时间:2023-09-20 18:23:36
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篇航天技术的发展,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。
【关键词】金属材料;航天领域;热处理;应用
1前言
航天技术的发展不仅带动了我国经济的发展而且还提高人民生活质量,增强我国国防力量,当今经济全球化,信息交往、各地之间业务往来,通信、交通等等都离不开航天技术所带来的科技成果。金属材料是我国航天领域发展不可或缺的材料,它比其他分子材料硬度高,耐热性能好,与无机非金属材料相比,金属材料有具有很好的韧性,因此在我国航天领域应用非常广泛,为了更加了解用于航天技术的金属材料,本文选择了几种常见的金属进行讲述其在航天领域当中的应用以及相应的热处理工艺。
2铝合金
2.1铝合金在航天领域的应用
铝合金材料是航天领域用量最大的金属材料,随着科技的发展,各种复合材料都在不断的发展,其性能也是优越与一般金属材料,虽然如此,但在航天领域铝合金的使用依然占有很大比例,铝合金具有优越的耐磨性以及良好的抗撞击性能总体性能优越于一般金属材料,,并且价格便宜,一般在航天领域的承载结构中都使用铝合金比如一些承载壁板,舱体结构等。所以在航天领域具有很大的用处。
2.2铝合金的热处理工艺
在我国科学技术不断发展的前提下,航天技术对铝合金的要求越来越严格,如何提高铝合金的综合性能是非常重要的任务之一,在研究过程中一方面是设计新型合金,一方面是对其热处理的更新,利用先进技术通过对铝合金加热处理,使得在高温环境下变形,在经过挤压,使得铝合金内部微观结构更加紧密化,内部的结晶程度更高,从而使得铝合金在应用中综合性能更加优秀。
3钛合金
3.1钛合金在航天领域的应用
钛合金在航天领域中具有很多用处,他与一般金属相比,具有耐高温、耐磨性能强,抗疲劳性能等优点,一般在航天领域中,钛合金运用于机舱的主承力结构,压气机叶片等等,在钛合金的试用下,无论是高温环境,还是超低温环境都能保证长时间持久的工作。因此随着航天领域科技的不断发展,钛合金的使用量也是逐渐增多,是具有前景的一种金属材料。
3.2钛合金的热处理工艺
钛合金的热处理工艺十分复杂,根据航天领域的不同需求,钛合金的热处理工艺也就不同,比如普通退火会使得钛合金内部的可塑性变高但与此同时也使得其强度变小,一般适用于一些飞行机器的零件,再比如双重退火,其工艺应用相比较而言稍微麻烦,处理之后的钛合金硬度会升高,但其可塑性相对降低,适用于需求较高的飞行零件。钛合金的热处理工艺还包括等温退火和固溶时效,根据航天领域不同需求以及应用的不同领域,来选择不同的热处理工艺。
4超高强度钢
4.1超高强度钢在航天领域的应用
超高强度钢具有很强的硬度及韧性,正因为其性能也使得该金属在航天领域的应用量保持持续上升,一般该金属适用于火箭发动机的壳体,飞行装备的推动器等所需高硬度的地方,正因如此对于在这种高压强度下的金属材料,其耐腐蚀性成为审核金属实用性的一项重大指标,如何提高超高强度钢的韧性是当前研究金属工艺的重要课题。
4.2超高强度钢的热处理工艺
一般超高强度钢都应保持其高强度的特性,针对该金属材料进行热处理时一般先进行淬火,在960度左右的高温下进行淬取,使其内部的含碳量降至最低,然后进行低温回火,提高材料的强度,随着科技的发展,在高强度钢的热处理工艺中也有先进的技术提高金属的性能,比如奥氏体加工、马氏加工,诱发相变等等。在经过热处理后的金属一般适用于机器的整体构架,高强度的零件等等。
5镁合金
5.1镁金属材料在航天领域的应用
镁金属材料在航天领域具有自身独特的性能良好的导热、导电性能以及对电磁的屏蔽性能使得镁金属在众多金属材料中脱颖而出,但镁金属却又一定的缺陷,那就是不耐腐蚀,也正是因为该缺点使得镁金属在应用当中,一些领域不能涉及当中,比如产品的储存、产品出制造都会带来影响,镁金属适用于工艺复杂的大型铸件,是我国金属材料航天领域非常重要的文件,比如通信卫星所使用的天线等等。
5.2镁金属材料的热处理工艺
镁金属材料的处理工艺非常复杂,根据所需性能的不同其热处理的加工工艺也就不同。一般镁金属的处理分为退火和固溶时效两大类。在实际应用中不同的淬火能力会使镁金属的性能得到不同程度的增减,从而应用到各个领域。
6结语
我国航天技术的飞速发展,使得我国经济水平并不断提高,人民生活水平得到翻天覆地的变化,军事力量也跻身进入世界前列,是我国国防实力的一大利器,由此可见航天技术的重要性,本文讲述了关于航天领域的几种金属,以及其性能,作用等等,随着科技的发展,航天技术的不断提高,我们应研发更加适合航天技术的金属材料,比如金属间化合物、高温合金等等,使得我国真正成为航天大国,实现中国的伟大复兴。
参考文献:
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[4]邱惠中.纳米材料及其在航天领域中的应用[J].宇航材料工艺,1996(02):7~10.
