明显不同的概念和领域,尽管有联系,但对于非专业的学生而言,不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线,航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1,2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机,统统纳入同一章节,对于非专业学生,理解起来稍显费力。再如,《飞行器构造》这章内容中,既有航空器的构造,也有航天器的构造,根据整体教学效果分析,这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。

另外,由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式,加之应试教育的长期导向作用,使基础教育在单一学科教育上越来越深入,学科分化加剧,基础教育功利性越来越明显,而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化,缺乏思辨性、创造性思维的模式,对中华民族的智慧培养是非常不利的。

综上所述,航空与航天作为通识教育课程,不是必修课的陪衬,更不是专业课的附庸,其重要性并不比专业课低。“君子性非异也,善假于物也”,学好航空与航天课程,掌握其相关知识,有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。

3.2 教材改革的建议

对于航空与航天课程,只有拓宽知识面,全面介绍不同学科研究对象的特点,才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础,课程内容应具有前瞻性,把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时,拓宽学生的知识面。

航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此,如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课,该课程内容应集知识性、趣味性于一体,需要教学内容丰富多彩,由风筝飞行延伸到飞机,由早期火箭延伸到各种导弹,由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船,由恐龙灭绝延伸到宇宙探索,让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书,名字起得非常好,叫“没有公式的航空航天技术”,值得我们借鉴。

以笔者在神舟飞船、卫星及空间防御领域的工作体会以及在北京、南京几所大学讲授航空与航天知识的教学经验来看,对于航空与航天的通识教育,其知识与内容应该注重“启蒙”,致力于开展大众化的教育,太过学术化反而会让人失去兴趣。教材应该具有趣味性,可以漫画的形式展开。现在已经有的《漫画线性代数》《漫画统计学》等一系列的趣味教科书,以漫画的形式将知识传授给学生,让学生在欣赏之余学习到很多知识,两全其美。航空与航天通识教育课程的教科书可以参照这种形式。

4 结束语

航空与航天通识教育旨在拓宽大学生的知识面,优化学生的知识结构,提高学生的综合素质,所以航空与航天通识教育内容的重点应该放在宏观任务、飞行过程及定性的知识方面,让学生通过对航空航天探索过程的学习,认识“团结就是力量,协作凝聚希望”的内涵。真正认识“综合国力的竞争,不仅是经济实力、科学技术和军事水平的竞争,更是民族精神力量的竞争”;了解航空航天先驱们在攀登科技高峰的伟大征程中,以特有的崇高境界、顽强意志和杰出智慧,铸就了辉煌的航空航天历史。而不应该过多地描述技术及其材料性能分析、机构设计、通信与仪表等工科技术的细节。特别是对于基础理论的要求,应该建立在普及教育的数理化基础上,尤其注意不要作为专业导论。希望改革后的航空与航天通识教育课程在提高学生综合素质方面发挥更多的作用。

参考文献

[1] 王文虎.“航空航天技术概论”教学改革与实践研究[J].科技资讯,2007(7):78.

[2] 邢琳琳,马文来.公共选修课《航空航天概论》教学初探[J].中国科技信息,2009(3):257-258.

[3] Orillion M F. Interdisciplinary curriculum and student outcomes: The case of a general education course at a research university[J]. The Journal of General Education,2009,58(1):1-18.

[4] 李曼丽.通识教育―一种大学教育观[M].北京:清华大学出版社,1999.

[5] 金娟琴,谢桂红,陈劲.浙江大学通识核心课程建设的探索与实践[J].中国大学教学,2012(8):44-45.

[6] 庞海芍.通识教育课程建设的困境与出路[J].江苏高教,2010(2):63-66.

[7] 黄坤锦.美国大学的通识教育[M].北京:北京大学出版社,2006.

[8] 曾开富.哈佛大学与麻省理工学院学科布局的比较研究[J].清华大学教育研究,2006(S1):135-143.

航空航天技术概论篇2

记者:空天原本就存在,只不过是由于人类科技水平的发展,使得作战的空间不断扩展,从而使空天概念越来越引起人们的关注。当飞行器突破传统意义上的天空而走向太空,意味着空天时代的到来。作为空天力量的空军应该如何迎接迎接空天时代?

李国恩:这是一个全新的课题,因此也是世界各国空军必须要面对和正视的问题。我认为,首要一点是在战略规划上。经济学家彼得·德鲁克(Peter Drucker)认为:“所谓规划,就是基于对未来的了解做出当前的决定。”以往的规划通常是依据一个时期的财力以及订单,来确定军队的规模与作战能力。实际上当下军队的作战能力是在多年前就规划好了的,而未来军队结构与战斗力的构成,也要服从于当下军费财务预算框架,这就容易导致把战略思考局限于预算和某段时间框架内。然而,世界的一体化趋势,给新军事变革带来超乎想象的影响,使得战略思考不能仅限于本国,假如我们希望突破这个框架,就必须站得更高看得更远,并把时间设定得更长远些。这样才能为我们的战略思考划出一个新的边界和目标,让我们依据现在洞察更远的未来,从而更好地评估和制定今天的规划和决策。

记者:那么,空天时代的空天力量如何规划和构建?

李国恩:作为一种规划,前提是必须要有前瞻性和具有战略意义,否则不能称其为规划。前瞻性就是对未来做出符合发展趋势的规划和设计,战略意义就是着眼于未来目标的达成和实现。现在的问题是要克服习以为常的思维定势,确立新的思维方式,使未来空天时代的概念不受束缚,这样才能有效地做出评估和预测,通过今天的决策,清晰地规划和构建未来的空天力量。

空天时代必然有新的时代要求,因此必须要以创新思维来开拓思路。但是我们总是习惯于回望过去,以期从过去的经验中寻求新的答案。对此,英国皇家空军中将约翰·C·斯莱赛爵士(Sir John C. Slessor)曾提出:“历史经验是数据和实验的巨大源泉,我们在预期未来时可以重访过去。”但是那里并没有现成的答案,反而却在某种程度上束缚者我们的思考。比如,在谈起空战时,今天仍有许多人在以上世纪50、60年代的抗美援朝和国土防空空战津津乐道,然而我们的空军从那以后再也没有经历真正意义上的空战。可是美军至今从未停止过空战,如从越战到海湾战争,从科索沃战争到阿富汗战争,从伊拉克战争到利比亚战争等。从空战的演进情况来看,美军无疑是当今世界空战的作战原则及规则引领者。因为这些原则及规则都是源自于实战。因此,在规划和构建未来空天力量时,必须要考虑到这些重要因素。另外,在传统意义上空军历来被认为是一个辅助军种,然而,随着海湾、科索沃、阿富汗、伊拉克等几场局部战争空中力量的突出表现,使空军的地位发生了根本性改变,由辅助军种上升为独立军种,并在战争中起主导作用。再就是,过去在空中力量的使用上大都集中在战术层面,而当今的空中力量已经上升到战略层面,这就意味着未来的空天力量的构建也必然是建立在战略层面上的。

记者:二战后空军经历近70年的发展,特别是经过200余次局部战争实战考验,空军的地位不断上升,其作战方式也发生重大变革,是什么力量成为这种变革的推力呢?

李国恩:可以说飞机发明改变了世界,而这种改变还在持续。胡思远对此作了高度概括,在这些变革的背后主要有两种力量在起作用,一个是推动新技术发展的巨大推力,一个是战争政治需要的拉力。这一推一拉,使得空中战争的战法发展出现了空前的历史加速度,这正是空天时展的必然。

记者:空天力量必然是由空天武器装备构成,请您介绍一下这方面的情况?

李国恩:空天力量自然是指空天时代所具备的军事能力,除了人员以外主要由武器装备体系构成。西方发达国家通常把系列武器装备划分为效用器、系统、平台三部分。效用器是指完成一项作战使命所需要使用的各种武器及设备装置,如空对空或空对地武器、照相侦察设备、数据搜集吊舱、航炮火箭或其它装置等各种设备,统称为效用器。近年来,效用器越来越多样化,而且不同的平台可以使用相同的效用器,以适应作战需求并达成使命效果。未来空中力量是否能完成使命,将取决于能否把执行各种类型任务的效用器做最佳的混合搭配。系统确定效用器发挥效用的高低,因为系统提供互通操作性,并决定网络集成水平。当然,这种系统结构是开放性的,也就是说它具备与其它系统交流的能力,并能整合到复杂的作战行动之中。从一定意义上讲,空中力量在世界范围的扩展在很大程度上取决于系统与多种平台的整合。作战飞机是效用器的重要平台之一,美国把平台分为战略性和战术性两种,但法国更强调平台的多用性。在飞机用于空战初期,由于受技术限制,作为一种作战平台其功能比较单一,往往是根据不同的作战需求设计相应的作战飞机,如轰炸机、战斗机、截击机、侦察机、运输机、预警机、受油机等。但随着技术进步和战场的需求,需要一种平台多用,或者多种平台互补,如第二代战机中的歼轰机就兼顾了格斗与轰炸双重功能,实现了一机两用。到第三代战机,一种平台多用途使用就更加突出了,如美国的F-15、F-16,俄罗斯的苏-27、苏-30、米格-29,法国的幻影-2000、“阵风”,欧洲的“台风”等战机,都是一机多用。而第五代战机和第六代概念机,更是注重一机多用。美国海军在2012年4月公开的征询书中确定其六代机的主要功能:制空作战、对地打击作战、反舰作战以及近距空中支援作战。美国海军同时希望F/A-XX能够在“反介入/区域拒止”作战环境下实施长时间的渗透作战任务。也就是说,无论是五代还是六代战机都要根据战场的特定需要担负多重任务。

值得注意的是,这种平台的多用性也容易导致战术层面剩余能力的问题,因为过度强调多用途性,却容易忽略平台作战能力的战略特性。另外,也不能忽视多种平台广泛结合形成的优势互补。如有人驾驶和遥控驾驶飞机、无人机和卫星协调配合使用,可以使监视和侦察的使命更加有效。无论是一种平台多用,还是多种平台互补,都是为了达成其所承载的作战使命。但不能忘记,空中力量是凭借平台获得其身份标志的,这些作战平台无论担当什么角色,始终是执行空天力量核心任务的最重要的组成部分。

记者:通过上述介绍,相信读者对空天力量的武器装备构成有了初步了解,那么这些效用器、系统和平台是怎样发挥作用的呢?

