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航空航天标准

时间:2023-07-27 16:22:48

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇航空航天标准,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

航空航天标准

第1篇

航空航天行业信息化是指航空航天行业在生产和经营、管理和决策、研究和开发、市场和销售等各方面广泛应用现代信息技术,建立现代企业信息系统,从而不断提高生产、经营、管理、决策及研究开发方面的能力、水平和效率,最终提高我国航空航天行业的核心竞争力。

近年来,我国航空航天企业信息化建设取得显著成效,已经广泛应用在产品设计、制造、管理的各个环节,诸如CAD,CAPP,CAM,CAE,PDM,PLM和ERP等单项技术与系统的应用比较普及,产品研制周期明显缩短,设计制造质量显著提高。

1 航空航天行业的信息化建设内容与作用

航空航天行业方面信息化建设主要包括企业总体的信息管理、研制与制造的协同及产品研制能力的提升3部分。

1.1 企业总体的信息管理

企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)系统,是指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。在航空航天企业中,由于需要涉及整体调动和资源整合很多,ERP作为对企业资源进行有效共享和利用的系统,可以使航空航天行业达到整体的资源规划统一。

1.2 研制与制造的协同

在航空航天行业,信息化主要为科研生产服务。该行业的重大工程是1个多学科综合、多专业集成、多个子系统集成和多单位跨地域协同的庞大系统工程;其复杂性、研制周期以及研制过程中各种因素的不确定性,需要采取信息化手段进行约束;其设计与制造中涉及大量的信息系统,并且需要在严格的流程管理控制下实现这些信息系统之间的交互和协作,以支持并行的协同设计和制造。设计研制过程中会涉及到成百上千个子系统、多种BOM表和多种变更管理。航空航天产品研制生产数据分散存放在各承担单位,大多数分系统和单机的研制生产数据没有实现集中存放和统一管理,上下游间难以保证数据的一致性和数据的有效重用。同时,近年来航天企业的研制与生产并重,设计与制造间的协同需求也很迫切。如此众多的系统、流程以及异构的数据协同实现集成需要1个统一的管理平台和集成环境。

航空航天行业又与其他行业不同,对质量管理、产品可靠性的要求非常严格,每个零部件要能追溯生产制造源头。

PDM主要针对的是产品数据管理。它以软件技术为基础,以产品为核心,实现对产品相关的数值处理过程、资源一体化的集成管理技术。PLM则指产品生命周期管理,作为全局信息的集成框架,可有效实现资源集成和协同研发生产及精益化管理。所谓集成框架,即在异构分布式计算机环境中能使企业内各类应用实现信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。PDM和PLM可为航空航天产品的研制和制造创造协同工作环境。基于信息化协同工作环境,设计人员可以跨越空间的限制,利用计算机通信网络等技术实现资源共享,完成异地协同设计与协同制造。

重点需要实现下列两个方面的集成:(1)PDM,PLM与CAD/CAPP/CAM的集成;(2)PDM,PLM与ERP的集成。ERP与PDM,PLM的互通,可以最大限度地共享企业全部信息系统。将PDM和PLM技术引入航空航天企业的研制和生产过程中,对改进现有技术和管理流程有非常重大的意义,能在一定程度上解决航空航天企业在研制过程中信息与流程的集成与管理及协同。

1.3 实现航空航天产品的三维全数字化定义设计与制造集成,提升产品研制能力

CAD,CAPP,CAM及CAE主要针对航空航天产品的研发及制造过程的信息化,在产品设计和制造加工的集成上提升产品的研制能力。从技术角度看,航空航天产品的研制过程涵盖现代科技的诸多领域,如机械、材料、电子、力学、声学、热学和能源等;多学科多性能的要求致使各种CAE之间需要协同,而在CAE仿真后进行的优化也需要CAD与CAE之间实现协同。

在航空航天产品的研制技术方面(CAD和CAE),通过数字样机的建立,可以实现部件或整机的虚拟装配运动机构仿真、装配干涉检查、空间分析管路设计、气动分析和强度分析等。总体而言,在航空航天产品研制中全面采用信息化技术,可实现三维数字化定义、三维数字化预装配和并行工程,建立产品的数字样机,取消全尺寸实物样机,使工程设计水平和产品研制效率得到极大提高,大幅度降低干涉、配合安装等问题带来的设计更改。

CAPP与CAM则指航空航天产品的制造协同。CAPP包括工装设计系统建立和工艺系统,在工装分类和典型化基础上,建立各自的工装设计资源库;开发基于工装族和有工艺知识支持的专用辅助工装设计系统,加强工装标准化、组件化和系列化工作,显著提高工装设计效率;实现产品模型在工装设计过程中的信息共享,提高工装设计与产品设计的协同程度;进行基于三维模型的计算机柔性化组合夹具工装研究,使工装快速组合装配,满足型号不同研制阶段和状态的快速工艺准备需求。工艺方面,针对产品制造过程中的铸造、数控加工、钣金成型、焊接等关键工艺过程,利用CAE进行计算机模拟的研究与应用,实现工艺方案的评估及优化;最终实现工艺流程的优化。CAM方面,运用CAD进行制造过程的前期设计,利用CAE进行计算机模拟,实现CAM方式与过程的优化。

总之,设计人员通过CAD完成设计,由专门仿真人员利用CAE完成设计多性能之间的协同仿真优化,通过CAD得到最终设计;而后通过CAD,CAE与CAPP,CAM的协同完成航空航天产品制造的过程。同时,运用两者之间的沟通,通过对航空航天产品的整体信息化建设,建立起CAD设计知识库、CAE仿真知识库、CAPP和CAM的制造工装知识库,使其成为航空航天企业在研发、制造方面的宝贵经验财富。

2 航空航天行业的信息化建设目标

通过上述几个部分的交互运用和协同,可以实现航空航天行业的管理、资源、设计、制造的全方位信息化工程,最终达到以下目标:

(1)实现信息的共享和传递速度,加强各地各部门之间的沟通与交流,提高工作效率;

(2)确保整体信息流的畅通,如产品各方面性能的仿真协同、设计协同等,有效开展工艺与设计的网上协同工作;

(3)提高总体设计能力,建立航空航天行业的设计知识库、仿真知识库和制造知识库等;

(4)提高制造过程信息化应用水平,建立工艺管理平台。实现制造过程计算机化,工艺流程管理及工艺信息与其他信息系统的集成,优化工艺和制造过程;

(5)建立产品设计、制造协同平台;

(6)加强管理信息系统的集成和共享,形成基于网络的、可视化的、高效的生产管理平台。

第2篇

作为大型制造企业,霍尼韦尔航空航天集团需要整合大量物流、信息流和资金流,其成功有赖于良好的供应链管理能力,具体体现在以下几个方面。

以信息化为基础的知识分享

在价值链分析的基础上,霍尼韦尔航空航天集团梳理、精简自身业务流程并建立了GDM,定义了各个业务之间的衔接关系。其中,采购、生产、分销和订单管理等运营核心流程全部交由统一的ERP 系统实现。统一的ERP系统能够实现整个集团业务的可视化,比如供应商名单、全球库存、生产流程、分校流程、订单管理、维修管理、财务状况等,提升集团管理效率。更重要的是,统一的ERP系统能够实现集团信息存取共享,高效完成集团资源在全球的优化配置。野中郁次郎(Ikujiro Nonaka)指出,企业的竞争优势来源于企业自身的知识储备与知识分享。在霍尼韦尔航空航天集团当中,客户主数据、供应商主数据、物料主数据都属于公共主数据,在集团内部可以进行同步更新,员工可以实时了解自己所需的信息,优化决策与工作流程。

打破内部外部壁垒的流程

作为相关多元化的企业集团,霍尼韦尔航空航天集团必须在相关业务上实现协同效应,才能充分利用相关多元化的优势。基于统一的ERP系统,相关业务各自的流程变得清晰,流程中互补、互联的活动得以合并(比如新产品开发所需的全周期活动集中在PLM系统中);流程中相同的活动得到标准化(比如财务上实现会计科目的统一化),这便是所谓的“横向协同化和纵向集中化”。以流程为中心的管理方式能够打破企业内部不同部门间的壁垒,但更重要的是这种管理方式能够实现与上下游企业的流程对接,打破企业间的壁垒,实现真正意义上的“供应链管理”,而这一切都以集团的知识共享为基础。

横纵向管理的供应链管理架构

为了在集团内部实现打破企业内外部壁垒的供应链管理,霍尼韦尔航空航天集团采用了矩阵式的供应链管理结构。比如IT部门不仅向业务主管部门汇报,同时也会向集团总部的的IT主管汇报。矩阵式的结构充分保证了集团内部信息的横(相关业务之间)纵(单一业务之内)向的信息流通,强化了集团内部流程横向协同化纵向集中化的整合。因此,“矩阵式的横纵向管理组织架构为霍尼韦尔航空航天集团的全周期流程化运营提供了坚实的基础。

大型制造业是指处于价值链高端和产业链核心环节,并决定着整个产业链综合竞争力的关键设备的生产制造行业,具有技术密集、资金密集、附加值高、成长空间大、带动作用强等突出特点,是我国工业产业升级转型的方向。但应该看到,先进的大型制造业对供应链管理能力提出了更高的要求,霍尼韦尔航空航天集团的成功案例也许能够对我国正处于升级转型期的企业有所启示。