嫦娥三号预计12月发射
中国航天科技集团公司董事长许达哲在报告中称,自上次举办国际宇航大会以来,经过17年的快速发展,中国已经成为世界航天大国,拥有在轨飞行器105个。系列火箭已经发射181次,成功率达95%以上,尤其是两次举办国际宇航大会的17年间,系列运载火箭成功率高达98.6%。
许达哲说,在深空探测中,嫦娥三号月球探测器即将于12月发射,航天科技集团公司也在研究火星探测计划,并希望借助深空探测任务,进一步丰富对地球的认识,同时通过航天技术发展,带动和提升国家的工业整体水平。下一步我们在突破航天核心技术的同时,还要研制更多的各类应用卫星,在卫星应用、空间设施建设方面,做更多的工作,将航天技术广泛应用国民经济主战场,服务城市管理、灾害应对、交通管理等,便利百姓生活。同时,航天技术的发展也会带动相关工业的发展和提升,推动人类生活更加智能、便利。
中国在进行重型火箭论证
国家航天局副局长胡亚枫在报告中称,中国政府一直把航天事业作为国家整体发展战略的重要组成部分,经过50多年的发展,取得了辉煌成就。未来一段时期,中国航天将在空间技术方面继续实施月球探测等重大科技工程,加快建设空间基础设施,开展重型运载火箭等专项论证;在空间应用方面,进一步完善对地观测、通信广播、导航定位卫星应用服务体系,大力推进卫星应用规模和水平,促进航天战略性新兴产业的发展,满足国民经济与社会发展需求;积极开展日地空间探测等空间科学研究,提升空间科学研究水平,加强空间科学科普教育。
胡亚枫强调,中国愿意在平等互利、和平利用、共同发展的原则基础上,继续加强国际空间交流与合作,进一步扩大在空间科学研究、卫星应用与数据共享、载人航天、国际商业发射服务、人员交流与培训I等领域合作的深度和广度。
倡导空间运输快速反应
中国航天科工集团公司董事长高红卫在报告中展示了航天科工创新发展理念,他提出促进航天技术进步五方面设想。
一是研发可重复使用的天地往返运输系统。二是开发低成本、高可靠固体运载器,实现卫星的按需发射,将发射时间压缩到数天以内,发射成本比目前的水平再降低20%左右,竞争优势将十分明显。三是研制微小型卫星星座,组建及应用微小卫星星座有可能成为空间技术发展领域的一个重要方向。四是开发临近空间资源。五是推进航天技术成果转化及应用。高红卫指出,随着全球城市化步伐的加快和城市信息化的发展,基础设施、市政管理、资源环境、居民生活质量等问题已成为制约城市快速、高效、可持续发展的重要因素。航天要进一步加大技术转化,为民众提供一个更舒适的生活与工作环境。
中国全面进入空间站建设阶段
中国载人航天工程力、公室主任王兆耀在报告中称,中国载人空间站工程于2010年9月启动实施,三年来,各项研制建设工作取得了较大进展。目前,已经完成载人空间站工程总体和主要系统的方案论证工作,正在、进行天宫二号空间实验室、空间站、货运飞船、五号B和七号运载火箭等主要新研飞行产品的关键技术攻关、试验验证和产品试制,新建的海南航天发射场等系统也正在按计划推进,工程整体进展顺利。
王兆耀表示,中国已经全面进入空间站研制建设阶段,并完成了载人空间站的论证工作。在中国空间实验室与空间站建造与运营阶段,中国将继续以开放的姿态,积极寻求开展国际间的交流与合作,与世界各国特别是发展中国家,分享中国载人航天技术发展的成果。例如:在技术方面,可以进行联合方案设计和设备研制;在空间应用方面,可以开展联合科学实验和载荷搭载试验;在航天员培养、联合飞行和航天医学等方面,也可以探讨多种形式的合作与交流。总之,我们愿与各国一起,为共同推动世界载人航天技术发展而努力。
启动7个空间科学先导专项
中国科学院空间科学与应用中心主任吴季在报告中介绍,2010年,中国科学院在“创新2020'’规划中,明确要求通过组织实施战略性先导科技专项,形成重大创新突破和集群优势。在规划中,设立了7个空间科学先导专项,分别是硬X射线调制望远镜、实践十号、量子科学试验卫星、暗物质粒子探测卫星、夸父计划、空间科学卫星背景型号研究和空间科学预先研究。
这些空间科学先导专项的研究内容覆盖了从科学思想的提出到获取科学成果的全过程。包括开展空间科学发展战略规划的研究,创新概念研究和相关探测技术预先研究,空间科学卫星关键技术研究,空间科学卫星的研制、发射和运行以及科学卫星上天后的科学数据应用,构成空间科学任务从孵育、前期准备、技术攻关到工程研制、成果产出的完整链条。
来自合作伙伴的和声
中国运载火箭技术研究院坐落在北京南城,这里是中国航天的发祥地,有两万余名研制人员在此兢兢业业地工作着,为我国的航天事业做出了重要贡献,从多年前的“两弹一星”,到去年的“嫦娥奔月”,再到不久前顺利升空的“神舟七号”,无一不凝聚着中国运载火箭技术研究院的心血,截止目前,研究院共获得3000多项部级以上科研成果奖,5项国家科技进步特等奖,被人称为中国科技界的一支“铁军”。
2008年9月底,“神舟七号”飞船的成功升空吸引了中国乃至世界的目光,三名航天员承担着中国从未尝试过的出舱活动任务,这是中国人的足迹印入太空的第一步,也是奠定中国空间站技术基础的重要一步。
在这次载人航天飞行任务中,作为托举“神舟七号”进入预定轨道的运载火箭――二号F运载火箭凭借着其优秀的历史发射成绩和高可靠、高安全的品质,受到了众口一词的赞美,而它的缔造者,正是中国运载火箭技术研究院。