李国恩:空天力量最终还得转化为实际作战能力,这种能力就是由效用器、系统和平台构成的。怎样让三者有机结合并发挥最大效用?一个最重要的环节就是必须有操控整个系统的人。也就是说,无论是多么好的效用器、系统和平台,如果没有操控系统的专业人员,它们就不会发挥任何效用,说到底只有依靠人才能产生效果。

空中力量将越来越依靠多种能力合作,各种能力的之间的合作都是在所有环境中的联网操作员运作的结果。随着卫星系统破除视距的界限,这样的能力合作将持续发展。这样一来,人的能力将显得尤为重要,很显然,空军的信息处理将取决于从事这些工作的官兵的能力,因此重视和加强未来系统的人员培养是当务之急。此外,在信息化条件下,空军官兵要对自己有一个明确定位,从而确定自己在复杂环境中的职责范围。空军前辈是靠飞行技术和勇敢精神决出高低,而今天的空战规则已被高技术拉平,判定优胜劣汰的关键因素,已被集成及纳入复杂网络的能力取代。所以说,只有了解自己在新型复杂系统结构和涉及许多参与者的网络中的位置,才能应对未来空天时代作战环境的挑战。

记者:信息技术把“空”和“天”紧密地融合在一起,使空天领域成为信息化战争的战略制高点,并逐渐形成“空天一体战”概念。那么“空天一体战”的内容是什么?它将会对未来战争带来哪些影响?

航空航天技术概论篇3

导弹篇

在本届珠海航展上,中国军工各集团展示了众多的新型精确打击武器,包括多种制导炸弹和远程火力打击系统。有评论认为,这标志着中国新一代武器装备已经开始向精确化远程化发展,中国人民将逐步迈入精确化打击时代。

中国第一航空集团展区展出了“雷霆LT-2”500千克激光制导炸弹和“雷石-6”制导滑翔炸弹。这些炸弹都是在普通的传统航弹基础上进行改进的。前者在弹体前后各增加了4枚弹翼以控制炸弹飞行方向,并通过精确的激光引导头加以制导。与普通航弹相比,这类炸弹改装费用相对廉价,命中精度却能得到极大的提高。在海湾战争中多国部队使用的激光制导炸弹命中率高达90%,其对地面目标的威胁可见一斑。“雷石-6”制导滑翔炸弹则在弹体上部安装了一对可向后折叠的弹翼,同时对航弹尾部也增加了X型的尾翼以方便对炸弹的飞行姿态加以调控。炸弹在被载机投掷后上方折叠的弹翼自动展开为“一”字形,使炸弹能够以滑翔的方式使其投掷距离得到大范围的扩展。

中国航天科技集团推出的是FT-1和FT-3两种精确制导炸弹。它们同样是基于常规航弹的改进,弹上制导系统通过一定的准确度引导炸弹按预定路线飞行,对目标有较高的命中概率。可用于近距离空中支援、封锁、压制敌方空防、海上反舰战、两栖打击等,并能打击机动加固目标和软目标、固定加固目标和软目标、海上舰只等。根据展台工作人员的介绍,该型炸弹使用的是惯性制导方式。

航天科工集团展出的P12战术导弹系统是本届航展最为神秘的和吸引注意力的重型装备。旁边的文字说明只做了笼统的介绍:“作为新一代战术导弹武器,它具有体积小、重量轻、精度高、威力大、反应迅速、突防能力强、可靠性高、越野能力高、战术生存能力强、操作维护简便等显著优点。”从外形上看,它和上届展出的B611战术导弹系统有颇多共通之处,如其运载平台同时担任运输和发射任务,同样携带两枚战术导弹。但差异也比较明显:B611使用的民用重型卡车底盘,而P12则选择了军用特种导弹运输车;B611的两枚导弹是分别包裹在发射箱内采用倾斜式发射,而P12则是两枚裸弹垂直发射。

航天科技集团继续推出WS系列远程多管火箭系统。该系列远程火箭家族包括WS-1、WS-1B和WS-2等型号,本届航展上展出了WS-1和WS-2火箭发射车模型和火箭实体。根据展方提供的材料,最新型WS-2远程多管火箭系统为六联装,使用重型越野车底盘,火箭采用固体火箭发动机,最快飞行速度为5.6马赫,最大射程200千米,最小射程70千米,圆概率偏差600米。其战斗部种类包括破甲杀伤双用途战斗部、云爆弹战斗部、综合效应子母弹战斗部、杀爆燃战斗部、杀爆战斗部等。可打击的范围包括军事基地、机场、港口、集结的舰队、重要交通枢纽、军事工业基地以及装甲群、火炮导弹发射阵地、地面雷达站及指挥控制中心等重要军事目标。

航天科技篇

在珠海航展上,我国研制的太空空间站模型正式对外亮相。外形看上去与卫星相似的空间站分为空间站、轨道舱和返回舱,而这三方面都是要在2010到2012年我国的航天器对接后,才会正式建立空间实验室和空间站。

据了解,按计划,2008年中国将实现航天员出舱活动。其中,神七上天将是这一任务的基础。中国航天科技集团有关人士介绍,神七的返回舱与神六大体相同,但不同的是,轨道舱里将新添一个夹层。夹层位于返回舱的上方,与轨道舱连接。航天员爬上夹层后,就会通知下面的航天员将夹层的门给严密地封闭上。航天员换上太空行走的航天服后,放掉夹层里的气体,打开舱门就可以到轨道外面,进行太空行走了。为了不让航天员飘走,航天服上还有一个特制绳子,专门将航天员与轨道舱接在一起。只要航天员能出轨道舱在太空上行走,就已经说明任务完成了。

我国自行设计研发的月面巡视探测器(简称月球车)原理机也在航展上亮相。单看这个个头不大、身披金色金属箔外衣的机器人,很难想象在它身上集中了如此多的高科技。在人们印象里,核电站占地面积很大,但这辆长约2米的月球车上也有一座超小型“核电站”――同位素温差发电器。有了这种核电池,月球车就可以在太阳能电池无法工作时,熬过长达14天的月球黑夜。此外,月球车还有一个聪明的“大脑”,它可以把拍摄的大量月球图像经过分析运算后转换为一张地图,即使不依靠地面遥控,它也可以在地图上运算出行进的最佳路线,并自动绕过障碍物。

在本届航展上,中国航天科技集团公司推出了MS―1微小卫星、编队飞行干涉SAR小卫星系统、实践9号小卫星、地震电磁小卫星,以及由3颗小卫星组成的空间天气探测监测系统――“夸父”计划。这些小卫星和卫星系统,在对地观测、科学试验、环境监测、灾害监测等领域具有广泛的应用前景。中国航天科技集团公司有关负责人表示,未来5到10年里,我国需要发射的小卫星将达50多颗。

小卫星是对1000千克以下卫星的统称。由于卫星和卫星产品向小型化、智能化、轻型化方向发展,因此功能密度高、技术性能强的现代小卫星应运而生。小卫星以其性能高、质量轻、价格低、研制周期短等优点而备受青睐,特别是在解决时间与空间覆盖率等方面显示出广泛用途和重大作用。

据中国航天科技集团公司有关负责人介绍,目前我国已具备了多种小卫星、微小卫星系列平台的开发能力和24个月快速构建、研制小卫星的能力。我国的小卫星实现了从单一型号向系列型谱、从卫星项目到空间产业的跨越式发展。以微小型化为特征的微小卫星、以新型空间系统和应用为特征的卫星星座与编队飞行等都正在成为新的技术前沿。

在珠海航展上,有关部门负责人表示我国正在建设拥有自主知识产权的全球卫星导航系统――北斗卫星导航系统,这也是我国自主建立的第一代卫星导航定位系统。

中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,提供两种服务方式,即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度0.2米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

中国计划2007年初发射两颗北斗导航卫星,2008年左右满足中国及周边地区用户对卫星导航系统的需求,并进行系统组网和试验,逐步扩展为全球卫星导航系统。

航空器篇

“猎鹰”L―15高级教练机、新舟60涡桨支线客机、“山鹰”高级教练机、“小鹰500”轻型多用途飞机……在珠海航展上,一批我国自主研发、拥有完全自主知识产权的军、民用飞机成为人们关注的焦点。

在蓝天白云的映衬下,首次实体亮相的“猎鹰”L―15高级教练机展现出流畅的线条和傲然挺立的身姿。据中国航空工业第二集团公司有关负责人介绍,L―15高教机是由中航二集团洪都集团自主研制、具有完全知识产权的新型超音速教练机,今年3月成功首飞,集成了多项先进的航空技术,具有高推重比、高机动性、全权限数字电传控制、航空电子综合管理等技术特征。飞机技术性能较高,具有训练效费比高、低油耗、留空时间长、使用寿命长等特点,能够满足第三代战斗机飞行员的培训要求,并适当前瞻第四代战斗机的培训要求,兼顾第二代战斗机改型机的训练要求。