第3篇

关键词:质量管理、航空企业、转包生产、首件检验、自主放行、特种工艺、过程认证

转包生产是指由对方企业发包(包,即工作包,包括需采购产品的品种、规格、数量、交货期等),必要时提供设备、技术和培训,由我方按对方企业图纸、技术规范等要求制造,最后由对方企业接受产品的生产模式。随着中国航空工业集团公司“两融、三新、五化、万亿”大集团战略的提出,为增强中国航空制造业的竞争优势,满足与国际接触、市场相融的需求,中国的航空转包业务不断扩大,为了适应顾客以及市场的需要,本文重点叙述了国外航空企业(以下简称国外航企)在质量管理上对转包生产的几点应用。

一、国外航空企业质量管理体系AS9100的介绍

1、AS9100产生的背景

AS即Aerospace(航空),AS9100的名称为《航空航天质量管理体系―要求》。AS9100是国际航天太空行业以ISO9001为基础,增加航空航天产品在安全、可靠度及质量上的特殊要求,而专门制定的质量管理体系。

航空航天质量体系标准AS9100产生于1997年,1999年正式公布,2001修改为SAE 9100:2000版标准,2004年将SAE 9100:2000作为AS9100B出版,2009年1月SAE正式颁布了AS9100C版标。是美国航空质量集团(AAQG)根据ISO9000基本要求开发的针对航空航天领域相关产业的AS9100国际质量体系标准,并获得国际航空航天质量协调组织 International Aerospace Quality Group (IAQG)的认可。在中国,国家国防科学技术工业委员会于2003年9月25号HB9100-2003,等同采用了AS9100标准要求,并于2003年12月1日开始实施。由于ISO9001:2008的,IAQG(国际航空航天质量协调组织)也对AS9100进行了调整,并于2009年1月了AS9100C版.

2、AS9100标准适用的企业

该标准适用于机场和航空公司的运作、飞行操作和货物处理,以及航空设备、零配件产业和飞机维修产业,为世界各地的组织使用供方建立运用要求,以改进质量和安全,降低成本,是国际航空航天的供方市场准入的先决条件之一。波音(Boeing)、空客(Airbus)、通用航空(GEAE)、联合技术公司(UTC)等公司均要求将该要求作为对其供应商的必须要求。从行来来分:可以是五金加工企业、电子零件制造商、塑胶加工企业、化工制造企业,只要为航空航天器提供零件制造的任何企业。

3、AS9100标准认证给企业带来的效益

(1)获得知名供应商名誉。认证后的企业,将在航空航天整个供应链中得到广泛公认,将获得更多的航空航天商机。

(2)提升商业竞争力。尤其是在明确要求认证作业采购供应先决条件的商业场合,通过AS9100成为企业进入航空航天领域的首准入证。

(3)树立商业信用。按照全球认可的行业标准进行独立的第三方验证,提升企业信用度及客户满意度。

(4)增进顾客满意。向客户持续提供始终满足的产品或服务。

(5)降低运营成本。标准采用过程管理的思路,重视过程控制,减少发生质量问题的可能性,在持续改进的基础上大幅提高组织的运营效率,进而降低运营成本。

(6)提高风险管理能力。标准要求企业进行关联的风险评价,增强产品的一致性或可追溯性,最大限度降低企业风险。

(7)符合法律法规。AS9100标准关注并要求企业严格遵守国际、国家及行业的法律法规,这必将提升企业法律法规的意识,并将法律法规的要求贯彻在企业的实际运营中。

二、国外航空企业在质量管理上对转包生产的要求

1.首件检验

(1)首件检验的定义

首件检验是指对试生产的一件(或首批中的几件)产品零部(组)件进行全面的过程和成品检查,以确定条件是否能保证生产出符合设计和订单要求的产品。是一个完整的、独立的并文件化的物理的和功能的检验过程,用以验证规定的生产方法可生产出工程图样、采购订单、工程规范和其他适用的设计文件锁规定的合格产品。

(2)首件检验所适用的范围

对于以下情况需要进行首件检验:

(a)首次投产及赚点生产的首件。

(b)影响零(组)件的配合、外形或功能的设计更改。

(c)可能潜在的影响配合、外形或功能的制造源、过程、检验方法、制造场所、工装或材料方面的更改。

(d)可能潜在的影响配合、外形或功能的制造货源、过程、检验方法、制造场所、工装或材料方面的更改。

(e)当发生自燃或人为的事件,造成了对生产流程的影响。

(f)产品生产间隔时间超过2年。

(g)顾客或技术规范有特殊要求时。

(3)首件检验的报告的构成

根据AS9102标准的要求,首件检验报告分为三个部分。第一部分是零(组)件编号明细表,如果该零件由多个单件组成,必须在第一部分中明确各单件的图号及其对应的首件报告编号。第二部分是原材料、特殊过程及其试验信息的表格,如果零件在加工中采用了特殊过程,必须在第二部分明确所有特殊过程的名称、对应的规范、顾客批准的情况及其各个过程的合格证信息等。第三部分是特性的检查、验证和符合性评价,设计图的每个特性应有唯一的特性编号,应验证每个特性并记录结果,包括验证的结果、验证的方法、验证的频率及其人员等。

2.授权供应商自主放行产品的资格

由于成本及其对供应商质量管理的需要,国外航企对供应商交付的产品不再进行入库检验,而是要求供应商建立一套供应商自主放行的体现,国外航企在对该体系进行审核后进行供应商自主放行进行授权,授权后对供应商交付的产品施行免检。如果供应商未取得自主放行资格,国外航企将会邀请第三方机构或客户自己对将要交付顾客的产品在供应商处进行产品的放行,而供应商将支付很大一笔放行零件的费用,因此供应商必须取得自主放行的资格。

供应商质量验收代表是由国外航企批准的在供应商处进行产品放行的供应商员工,供应商的质量验收代表除具有检验员的相关要求外,还要具有英语的读写说及理解能力。在国外航企进行供应商的质量验收代表授权前,必须参加相关的培训并通过考试。在供应商进行自主放行产品后,供应商的质量验收代表必须定期参加国外航企组织的再授权培训,以便供应商的质量验收代表能及时掌握其要求,通常是两年一次。供应商的质量验收代表在放行产品时,需对采购文件、图纸、技术要求、生产记录、特种工艺等与产品有关的要求进行验证。国外航企会对供应商的质量验收代表在履行职责后每年进行一次审核,以确认其工作的有效性和准确性。

3.特种工艺及其无损检测的批准

在特种工艺及无损检测方面,供应商往往在接到国外航企的订单前,国外航企就会对供应商的特种工艺及无损检测进行审核,审核的内容涉及到人员的资质、操作指导说明书、设备及辅料的管理等,一些国外航企还要求供应商的实验室获得认可,像GE公司要求供应商必须经过S400的认可。审核完成后,国外航企会发出一些整改通知并在供应商整改完成后发一份认可报告告知供应商其特种工艺和或无损检测已得到客户批准,可加工该客户的产品。批准报告的内容有批准的有效期、特种工艺的名称及使用的规范等,批准的有效期一般为1年到3年不等,过了有效期还必须批准。

第4篇

关键词:新材料 复合化 航空飞机 优势

中图分类号:V257 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)10(c)-0004-02

与铝合金结构、钢结构材料等传统材料相比,先进性复合材料在综合性能上更具优势,其用量成为了代表着航空航天先进性的一个标志,占据着重要的地位。我国若要在竞争激烈的世界市场中站稳脚跟并且不断向前发展,就要对先进性复合材料这一被全球强国重视的核心技术进行深入研究与重点发展。

1 先进复合材料的基本定义

先进复合材料,简称ACM,即是在进行主承力结构与次承力结构等加工过程中,可以运用的刚度性能以及强度性能≥铝合金等传统材料的一种复合材料,不但在质量的轻度上占据优势,其比强度、比模量都更加高,还具有抗腐蚀、耐高温与低温、减震隔音及隔热的良好性能,并且具有较佳的延展性,如今被大量地推广应用在建筑行业、机械制造行业、医学行业以及航空航天行业等领域中[1]。

2 先M复合材料的特点

作为当今时代的主导材料,复合材料有着以下一些特点:首先是可设计性与各向异性,根据构件的使用要求与环境条件,可以在设计环节进行合理的组分材料选择、材料匹配,并且通过界面控制尽可能地满足预期要求,达到工程结构所需性能的标准要求。传统材料的运用上常见的材料冗余问题也可以很好地避免,实现材料结构的效能最大化。其次,复合材料的构件和材料一起形成,提高了结构的整体性能,无需过多的零部件,实现了加工周期的缩短与成本的减少。然后,复合材料在其复合效应下形成新性能,并不存在单一材料或几种材料简单混合的性能缺陷问题。

再者,复合材料能产生很多功能,比如吸波和透波、防热和导电、透析和阻燃等等一系列功能,在结合其他先进技术的基础上,形成一种新复合材料,比如纳米复合材料、生物复合材料和智能复合材料等。最后,需要注意的是,在复合材料的成形过程中,其组份材料会发生物理变化与化学变化,使得复合材料构件性能在很大程度上依赖其复合工艺,难以准确地对工艺参数进行适当的控制,以至于性能具有较大的分散性。