在以往,中国运载火箭技术研究院给国人留下的深刻印象,主要是由于它自主研制的系列运载火箭在中国航天事业的重要地位,然而并不为人所知的是,在中国运载火箭技术研究院潜心钻研,大力发展航天科技,生产出一代又一代优秀运载火箭的同时,也已将发展的脚步迈入了航天技术应用产业和航天服务业,从某种程度上来说,中国运载火箭技术研究院进军航天技术应用产业和航天服务业的意义并不亚于一枚优秀运载火箭的诞生。
中国运载火箭技术研究院从事航天技术应用、航天服务业的领导说,研究院进入航天技术应用产业,是以尖端的航天技术作为后盾,它不仅能对国民经济起到推动作用,更重要的是能够通过新兴技术的应用拉动相关产业的整体水平。
“技术瑰宝”=能源优势
能源,在一个国家的国民经济中所占的战略地位毋需多言,然而,中国目前的能源状况却不容乐观,能源供需矛盾尖锐、结构不合理、利用效率低,我国政府一直力图解决这一重要问题,然而在还没有找到能大量投入使用的可替代性新型能源前,如何提高现有能源的使用效率便显得十分重要。中国运载火箭技术研究院在航天技术应用产业的实践过程中,对中国能源问题的解决起到了一定的促进作用。
煤炭是我国的主要能源,为我国提供了70%以上的发电燃料,60%的化工原料和80%的民用燃料,“缺油、少气、富煤”一直是我国能源供应的基本国情,然而,在利用煤炭资源时经常会遇到一些负面问题,比如资源利用率不高、地区间煤质优劣程度差异化较大、对环境污染程度较高等,究其原因,主要是因为很多企业在生产过程中,还在使用比较落后的煤气化技术,比如我国的氮肥、甲醇企业使用的是常压固定层无烟块煤气化技术;燃煤电厂采用的都是在锅炉中直接燃煤产生蒸汽驱动蒸汽轮机发电的技术,在目前看来,这样的煤气化技术并不适应人们生产生活的需要,它既会带来资源的浪费,又会使环境受到比较严重的污染。
在很长一段时间内,世界最先进的煤气化技术被美国GE公司和荷兰壳牌公司所垄断,美国GE公司的德士古水煤浆加压气化技术于1993年投产,10多年的发展使得该项技术已经十分成熟,但也存在着固有的缺陷,如对煤种要求较高等,荷兰的壳牌公司采用的是粉煤加压气化技术,在碳转化率和热效率上都具有较强的优势,但专利费用和投资费用很高,一般企业很难承受。
中国运载火箭技术研究院于2005年开始航天煤气化技术研发,利用火箭发动机在燃烧、热能、泵阀、控制以及非标涉及方面的成果和技术优势,开展粉煤气化技术研发工作。并在吸收世界先进煤气化技术优点的基础上,开发出了具有完全自主知识产权的粉煤加压气化技术,这种“航天粉煤加压气化技术”是当今世界最为先进的粉煤加压气化技术之一,能够将固态的煤炭通过“粉煤汽化炉” 高效、洁净、环保地转化成气态的氢气和一氧化碳混合气体,在生产过程中能有效减少污染排放并提高煤炭利用效率,具有原料煤适应程度广、成本费用低等优势,可广泛用于化肥原料制造、甲醇和二甲醚制造、汽柴油成品等多种产业。以建设15万吨的甲醇工程为例,若运用中国运载火箭技术研究院的技术可以节约大量资金,而在后期的技术维修服务方面,所产生的费用也很低。
与GE的德士古水煤浆煤气化技术相比,中国运载火箭技术研究院所研发的“航天煤气化技术”更能实现原料煤本地化,并具有更高的冷煤气效率;与壳牌的煤气化技术相比,则拥有更低的成本和更高的投资回报率。因此,当航天煤气化工业示范装置的建设工作一经展开,便取得了良好的反响。在河南濮阳,年产15万吨甲醇示范工业装置被列入国家发改委“2007年循环经济高技术产业化重大专项及国家资金补助计划”,工业装置应用的粉煤气化炉也列入国防科工委“2007年民技术开发专项计划及资金补助计划”。
在谈到中国运载火箭技术研究院航天煤气化技术的前景时,研究院院长李洪激动地说,先进的煤气化技术拥有着广阔的市场需求,仅IGCC发电这一项,预计在今后20年里,将达到3000亿人民币的市场份额,具有中国自主知识产权的航天煤气化技术的成功研发,使得中国企业需要先交纳巨额专利费才能使用这项技术的日子成为了过去,它解决了我国煤化工行业发展受到煤气化技术擎肘的问题,必将帮助我国煤化工行业更快发展。
利用“核心竞争力”
作为一个数十年来,一直以军工产品生产为主的单位,在进入市场竞争的初期阶段,该如何遵循市场规律,找到自身最具核心竞争力的产品,这并不是一个容易回答的问题。中国运载火箭技术研究院的选择是加大加快“寓军于民”产品的生产和研制,其中之一就是利用军品特种车辆生产技术开发民用专用车产品,事实也证明,这一决定十分正确。
目前。民用专用车已成为我国汽车工业的重要组成部分,其产品范围涉及交通、环卫、石油化工、卫生医疗等多个领域,一般来说,民用专用车相对于普通车有着特殊的工作要求(如飞机除冰车、登高车、装卸平台车等),因此,民用专用车往往需要有更复杂的技术和更灵活多变的设计。
多年来,中国运载火箭技术研究院为运载火箭研制了一系列大型发射台,重型运输车辆和转载车辆等地面发射和配套设备,积累了大量特种车型的生产经验;同时,在数十年来对运载火箭的研制过程中,中国运载火箭技术研究院在机械、液压气动、通讯、定位定向和自动控制等技术环节,也形成了专业内的系统集成优势,这使得中国运载火箭技术研究院在进入产品附加值较高的民用专用车市场时拥有着得天独厚的条件。目前,中国运载火箭技术研究院已完成多种规格的自卸车和垃圾车研制,基本建成专业化、规模化的生产线。根据特定用户需求,还研制了应急通信指挥车、机场专用车(飞机除冰车、装卸平台车等)、登高车及煤矿用防爆车等高附加值专用车产品。底盘领域,重点发展油田专用车底盘和工矿用重型自卸车底盘,目前产品已批量进入市场,并根据市场需求不断完善产品系列。预计2010年,专用车项目将实现20亿以上销售收入。