新舟60是我国完全拥有自主知识产权的新型涡桨支线飞机,可载客50到60人,在安全性、经济性、舒适性、可靠性、维护性等方面达到或接近世界同类飞机水平,并可在高温、高原状态下起飞,还可适应不同航路、跑道的特性。这种飞机采用先进发动机和全复合材料螺旋桨,油耗和噪音大大降低,价格只有国外同类飞机的三分之二,直接使用成本更比国外飞机低一至两成。

身形矫健、线条流畅的“山鹰”高级教练机吸引了众多观摩者。“山鹰”属于第三代高级教练机,具有起降性能好、使用寿命长、维护性好、单机价格便宜等特点。“山鹰”选装了国内成熟、先进的功能系统和机载设备,全机共有5个外挂点,能携带近距空空导弹、各式炸弹、火箭发射器、各种传感器吊舱等,具有一定的空战和对地攻击能力。飞机平时可进行空对空、空对地实战技能演练,战时可用于作战。

“小鹰500”轻型多用途飞机凭借优越的飞行性能,被誉为“空中奔驰”,是我国第一架按照中国民航适航条例设计生产、拥有自主知识产权的轻型多用途飞机,其综合性能达到或接近国外同类机型先进水平,填补了我国通用航空在4―5座轻型多用途飞机上的空白。飞机的起飞距离短,能在机场、公路上安全起降,可广泛用行训练、公务飞行、农林作业、空中救护、空中摄影、测量制图、商业运输、体育运动、旅游、环保、勘探等,其综合性能达到了国外同类飞机的先进水平。

中国一批新型无人机概念方案也在珠海航展中国航空工业第一集团公司(简称一航)的展厅里展出。

这批新概念武器方案包括“暗剑无人战斗机”、“天翼3无人机”和“高空高速无人侦察机”。这批方案在先进气动布局、总体综合设计、先进机载系统综合设计等关键技术领域取得多项研究成果。

航空航天技术概论篇4

过去的痛苦即是快乐。

生命不可能从谎言中开出灿烂的鲜花。

航空vs航天

先来解释一下航空航天专业究竟指的是什么。其实,航空和航天有很大区别。航空技术主要是研制军用飞机、民用飞机及吸气发动机,航天技术主要是研制无人航天器、载人航天器、运载火箭和导弹武器,最能集中体现两者成果的是航天器和航空器。

举个直观的例子,所有航空器都是在稠密大气层中飞行的,其工作高度有限。现代飞机最大飞行高度也就是距离地面30多千米。即使以后飞机上升高度提高,它也离不开稠密大气层。而航天器冲出稠密大气层后,要在近于真空的宇宙空间以类似自然天体的运动规律飞行,其运行轨道的近地点高度至少也在100千米以上。对在运行中的航天器来讲,还要研究太空飞行环境。还有,动力装置不同。航空器都应用吸气发动机提供推力,吸收空气中的氧气作氧化剂,本身只携带燃烧剂。而航天器其发射和运行都应用火箭发动机提供推力,既带燃烧剂又带氧化剂。吸气发动机离开空气就无法工作,而火箭发动机离开空气则阻力减小有效推力更大。除此之外,在飞行速度、工作时限、升降方式等多方面,航天器和航空器都有差异。所以,航空航天类既是一个整体,两者又要独立对待。

前景篇

航空航天事业对国家,无论从军事国防还是经济国力上讲,都有着中流砥柱的地位。

从军事意义上讲,在现代战争中,空战已经占据着主导地位。像军用飞机、导弹、航母这些衡量着一个国家的国防力量的重要指标,和国家的航空航天技术水平有着直接的联系。

从经济意义上讲,航空航天事业是一个国家制造业生产力的重要标志,因为航空航天产品往往综合了许多高、精、尖的先进技术。在这些技术上的突破不仅仅对航空航天事业是意义重大的,更重要的是对国家科技实力的提升是一个有力的促进。另外,航空航天中像民用机这样对经济产生直接影响的行业的发展对国家经济的影响力也是十分巨大的,如大型客机。

就我国现状而言,航空航天水平还很落后,尤其是航空业,战斗机主要还是依靠国外进口发动机。航空航天科技工业极具发展前景,对人才的需求会持续旺盛,在最新的调查中,航空航天专业已经成为最被看好的专业之一。

学习篇

航空航天类专业主要包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造与工程、飞行器环境与生命保障工程4个专业。第一个专业做的是飞行器的总体设计,包括外形和结构设计;第二个做的是飞行器动力装置和动力装置控制系统,属于核心技术;第三个在于“制造”,对飞行器的零件加工与成型工艺、装配工艺独成一门;第四个是学习民用领域的热能利用、空调、供暖等系统设计,到了研究生阶段还要深入学习航空航天环境模拟与控制系统设计、航空航天生理和生命保障。但要注意的是,航空航天并不局限于这几个专业,它更包含像信息、能源、制造等的技术综合。

飞行器设计与工程

简单地讲,飞行器设计与工程最主要指的就是对飞机、导弹等飞行器的设计。这个广泛的概念既包括飞行器整体的设计,也包括飞机的结构设计与研究。可想而知,这样的工作肯定不像网上的军事迷个性化地画一些飞机设计图那样简单有趣,而是需要在十分深厚的理论知识的指导下,综合一切实际因素进行最优化设计的十分复杂繁琐的工作。

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,具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。需要学生对数学、物理、力学等有比较浓厚的兴趣。

飞行器动力工程这个专业从广义上讲就是能源动力工程,而对于航空航天飞行器来讲,就是飞机和火箭上的发动机。航空发动机是提供飞行器所需的动力装置,被称为“飞机的心脏”。 对于一架飞机而言,往往发动机的成本占了飞机总成本的一半,而发动机的制造技术又是飞机制造中难点中的难点。

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。需要提醒大家的是,学生应具备扎实的数学、物理等方面的理论知识,掌握外语、计算机等必备工具。

飞行器制造与工程能够设计出来的东西往往不一定能够制造出来。因此,许多关键技术的制约瓶颈不是在设计能力上,而是在制造能力上。制造能力越强,可设计的空间就越大,技术水平就越高。制造技术不仅仅制约着飞机制造行业,更影响着国家制造业的整体水平,也就是标志着汽车、船舶、航空航天的制造能力。

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,培养学生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实际问题的能力。如果对飞机机械原理感兴趣,希望做一名飞机设计师,这个专业就适合你了。

沉沉的黑夜都是白天的前奏。

成功往往是最后一分钟来访的客人。

飞行器环境与生命保障工程

本专业培养具备航空、航天环境模拟及控制、生命保障系统设计与研究能力,能在航空航天领域从事环境控制与生命保障系统设计,在民用领域从事热能用、空调、供暖等系统设计的工程技术人才。

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。

具体来讲,航空航天专业普遍对力学和数学、物理的要求非常高,这些课程往往比较难。更因为是工科,因此学生的课程学习会非常繁重。也就是说,如果考生的数学、物理基础不好的话,很难学好这些专业。

航空航天技术概论篇5

一中国民航的发展与成长

虽然早在1919年国民政府的交通部成立了航空事宜处领导航空公司,但直到1930年才成立了中国航空公司,1931年成立了欧亚航空公司(1943年改组为独资的中央航空公司)[1]。两个航空公司都曾经管航线飞行,中间还成立了其他航空公司,但维持不久。1949年11月9日,两航在香港起义回归中华人民共和国,史称“两航起义”。

新中国从1949年以来,先后建立了军委民航局和国务院民航总局,中途曾几次改建,隶属交通部。新中国民航一开始使用螺旋桨飞机,20世纪60年代引进了大中型喷气客机。80年代开始关注到航空带来的某些消极因素,诸如环境污染、非法干扰和劫机事件等。1980年在新建跑道和停机坪、登机门的配合完成后,大型宽体喷气客机(Jumbo)正式加入航班飞行。1983年进一步和国际接轨,当时国际民航组织成立了未来空中航行系统(FANS),以改善全球飞行环境中的通信、导航、监视和空中交通管理。从2008年起我国安全飞行上获得国际好评,总运转量跃居世界第二。2009年底全行业拥有运输机1417架、民用机场166个、国内航线1235条、国际航线297条、航空公司55家[2],并开始从民航大国向民航强国迈进。

二航空术语的翻译与民航演进的关联

1949年以后的新中国建立初期,美国对我国实行经济封锁,使我国和西方国家隔绝,隔离,再加上国际航空事业发展迅猛,我国航空术语和国际间的差距越来越大。为了缩小这种差距,需要吸收借鉴国外的先进技术,翻译在其中起了相当关键的作用。从某种程度上可以说航空术语的翻译见证了民航业的发展历程。

在翻译的过程中,经常发现外语中的很多术语在中文中找不到对等语,行业发展的不同步导致翻译过程中的认知偏差,出现译名错误或不统一。术语cabin的译名就是一个典型的例子。《航空科学技术名词》[3]把cabin译为“座舱”,《交通大辞典》[4]则译为“机舱”。这里混淆了“座舱”与“机舱”两个不同概念。实际上,“座舱”与“机舱”属并列词,前者人体绑定在座椅上,适应于高机动高G值飞行,往往对应于小型机;而后者人体有舒适活动空间,对应于大型机,因此cabin应定名为“机舱”,定义为“供机组人员或旅客坐的舱段的总称”。出现这个问题,内因是民航术语缺乏行业上的自我针对性;外因是中国航空工业早期的发展以小型飞机和军机为强项,在飞机舱段上只有“座舱”一词。此外,航空制造业与民航不同,航空制造业长期不接触大型客机,因而没有“机舱”概念,所以只见到座舱、座舱盖、增压座舱,没有机舱、增压机舱。