3 先进复合材料在航空航天领域的应用

3.1 先进复合材料在无人机领域的应用

现代战争理念的改变,使无人机倍受青睐。无人机除在情报、监视、侦察等信息化作战中的特殊作用外,还能在突防、核战、化学和生物武器战争中发挥有人军机无法替代的作用。无人机的发展方向是飞行更高、更远、更长,隐身性能更好,制造更加简便快捷,成本更低等,其中关键技术之一就是大量采用复合材料,超轻超大复合材料结构技术是提高其续航能力、生存能力、可靠性和有效载荷能力的关键。

3.2 先进复合材料在民航客机的应用

复合材料在民机结构上的应用近年来取得较大进展。复合材料的优点不仅仅是质轻,而且给设计带来创新,通过合理设计,还可提供诸如抗疲劳、抗振、耐腐蚀、耐久性和吸/透波等其他传统材料无法实现的优异功能特性,增加未来发展的潜力和空间。尤其与铝合金等传统材料相比,复合材料可明显减少使用维护要求,降低寿命周期成本,特别是当飞机进入老龄化阶段后差别更明显。同时,大部分复合材料飞机构件可以整体成型,大幅度减少零件数目和紧固件数目,从而减小结构质量,降低连接和装配成本,并有效降低总成本。

3.3 先进复合材料在航空器领域的应用

功能材料在航天领域的应用更为广泛,其中最重要的是返回式航天器的表面热防护功能材料。中国材料研究学会学者唐见茂研究指出,航天飞行器(导弹、火箭、飞船、航天飞机等)以高超声速往返大气层时,在气动加热下,其表面温度高达4 000 ℃~8 000 ℃;固体和液体火箭发动机工作时,燃烧室产生的高速气流冲刷喷管,烧蚀最苛刻的喉衬部位温度瞬间可超过3 000 ℃。

4 结语

通过以上的研究可以发现,随着航空航天技术的飞速发展,对材料的要求也越来越高。一个国家新材料的研制与应用水平在很大程度上体现了其国防和科研技术水平,因此许多国家都把新型材料的研制与应用放在科研工作的首要地位。新型航空航天器的先进性标志之一是结构的先进性,而先进复合材料是实现结构先进性的重要基础和先导技术。我国将成为世界上先进复合材料的最大用户,笔者认为,我国应该针对国外技术封锁与国内技术储备不足的国情,不断地自主创新,努力探索原材料、设计问题,运用理论、低成本技术以及政策支持等一系列的解决方法,不断提高航空航天器的结构先进性,不断加强对先进复合材料先导技术的研究与发展。

参考文献

第5篇

关键词:信息服务集成 协同理论 北京航空航天大学图书馆

1、研究背景

随着1999年高校开始大幅度扩大招生规模,“大众化教育”取代了“精英教育”,接受高等教育的人数大幅度增长。与此同时,全国各地进行高等教育管理体制改革和布局结构调整,即由原先的苏联模式向欧美模式(主要是美国模式)转变,首先是重组教育资源,开展联合办学、高校合并;其次是仿效欧美,集中办学,兴建大学城或高教城。以北京航空航天大学为例,响应国家扩招政策,21世纪初开始规划建设沙河校区以缓解学生人数激增造成的教学和生活压力;2010年入驻昌平沙河高教城,北京航空航天大学沙河校区正式投入使用。北京航空航天大学形成学院路、沙河、广西北海等多校区办学模式,在北京市范围内,北京航空航天大学图书馆形成以学院路校区为总馆,沙河校区为分馆,及学院路校区的若干学院分馆:经管分馆、法学分馆、人文分馆、高教分馆等的多校区多层次信息服务模式。

近年来,以上服务模式从无到有,从小到大,这种共存一定程度上提供了不同校区不同学科信息服务的方便快捷。但随着图书馆运行发展的变化,我们发现存在着许多不确定因素,造成一些问题,比如,资源匹配是否适用?业务工作是否标准统一?服务是否普遍均等?最主要的问题在于总分馆没有真正成为一个体系,一直没有解决真正意义上的服务集成化问题。

2、协同理论

协同论(synergetics)亦称“协同学”或“协和学”,是20世纪70年代以来在多学科研究基础上逐渐形成和发展起来的一门新兴学科,是系统科学的重要分支理论。其创立者是德国斯图加特大学教授、著名物理学家哈肯(Hermann Haken)。1971年他提出协同的概念,1976年系统地论述了协同理论,发表了《协同学导论》,还著有《高等协同学》等。指的是“国家行政机构系统内部各子系统之间相互关系的‘协调作用’。这种协调是组织系统内部各部门之间、各层级之间、成员之间以及行政运行各环节之问经过协调、平衡,从彼此或大多数对象的利益出发,合理地进行协调,达到协作、协力、和谐、一致,从而提高政府组织行政效能,最大限度实现行政目标的行为”

在公共服务机构中,协同效应表现为通过对各个服务部门之间的资源进行配置、及时获取所需的信息资源,从战略的高度协调各种资源之间的关系,为服务布局提供依据,提高服务效益。

3、多校区图书馆服务集成的原则和思路

(1)总体原则

多校区环境下大学的人才培养涉及办学思想、学科专业、资源配置、服务延伸等许多重要而复杂的因素,而每种因素对多校区环境下大学办学的协同效应都会产生十分重要的影响。根据学校整体发展规划和校区特点,确定适当的原则和方法,合理安排各校区的资源是发挥多校区优势,降低多校区办学成本,提高多校区人才培养质量和办学效率的前提条件。

北京航空航天大学自从2010年入驻昌平沙河高教城后,新校区采取了边建设边使用的办法,首先用于一年级的教学,逐年形成了一、二年级学生在新校区,三、四年级和研究生在老校区的布局,随着建设进展,学校还将采取混合型人才培养的布局方式,即在布局上既考虑年级分布,又考虑学科分布,将低年级的学生放在一个校区集中培养,同时将若干学科集中在一定校区。根据以上规划,北京航空航天大学图书馆需要形成以学院路校区为总馆、沙河校区为分馆的协同服务模式。

(2)图书馆信息服务集成思路

根据学生为先原则、学科发展原则和资源有效配置原则,图书馆多校区信息服务的思路是,从集成的观点出发,以图书文献业务自动化管理系统和图书馆网站统一揭示为基础,协同完成图书馆内各部门之间、图书馆与所处服务链上下游进口和出口之间的服务集成。具体操作需要从资源采购、加工整合、馆藏布局、文献流通、读者服务和全国及地区文献保障体系服务等业务流程人手。这种信息服务集成的方式,在图书馆内部以OA系统呈现,对外部读者以图书馆信息门户实现及文献保障体系方式补充。依据协同理论,将信息服务集成中的协同分为内部协同和外部协同。

4、信息服务集成的内部协同框架

信息服务集成首先应从图书馆内部工作环节开始。内部协同是通过引进自动化管理系统和构建图书馆OA系统的方式,将内部各个部门协调的日常信息集成起来,如图1所示。该集成服务系统借鉴国内相关MIS系统的理念整合完成,所涉及的服务模块包括e—Documents,e—CRM,e—Proj ect,e—HRM,e—Financials等。图书馆自动化管理系统(如北航使用汇文系统)为这些模块提供基础数据支持,集成了各校区图书馆日常运行的基础信息。

e—Documents是进行文档管理的框架,允许各校区图书馆工作人员在统一平台上,创建、存储、修改、反馈文档,共享基础业务工作中的各项业务信息。所有的文档都是电子的,并划分成不同等级,给不同权限的人使用。文档管理系统使得内部业务部门之间的交流更加便易,图书馆通过建立内部网,友好地为不同工作人员提供不同的内容呈现。

e—CRM集成的是来馆借阅读者信息。主要是将各个校区的学生读者信息集成到年级、学院、学科、借阅频次、预约、续借、推荐购书、委托借书等关联信息中,真正获得对学生读者全方位的观察,通过这个集成方案,图书馆可以统一收集并管理关于学生、教师、科研工作者的文献需求等相关信息。

第6篇

关键词:

随着我国信息化建设的推进,为了满足当前航空航天事业快速发展的需求,航空航天系统应用了信息化的很多应用系统。这些资源系统一般分布在不同的部门,开发技术多种多样,操作系统有基于UNIX的,也有基于WINDOWS的,系统框架和开发平台有C/S结构,也有B/S结构的。而且各系统之间缺乏总体规划,往往是各个部门根据自身需求来设计实施信息管理系统,缺乏对整体资源信息的开发挖掘。传统开发方式开发的信息平台与开发工具、操作系统、数据库的紧密耦合使得分散的独立信息系统逐渐成为所谓的“信息孤岛”,信息资源没得到充分利用。多个信息系统的许多功能都是仅仅为了满足其特定的业务需求设计的,它们之间存在相似相通之处却又无法复用,造成软件升级或重新开发的成本巨大。

这些问题的解决,需要航空航天各部门对现有业务流程和软件系统体系结构进行重新梳理和规范化改造,考虑面向服务的信息资源整合,充分利用航空航天系统内部信息资源,实现信息的统一控制和管理。