关键词: 高中物理教学 天文学 航天知识
2012年浙江高考理科综合卷的第15题,考查学生用物理知识和天文航天知识,以及用数学知识解决物理问题的能力。同样的,浙江2011年的第19题,2010年的第20题和2009年的第19题,考的都是这些知识和能力。其他省份和全国卷也都存在这一现象:天文和航天知识在物理高考中几乎年年出现。这表明在新课程标准的指导下,现行的高中物理教材和考试题型都紧跟时代的发展,反映现代科技的进步。教师在课堂教学过程中,需要注意增加物理的实用性和趣味性,使学生能把枯燥的物理理论和当代高新科学技术发展联系起来,增强学生的求知欲。特别是天文学和航天技术的发展这些内容。
一、物理学与天文知识、航天技术的关系
天文学在物理学中扮演着一个很特殊的角色。它是物理学的一个重要分支,又占据了物理学中一个相对重要的地位。它的发展是极其曲折而又激动人心的,每一次进步都带动了整个物理学界的巨大变革。而物理学界里程碑似的成绩无不有与之相关的地方,无不有其应用的地方。哥白尼的日心说带来了天文学的一次翻天覆地的变革。之后导致了天体物理学的自诞生以来最为飞速的一次发展,其中牛顿的万有引力的影响是极其深远的。它给天文学家解释许多问题提供了一个最有力的论证。
航天技术是一门高度综合性的科学技术,是很多现代科学和技术成就的综合集成。航天技术的设想来源于基础物理学中的力学和热学,而其发展主要依赖于电子技术、自动化技术、遥感技术和计算机技术等众多先进技术的发展。而这些技术的发展都离不开物理学基础理论的研究。如没有电磁学的发展,人类就无法使用电能,也无法生产电子产品,其他的高新技术就更加无法实现了。
二、扎实掌握高中物理基础知识
1.构建完整的知识脉络。
与天文、航天联系的物理问题主要考查了学生的力学和电磁学方面的知识。如:圆周运动,万有引力,洛伦兹力等知识点。如2009年浙江理综卷第19题,“关于太阳和月球对地上相同质量海水的引力”,考查的就是万有引力定律。2010年浙江理综卷的第20题“宇宙飞船以周期为T绕地球做圆周运动……”考查的就是圆周运动与航天知识,以及用数学解决物理问题的能力。2011年浙江理综卷的第19题“探测X星球”,考查的也是万有引力和圆周运动,体现了理的实用性。
通过认真理解题目信息,联系所学物理知识,建立物理模型,就能运用所学的知识轻松解决这类问题。这需要学生全面、完整、系统地掌握相关的知识。具体有开普勒的三大行星运动定律:轨道定律、面积定律和周期定律;万有引力定律,包括万有引力定律的发现,定律公式,引力常量及其测定G,以及万有引力定律在实际中的应用:计算地球质量、中心天体质量和发现未知天体。宇宙航行章节中的三个宇宙速度及人造地球卫星的运行都需要扎实地掌握。
2.补充天文知识,激发学习兴趣。
有高中物理中,在介绍万有引力定律时,为了让学生感受万有引力定律的巨大作用,我引用了这样两个事实:哈雷应用万有引力定律预言了彗星的回归和勒维耶根据万有引力定律完成了对海王星位置的推算。这不仅证明了万有引力定律的正确性,而且是物理学和天文学互动发展的有力例证。
教师还可以在课堂上及时补充一些天文常识,开阔学生的视野,提高学生的兴趣,激发他们学好物理的主动性。如:中国为何远古就有“金木水火土”五行说呢?虽不科学,但也并非完全不科学,因为太阳系中唯有“金木水火土”五大行星,是用肉眼能观察到的,其他都要用望远镜才能观测到,而我们的祖先很早就对此有了记录,作为后辈的我们更要鞭策自己不断努力了。
再比如金星,又名太白金星,它是天空中最亮的星星,所以一眼就能看到它。它又叫启明星,每天天快要亮时,它出现在东方,很明亮,太阳出来后消失。它又被叫做长庚星,因为傍晚太阳落下不久,最早在西方天边出现的星星就是它。由于它的明亮,西方人把它叫做“爱神之星”。木星,体积最大的行星,它的亮度仅次于金星,也较早呈现天空中,西方人把它命为“众神之父”。
三、关注天文学的热点和新发现
宇宙大爆炸理论,黑洞,中子星这些都是天文学上最热门的研究领域,也是高考的热点。如果学生平时对这些知识有所关注,就可以在短时间内迅速理解题意,正确解答出来。
如2009年安徽理综卷的第16题,先给出宇宙大爆炸理论,假如真是这样,要求学生选出标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系图像。该题考查的知识点很简单,就是对运动图像的分析,看懂题目,准确了解题意,选择正确的图像并不难。
2009年江苏高考物理第3题以“英国《新科学家》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最”之一的“最小黑洞”为背景,紧跟国际新动向。但此题考查的仍然是万有引力定律的应用。虽然知识点非常简单,但是具备相关的天文知识,却能帮助学生更快地解题。尤其是其中计算结果精确到数量级,是天文中常见的估算法的运用。
2009年四川6月的高考,引用的是当年4月底美国的天文发现:代号为2009HC82,与太阳系其他行星逆向运行的小行星。可见高考对天文上的新发现的关注程度。
四、关注我国航天事业的发展
当我国重大天文和航天事件发生时,物理高考中常常会联系这些问题。比如2000年1月26日我国发射卫星,全国卷和天津、广东卷都考了;又如和平号退役,神舟2号、神舟4号、嫦娥一号等重大科技事件的发生,也在当年的高考中体现出来。如2008年的广东卷第12题的“嫦娥一号”奔月示意图,北京卷第17题“嫦娥一号”卫星,2009年福建理综卷的第14题的“嫦娥一号”月球探测器,2009年重庆理综题第17题都以“嫦娥一号”为背景,考查万有引力和圆周运动的知识点。