从体制上说,我国航空科技在改革开放后才开始与国际接轨,很多地方与国外存在一定差距。例如飞机着陆系统上,地面控制进近GCA制仪表着陆系统ILS制,又如高度计量制、雷达管制和通用航空上的体制等,这使得航空术语的系统化尚有缺陷。民航术语坚持区分“进场”与“进近”,认为这是着陆前的两个飞行接续阶段。早期地面(雷达)控制进场体制下从脱离航路到着陆前的全阶段都称approach,译为“进场”。民航现用仪表着陆系统下从脱离航路到着陆前划分为两个阶段:先是切入ILS波束的进场(arrival),截获ILS波束后是沿跑道中心直线飞行的(approach),因而进场仅是进近的前奏[5]。《航空科学技术名词》把landing approach译为“着陆进场”,又称“着陆进近”,显然是两种体制的混同。

在空中交通(air traffic)方面,可以从术语的译名上看出民航术语演进的轨迹。以《航空科学技术名词》条目07283为例加以说明:“无方向性信标 nondirectional beacon,又称全向信标,指能在360度方位范围给航空器提供方位信息的一类信标。”这个译名把两个先后演进的导航系统“无方向性信标”与“全向信标”混为一谈,概念发生了偏差。“无方向信标”在360度以内只能提供同质呼号信息,因此360度以内的信息是nondirectional。而“全向信标”在360度以内提供异质方位信息,因而两者决不能等同。前者只能提供电台的相对方位,后者才能提供航空器位于电台的具体方位线,即航空器和电台方向的绝对方位。维基百科上对这两个术语区别得很清楚:归航台,又称无方向性信标(NDB, nondirectional beacon);甚高频全向信标(VHF omnidirectional range,以下简称VOR)。NDB与较新式的VOR、TACAN等导航台相比,缺少测距等功能[6]。NDB是一种最古老的导航设备,国际上在20世纪40年代就开始使用。20世纪末航行保障系统在技术上已有相当进步,陆空通信从落后的高频电报发展到甚高频话音以至卫星通信,导航从NDB发展到VOR和测距设备(DME),还有惯性导航和卫星导航。国际民航组织(ICAO) 1993年采用的新名词中突出了空中交通管理(ATM),它包括空域管理、流量管理和空中交通服务的所有方面,空中交通管制(ATC)仅仅是管理工作中的必要部分。 这是一个重要转折,预示着未来将从片面的空中交通管制过渡到全面的空中交通管理,或者说从战术管制过渡到战略管理。总之,导航系统从无方向性信标发展到全向信标,从空中交通管制发展到空中交通管理,体现了航空术语的翻译与民航演进的关联性。

三术语译名的动态性

不同国家、不同行业、不同学科、不同译者在翻译术语时存在不统一、不协调的情况,一词多义和一词多译现象还很普遍,反映了术语译名的动态性特征,也说明了术语具有变异的性质。孙寰认为,术语是语言动态模式的成分,在它的身上体现了稳定的符号系统和对它的不断重新认识的辩证统一[7]。语言不断在发展,科技不断在进步,人们的认识不断在深入,新旧术语不断在更替。因此,术语是稳定性与动态性的辩证统一。

随着学科发展的细化、交叉和不断深入,语言的历时性问题需要得到更多的重视,某些术语具有相当活跃的生命力,且使用广泛,因而往往导致其多样性,在使用时难以统一。这里特别注意到分支学科的针对性,因为分支学科概念的对象或方法有限,与其他学科略有不同,其指称用词不得不有所差别,从而形成了某些近似概念所对应的近义术语或变体。如integrity,在数学、计算机学中都已定名为完整性,这是针对数据来说的。 但在航空学科和导航专业中,都译为完好性(又称完善性)。显然“完整性”强调数量,“完好性”或“完善性”是数量和质量兼顾,或偏重于数据的品质。又如drift在航空领域译为“偏流”,指由大气中空气团的流动(当地该高度上的风)所形成的无动力物体的移动;在航海领域译为“漂流”,指由海面上由洋流形成的无动力物体的移动。共同之处在于都是无动力物体的移动,不同之处在于航空在大气中,航海在水面上,这时两者都属近义术语,只允许出现在不同学科间。

在翻译外来术语的时候,由于不同译者理解与表达的不同,使用的翻译策略不同,归化或异化的方法和程度不同,一个术语产生了不同的译名。外来术语在语码转换时,不同译借方法可能达到同义概念(音译、意译或两者兼顾),必然产生多种译名现象。例如engine译为发动机或引擎,pitot译为皮托管或空速管,total pressure译为总压或全压等。遣词搭配或语序不同也会引起多种译名,例如直升机场或起降坪、起落坪,耐热限或热耐限等。选择义项的宽容或精确程度、雅俗、避讳等不同也会引起多种译名,例如中低空、毫米波、超声波、灵敏限、死区等。派生方法上词缀的选择影响着多种译名,例如“比”或“率”,“性”或“度”等。复合方法中采用了各种造词法,包括直义说明或转义意合,包括修辞手段在内的各种方法不再赘述。

另外,来自不同国家的术语,其等值术语各有不同的表述,汉译时就有不同。例如半罗盘、全罗盘译自俄语,而方向仪、定向仪和测向仪来自英语。又如“复飞”,英国人叫waive off,美国人叫go around,而汉语将再爬升后重复着陆的定义为“复飞”。所以对应于概念学术义的活译最容易被正确理解并接受。因此归化为汉语时,与其纠缠于源词的字面义的逐字仿译,不如按概念或其对应学术义整体活译更为贴切。如“驾驶舱”,英国人称flight deck,美国人称cockpit;“起落架”,英国人称under carriage,美国人称landing gear;又如仪表着陆系统决定飞机相对跑道位置和拨正飞行方向的左右引导台,美国人叫localiger,苏联人叫kypc,系不同程序下的表现,汉语早期已按俄语译为“航向台”,和英语的“定位”意相差甚远,但早已约定俗成。后来,微波着陆系统的方位台,美国称为“azimuth”,汉译为“方位台”,尽量统一。

在汉语中,海峡两岸长期的语言隔离和信息隔离导致术语指称遣词上的差异,较多地出现在有用普通词语组合形成的偏离,如表1[8]。

导致不同命名的根源,主要有两个方面:一是学术上的理解角度不同,各自采用了不同的修饰词;二是因一些普通语词和常识性语词上的差异,由它们衍生出大量不同的复合词术语。两者之中后者影响极大,因而两岸术语统一工作要在一些基本词(包括一些极为普通的语词和常识性语词)上下功夫,相互沟通和探讨,求得统一和确切。

以上诸因素有时混淆纠缠在一起,致使短时难于协调统一,对此笔者建议:(1)基于学科(或行业)的特殊性,认同学科术语的变体或近似术语而存在;(2)从历时性上承认某些学科术语变体的存在,不论其属于前瞻变体或后顾变体;(3)允许不同地区的学科术语存在差异,建立对照以供查询,让时间来择优去劣;(4)争取达到共时性术语的目标,但从术语的历时性观点来看,这只是相对的。

四术语译名的规范化

术语的规范化是一个相当复杂艰巨的任务,涉及很多可变因素,尤其是规范外来术语的译名。正如全国科学技术名词审定委员会刘青主任所说:语际词汇的输入最能反映语际影响,因为翻译是一把双刃剑,既可丰富汉语词汇也可影响其规范[9]。从描写的角度看,术语实际具有多名性与动态性特征,从规定的角度看,术语应该具有单名性和稳定性特征。两者看似矛盾,但实质上是辩证的统一。术语的多名性与动态性可以通过规范化达到单名性和稳定性。

术语选择应该遵循准确性、单义性、系统性、语言的正确性、简明性、理据性、稳定性与能产性等原则[10]。按照这样的要求,有些术语的译名依据单名单义的原则进行规范。如total temperature 与total pressure两个术语,民航有时译为“全温”“全压”,后来统一译为“总温”“总压”。统一后,民航就放弃了多译,这样在一门学科内做到了术语译名统一。同样的道理,pitot tube 由原来的音译“皮托管”统一为“空速管”,bourdon tube由“包端管”“波登管”统一为“弹簧管”。bread board 最初译为“面包板”,iron bird 译为“铁鸟”,后来分别改译为“试验座”“试样飞机”。这样不仅注重概念义与学术义,体现了术语的效用与功能,同时也遵循了术语的单义性原则。因此,如郑述谱所述:把术语划分成“已规范术语”与“未规范术语”两类,这对实际操作更有意义[11]。

译者应该拥有术语意识,对于已经规范了的术语,大家应该统一遵守;对于那些没有定论的译名,译者依照术语的八项原则选择合适的译名。为了维持汉语术语的单义性单名性,首先在词语结构上要全面符合汉语结构的形式规则,而语义层次上在语言和学术双方面都需要符合学科系统性和概念针对性(即学术义)方面的要求,保证语言正确性和学术正确性。