本文首先研究了SOA的思想,SOA的最佳实现技术,以及Web服务的一种开发工具,然后把SOA思想运用在无人机信息交换平台中。

1 面向服务的架构

SOA(Service-Oriented Architecture,面向服务的体系结构)将应用程序中的不同功能单元(称为服务)通过对这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的,也就是说它独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种此类系统中的服务可以用统一和通用的方式进行交互。SOA架构的基本元素是服务,SOA指定一组实体(服务提供者、服务消费者、服务注册表、服务条款、服务和服务契约),这些实体详细说明了如何提供和消费服务。遵循SOA观点的系统必须要有服务,这些服务是可互操作的、独立的、模块化的、位置明确的、松耦合的,并且可以通过网络查找其地址。面向服务的参考架构主要由5部分组成,即Web层、服务层、应用程序层、企业级安全层和业务服务管理层。

2 通过Web服务和Java EE实现SOA

Web服务为应用程序通过Internat互操作提供了一种新方法,为了迅速实现或者向外界提供一个Web服务,要求有一个功能强大且全面的应用程序开发和部署平台,而且同时易于开发者和部署者使用。Java EE平台提供了一个完整的Web服务技术集。

Web服务平台是为使用特定编程语言来调用和部署Web Service而提供的一套工具集。本文主要研究了Java EE平台对Web服务开发的支持。Web服务平台有服务器端组件和客户端组件。服务器端组件通常封装在某种类型的容器中。客户端组件通常封装为工具,用于访问绑定到Web Service的Java接口实例。任何一种Web Service平台都支持三个核心子系统:调用子系统、序列化子系统,以及部署子系统。

3 基于SOA无人机数据交换平台

3.1 无人机数据交换平台分析

无人直升机不仅广泛应用于民用,在国防军事领域同样具有非常重要的作用,尤其在保卫祖国,完成侦察等任务中凸显重要,所以,无人直升机的发展在我国航空科学技术领域倍受关注,如何管理其复杂的测控数据问题也是当今研究的热点之一。本文主要研究基于无人直升机测控数据分析的要求,利用数据融合技术,结合SOA的架构理念,实现新型的数据交换平台。

采用SOA设计方法可以扩展本系统的适用范围。类似的数据交换平台可以通过通用的标准接口,实时地在线重用本系统所提供的部分功能,从而达到资源共享,减少重复工作的目的。

3.2 系统服务的设计与实现

SOA方法以服务为中心对象构建层次架构,将功能方面涉及的对象、数据、组件、业务流程、界面等从服务提供者和服务消费者角度进行层次化。在服务层中将各业务功能点以服务的形式暴露于系统之外,其它信息系统可以通过服务协约对服务进行访问。这种技术简化了系统集成,可以快捷、容易地对业务需求的变化做出反应。服务的设计与实现是实现SOA的核心。下面主要描述系统服务的设计与实现,也就是重点描述业务层。

无人机信息查询服务,主要提供无人机信息的修改、查询等服务。相关人员可能会查询关心的无人机型号的具体信息,这样不同的部门都可以调用无人机信息查询服务。其中有无人机基本信息的描述。

发动机性能查询服务,主要提供不同型号发动机性能信息的修改、查询等服务。发动机信息是人们关心的另一个主题。发动机的品牌、性能决定着无人机的性能,不同部门都可能要用到这个服务。

4 结论

第7篇

关键词: 航空材料;腐蚀;防治

中图分类号:V250.2 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)0220034-02

腐蚀现象在人们在社会生产及使用到的各种材料中都普遍存在,因为腐蚀所导致的原材料无法使用给社会带来了不可估量的各方面损失。航空材料由于其工作的环境复杂多变,构成材料互相配合的影响,在飞行器制空、停放阶段都会受到种类繁多、程度不一的腐蚀,导致飞行器运营成本的增加,对其功能的完整性与使用的安全性构成严重危害。有调查资料显示,每年因航空材料腐蚀的问题,而造成的大量修理、维护费用,甚至航空器重大坠毁事故的数量都不在少数。所以对航空材料腐蚀问题及防治措施的研究,对于航空业发展有着至关重要的作用。

1 航空材料腐蚀类型与相应措施

航空器包括很多不同种类的航空材料,这些材料所处的工作环境各不相同,导致对航空材料产生腐蚀的原因也是多种多样的。腐蚀类型可分为以下几种。

1.1 电化学腐蚀

电位差与电解质溶液是形成电化学腐蚀的两个基本条件。在飞行器的结构之中,承担功能的不同,所以不同结构所使用的材料性质也不同。比如,飞行器的表面材料大多使用具优良延展性、相对强度低的铝合金材料、起落架及龙骨梁则选用强度高的合金钢材料。材料不同,它们的电极电位也不同,如果它们接触就有可能产生腐蚀的隐患;就算是同种类的材料,由于其内部杂质的存在或其自身就是由不同电极电位多相组成,因此也存在着腐蚀隐患。因此从航空材料的构成来说,客观就可能存在着电化学腐蚀问题。

作为中远程运输的交通工具,飞行器工作的特点直接决定了它的工作环境的变化要大于其他交通工具。飞机在工作中经常穿越温度、温度相差很大的气候地带,尤其是我国幅员广阔,有着亚热带及热带湿润型气候,航空材料难以避免的要在潮湿的环境中工作,还会因为昼夜温差的变化,在结构中积水。空气里的二氧化碳、二氧化硫等气体包附在航空材料的表面,发生电离而产生电解质溶液,使航空材料产生吸氧腐蚀现象。同时飞行器内部有大量连接间隙,形成电化学腐蚀蔓延。

1.2 承力结构应力腐蚀

它是指应力与腐蚀环境的共同作用下对材料的破坏方式。应力腐蚀只会发生在特定腐蚀环境与材料体系之中,它的特点是造成破坏的静应力大大低于材料屈服强度,断裂形式是不产生塑性变形的脆裂,拉应力是其主因。

以飞机起落架应力腐蚀例,起落架是飞行器主要受力结构之一,当飞行器停放时,起落架轮轴受到拉应力的作用,可能在腐蚀介质下产生应力腐蚀现象。起落架的材质通常为镀铬高强钢,其强度高、耐磨损但硬度较脆,易在飞行器的起降突变负荷作用下缺陷掉落而失去效果。清洗、结露等会使起落架轮轴积水,其杂质也容易在起降或是清洗时附在轮轴位置,形成应力腐蚀溶液,从而造成应力腐蚀。在飞行器上易产生应力腐蚀部位还有:厨房、厕所下方区域,湿气的长期聚焦,容易出现腐蚀;机身顶部,由于冷凝水聚集作用再加受拉伸应力,易产生应力腐蚀;机下下部,舱门口、厨房、货舱附近的部位易出现腐蚀;框架、桁条及止裂带;机身蒙皮,在应力、湿气双重作用下,产生蒙皮鼓包、变形、丢失紧固件,易出现裂纹;压力隔框,经常出现于位置较低部位,尤其是排水设施不够及未维护的部位;大翼及安定梁,对梁上各种位置腐蚀的探测、修理非常困难;翼中段、承压舱板;货舱门的平衡弹簧应力性腐蚀。

1.3 发动机的高温腐蚀

发动机的主要腐蚀表现形式是高温氧化腐蚀。推力大、效率高、油耗低、寿命长是航空发动机发展趋势。只有对涡轮进口燃气温度进行提升,才能供给出需要的增压比与流量比,实现提升推力的同时降低油耗。所以发动机的涡轮叶抗高温腐蚀的性能非常关键。对此可采取几种方法进行防护:保障性能前提之下,提高叶片本身熔点和高温抗氧化的能力;使用与基体材料具有良好亲和力、高温性能佳的保护涂层;采用气冷技术,令冷却的空气在涡轮叶片表面构成保护型气膜。

镍基超合金是当前在航空航天领域中发展最成熟、应用最广泛的材料。它具备优良的综合机械性:高温强度、室温的韧性及抗氧化性能,但它的极限应用温度为1100至1150摄氏度,已达其熔点85%,再提升其使用温度潜力较小。现今对新型高温结构的材料使用温度要达到1600摄氏度左右,铌、钼基硅化物合金因其在高温强度与低温损伤的容限良好平衡,而显示出巨大的发展前景,可代替目前的镍基合金材料。所以最近几年国内外将铌、钼基结构的材料作为研发涡轮叶片继承材料的主方向。

在涂层保护领域,目前大多使用等离子喷涂技术、渗铝或硅涂层。在我国航空用发动机行业,用等离子喷涂制作热障涂层的技术已经在新型航空用发动机涡轮叶片与隔热屏等部件上成功被应用。同时渗铝、硅技术由于工艺简单、与新材料亲和力佳,也得到了相应的大发展。

好的气冷设计可以在现有材料基础之上对叶片表面温度进行有效降温,但因冷却必须在叶片的内部进行气道设计,并在叶片表面布置相当数量的气孔,不但要合理规划分布气道,还要对叶片实施相对复杂的强度实验与设计。

1.4 意外腐蚀

飞行器在工作中还会遇到意外腐蚀的情况,这种情况与飞行器本身材料、设计、工作环境没有关系,根本就是人为原因而造成的。比如机上承载强腐蚀性物质,发生泄漏而造成飞行器发生腐蚀。