2010年安徽理综卷第17题,虽然考查的知识点依旧是万有引力定律的应用,却是以“我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器‘萤火一号’”为背景,时代感很强。可以预见,火星探测器项目还会随着今后航天技术的发展而在未来的高考题中成为被高度关注的对象。
在今年的高考中,江苏高考物理第8题也考到了我国航天的最新发展:2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家。如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的(?摇?摇?摇)
(A)线速度大于地球的线速度
(B)向心加速度大于地球的向心加速度
(C)向心力仅由太阳的引力提供
(D)向心力仅由地球的引力提供
该题并不难,考查的是匀速圆周运动的知识,但了解一定的航天知识对学生题意理解和考场发挥起着很重要的作用。因此,教师应该多关注生活中发生的重大事件,特别是我国航天事业的新发展。同时也引导学生多关注这方面的知识。关注我国天文和航天技术的发展,还有助于增强学生的民族自豪感和社会责任感,同时使学生对物理学在实际科技生产中的应用有更深的认识,激发学生对物理学习的兴趣,提高学生的积极性和主动性。
参考文献:
神舟九号再次让世界的目光聚焦中国,聚焦中国航天。在中国航天科技突飞猛进的同时,航天科技对经济的拉动已经显现。从中国载人航天工程起步至今,我国累计有2000多项空间技术成果运用到新材料、新能源、计算机、生物技术、精密制造等诸多领域,为经济社会发展作出了贡献。
2007年9月17日,美国宇航局局长迈克尔·格里芬在华盛顿发表旨在纪念宇航局成立50周年的演讲时说,“太空经济”(Space Economy)时代已经到来,美国宇航局所主导的太空活动开创了新的市场空间和新的经济增长点,技术创新将成为“太空经济”持续发展的动力。
所谓“太空经济”,是指包括各种太空活动所创造的产品、服务和市场以及形成的相关产业。如无线电通信和卫星电视、远程医疗,点对点的全球导航,天气预报与气候监测,保障国家安全的太空资产等。太空经济也包括太空旅游以及发展中的太空后勤服务,后者可以使商业性的太空旅游成为一个可盈利的商业形态。太空经济规模在50多年时间里增长了上千倍,是迄今为止增长最快的经济形态之一。
研究表明,航天领域每投入1元,将会产生7元至12元的回报。美国耗资240亿美元的“阿波罗”登月计划,带动了500多项高科技专利技术的发明,并衍生出3000多种技术成果,市场价值高达上千亿美元。
作为农业大国和人口大国,我国高度重视太空育种。在这个领域已经走在了世界的前列。1987年到现在,我国利用返回式卫星先后进行了13次70多种农作物的空间搭载试验。太空水稻、太空蔬菜、太空花卉、太空水果等已经进入寻常百姓家。
空间材料是价值极高的一项航天技术。我国早在“神舟七号”上验证了材料在空间暴露后性能不会降低还会增加的特性,通过这项实验,有望开发新型高性能的空间材料。
尽管我国航天产业取得了巨大进步,但同上世纪80年代即开始商业化的西方航天产业比起来,我们还有不小的差距。迄今为止,美国空间技术产业化已经创造了2万多亿美元的巨额利润,而中国航天产业2010年总收入刚刚步入1000亿元大关,在全球航天业收入总额中仅占3%左右。
“十二五”期间,中国航天事业将迎来大发展,载人空间站工程、探月工程、第二代北斗卫星导航系统、新一代运载火箭等国家重大科技专项和重大航天工程都将继续拉动相关产业的快速发展。随着越来越多的航天技术应用于民用领域,必将对我国经济社会整体发展产生巨大的推动作用。
事实已经证明,谁抓住了“太空经济”的机遇,谁就会在未来的竞争中赢得主动。在为我国航天科技取得的成就欢欣鼓舞的同时,我们应未雨绸缪,及早谋划发展太空经济。
《人民日报》
您可以介绍一下巴基斯坦的航天政策和航天事业的目标吗?
巴基斯坦是一个发展中国家,但也在努力发展航天事业。巴基斯坦设立了航天局,制定了到2040年前的航天发展计划。我们正在按照这项计划实施,巴基斯坦航天事业的目标是造福于巴基斯坦人民,为他们带来社会和经济的发展,充分发挥航天的潜力,这是我们的首要目标。这也是本机构研发活动的第一重点。
巴基斯坦为航天事业设立了近期愿景吗?它的主要内容是什么?
我们制定了一个全面的近期航天愿景,指导未来8年~10年内的工作。愿景的主要目标是快速发展国家航天能力。因此必须大幅度加强教育,有效地发展大学教育。很快,我们就要启动学术机构的卫星研究项目,由大学研究所来制造卫星。如果这些卫星的性能足够好,我们就安排发射。
同时,我们也在开发航天技术的应用,提高我们的能力。例如,我们正在开发地理信息系统,用于土地管理和规划。这也是社会部门的目标,可以帮助他们提高规划和执行的能力。我们还着眼于为教育部门研发新技术。例如,我们可以用通信卫星来支持远程教育,因为在巴基斯坦的很多地方没有学校也没有通信。我们可以利用卫星来设立课堂,在偏远地区的学生不用到校就可以学习。这就是我们为教育部门带来的创新。
巴基斯坦航天事业的管理及组织情况如何?主要的组织和制造商是谁?