新中国民航成立60多年来,缺乏自上而下的民航术语的规范化和标准化,以及有权威性的编审公布工作,这和民航事业的发展与成长极不相称。虽有民航各部门各分支机构对自身名词陆续编审并印刷了很多小册子供内部发行,但这种分散的工作在编审上缺乏整体协调与统一,这就要求中国民航在理论工作上完善自己,拥有权威性的标准典籍,这样才能使全国科技名词委的择词采纳有所依据,才能使不同地区编审对照本有所依据,使不同国家的等价术语在语码转换时有所依据。

当前对航空学科在制造与应用、军航与民航中已存在明确分工但尚未形成学科术语上的分叉,所以在航空学科术语的内部协调非常必要。术语审定工作中的任务既包括各相邻学科(航海、航天、大气、通信、计算机等等)之间的外部协调,也包括内部行业(设计制造、测试试飞、民航、军航、国家空中管制办,等等)之间的内部协调,以便保持航空学科在整体科学技术中的系统性,和内部分叉行业之间的平衡和针对性。

学科术语的审定、公布和修订是一个长期工作,在当前的信息时代,术语发展和变化很快,《航空科学技术名词》(2003版)应再次审定和适当修订后再予公布,保留确切概念,对学术义和定义做必要深入的校订,以及用词上的仔细推敲,根据前瞻性补充必要的词条。必须加深学科外部和内部诸方面的交流与协调,以及审定委员和出版编辑之间的交流与协调,使其更趋完善,并符合形势要求。建议及早筹备航空名词审定工作事宜。

术语属于语言范畴内反映概念的词汇,因此必然具有语言系统的某些特征,在审定和公布的同一时段内具有学术交流的相对稳定性。从语言发展的长远过程来看,语言系统创始期只有少量信息交流的普通词汇,在其约定中任意性大于强制性;及至后来,科技发展到相当程度有必要用语言传达科技信息时,术语应运而生。术语作为科技概念的语言约定,实际上属于普通词语组合的再约定而已,所以强制性大于任意性。

航空航天技术概论篇6

虽然我对A股中上市的航空业的大部分股票都有美好的愿望及增持的态度,但我却不赞成买天天涨停板的航空股。理由很简单,买航空股,是因为这个行业非凡的周期增长和即将到来的奥运客流高潮;不买股价“一飞冲天”的东方航空则是因为从技术面上看,它更像是一个用加强饲料迅速催熟长大的火鸡,而不是上海土生土长油光水滑的三黄鸡。

一个简单的、不支持现在买东方航空的理由:假设同样市盈率的情况下,东方航空的中期业绩EPS只是中国国航的1/10左右。目前价格呢?很接近。东方航空的大涨,受到两方面刺激:一是新加坡航空公司和淡马锡的联合入股,二是中期业绩扭亏为盈。事实上,东航引资的消息,市场上一直在流传,东航停牌之前,股价已有所反映。恢复交易后,如同牛市中大部分有资产注入概念的股票一样,东航每天的交易就是开盘涨停,对于散户而言,几乎不存在买入机会。更重要的是,很多人忽略了它净利同比负增长的事实,从技术和资金面看,其涨停打开后必然面对大幅的调整,这样的例子近有吉电股份,往久远了回忆有海虹控股。

不论是否处于前景看好的行业中,个股本身的赢利能力能否对价格起到支撑作用,仍是投资首要考虑的问题。另一个角度看,航空行业的周期性决定了它的涨跌周期至少会延续三年,在这样的行业,没有基本面大幅改善和众多题材层出不穷的支持,短期暴涨可能意味着长期滞胀,反倒容易失去增值获益的机会,东方航空如果不进行调整,身上的光环很容易失去光彩,毕竟,其他航空公司也在寻求重组机会。

航空业一直是索罗斯偏好的行业之一,他认为“未来三年内,航空股对每个人来说是个都好机会”。航空业的周期性,决定了一旦介入航空板块,稳定持有将会是最好的选择。这个周期是怎么回事呢?

如图数据显示,全球航空业的长期资本回报率一直低于资本成本,而且呈现大幅波动的情况,这样的规律使得航空业每隔几年就会重演一遍这样的故事:航空公司很赚钱,然后它们扩张,购入大量飞机,结果导致账面变坏,过几年之后,买的飞机成本收回,客流开始赚钱,又回复到繁荣时期。

对于中国航空企业来说,经历过前几年的爆发式成本支出后,目前进入到成本控制阶段:没有大量购机计划、产品线丰富、航线更加合理,对原油的套期保值效果显著:另一方面,受经济持续增长的推动,本地需求明显,客流开始增加。同时,受益于几次调整燃油税和人民币升值,航空业开始进入到赢利增长周期。

拿龙头股中国国航举例子,今年一季度的时候,每股收益0.0329元,客公里收入0.389元:到了二季度,同样两个数字变化为0.11元和0.51元,净利润更是增长了近4倍,业绩的稳定提升是支持股价向上最有力的理由。

航空航天技术概论篇7

[关键词]空中交通管制,运行品质,综合评价,主成分分析法

中图分类号:V355.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0092-01

当下全国针对空中交通管制运行品质评价的系统性研究还不多,但与此相关的一些研究已经有了一些可视的发展前景,正因为如此,才为我们今天的课题研究提供基础,提供了参考与借鉴。

一、空中交通流密度评价

空中交通流密度评价可以区分为两方面,第一方面是指管制单元空中交通拥挤程度判定,另一方面主要指空域复杂性指标。

近年来,在全球空中航行系统组块升级(Aviation System Block Upgrades,ASBU)规划统领下,为适应日益增强的空中交通动态特性,配合协同决策(Collaborative Decision Making,

CDM)、动态空域配置(Dynamic Airspace Configuration,DAC)和自由飞行等新概念、新技术的推进,准确认知引起管制员负荷波动的交通特征,开展空域复杂性评估,成为研究热点。由于空中交通流密度问题是反映空域复杂性的重要因素,1995年,美国航空无线电委员会(Radio Technical Commission for Aeronautics,RTCA)首次提出一个定量描述空域复杂性的构想,即建立空中交通流动态密度评价指标体系,用以测度空中交通态势的复杂性,研究影响空域内冲突率的重要因素;1998年,Laudeman IV等建立了涵盖动态特征、航空器密度和冲突因素3类指标的动态密度定量数学模型。目前,“动态密度”运行概念已经成为最具代表性的空域复杂性评估技术,并衍生出交通无序性、交通流扰动分析等方面的研究成果。在国内,胡明华等持续追踪国际前沿研究成果,并应用于扇区动态空域流量管理(13))及交叉航路空域时隙可用性评估。

二、管制运行安全性能评价

管制运行安全性能评价研究包括定量和定性两方面。1966年Reich P G 针对北大西洋空域平行航路的碰撞风险进行了系统研究,通过设定碰撞模板和临近层,分析由行误差造成的碰撞风险。即在不考虑地面导航设备、雷达监视及管制员干预的情况下,分析由行误差(包括:速度误差、机载导航误差和飞行技术误差)引起的纵向、侧向、垂直碰撞风险,给出了单位时间内同一临近层内某航空器进入另一航空器碰撞模板的概率计算公式。

REICH 碰撞风险模型奠定了飞行间隔安全评估的基础;随后围绕飞行冲突、危险接近和碰撞等不同等级风险的概率分析,从1996年以来先后出现了交叉航路模型、随机分析模型和EVENT模型,从不同角度成为REICH模型的改进型。截至目前,REICH碰撞风险模型的成熟应用包括:1984年北大西洋空域缩小侧向间隔可能性研究、1992年欧洲地区和北大西洋地区缩小垂直间隔可能性研究、1993年亚太地区缩小纵向间隔可能性研究及2004年实施基于性能导航(Performance Based Navigation,PBN)程序的碰撞风险研究南京航空航天大学博士学位论文。在国内,2008年,李冬宾等对REICH模型及其改进型进行了比对分析,并给出了运用趋势外推法确定安全目标等级(Target Level of Safety,TLS)的算例。定性方面,从人为因素研究发展为系统安全理论研究,已应用于民航安全管理体系(Safety Management System,SMS)建设。大量的人橐蛩匮芯勘砻鳎管制运行中的人为差错是无法杜绝的,只能通过采取人、机、环、管理方面的综合措施予以消减和缓解。

三、空中交通管制运行特性分析

航空运输业在新的时代日益飞速发展,出于保证各类飞行活动的有序性和安全性,空中交通管制服务应时代要求和主流产生,并得到了充分发展,至 20 世纪 80 年代趋于成熟。现代空中交通管制的主要内容是:依托复杂的系统运行,对空域或机场机动区内的航空器实施管理和控制,协调和指导其运动路径和模式,以防止空中航空器与航空器相撞及在机动区内航空器与障碍物相撞,维护和加快空中交通的有序流动(图1)。

空中交通管制运行品质定量评价研究和飞机系统相比而言,管制系统在运行数据的挖掘方面相对滞后:较为广泛的应用是实时语音雷达同步记录仪。――该设备主要供事件调查使用,能提供各管制席位语音通话及同步雷达视频图像的记录和回放,实现类似FDR、CVR的部分功能;在管制运行策略优化、管制运行品质测评等方面,所采用的数据采集方式仍以人工抽样统计为主,缺少足量的实时运行数据的支撑,科学性、全面性和客观性欠缺,亟待突破。事实上,近年来空管领域相关雷达综合航迹处技术、管制席位语音通话数据采集技术、飞行计划处理技术、网络应用技术及数据集成共享技术发展得比较成熟,这使得引接空管自动化系统、转报系统和VHF通信系统等空管核统的实时数据具备了技术和工程方面的可行性,为发展类似QAR的实时运行数据采集工具,以实现空中交通管制运行品质定量评价奠定了数据采集基础。