通过编制详细的操作流程与有关部门加强监督管理,并制定相应的强制性规定规范,并由专人进行负责落实便可完全避免人为因素而造成的腐蚀现象。

2 航空材料腐蚀与防治研究

我国对航空材料腐蚀与防护研究、应用于上世纪50年代开始,经过这些年的发展,取得了一定的成果。

2.1 自然环境

这种研究是在极端的环境或是典型的环境条件之下,对航空材料进行适应性研究。在户外的暴露实验是其基本方法,也是研究的基础。我国对航空材料上常用的铝合金材料进行了户外暴露实验。研究结果表明,铝合金经过3年暴露在海洋、工业、湿热地区和潮湿大气中后,会在表面产生腐蚀物。

2.2 户内加速实验

自然环境户外暴露实验是评估材料在大气中腐蚀程度的方法,但其实验周期长,还不足以满足材料的研制、腐蚀的控制、防护材料研究的要求。为满足我国航空航天领域对迅速评估材料环境的适应性要求。我国某研究院研发了综合环境实验机,并相应发展出了针对航空铝合金材料的综合加速实验表谱。研究显示,与传统加速实验相比较,该综合加速能更好模拟航空用铝合金材料的大气腐蚀现象。

2.3 腐蚀机理与测试技术

航空材料在力学与环境因素的双重影响下可能诱发因应力腐蚀而造成重大事故,所以开展相关应力腐蚀测试与研究是一项重要内容。当前已经发展出了部分应力腐蚀敏感的测试标准。这些标准在研究航空材料和飞行器应力腐蚀问题上起着重要的作用。

2.4 发动机高温防护

发动机的高温防护涂层通常可分为扩散及包覆涂层两种。我国目前研发出许多种发动机的部件使用涂层,如渗AL、AL-SI料浆涂层、MCRALX包覆型涂层、封严涂层等等,其中有些已经批量生产。

2.5 表面处理

当前在航空航天业中普遍采用的表面处理技术有电镀、阳极化、缓蚀用剂等等。为满足航空行业需要,我国对高强度的钢低氢脆无氰镀镉进行应用研究。研究发现其各项指标均好于氯化铵镀镉镀层。

防腐蚀涂层是目前提高飞行器适应性最重要的手段之一,我国防腐蚀涂层也正朝着高性能、环保的方向发展着,国内防腐蚀密封剂等方面也取得了较大进步。

3 航空材料腐蚀问题防治体系

腐蚀防护技术已经过多年的发展。从金属成为航空器的结构主材料以来,由于腐蚀原因造成的相关维护成本大大增加,甚至导致严重的航空事故,航空材料腐蚀的防护技术重要性日益提高。腐蚀防护技术从单纯的对腐蚀零部件进行修复到预防性的喷保护漆及防水保护等。但依然处于被动的状态,腐蚀防护工作相对落后,而且时常会有疏漏情况,缺乏对腐蚀的主动控制。

航空材料的腐蚀从根本上说是自然现象,无法真正的避免其出现,只能利用有效手段进行控制。现代的腐蚀防护技术偏向保证航空器在使用寿命内其材料不会因为腐蚀原因而失去效果。为更好的实现这个目标,必须要从对型号的论证时期就对航空材料腐蚀防护的工作进行总体性的规划,按飞行器总体需要编制防护大纲,并以此开展该型号飞行器的腐蚀防护操作。

如:某型号飞行器中大量采用了复合材料,那么所编制的大纲中应该对复合材料腐蚀的特性做出详细说明,介绍其防腐蚀方法并对其进行分级;到细节设计的阶段时,专业技术人员要依据大纲的要求,编制结构防护腐蚀手册与先材手册,对飞行器设计人员实行结构设计与选材上的辅助作用,以避免在飞行器中出现容易腐蚀的结构与选材工作的失误,并对易腐蚀的关键部位进行详细的防护设计;在装配制造阶段,专业防护人员必须根据大纲的要求,配合质保人员编制生产工艺,避免在生产、装配过程中因不当操作而造成腐蚀隐患,消除其过程中的残留应力,并对暴露部件腐蚀的防护工作加以指导;在飞行器服役时期,编制腐蚀维护的相关手册,对航空材料腐蚀的维护等级进行切分,制定相应的腐蚀检查方法与其处理措施,最大程度消除飞行器腐蚀隐患,使之运行正常。至此,从飞行器的型号开发到正常使用,其防腐蚀工作可作为一套防护体系。

防护体系还应具有自我完善的功能,建立相应的数据资料库,将从型号开发往后各阶段的工作反馈资料收集入库,资料库的完整性随着型号的积累而稳步提升,最终可以为腐蚀防护工作提供极大的帮助以及理论实践的基础,将腐蚀带来的航空材料的破坏降到最低。

4 结语

对航空材料的腐蚀有四种,如果任其发展,任意一种都将造成灾难性的航空事故。我国目前对航空材料的腐蚀及防治研究已经取得了一定的成果,但仍然需要积极引入、研发防腐蚀的各类新技术,从飞行器的设计选型到交付使用的整个过程、阶段都积极应用、推广防腐蚀的新技术,以保障航空材料的质量,为我国航空航天事业的发展提供有力的理论及实践基础。

参考文献:

[1]刘星北、陈颖、胡锦旋、张佳佳、刘亚奇,浅谈国内航空材料的腐蚀与防护[J].民用飞机设计与研究,2009.

第8篇

关键词:高性能纤维;复合材料;聚丙烯腈基碳纤维;中间相沥青基碳纤维;碳纤维复合材料;芳酰胺纤维;超高分子量聚乙烯

中图分类号:TB332 文献标志码:A

The Latest Development of High-performance Fibers and Composites in the World

Abstract: Currently, the world high-performance fibers and composites circle has formed a five-polar pattern led by the United States, Japan, EU, China and Russia and meanwhile emerging economies start to play emphasis on developing high-performance fibers and composites. This paper, by taking polyacrylonitrile carbon fiber (PAN-CF) and carbon fiber-reinforced plastic (CFRP), mesophase pitch-based carbon fiber (MPCF), aramid fiber (ARF) and ultra-high-molecular-weight polyethylene (UHMWPE) for examples, makes an overview on the latest development of global high-performance fiber industry based on case study. It points out that China should constantly improve production process and technology and make profound study on related applications and markets, so as to realize high-efficiency, high-performance and low-cost production of high-performance fibers.

Key words: high-performance fiber; composites; PAN-CF; MP-CF; ARF; UHMWPE

当前世界高性能纤维与复合材料领域已形成美、日、欧盟、中和俄的五极格局。其中,美国保持在主要高性能纤维与复合材料高端领域的强势,支撑其在航空航天和军工领域的独特优势;日本的高性能纤维产业化品种最全、质量上乘,近年来先进复合材料发展迅猛,形成后起之秀;欧盟有几种高性能纤维如聚酰胺酰亚胺(Kermel)、酮酐类聚酰亚胺(P84)纤维等都是独有的,大丝束碳纤维和超高相对分子质量聚乙烯纤维(Dyneema)处于领先水平,产业用先进复合材料保持优势,特别是在飞机、风电、汽车和军工领域。

我国近年来在中央和各级政府的大力推动下,高性能纤维与复合材料产业发展很快,研发和产业化品种较全,少数品种如超高分子量聚乙烯、玄武岩及聚酰亚胺纤维已具有国际竞争力,复合材料设备先进,推动了诸多产业、航空航天和军工的快速发展;俄罗斯的高性能纤维和复合材料基础研究扎实,拥有几种独有的世界领先的高强高模纤维,如SVM、ARMOS、RUSAR、Artec等芳杂环类有机纤维和数种耐高温纤维,但产业化水平较低。

除此之外,近年来新型发展国家开始重视主要高性能纤维及其复合材料的发展,如印度、沙特、伊朗开始发展碳纤维,巴西的区间飞机产业相当发达。

1 聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CF)及复合材料(CFRP)

1.1 发展近况

1.1.1 美国

美国Hexcel(赫氏)公司在先进复合材料(ACM)产业的领先地位,表现为:拥有从PAN原丝、碳纤维、织物、预浸料、树脂体系、粘合剂、复合材料直到航空航天、国防和工业领域如风电叶片等复合材料制品的全套产业链;可垂直整合相关产业的供应商,以更好地控制成本、质量和产品供货,可为全球客户提供所需的设计方案;生产供上述应用领域所需的碳纤维、对位芳酰胺纤维、玻纤及其混杂织物和非织造布等。

Hexcel拥有10种牌号的PAN-CF,其中IM10的拉伸强度和模量各为7.0 GPa和308 GPa,属世界领先之一。Hexcel的Primetex ZB碳纤维加工织物,可使丝束均匀平铺,因此可织成薄而轻的拥有均质外观的各种织物,确保有更好的力学性能和减少孔隙。共有53种碳纤维织物结构、12种航天级CF织物结构、18种商用CF织物结构、17种热处理的平织CF布、4 种防雷击CF织物、6 种CF和Kevlar等的混杂织物及 2 种特种织物。

美国Cytec公司除拥有从PAN原丝、CF、织物、预浸料及复合材料制品的完整产业链外,还拥有400 t/a的中间相沥青基碳纤维(MP-CF)及下游制品,其中Thornel K1100的MP-CF模量高达965 GPa以上,居世界领先。

美国复合材料织物(CFA)公司是专业生产碳纤维等织物的老企业,产品已应用于航空航天、建筑结构、风电叶片、船舶、汽车、体育用品和国防领域。

美国Innegra技术公司生产高性能聚烯烃纤维(强度 8 cN/dtex或667 MPa)“Innegra S”及其混杂纤维“Innegra H”,混杂对象有标准模量碳纤维、玻纤和玄武岩纤维。Innegra S与CF的质量混合比为26/74、41/59、34/66或28/72。