巴基斯坦的主要航天机构就是我们的太空和高层大气研究委员会,我们正在推动很多其他机构和大学加入航天科研。这是因为,新的概念例如“立方星”正在发展,
巴基斯坦拥有一个卫星制造集团,也有一个应用开发集团。这些都是国有企业。它们是一个更大的企业集团的组成部分。它们正在成长,随着巴基斯坦的航天技术成长,以及需求和研发成长,这些企业集团也会壮大。
巴基斯坦并不富裕,您如何衡量航天投资的回报?航天活动和空间应用是否对巴基斯坦的社会和经济发展带来了足够多的益处?
在航天领域,回报不是用钱来衡量的。并不是说投入5美元、收获10美元这样的概念。航天的回报多数是无形的。它们有助于经济和社会发展。因此全体国民、全社会是最终受益者。
例如农业领域,这是巴基斯坦最大的经济部门。假设农业部门的产值达到5000亿卢比,而航天部门的贡献是2%,那就是100亿卢比。但这部分收益不计人航天部门,而是计人农业部门。另外,航天可以协助重大基础设施建设。例如,修建一条1000千米的公路,测绘可能要花6个月、10亿卢比。如果采用航天技术,测绘工作可能缩短到一个月,并且省下很多钱。但节省的这些钱不会流入航天部门,而是回到国家手中。这就是航天对国家的贡献。
但是我们利用通信卫星开通了60个电视频道,这是我们的直接收益。
中巴航天合作给巴基斯坦民众带来了益处吗?
中巴是长期的友邦,合作历史长达60年。在航天领域,两国也开展了紧密合作。巴基斯坦的第一颗通信卫星PAKSAT-1R就是由中国知道和发射的。两国还将签署一颗遥感卫星的合同。我们希望它能顺利研制和发射。
我们会看到更多具有吸引力的、卫星应用方面的合作。我们正在致力于让北斗系统创造效益。上述合作都在进行中,是非常有成果的,双方都从从中受益。
巴基斯坦现在有多少在轨卫星?
目前巴基斯坦只有PAKSAT-1R这一颗在轨卫星。但我们很快就要发射一颗纳卫星,是由大学里的航天技术研究所研制的,在俄罗斯发射。这是美国斯坦福大学“立方星”计划的一部分。未来我们会有更多卫星。
巴基斯坦打算发展自己的卫星制造能力吗?
巴基斯坦在1996年和2002年各发射过一颗遥感卫星。但因为种种原因,巴基斯坦的航天项目发展得很慢。现在我们重新启动了项目,打算依靠我们自己的能力实施。相信在未来,能看到更多巴基斯坦制造的卫星。
巴基斯坦打算发展自己的航天发射能力吗
很多国家、包括巴基斯坦部希望拥有自己的航天发射系统。但这不是我们当下的需求。我们还没有制造自己的卫星。如果我们能自制卫星,可能就会发展自己的运载火箭。现在我们可以把卫星送到其他国家去发射。如果我们制造了航天发射系统却没有卫星可以发射,那是不正确的行为。
您对中巴航天合作有什么期待?希望从中国得到什么?
我可以提供一个很好的例子。中国为巴基斯坦制造通信卫星的时候,有一批巴基斯坦工程师和中国同事一起工作,他们参与了整个制造过程,也学习了整个过程。与此类似,当遥感卫星建造时,也会有巴基斯坦工程师参与其中。他们会从中学习并获取经验。
同时,我们也在中国资源卫星应用中心等机构获得培训。因此,我们从中国学到的不仅仅是卫星制造,也学到了应用。
巴基斯坦的航天人才队伍情况如何?
巴基斯坦在1961年就启动了航天计划,当时拥有很优秀的人才队伍和很好的计划。但因为种种因素,特别是政局不稳定和经济困难,这个计划没有按设想的那样继续下去。因此很多优秀的、有经验的人才离开了航天,去了其他部门。但在过去的15年里,我们用商业化的方式来重建人力资源。因为在这15年里技术发生了变化,我们吸收了新的技术。我们相信,巴基斯坦的新的航天人才队伍已经准备好重新启动我们自己的卫星和其他航天系统。从现在开始,人们可以看到巴基斯坦的航天计划不断取得进展。
2010年10月1日是举国同庆的好日子!正当全国人民庆祝六十一周年之际,我们又迎来了嫦娥二号探月卫星成功发射的特大喜讯。
今天晚上,窗外的炮竹声不断响起,朵朵灿烂的烟花也不时绽放!我的心也随着那阵阵炮竹声激动不已!因为,今天的国庆与众不同,我们全家和全国人民一样还在关心着祖国母亲的一件大事,那就是中国航天探月的最新成果——嫦娥二号卫星将在今晚转播全程发射实况!当我们全家晚饭后端坐在电视机前,听到指挥中心新闻发言人说“嫦娥二号卫星已完成发射场区的测试和检查,测试结果正常,完全满足发射的技术条件。将于今晚18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射,19时整起飞”时,我的心情既兴奋又期待,既自豪又忐忑,毕竟我们中国还是一个发展中的国家,航天技术还不是最领先的,这次“嫦娥二号”的探月之旅能顺利无误吗?我在心里为“嫦娥”默默地祈祷着!。
漫长的一刻钟过去了,终于等到“嫦娥二号”准备发射的时刻了。18时59分57秒,电视里的“嫦娥二号卫星”在指挥中心的指令下准时准点的像一艘离弦的火箭一般,直冲云天,穿破大气层,飞向了神秘的月球。我一下从凳子上蹦起来:“噢,太棒啦!这下月宫里的嫦娥姐姐又多了个伴啦,今晚也可以一起庆祝国庆啦!”“哈哈哈,你说的没错!”爸爸摸着我的头笑眯眯的说道:“前面已经有了个‘嫦娥一号’,这下,她们可以召开党小组会议了!哈哈哈”。这时,我脑海里蹦出了一个问题:“爸爸,那‘嫦娥二号’和‘嫦娥一号’有什么不同呢?”爸爸胸有成竹地告诉我:“虽说它们是姐妹卫星,但是嫦娥二号将距离月球更近,而她搭载的CCD照相机的分辨率比嫦娥一号更先进,其它探测设备也都有了技术上的改进,所探测到的有关月球表面影像的数据和月球极区的表面数据也就将更加清晰翔实。这对于我们国家的航天探月技术的发展意义重大啊!”我听了爸爸的话,对那些长期辛苦工作在航天领域的科学家们陡生敬意!是啊,如果没有他们默默奋斗的无数个日日夜夜,没有他们牺牲的无数个节假日,祖国的航天技术怎么可能取得今天这样骄人的成绩呢?不知不觉中一个小时过去了,镜头又回到了指挥中心,在19点55分,探月航天指挥中心正式宣布:嫦娥二号卫星发射任务圆满结束!当看见全体指挥工作人员露出了欣慰的笑容时,我那悬着的一颗心也慢慢平静下来,殷切地祝福着“嫦娥二号”一路平安!