结束语

今天我所做的研究主要针对单一管制运行品质问题的。然而这些方面都是相互联系相互贯通的。当几方面互相影响时,我们必须要进行全面的科学的定向的研究,涉及到问题的方方面面,如果某一方面对空中交通流密度和管制运行效率性能造成不利影响,那么我们就要进行重新的修改。目前,这方面的研究还是存在局限的:主要是基于实验仿真平台模拟管制运行环境,定义部分运行品质指标,开展关联,很多方面有待发展,是一个专业上的公关难题。在这一方面,并未有效建立全面、系统的管制运行品质综合评价指标体系,也未出现完善的综合评价方法。所以前路漫漫,可谈之域甚广。科学技术的发展,这一领域视图良好,不日便会有良好前途。

航空航天技术概论篇8

关键词:临近空间飞行器 太阳能 无人机 结构一体化

中图分类号:V27 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(c)-0011-03

航空空间中存在风雨雷等气候、地球重力、大气压力和日益复杂的电磁环境;航天空间则具有高真空、零重力、超低温等特征,并存在来自宇宙的各种带点粒子、宇宙射线、微流星和空间碎片等威胁。临近空间不存在地表气候的影响,空气流动相对小,但同时也存在空气稀薄,温度变化大等情况,受电离层粒子、流星残片等影响。

早期的空天研究多针对航空航天空间的应用和讨论,随着对临近空间大气环境监测、特征分析等技术的出现,临近空间飞行器逐渐进入科研大众视野,但是由于研究起点较低,目前的临近空间飞行器仍然处于探索阶段,而一些概念机和设计理念可以指导和推动各学科技术的发展。

该文首先介绍了临近空间飞行器的不同种类,通过性能、可行性等各方面的比较,重点着眼于太阳能飞行平台的特点和前景介绍,提出结构载荷一体化概念的设想,并对相关技术进行评估和展望,最后在应用层面对太阳能无人飞行平台进行了介绍。

1 临近空间飞行器的发展现状

近些年,随着环境测量技术的日益发展和航空航天技术的结合,临近空间飞行器渐渐成为了空天科研的热点,以太阳能无人机、飞艇和临近空间传感器飞机的研究为先锋,各国展开了对临近空间制空权的争夺,极大地推动了临近空间飞行器技术的进步和发展。

1.1 太阳能无人机

国外开展太阳能无人机研究的,主要为美国和欧盟国家,比较著名的有NASA的Pathfinder、Pathfinder-Plus、Centurion和Helios(见图1)四型太阳能无人机,以及Solong、Zephyr、HELIPLAT、Sky-Sailor等。

2009年3月初,美国国防部预研局启动“秃鹰”计划,该项目的目标是发展具有低轨道特性的传感器平台和通信中继无人机系统,预想翼展150 m,飞行高度20 000~30 000 m,任务载荷450 kg,持续飞行时间5年,要求有与卫星相似的系统可靠性和余度。2010年,波音/奎奈蒂克公司团队研制的太阳鹰(见图2)战胜了洛克希德・马丁、极光飞行科W公司,赢得8 900万美元的合同,该项目计划将在2014年进行首次验证飞行,该机翼展约123 m,留空时间30天,飞行高度17~27 km,概念外形如图1所示。

1.2 飞艇

传感器与结构集成(Integrated Sensor Is Structure,ISIS)项目是美国国防高级研究计划局的近空间发展计划,其目标是研制一种传感器和飞艇结构集于一身的大型平流层飞艇,携带的巨型雷达与飞艇尺寸相当,实现对地面目标和空中目标的持续监视能力。ISIS作为一个遥感器系统,可以对地面大量“时间敏感”目标实施监视和跟踪。

1.3 传感器飞机

美国空军将雷达、大型天线、电子监听装置和数据链集成在一起,用新颖复合材料和创新的结构设计围绕集成好的组件模塑出一架大型飞机,计划的目的是发展和完善这种飞机所需的技术。

美空军正在为X波段雷达开发阵面为0.37 m2的X波段薄天线阵,将其装在联合无人作战空中系统(J-UCAS)上进行验证试验。

2 太阳能无人机作为临近空间飞行平台的优势

太阳能无人机相较于其他临近空间飞行平台,具有环保、造价相对低廉、高飞行性能、稳定性强,载荷能力突出等优势,是一款具有高可持续性的飞行器平台种类。

2.1 太阳能飞行平台是实现高空超长航时任务的理想选择之一

太阳能飞行平台是一种以光能作为主要能量来源的电动无人飞行器。白天,它依靠其上安装的太阳电池进行光电转换,为动力系统、机载设备及任务装载提供能量,维持正常飞行,同时将多余的能量储存为蓄电池的电能和高度势能;夜晚,依靠白天蓄电池储存的电能维持正常运行。如果太阳能飞机每天白天存储的能量可以满足夜晚飞行的需要,就能够实现不间断的昼夜持续飞行。高空长航时太阳能无人飞行平台具有空域机动、长航时、高空巡航的特点,其飞行高度可达20~30 km,航时可达数月甚至数年,是实现高空超长航时任务的理想选择之一,可作为类“亚卫星”的空中信息化平台,执行侦察、监视、通信中继等任务,在军事上具有的广泛应用前景。

2.2 太阳能无人飞行平台的军事应用价值

“太阳能无人飞行平台综合一体通信中继系统”的基本概念是以平均飞行高度约20 km的太阳能无人飞行平台为载体,一是利用太阳能飞行平台大翼展的优势,机体和通信中继设备一体化,有效增大通信天线的功率孔径积,与低频通信体制结合,实现对隐身目标的高效、远距探测;二是利用太阳能飞行平台的长航时优势,在战区上空形成持续的通信中继能力;三是利用太阳能飞行平台使用维护低成本的优势,可大量装备,形成国土防空、同机群组网前出作战等多种使用环境的作战能力。“太阳能无人飞行平台综合一体通信中继系统”结合飞行平台自身的技术优势,可实现对我方通信节点持续、高效、远距的中继能力,为未来我军通信中继体系建设和能力的提升提供新型技术储备,探索新的信息化发展道路。

2.3 太阳能无人飞行平台的技术发展趋势

太阳能飞行平台方面,逐步向具有大载荷能力,可高空超长航时飞行的方向发展,以满足长期高空飞行的军事需求为主,填补临近空间的飞行器空白。主要的技术发展趋势为以下6点。

(1)卫星模式的高可靠性设计。

(2)太阳能量的高效收集、存储、消耗。

(3)高升阻比的高效率气动设计。

(4)低结构系数设计。

(5)高效电推进系统设计。

(6)结构与载荷的一体化设计。

3 结构与射频端一体化概念方案设想

3.1 结构与射频天线一体化设计及评估技术

为满足结构与射频天线的一体化,可通过天线与机翼的共形设计,制作出“可作为天线的机翼”;以高增益、低副瓣、宽角扫描的端射阵列形成天线面(见图4),解决大尺度、扁平机翼天线型态下天线方向副瓣较高的问题;机翼材料以常规碳纤维结构为主,搭建轻薄型分布式天线系统,实现传感器与平台共体优化;从常规碳纤维结构和新型透波材料组成系统两方面考虑,解决天线与结构存在的电磁耦合问题。

3.2 结构动态变形监测及天线射频补偿技术

太阳能飞机的大翼展在飞行中不可避免地出现摆动,若天线与翼展进行共形设计,则翼展的摆动也会导致天线出现形变,进而给数字波束形成、信号相参积累等带来困难,机翼的形变对天线的影响很大,因此需要通过对机翼结构变形量的预测来修正天线参数,并且是随机和实时的(见图3)。

大展弦比柔性无人机机翼的形变测试方法主要有以下几种。

第一类是光电飞行变形测量系统,它由机载光接收机和几个机翼上安装的光发射器组成,可以直接通过光的发射接收并采集位移信息,但其对超轻型飞翼布局重量太大,难以满足高空长航时飞行目标。

第二类是传统的应变计测量方法,通过电信号解算成变形信息,利用粘贴在机翼上的多组应变片测量当地的应变值。但应变片的连接导线是铜芯线,在应变片粘贴较多的情况下会造成重量负担。

第三类是光纤光栅传感测量系统。光纤光栅是利用紫外激光改变光纤材料性质,在光纤上制作成的一种光学无源器件,光纤光栅传感测试技术是利用测量环境对光纤的影响,将物理量转换成光束波长变化的新型光学测试技术。其具有精度高、重量轻、柔性大等优点,较适合于应用在大展弦比低翼载柔性无人飞行器领域。综上所述,光纤光栅传感测量系统相比于其他测量系统具有很多的优点。

3.3 结构天线一体化的高效环控技术

因太阳能飞行平台的使用海拔高度为0~25 km,从环控角度来看,飞行任务可分为巡航飞行、起飞降落和地面调试3种工作状态。环控系统的主要目的是使环控舱内设备均在要求的温度范围内。针对一体化天线阵列来讲,面对重量和功耗的严格控制,环控的主要目的是在确保天线散热能力的基础上,实现高效率优化。

4 太阳能无人机飞行平台的应用前景

太阳能无人飞行平台续航时间长,巡航高度较高,任务适应性强,能够随时降落加以维修和变更有效载荷,效费比高,因而有著十分广泛的潜在应用前景。

在军事应用方面,太阳能无人飞行平台能够利用其飞行高度和续航时间优势,完成长时间不间断侦察与监视、目标定位、电子情报收集、电子干扰、通信中继等作战任务,生存能力较高。与卫星和巨型飞艇相比,具有成本低、机动性强、部署相对容易等特点。

在民用方面,太阳能无人飞行平台可应用于国土资源调查、气象观测、环境监测、边境巡逻、通讯中继、空中和地面交通管理等任务;可在信号覆盖地区以低成本代替通信卫星提供电视和电信服务;可在发生洪灾、地震或森林火灾等大型灾难造成通信中断时保持受灾地区与外界的通信联络。

5 结语

太阳能无人飞行平台技术的研究,可实现对我方通信节点持续、高效、远距的中继能力,为未来我军通信中继体系建设和能力的提升提供新型技术储备,探索新的信息化发展道路,将推动我国相关学科科学和技术的发展,如气动技术、高效能源系统、材料科学和控制技术等。因此,结合军事、民用及对相关科学技术的带动,开展太阳能无人飞行平台的研究对我国国防和国民经济建设以及科学技术的发展均具有重大意义。

参考文献

[1] 王彦广,李建金,李勇,等.近空间飞行器的特点及其应用前景[J].航天器工程,2007(16):50-57.