美国Concordia Fibers公司自1920年起便专业设计和开发各种工业纱和纤维,如碳纤维、可生物吸收纤维、陶瓷纤维等,用于生产多种工业织物,供作复合材料、滤材、动力传送带、气囊等。该公司还生产先进复合材料用的精确加捻碳纤维(图 1)、CF/PEEK混杂纤维(图 2)、CF和PPS纤维的混杂编织绳(图 3)、CF/尼龙纤维混杂纱编织的网球拍柄(图 4)及FF/PPS混杂纤维编织物制的异形管(图 5)等。

美国Cytec Engineering拥有从丙烯腈、原丝、碳纤维、织物、预浸料到复合材料制品的全套产业链,并拥有全球强度和模量最高沥青基碳纤维K1100。Cytec生产风电、海浪发电及潮汐发电用的碳纤维、织物、预浸料、薄膜粘合剂、可重复使用的软模具、真空袋组件等,包括上述叶片的CFRP结构梁和蒙皮。在船舶应用方面,Cytec可提供CF与酚醛、氰酸酯、双马来酰亚胺和乙烯酯的预浸料,阻燃复合材料等产品。在汽车用途方面,Cytec可提供轻量、高性能、价格合理的多种材料解决方案,耐高温、抗冲击的CFRP结构材料、车体板材和各种具体部件;在轨道交通方面,Cytec可提供制备CF预浸料所需的模具硬件用模具材料等;在国防和防弹领域,Cytec可提供防弹、防爆和结构用途的各种CF预浸料、树脂膜、结构粘合剂、真空带系列组件及天线罩和头盔。

美国Sigma MX公司专业生产多轴CF纺织品,在英国Cheshire和上海有分公司,织机由德国LIBA(利巴)引进,可生产多达 9 层织物,每层宽度达2.54 m,由克重为100 g/ m2的层材以不同方向组成(图 6)。同时生产再生CF织物,用于增强热塑性聚酯,应用于汽车、体育休闲用品和能源领域。

美国创造新复合材料工程公司(ICE)专业生产先进复合材料用编织预成型体、手工铺放/针刺预成型体、RTM和VARTM模塑组件,可制得最佳性能和最低成本的产品。其产品包括CFRP飞机结构和二次结构、翼间支柱和支架、航天和卫星结构件、各种船只设计制造、自行车部件、滑翔机结构件、汽车传动轴、悬置控制臂、结构撑壁、防碰撞结构件及座椅结构件(图 7)。

美国ATK公司专业从事航空航天和军工部件的生产,有50年的复合材料创新经验,其产品包括F-22猛禽战斗机和F-35闪电Ⅱ战斗机部件,直径 4 ~ 5 m的航天器如Delta IV、Atlas V和Ariane V等400多个各种复合材料部件的生产。此外,该公司还生产商用飞机的FRP纵梁、框架和发动机叶片壳体等( 图 8)。

美国B/E航天复合材料公司是专业设计和制造高精度复合材料部件的厂家,其产品包括热固型预浸料的压制和气囊模塑,先进热塑性复合材料的压印、缠绕部件和结构件的加工、组装和分析表征等。

美国军队航空和导弹研发与工程中心AMRDEC是负责将政府技术、资产、试验设备等向非政府机构转移并实现商品化的机构,其业务包括专利技术的转让,与其国内合作者开展合作研究、协助小型企业开展创新研究和承担测试与工程服务等。

美国PlastiComp公司是专业从事设计、分析、CFRTP母粒制造和模塑物生产的企业,除长碳纤维(LCF)和玻纤(LGF)增强N-66、N-6、PP、PU、PEEK和TPU半透明系列树脂外,还有对位芳酰胺纤维和不锈钢丝及其混杂纤维增强热塑性树脂产品。

第9篇

【关键词】多余物;现场管理;控制

一、引言

装配过程是产品现实中的一个重要环节,随着航空航天产品总装任务的增加﹑地面产品任务的不断扩展及新工艺新材料的广泛使用,产品总装过程中多余物的控制对产品整体质量的影响显得愈来愈重要,多余物的控制涉及总装过程中的所有工序和工种,范围大、因素多、控制难度大。为满足我所在机载、星载、弹载等航空航天领域对制造装配的进一步要求,为切实达到提高产品质量,稳定产品状态的目的,使总装过程的多余物控制水平上一个台阶,分厂按照所《装配和调试过程多余物的预防及控制》标准和6S的管理要求,通过对航空航天单位的参观学习,并结合本部门实际情况,在制度、工艺流程、工装保证等方面做了大量工作。

二、内部管理方面

分厂根据总装特点拟制了《总装分厂多余物控制管理规定》,作为部门规定下发到各班组,由各班组在内部宣贯学习。在齐套过程中,分厂要求严格按照配套明细表规定的品种数量领取零部件和紧固件,对于实际装配时紧固件、零部件与设计文件不一致应通知设计师按现场技术问题填《现场问题处理单》进行处理。操作者必须严格按图纸的要求实施装配,严禁擅自更改紧固件的数量、型号、规格等。对于装配中损坏的螺钉、螺母、垫片等紧固件交检验员处,由检验员开具《不合格品处理单》并给出报废结论,操作者凭《不合格品通知单》补充领取。

目前,在分厂承担的所有产品总装任务的技术资料中,除紧固件外,其他的辅助消耗材料,如产品总装经常使用到的粘接剂(703胶、聚氨酯胶、西卡胶、螺纹锁固胶、401瞬干胶、801强力胶等)、线缆保护材料(热缩套管、尼龙网套、高温胶带、扎带等)、焊锡丝、酒精、丙酮等,在图纸和相关的工艺文件中没有明确型号、规格和数量,由于领用的不确定性,导致在使用过程中存在非常严重的浪费现象。为此,分厂技术组对部分常用的辅助消耗材料进行使用情况的统计,统计资料的内容包括材料的型号、规格和单套产品(阵面、Ⅰ号车、方舱)总装实际使用数量等,然后,将统计归纳的具体数据编制到分厂相关的工艺文件中,既有利于多余物的控制,又可以减少材料浪费造成的损失。

通过优化工艺流程,减少操作者在产品整机上的配装工作,以达到降低多余物产生频次的目的。如,分厂技术组根据图纸接线表的内容绘制成线扎图,由操作者在工作台上将各类线缆按照线扎图进行线束扎制、配焊等工作,检验合格后将线扎整体布设至天线阵面或方舱上,这样便可避免各类线缆分别在产品上走线、整理线束、配焊等过程中产生多余物。同时在工艺文件中以表格的形式增加对多余物控制的要求,并设置检验点。

在部门内部完善并施行产品总装带队负责人制度。通过在《优秀带队负责人考核评分项目》表中增加了“控制及清除产品内部和装配现场多余物”的考核项,明确了带队负责人对多余物控制的职责。同时,在产品进行内部和外部交接时,还需同部门的产品计划和工艺负责人及接受部门负责人同时签字确认产品内多余物的清除状态。分厂向产品带队负责人配发工具组合车,所有常用工具均配置齐全。每个工作日由带队负责人将工具车推制装配场地进行工作,并对各个通用工具负责,工作后逐个清点工具,及时发现有无遗漏。分厂在总装厂房东西两侧给设置了一个多余物存放箱,用于收集每天产生的各类多余物。同时在产品装配现场给操作者配备了多余物收集盒,及时收集装配过程中产生的导线头、护套、扎带头等多余物。

三、场外控制方面

分厂根据总装特点拟制了《总装分厂外场派工生产任务管理实施细则》,作为部门规定下发到各班组,由各班组在内部进行宣贯学习。通过《总装分厂外出派工信息跟踪表》的形式对员工外派配合工作质量进行考核,做到产品的外观质量、多余物控制情况等技术状态的可追溯性。

所有已经发生或潜在多余物事故都应该报告和调查。当一个多余物事故发生时,员工应立即停止操作,开始调查,判断原因。同时根据多余物发生的原因和纠正方法,提供一个合理的工作方式来避免类似事件的发生。多余物事件报告应包括以下内容:日期、部件名称、类型、零件序列号、零件的位置、发现时间、发现人员、怎么样发现,多余物的描述(包括分析发生时间、分析者、怎样分析),根本原因、纠正措施、报告人等。应该把报告的重点放在谁来负责多余物的跟踪和趋势分析。同时也应该确保所有受影响的人员都意识到所在区域可能发生的多余物。让员工知道他们哪些做的是对的或哪些是不对的,反馈对工艺改进至关重要。

四、结语

随着我所业务领域的不断扩宽,总装的产品从地面走向空中,从空中走向空间,由“九五”期间的地面雷达系列,到“十五”期间的升空平台系列,再到“十一五”期间的星载集成平台系列。产品的技术不断提升,产品装配难度与精度的不断提高,对总装过程中多余物的控制提出了更高的要求。对此,分厂将一步一个脚印,切实将完善各项管理制度,加强现场执行力。同时,分厂还将加强与其他成功实现产品从地面向航天领域拓展或既有地面产品又有航天产品生产的单位间的交流与学习,如集团公司内部36、14所等,学习他们先进的转型经验或管理经验,充分了解和掌握航空航天领域的多余物控制措施,以及精细化质量管理要求在航天产品型号研制生产中的具体落实途径和实现形式,为满足我所在机载、星载、弹载等航天领域对制造装配的进一步要求。

参考文献

[1]王辉,李护林.发动机总装多余物控制方法[J].航天制造技术,2003.