今天是祖国大喜的好日子,嫦娥二号探月卫星已顺利的升上了太空,这标志着我国在攀登航天科技高峰的征程上,又迈出了重要的一步,在人类航天史上又写下了光辉的一!虽然旅途还很遥远,征途还有曲折,但我相信在不久的将来,中国儿女一定能真正的踏上月球与“嫦娥姐姐”佳人团聚,抚琴高歌,千年梦圆!
三中初一:飞
“卫星中所使用的温控技术是绝对高端的。你想象一下,外界温差高达上百摄氏度,设备内部却要保持平衡,这需要集成温控技术。我们借助航天温控技术开发出来的这款高效集成冷冻站实现了1/3占地面积的降低,同时缩短了4/5的建设周期,而在年均的运行效率上提高了20%到50%。”见到记者,星达科技常务副总经理杨辉就滔滔不绝地介绍道。
这款针对公共建筑中央空调的节能设备―高效集成冷冻站正是星达科技研发的广受赞誉的核心产品。这样立足于航天技术之上开发的产品,在星达科技还有很多。中国航天科技集团旗下北京卫星制造厂(国有529厂)全额投资的北京星达科技发展有限公司(简称星达科技),建立伊始就立足于中国航天技术的民品化发展,瞄准市场,大刀阔斧改革求变,逐渐摸索出一条自己独特的“军民融合”之路,成为中国航天系统内民用产业发展的典范之一。那么,航天技术应用产业的“军民融合”之路遇到哪些问题,又将如何快速前行?杨辉的实践总结或许能为我们找到答案。
不能用军品思维做民品
《国企》:显而易见,军品与民品在市场发展上轨迹迥异。经过多年的实践,您觉得航天技术应用产业中存在哪些问题?您最大的感受是什么?
杨辉:可以说最大的问题就是缺乏市场经济观念和意识。长期以来,军工企业由于计划经济的影响,长期游离于市场经济之外,“等、靠、要”、“皇帝女儿不愁嫁”等军品思维根深蒂固,垄断观念严重。虽然客观上已转移到民品生产上来,但在具体工作中都还自觉不自觉地习惯用军品理念来指导民品的管理,观念并未实现根本转变。529厂在转型之前是以计划任务为主的星船核心制造厂,典型的军工企业。企业性质导致了星达公司在发展航天技术应用方面步子迈不开,严重缺乏市场经济观念和意识,甚至不知道该如何运用市场化的营销运营手段打开市场。
做军品的顽固思维直接导致的后果就是市场营销能力弱。保守的思想观念、笨拙的体制机制,难免导致企业对市场的反应速度变慢,更别说具有主动出击的市场营销意识。很多企业还处于市场营销的初级阶段,对分析和调查市场、搜集和利用客户信息、营销策划、广告和售后服务等重要的营销手段缺乏认识,普遍没有特设负责市场营销策划和组织的部门及专职人员。虽然航天技术应用产业在市场中占据一定的份额,但是符合市场运作规律的营销体系不完善、不健全。要想实现航天技术应用的产业化、规模化发展,就要构建上下互动、内外互动、符合市场运作规律的营销体系,将营销渠道、营销队伍、机构、品牌形象等资源进行全方位整合,树立全局意识,实现整体营销。这一点也是星达科技当下正在努力的。
《国企》:军工企业肯定与市场中的企业存在很大的不同,那么做航天技术应用后,是否会遇到一些体制方面的束缚和限制?
杨辉:脱胎于军工企业,在体制机制方面必然会受到限制。首先,军工企业的最大问题是产权不清。军工企业同国有企业一样,名义上资产是全民所有的,但实质上是谁也代表不了,谁也不为公有的财产负责。其次,军品在研发过程中追求的是质量的完美和时间进度,不计成本代价,物美而价不廉。这种不计成本的研发模式和加大成本的核算方式,很难适应市场竞争的法则。当下很多技术含量高的优质军品难以转化为“民品”,正是因为高成本导致的相对高价格直接限制了市场需求的规模。最后,军工企业受计划体制管理模式的影响,依然用管理军品的方式来管理民用产业,管理机制陈旧,经验管理多于科学管理,管理方式简单、粗放,尚未形成现代企业管理制度。比如很多企业缺乏懂经营、善管理的复合型人才和善于开发市场的市场营销人才,企业上下规章制度执行力差,缺乏先进的绩效考评方法和激励手段,调动不了员工的积极性。
只有有了一个好的、适应市场经济要求的制度,才能更好地激发军工企业发展民品的动力和活力。当前国家出台的军工企业股份制改革措施,就是为了解决产权不清问题。但是,这一改革需要企业根据自身的实际情况,切实制定相应的改革政策,才能行之有效地推动企业的发展。我们星达科技也在逐步完善现代企业制度,提升管理水平,主动建立一个能经得起市场大浪淘沙的企业。
不断向“市场”进发
《国企》:据悉,星达科技在“军民融合”发展战略中取得不错的成绩,尤其是在2012年获得跨越发展,捷报连连。星达科技有什么成功的秘诀?对未来有何规划?