[2] 王艳奎.临近空间飞行器应用前景及发展分析[J].国防科技,2009,30(2):20-24.

[3] 王亚飞,安永旺.临近空间飞行器的现状及发展趋势[J].国防技术基础,2010(1):33-37.

[4] 李峰,叶正寅,贺济洲.临近空间浮升一体化飞行器气动布局研究[J].飞行力学,2009,27(6):22-25.

航空航天技术概论篇9

关键词:航空业发动机维修管理

1、航空业发动机的发展概况

20世纪初,美国莱特兄弟一次试飞成功开启了人类利用动力性机械飞天的大门。从此飞机的各项技术在研究和应用上一次一次的飞跃,无论是战争时期还是和平时期,飞机的各项技术带动了整个科学技术的提升,它的核心技术也成了国家实力的象征。

1.1全球航空战机发动机技术发展

战机发动机从20世纪30年代开始出现很多技术上革命,经历了一代战机的涡轮喷气发动,如J57、BK-1;二代的加力涡轮喷气和涡轮风扇发动机,如J79、TF30、M53-P2;三代战机涡轮风扇发动机,如F100、F110、F104D等,第四代战机的涡轮风扇发动机,如F119、EJ200。从涡轮喷气发动机到涡轮风扇发动机再到桨扇发动机、变循环发动机、垂直起落多用途战斗机发动机等这一系列的技术革新是现代战机已经达到超音速3倍的飞行速度,推重比也达到了10以上。航空发动机技术发达的国家已经开始研制推重比25以上的发动机,这是第五代战机核心技术的发展方向。五代战机已经朝着更低耗能、更高效率的全球性攻击范围研究装备。

1.2全民用飞机发动机技术发展

随着军事技术的提升,很多过时的军用核心技术被民用飞机和客机征用。同时,民用技术也发展并形成了适应行业自身的技术特点。比如高涵道比技术、降噪技术和减排技术,都是民用飞机发动机一直自律的行业技术路径。

2、航空业发动机维修市场

2.1航空发动机维修商

目前市场上主要的飞机制造商是波音、空客和麦道三家公司,他们不仅参与整机销售,还对飞机核心发动机的维修也掌控着较大优势地位。而实际上可以进行航空发动机维修的公司或者外包商主要有三类,即独立维修商、原设备制造商以及航空公司。目前在航空发动机维修市场上也都是这三类维修商在相互竞争和吞并。

独立维修商主要有迈阿密的Greenwich航空维修公司、公务飞机发动机最大维修商美国马里兰州的UNC航空维修公司以及美国达拉斯航空维修公司和总部设在法国港市波尔多的Sogerma公司。原设备制造商有罗尔斯・罗伊斯公司发动机服务部,通用(GE)电气公司的子公司―GE发动机服务公司,普惠公司,斯奈克玛(Snecma)发动机服务公司。有维修业务能力的航空公司有汉莎航空公司集团的汉莎技术公司(北京飞机维修工程公司就隶属其)、法国航空公司集团发动机维修外包分部、新加坡航空公司以及马来西亚、韩国、日本等公司。

2.2发动机维修市场的发展趋势

可以说,目前发动机维修市场上竞争是日益激烈,而激烈竞争的情形下有些公司业务势必要缩水。从长期来看,航空发动机维修业务将成为行业争夺最激烈的市场,由于维修订单有限而维修能力过剩,部分公司必将被挤出市场。这就会迫使业务外包模式增多,并且开始产生维修业务相互合作,而亚洲会成为开拓的主要市场。

3、目前航空业发动机的维修与管理

航空业发动机的维修质量的高效率和高质量是建立在先进技术和管理水平上,要求维修企业必须采用先进的工艺技术和科学的管理模式。

3.1目前发动机维修技术水平

3.1.1先进发动机分解、装配和试车技术

航空发动机大修首先需要分解,在分解过程中虽然不需要精密和先进的设备,但是要求分解的工艺方法能够达到快速并且高效的将发动机分解,同时做到对发动机最小伤害,为了保证上述要求就需要MRO测量设备的配合和操作。

3.1.2自动化无损检测技术

自动设备检测就需要MRO的技术支持,在MRO的配合下可以完成人工和自动智能机的相互配合,运用X光检测、自动涡流检测等系统工艺做到检测出发动机风扇盘、压气表、涡轮等表面损伤,既可以准确定为损伤也不会造成检测中出现新的损伤。

3.1.3焊接技术和涂层技术

焊接技术和涂层技术也是航空发动机维修中重要技术。特种焊接技术主要有惰性气体保护焊、电子焊、等离子焊、线性焊、真空焊、激光焊等,其中等离子弧焊主要应用于压气机叶片,激光焊是比较少厂商能掌握的技术。涂层技术主要有真空、层流、超音速等离子喷涂,以及物理、化学气相沉积等喷涂方法。好的涂层方法可以保护发动机主要零部件,以防磨损、高温、高热等外部损伤。

3.1.4精密加工和特种加工技术

精密加工和特种加工需要在先进的技术设备的基础上,配合良好的方法才能有效的完成发动机零部件的尺寸、形状等需求。

3.1.5附件测试维修技术

对于航空发动机液压和电气的附件测试维修需要国外先进设备完成。

3.2目前发动机维修管理状况

航空发动机的维修管理直接关系着服务质量、成本和周期的优化,在保证维修质量的前提下,缩短维修周期就需要MRO的积极配合和快速的反应。同时也保证了资金的稳定性,确保充分的资金快速转入下一环节。航空发动机维修的平均周期为两个月左右,通过对发动机的分解、MRO零部件的更换及其它准备、装配以及试车交付来实现发动机的整个维修周期。而最为重要的则是第二个准备零部件和更换损坏的零部件的阶段,将发动机上千个大小零部件分解开来进行清洗,并通过MRO快速反应更换新的零部件。第二个阶段的工作对整个维修周期和成本起到决定作用,只有在这个阶段提高工作效率和管理才能节省整个维修周期和维修成本。

对于MRO部门可以采取一些积极有效的管理措施,比如建立专门机构对MRO零部件进行实时管理,通过追踪每个零部件的使用状态采取以确定发动机维修进程。对于发动机维修厂房的空间应该充分利用,在自动设备的运转下尽可能的将操作流程简化,至少保证工序的紧凑和连续,减少设备的搬运时间以保证整个修理过程的流畅。在用人方面,尽量做到每个工人都有事做,避免专人看守自动设备,充分利用人力资源,使工人可操作设备达到最大化整合。将维修部门有缺陷的工艺环节可以通过外包或者与其他维修商、发动机生产商相互合作的方式进行互补,但要注意成本的增加。

通过与高校研究院等科研部门建立合作,对航空发动机的维修设备及时的升级和保养。发展产业链的环节关系,整合周边资源优势,促进航空公司、维修商、制造商、MRO以及客户产业链整合。建立与军方的联系,可以向军方提供技术支持与合作,学习优秀航空公司如前面提到的GE航空公司、罗尔斯・罗伊斯公司、普惠公司,斯奈克玛(Snecma)发动机服务公司等公司优秀管理模式,对市场客户做好细分和定位,便于提供长期的业务来往。

参考文献:

[1] 刘大响,程荣辉.世界航空动力技术的现状及发展动向[M].北京航空航天大学学报,2002(5).