[2]熊涛.航天器总装多余物控制方法探讨[J].航天器环境工程[J].2006.

[3]李大南.航天型号产品多余物及其预防和控制标准的实施检查[J].航天标准化,2006.

第10篇

数量质量双重短缺

“中国一航(中国航空工业第一集团公司)关于民机的研发力量主要集中在一飞院上海分院,约有700名左右的研发人员,但这远远不够。”谢志强(上海飞机设计研究所人力资源部部长)告诉记者。隶属于中国航空工业第一集团公司的上海飞机设计研究所,专门从事民用飞机设计和研究,每年都会从北京航空航天大学、南京航空航天大学等院校吸收相关专业毕业生,“目前估计,大飞机研发中心至少会需要2000名左右的设计人才,目前有l000多名的缺口,正通过多种途径解决。”谢志强说。

解决途径有三:一是从现有研发力量中调配;二是面向校园招聘、培训相关方面的人才;三是面向社会招纳。谢志强说,上海飞机设计研究所目前正向社会招聘各部门主管设计师,涵盖飞行器总体设计、气动设计、强度设计以及航空电子工程、自动控制、机电一体化、标准材料等15个专业,一般要求大学本科以上学历,3年以上工作经验,硕士及高级工程师优先,“之所以把学历设在本科,一方面是希望培养更多的人才,另一方面,也希望能够吸引更多有多年飞机设计经验的退休人员。”谢志强建议,有意愿的学生可以选修一些有关航空航天的课程,更加清晰认识自己的职业发展方向。

不过,让谢志强担心的是,国内的民机研发设计人员面临着数量和质量的双重短缺。

由于过去几十年中民机研发项目较少,加上体制约束,人才出现大量流失,一些刚毕业的研发人员在合同期满后选择跳槽。另一方面,由于运十、MD82等现有民机项目没有走完从设计到试飞取证的整个过程,甚至未能实质性启动,使得有限的民机研发人员中几乎无人经历过飞机研发的全过程。此外,人才知识结构不合理,也是长期存在的问题,“在现有人才中,做技术的太过技术,做商业的不够商业,这将使真正实现大飞机商用,要过很多关。”一位航空业资深人士说。

飞机制造

细节要求指教多

就在3个月前,上海飞机制造厂也在招聘大量工艺员、设计员,所需专业有航空制造、机械、电气、飞行试验、通讯导航……上海飞机制造厂的相关负责人对记者说,目前航空质量、管理、制造人才都很缺。“从我们这边来看,目前最期待的是飞行器制造和飞行试验专业人士,ARj-21支线飞机已下线,飞行试验专业人士比较缺。”

与飞机设计还处于计划阶段不同,制造人才的缺乏迫在眉睫。空客A320总装线建设紧锣密鼓。天津港保税区空客招聘组组长赵海山表示,自空客A320项目人才招聘工作开展以来,已有5000多人踊跃应聘,但只有50名高级管理人才和高级技工通过了初步评估。

“前来应聘的一线工人,几乎没有合格者。”赵海山解释说,细节要求比较多,所以大多数人都因为不懂英语或没有经验被刷掉的,比如飞机机械技工,基本要求是机电专业中专以上学历,5年以上钳工工作经验,然而“具有数学知识和数据整理能力,自操作起重机械、载运车辆等,有英语基础”这几个附加条件就能淘汰很多人,另外再加上“有至少3年金属加工或金属装配行业工作经验,能够根据图纸和零件明细独立完成工作;精通钢铁加工和处理;具有小公差孔加工及螺纹切割等精密操作的经验”,这些苛刻要求淘汰了所有应聘者。

还比如飞机文件管理经理职位,职责汇编和管理总装线各部分总成文件;对偏离已确认设计的情况进行纠正;为飞机取得适航证书准备相关文件。由于我们民机制造与研发从未到达这个阶段,该方面人才几乎是空白。赵海山告诉记者:“招聘工作其实从2007年年初就开始,目前,我们已进行了9轮招聘,跑了4个城市,预计还会进行下去。”

飞机销售

通用航空市场广阔

相对机设计与制造,飞机销售在我国出现最晚,市场化程度却最高,人才供需大致处于动态平衡状态。

第11篇

【关键词】航天复合材料;敲击无损检测;应力模型;上位机触控多样化结果显示

1作品介绍

该作品由六个模块组成:探头,驱动开关电路模块,调理电路模块,上位机触控模块,信息处理模块,结果多样化显示模块(语音播报模块,波形宽度数值显示模块,触摸屏显示模块,蜂鸣报警模块)。功能:本作品是通过驱动带有传感器的敲击头轻轻敲击被检测工件的表面,根据传感器返回的信号来判断材料是否存在缺陷,并将将此过程作出准确的定量显示(包括波形的采集与数值显示、语音播报检测结果、蜂鸣报警、LED显示)。

2工作原理

核心思想:敲击检测方法的核心思想是,当被检测对象中存在某种缺陷时,结构整体的某些振动特征也会随之改变,将此变化经传感器转化为电信号,经过调理送入单片机进行分析处理,以判断其是否存在缺陷和脱粘等情况。组成:本作品以所选STM32F107VCT6单片机为核心,对所采集信息进行分析处理。大体上可分为两部分,前期是选择合适驱动电路驱动探头敲击,以及设计相应的调理电路,然后将信号送入单片机处理;后期是单片机与各终端的通讯;整个过程可通过上位机实现触摸控制。模块划分:探头,驱动开关电路模块,调理电路模块,信息处理模块,触控显示模块,语音播报模块。

2.1敲击头驱动电路设计

敲击头采用电螺线管,带动敲击锤,锤头带有压电传感器,敲击锤落下时需要保证足够快的速度,以保证完全体现被测材料的特性,因此需要设计适合的驱动电路。

2.2调理电路

调理电路的作用的对敲击头产生的信号进行初步处理,以便单片机进一步采集处理。其主要包括两部分:信号的放大和比较。

2.3触控显示

模块电磁铁的敲击频率被设计为通过触控屏可调,通过按下设置按钮,可以更改敲击头的频率为2/4/8/16Hz,初始化设置采样频率为2Hz。采样平均数设置按钮,对敲击取样的到的数据进行求平均,和频率一样可以通过触控屏来设置为每1/2/4/8次求一次平均,初始化设置为不取平均值。本设计可以通过触控屏来更改工作的模式,工作模式分为两种,分别是脱沾模式和内核模式,脱沾模式是检测蜂窝复合材料的脱沾缺陷,内核模式则是检测材料的内核状态,上电默认为脱沾缺陷检测;显示控件分为采样值、参考值、采样次数实时显示,采样控件将压电传感器采集的脱粘值实时显示;参考值控件为检测标准蒙皮表面参考点,为了保证参考数值取得稳定正确,在获取参考值时会对参考的正常目标器件进行多次取样,并对每次取得的参考数值进行分析,抛去过于不正确的值,同时对有效的参考值进行计数,在获得足够的数量的样本后对总体进行求和取平均从而得到较为准确的参考数据,采样次数为记录传感器实际测量的点数;界面上可以实时显示电池电量和蜂窝表面的脱沾程度,脱沾程度将用进度条显示,脱沾程度大小用绿色、黄色、浅红色、深红色分别表示蜂窝表面的脱沾程度正常、警告、缺陷、严重缺陷。

2.4信息处理及结果显示(包括语音播报、波形宽度数值显示、LED显示及蜂鸣报警)

经调理电路处理后的信号输入单片机进行分析处理,随后用语音播报、波形宽度数值显示、LED显示模块来完成结果显示,这些显示功能都是同步的。仪器上的LED指示灯是用来显示材料的脱粘程度,根据脱粘程度的不同,数据指示灯分为绿色,黄色,橙色,红色三个阶段(相对应的是显示屏中的四个阶段)。当有缺陷时,仅有一个蜂鸣器报警,严重缺陷时两个蜂鸣器会同时响起。

3结语

本作品以所选STM32F107VCT6单片机为核心,对所采集信息进行分析处理。大体上可分为两部分,前期是选择合适驱动电路驱动探头敲击,以及设计相应的调理电路,然后将信号送入单片机处理;后期是单片机与各终端的通讯。整个过程可通过上位机实现触摸控制。目前我们做到了演示阶段,本产品的目的是做一款便携式的敲击检测仪,所以需要外形设计,只用开关来进行控制,以达到检测目的。特色:(1)该仪器作为无损检测的一种手段,具有其他无损检测不能取代的特点,比如在蜂窝复合材料中,蒙皮已经脱粘但是仍然和内部贴在一起,这种缺陷是超声无法检测到的,而该仪器可以测到。(2)传统的敲击检测,对于熟练的操作人员,他们可以通过轻轻敲击被检测工件的表面,通过工件不同部位所发出的不同声音来判断材料是否脱粘,缺点是严重依赖于操作人员的敲击和主观判断,易造成误判和漏判。与传统的敲击检测方法不同,本作品可将材料的脱粘程度进行量化并显示出来,而且不受周围环境噪声的影响,对操作人员也没有特殊的要求。

参考文献:

[1]阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]STM32F107VCT6数据手册和用户指南[Z].

第12篇

关键词:铝合金;激光焊接技术;优化研究

由于铝合金具有质地轻薄,比强度高,比高度高的优点,所以被广泛地应用于航空航天领域和舰船领域。焊接技术可以保障材料的利用率,减少总体机器质量,同时也大大降低了所需要注入的成本。和其他焊接技术相比,激光焊接技术对焊接环境要求较低,并不需要一定在真空环境下进行,且此技术焊接能量更高、焊接精度更准、焊接效率更好,整个焊接过程都能保障集中加热。目前,衡量一个国家工业加工水平的重要标志之一就是激光焊接技术在该国工业中所占的比重。在工业发展领先的国家中,铝合金激光焊接技术被广泛地应用到建造先进机器构造部件中。而随着经济的发展,各种高强度高韧性的铝合金被源源不断地研发出来,而这些多样式的新型铝合金对铝合金激光焊接技术也提出了更高的要求。所以综上所述,必须深入地对铝合金焊接技术优化方法进行研究[1]。

1铝合金的研究介绍

铝元素在元素周期表中位于第三周期,原子序数为13,原子量为26.9815。相比于其它有色金属、钢铁、塑料和木材,铝更富有延展性,质地柔软且易于成型,这些优秀特性使得铝材料广泛地应用于航空航天和汽车领域。可以说,铝合金是飞机结构的理想材料。丰富的资源量,低廉的使用成本以及良好的工作性能使得铝合金在飞机上的用量高达50%~80%。其中铝合金占军用飞机结构的45%~65%,而民用飞机使用量更是高达70%~80%。除了在飞机上铝合金用量广泛,其它航空业例如火箭铝合金也被大量利用,绝大多数火箭的运载壳体都是采用铝合金铸造炼制的。1924年德国发明了第一个含锂的铝合金,人们惊喜地发现铝锂合金相比于以往的铝合金,质量更轻,刚度更强,气动性更好,抗防腐能方面力更强,同时还具备可回收利用的优点,大大缩减了运行和维修成本,降低了总体风险。研究表明机器构件用铝锂合金取代常规的铝合金后,质量减轻10%~15%,刚度加强15%~20%,可以说是一种更加理想的航空航天材料。鉴于铝锂合金的这些优点,人们进一步地加以探索和研究,铝锂合金的研发取得了长足的进步。迄今为止,铝锂合金的研制发明已经进入到了第三代时期。铝锂合金的研发到目前为止已有七十余年历史,在西方国家,铝锂合金应用到航空航天领域已经有50多年的历史,而且还在不断发展优化系统成分。然而在我国对于铝锂合金的研发探索时间却并不长,早在上世纪六十年代,一些有见解的学者就有意识的想要加强铝锂合金这一领域的研究,然而由于国家提供的经费有限,我们的技术水平也无法与国外先进的技术水平相比,所以只取得了很小的成绩;“八五”之后,国家加强了投资力度,因此许多高校和研究所都开展了铝锂合金研究课题,这个阶段我们成功地研制出1420和2090铝锂合金,为我国铝锂合金的发展提供了很好的推动促进效果;“九五”期间,国家意识明显提高,为了接轨国际水平,更加重视铝锂合金项目的研发,在这个阶段,我国取得最明显的成绩就是2195铝锂合金的研制开发,并且独立地解决了退火工艺不均匀、热轧和冷轧及中间退火和大规格薄壁管材挤压这些问题;“十五”之后,我国进入工程应用阶段,我国对于铝锂合金不仅仅停留在研制开发阶段,更重视将铝锂合金应用到实际中,国产铝锂合金被逐渐地应用到航空航天领域,而我国自主研发的1420铝锂合金更是应用到运载火箭中[2]。经过多年的科技研究和实践应用,当前我国工业发展水平已经处于全国领先地位,航空航天领域对先进结构材料有着很大的需求。然而对于铝锂合金的研究,我国当前情况并不乐观,目前我国的铝锂合金发展水平与国外先进国家,例如美国、俄罗斯有超过20年的差距,这一数据不得不引起我们的注意,不断扩大领域、提升性能、开发研究新型技术已经成为亟待解决的问题。

2铝合金的激光焊接技术优化研究

由于铝合金具有薄壁结构,所以在铝合金材料上使用焊接技术更加方便。焊接技术可以有效地减少成本、减轻质量、提高利用率,此种技术被广泛地应用到行业结构建造方面。而传统焊接技术,如:火焰焊接、电弧焊接、等离子体弧焊接,都具有热源发散,功率密度低,工作效率低,焊接结构变形量大的缺点,因此,引入新的焊接技术迫在眉睫。

2.1激光焊接特点

上世纪六十年代,激光焊接技术作为一种新的焊接技术出现,很快就因其智能化、柔软化、多样化、集成化、大深宽比、焊缝小、变形量小、焊接效率高、焊缝性能好和自动化易于实现等优点被广泛认可使用。如今激光焊接技术已经成为汽车制造业的标准焊接制造方法,而且也越来越多地被使用到航空航天行业中。激光焊接属于高能束流焊接方法,它的作用原理是“小孔效应”[3],简单说此原理就是指在熔池中产生小孔,通过孔壁获取能量,形成焊缝。高能束流焊接方法除了激光焊接技术,还有电子束焊技术,只是电子束焊技术所传递能量的介质是高能密度电子,此种介质必须在真空环境中才能完成传递工作。而激光焊接技术传递能量介质是电磁波,在大气下就可以进行,所需工作成本比电子束焊技术更低。在飞机制造行业中,人们通常用铆接工艺将铝合金材质壁板进行连接,然而铆接工艺需要在基础材料上打通大量工艺孔,紧密的工艺孔严重地影响了材料的美观性,更是破坏了结构的连接性和整体性,而且还会加大结构的重量。与传统工艺相比,激光焊接技术仅仅利用激光就能将铝合金材质壁板连接起来,不需要如此繁琐的工程,同时也保留了基础材料的完整性。因此,航空制造业越来越多地选择激光焊接技术进行铝合金材质壁板连接[4]。

2.2激光焊接技术难点以及问题

尽管激光焊接技术虽然有诸多优点,然而由于铝和铝合金本身对激光具有高反射率和高热导型,所以激光焊接技术也有许多难点和问题。铝对于激光具有高反射率,例如对YAG激光,铝的反射率接近80%,而对CO2激光,铝的反射率更是高达90%,高强的反射率使得母本材料对激光的吸收率极差,大大降低工作效率。激光焊接熔池通常建立的又深又窄,但是激光发光率极大,传送过程中产生大量蒸汽,如此强大的蒸汽流在通过熔池时就会使熔池中的溶液大量飞溅。激光焊接的熔池存在时间非常短,而激光焊接的焊缝冷却速度却很快,这样就会导致熔池中的气体无法排出,以气孔形式存在其中。由于激光焊接是一种精准的焊接技术,为避免产生焊接裂纹对接头间隙有着严格的要求,通常不许超过母材厚度的10%。铝合金本身具有低电离的特点,焊接过程会产生不稳定粒子,影响焊接过程的稳定性和焊缝形状[5]。

2.3激光焊接技术优化研究

激光焊接根据作用机制可以分为热导焊和深熔焊两种。二者在应用领域上各有不同,其中热导焊应用于精密仪器以及微小零件的焊接中;而深熔焊则是大型仪器的焊接手段,深熔焊所应用的激光有三种类型,其特点如下表1所示。如表1所示,CO2气体激光的工作介质为CO2,它的波长为10.6微米,输出功率很高,可是输出光束质量极差,因此并不适用于焊接;YAG固体激光的工作介质为红宝石、钕玻璃和掺钕钇铝石榴石等,它的输出波长为1.06微米,和CO2气体激光相比,YAG固体激光更容易被金属吸收,转化效率高且操作灵敏,因此被大量使用;光纤激光则是最新型研发的激光器,它的输出波长在1.08微米左右,虽然它的实践时间较短,但是具有运行成本低、光束质量高,获得的激光功率高的优点,是非常好的激光焊接技术。

3结语

与传统焊接技术相比,激光焊接技术具有明显突出的优点,因此近年来应用越来越广泛。但是由于铝合金自身的局限性,因此铝合金激光焊接技术仍然存在许多问题有待深入探讨与解决。本文通过对铝合金材料和目前激光焊接技术现状的分析,探讨一种新的激光焊接技术优化方法,希望通过本文的研究,对以后的激光焊接技术优化研究起到积极促进作用。

参考文献

[1]张大文,张宏,刘佳,等.铝合金连续-脉冲激光焊接工艺对比实验研究[J].激光技术,2012,36(4):453-458.

[2]孙福娟,胡芳友,仝崇楼,等.消除铝合金激光焊接缺陷与提高焊缝强度研究[J].现代制造工程,2006(6):78-80.

[3]陶汪,陈彦宾,李俐群,等.铝合金激光点焊工艺特性研究[J].红外与激光工程,2011,40(4):659-663.

[4]张智慧,董世运,王玉江,等.7A52铝合金光纤激光焊接接头组织与性能研究[J].应用激光,2014,34(6):567-571.