航空航天技术概论篇10

[关键词]协同决策,CDM,空中交通流量管理,运行效率

中图分类号:V355 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)05-0071-01

1 协同决策的概念和产生背景

近年来,全球航空运输发展势头迅猛,空中交通流量的上升造成了各国空中交通堵塞、航班延`。针对这种情况,各国政府都采取了相应的措施,如增加本国的空域范围与基础设施等。不可否认,这些举措缓解了现状,但随着各国国民经济的进一步发展,以上做法还不能从根本上解决空中交通的拥挤问题。各国逐步意识到航空运输一体化的重要性,在空中交通运输系统中,空管、机场、航空公司等组织之间,以及各组织内部,在进行相应的工作过程中,往往需要多个组织同时参与一个工作流程,实现同一目标。但目前缺少一种标准化的协同机制,导致无论是在各组织之间还是组织内部都缺乏对工作流程所需信息的实时掌握,对资源的使用灵活性差、利用率低,造成了不必要的资源浪费。提高相关部门之间的协同决策的能力,增强管制水平已成为了共识,而协同决策(collaborative decision making,简称CDM)正是一种在管制部门与航空公司之间进行协调的有效方法。

作为一个创新的概念,CDM(Airport Collaborative Decision Making机场协同决策机制)主要致力于提高民用机场的空中交通流量以及流量管理水平,通过减少航班延误,提高CDM系统成员对航班运转过程中各种事件的可预测性和优化各种资源的使用。

实施协同决策,能够允许各参与方通过与其他参与方协作,提出自身需求及实际与预计限制,在各单位间建立共同情景意识,按协定的程序和各自的职责分工,共同进行各种运行决策。

CDM系统是一种政府与行业之间的联合行动,可以让每个系统成员在与其他成员合作时,通过信息共享,在处理实时状况和做预案时能更清楚了解自身的选择余度和局限性,从而优化自身的决策。大多数与航空运行相关的运行措施都是为了单个成员组织的执行力的提高,很显然,想要提高团队执行力先必须提高个体的执行力。团队的特点是所有个体必须通过信息和资源共享协调他们的决断和行为来达到共同的目标。

通常来说,CDM系统成员包括:机场当局、航空公司、地服公司、空管部门、流量管理中心(专门的流量管理中心,独立于当地空管部门),其他相关单位如公安、消防、海关、边防等。首先由管制部门定出约束条件,然后航空公司在这些约束条件下优化自己的运作,最后在决策问题上达成一致。

对于我国民航来说,通过航空公司和机场当局和空管部门之间充分的信息共享,通过信息交流、数据共享和改善决策支持工具,努力提高控制交通管理效率,提高安全管理水平,缓解资源局限冲突,提高服务质量,确保空管、航空公司和机场获得用于计划运作的实时、准确的信息,帮助决策过程,旨在利用协作技术和程序改进空中交通流量管理,为各方提供最大利益。从而提高民航总体运行效率,为此,通过开发一个高效的信息管理系统和一整套运行决策程序,从而建立一个高效、合理、透明的运行协调决策机制就显得非常必要了。

2 协同决策在欧美国家的发展情况

这一概念产生最早起源于上世纪九十年代欧美国家。在欧洲,CDM目标是欧洲民航联合会上作为一项战略目标在制定90年代规划上提出的,美国最早成功导入CDM概念主要用在恶虐天气导致机场或进离场走廊流量大幅度减少的情况,旧金山国际机场1998年开始实验运行CDM计划,实验期间减少了百分之十五的地面延误,今天CDM系统在美国得到全面应用。

2.1 在美国的发展情况

协同决策是美国实施“自由飞行”项目第一阶段的五个核心成果之一,是流量管理的一个子系统,致力于流量的优化控制[2]。美国在1993年提出的协同决策概念,其最初主要成果是著名的CDM GDP(Ground Delay Procedure)程序。

它利用先进的计算机技术、通信技术、开放式数据库管理技术和网络技术将各个航空子系统的信息进行融合、提炼,以一定的专家知识和经验数据为背景进行模拟与预测,从而实现一定的辅决策,进而提高各个空中交通管理部门和航空公司的应变与自动决策能力,通过协同工作以达到宏观规模效益的目的性手段。

美国引入CDM是因为航路或机场恶劣天气造成容量减小,在这样的条件下,对于空中交通管理来说最好的策略就是航空器在出发机场进行等待,以平衡容量和需求。空管部门根据机场可接受容量按照公平原则进行时隙分配模拟,并通过将这些分配的时隙信息跟航空公司进行共享,航空公司可以根据延误的时间决策是否取消、合并航班来减少对容量的需求。通过双方的信息共享、协同决策,在容量大幅减少时,航空公司可以通过减少、合并航班来减少容量需求,既可以提高公司经济效益同时也可以满足空中交通安全需求,是协同决策在美国最成功、最经典的应用之一,既减轻了空管压力、同时还能为航空公司带来大幅收益。

2.2 在欧洲的发展情况

欧洲航空安全组织(Euro control,简称欧控)在1989-1999年先后投入9000万欧元开展PHARE项目(Program for Harmonized Air Traffic Management Research in Euro control),该项目产生了大量的应用成果,比如大家耳熟能详的AMAN(Arrival Manager)、DMAN(Departure Manager)等等,但PHARE项目只研究空中的问题,不研究机场和地面的问题。因为研究的是空管交通管理在空中的协同问题,所以此阶段通常不认为是欧洲协同决策的开始。

2000年开始,欧控开始研究协同决策概念在机场的应用。通过多年研究,欧控逐渐发展出机场协同决策的概念。欧控协同决策概念更多针对的是在机场这个特定运行环境中,各参与方(包括航空公司、机场、管制部门、流量管理等等单位间)通过信息共享和利用共享信息为各参与方相关的各类工作提供决策信息支持。这种应用跟美国最大的不同在于不仅仅局限在某一件工作上面。譬如:机场可以根据共享的信息更合理的分配机位资源,航空公司可以根据空管共享的信息采取类似美国的取消、合并航班操作等等。

3 协同决策在中国的发展现状

目前中尚未建立起全国性的空中交通流量管理系统,根据国外的成功经验,一个完整的协同决策协调机制需要在流量管理中心处建立一个协同决策中心协调席位,在全国范围内协调各区之间的流量时隙分配规划,又分别在区级流量管理单元和终端区流量管理单元上建立各自的协同决策席位。中心协调主要负责区域级的流量时隙分配规划,当需要跨区级协调时隙分配时则负责上报上一级协同决策协调单位,最后在终端区、塔台、机场和航空公司设立相应的协同决策席位,负责时隙调整反馈、飞行计划更正、航路修正计划提交等工作。

CDM系统关注重点在于航班进离港过程和地面运行过程。重要概念包括:CDM的循环,CDM关键点,决策窗口时间,共享信息等。CDM的循环过程是指航班的到达再到起飞或反向的循环过程中,通过对情景目标的获取建立一系列关注点,这些关键点帮助CDM系统决策,是否需要促发重新计划或允许作出协同决断。CDM关键点:发生在计划或航班过程中的一个重要事件,一个成功完成的关键点将在下行数据链引发决策制定,并通过成员网络影响航班的下一步进程,并提高该过程可以预测的准确性。决策窗口时间:一个决策制定后需要保持一定的稳定性避免频繁更改决策,影响相关部门的运行。地面公司:计划数据,飞行计划,航班循环时间,航班运行数据,运行时间,优先航班,机型更改等;机场当局:机位分配,环境信息,特殊事件,容量减少,机场轮档数据,目的机场情况,正点撤轮档时间;空管:预计落地时间,实际落地时间,航班开车时间,航班起飞时间,跑道和滑行道条件,航班滑行时间,离场航路分配,跑道容量等;流量控制中心:航班计划库,分配撤档时间,变更的撤挡时间信息,变更或取消计划,实际运行信息,预计落地时间,航班更新信息等。另外还包括其他服务机构:除冰公司,气象部门,消防,公安,海关,油料,边防等关注的信息。

CDM系统通过在成员间建立相关数据接口,用于及时获取航班信息和地面保障信息。对于空管部门而言,通过与航空公司的数据接口,了解航班的计划信息、旅客人数、延误信息,值机情况,这样能够更加精确地分配离场时刻,还可以根据计划起飞时间,可以更合理地安排开车和推出时间。空管部门通过与机场当局的数据接口,可以提早得知航班停机位信息或其更改信息、航班有特殊要求的信息和紧急情况的信息以及现场运行过程出现的各种可能影响空管正常运行的信息等,这样空管部门可以向机场提供更为合理的起降序列和更加准确的起降时间。机场当局可根据空管部门的信息,及时调整停机位分配、合理调整地面服务,更好的提供特情处置预案等。

由于CDM系统作为一个集安全、容量、效率为一体的综合平台,能够根据飞行电报和空管动态情况等信息计算出未来一定时间范围内航班的最优时隙,使空管、机场、公司第一时间内在平台上共享空域资源、机场资源、航班准备情况等信息,并设计出合理、准确的航班放行队列,将包含航班协调关舱门时刻等信息及时显示在终端界面。因此,民航局提出要将全民航统一的CDM系统覆盖至所有的机场、航空公司、空管、油料等单位,实现由点到线再到面的升级;要进一步统一三大区管中心流量管理的标准和工作流程,通过CDM系统明确航班放行时刻,配套流量管理措施,缓解航班延误,提高整体正常性。

一是要把CDM系统推广下去,不断地升级,把各机场、航空公司、外航所有的数据都要录入系统,扩大CDM系统的覆盖面;

二是加强对CDM系统执行程度的监管工作,先由各管理局拿出监管方案;

三是CDM系统要面向社会、面向市场,进行商业化运作,方便公众,方便旅客,提供数据服务;

四是深入研发并完善CDM系统,做好民航整体工作衔接,使彼此融为一体,成为民航管理的有效手段。

4 结论

综上所述,协同决策是一种新的工作机制,是在原有基础上建立的一种新的工作流程。在一次民航领域业务流程中有两个以上的流程参与者共同参与的情形下,希望通过标准化的协同方式实现“由正确的人、正确数据和正确输入信息,做出更好的决策”,在充分考虑各参与者自身利益的同时,最大程度利用各种资源。意味着更多机场和航路容量,更充裕的决策时间,提高流量管理中心分配时间的执行率,减少滑行道和机场的拥挤,减少浪费的撤挡时间,也意味着空管系统将减轻系统和人员工作的压力,得到相关部门更多理解和信任,同时也能为相关单位提供更高的服务品质和收获更好的客户满意度。

参考文献