杨辉:简言之就是要不断市场化。我们现在是这么做的,未来仍然要加强。
具体来说,一是走产业化、规模化发展道路。目前国家军工企业中民用产业普遍存在“小”、“散”、“乱”的现象。“小”体现在民用产业的总体规模小、从事民用产业的大公司数量较少。“散”体现在投资分散、行业分散、管理松散。“乱”体现在投资乱、市场形象乱、部分公司内部管理较乱。产业关联度较低,资源整合力度较弱,未能形成强势的纵向或者横向相关产品链,未能形成整体协同、相互依存、上下游配套的产业链式发展模式。要想摆脱这种局面,必须顺应市场趋势,大力调整产业结构,改进管理模式。过去星达公司业务范围相对狭小,人员数量少,产品相对单一。如今公司发展迅速,市场逐步扩大,原有的经营管理模式已经不能够满足日益壮大的星达和多变的市场,要想公司做大、做精、做强,必须朝着产业化、规模化方向努力,提高规模化综合管理水平。
二是坚持以市场为龙头的营销理念。市场是公司的风向标,是社会需求的晴雨表。我们在产业化发展进程中,只能向市场要市场,所以必须时刻关注市场需求,随时对公司的人、财、物资源及时配置调整,不断提升拓展市场的能力。公司树立了“一切以用户的需求为中心,诚实守信、开拓进取、市场至上”的经营理念,通过优化配置市场营销团队、试行有挑战性的销售激励政策、加大考核力度、加强市场营销的专业培训、建立完善的售后服务体系、对公司非市场营销人员试行项目信息跟踪奖励等一系列营销手段和激励政策,把市场推到龙头老大的位置。这在以前是不可想象的。
【关键词】物理学;牛顿力学;工业革命;人类文明
俗话说:“学好数理化,走遍天下都不怕。”这其中的“理”就是指的“物理”。此话虽然有些片面,但也道出了物理学的重要性。物理学一词,源自希腊文physikos,很长时期内,它和自然哲学(natural philosophy)同义,探究物质世界最基本的变化规律。随着生产的发展,社会的进步和文化知识的扩展、深化,物理学以纯思辨的哲学演变到以实验为基础的科学。物理学研究的对象包括力、热、电、光、磁、声,从宏观领域到微观领域,得到了一系列对自然现象的科学解释并形成理论,最终形成发明创造,推动了人类文明的进步。物理学的高技术和强渗透性也使之成为社会发展的重要推动力。物理学给人类提供了大量的物质财富,同时也提供了精神财富。
迄今为止,物理学所创造出来的所有成果无一不是人类身体某一部位的延伸和替代。人造卫星、显微镜、望远镜、照相机等等是人类眼睛的延伸;手机、电话、雷达等等是人类耳朵的延伸;汽车、轮船飞机等运输工具是人类腿和脚的延伸;枪炮、导弹和火箭等等是人类胳膊和手的延伸;电脑、机器人是整个人的延伸;现代医学的诊疗手段也离不开物理学,X光、核磁共振、CT、B超、放射性疗法等等都是基于物理学。纵观人类文明的发展史,就是一部物理学的发展史。
一、物理学初建
古时候人们就尝试着理解这个世界:为什么物体会往地上掉,为什么不同的物质有不同的性质,地球、太阳以及月亮这些星体究竟是遵循着什么规律在运动,人们提出了各种理论试图解释这个世界。这些早期的理论在今天看来更像是一些哲学理论。古希腊哲学家亚里士多德创造了物理这门学科的名称,但由于历史的局限性,他对物理的很多认识却是错误的,比如他认为,物体下落的速度与物体的重量有关,物体越重,下落越快。这一理论最终被伽利略的“大球小球同时落地”的实验所。古希腊哲学家、物理学家阿基米德发现了浮力定律和杠杆原理,并发明设计制造了多种机械,如螺旋扬水器、军用投射器。德谟克利特最先提出了原子论,认为万物都是由原子组成的,原子是不可分割的最小微粒。天文学从强势的“地心说”到开普勒发现了行星运动的三大定律:轨道定律、面积定律和周期定律,哥白尼、布鲁诺等天文学家付出了巨大努力。电磁学方面发现了摩擦起电、磁石吸铁等物理现象,并在此基础上发明了指南针。古代物理学还称不上真正的科学,更多的是基于思辨,对于生活经验和自然现象的总结。
二、牛顿出版《自然哲学的数学原理》
牛顿出版的《自然哲学的数学原理》是人类历史上第一次科学革命的集大成之作。这部巨著阐述了万有引力定律和运动三大定律(惯性定律、力和运动关系的定律、作用力与反作用力定律),把物体运动统一在一个严密的理论中――牛顿力学。根据牛顿力学,我们知道了:苹果为什么总是落到地上;惯性是什么;为什么划桨能使船前行;为什么月球围绕地球运转并出现阴晴圆缺等等。这是经典力学的第一部经典著作,也是人类掌握的第一个完整的科学的宇宙论和科学理论体系,其影响所及遍布经典自然科学的所有领域,并发展出许多学科:宇宙天文学、航空航天科学、工程力学、建筑学、机械制造、原子核科学等等。宇宙天文学的发展,使我们对宇宙的起源有了更进一步的认识。航天科学的发展让人类的飞天梦成为现实。
三、物理学与第一次工业革命
18世纪中期,以蒸汽机的广泛使用为标志的第一次工业革命开始了人类的工业化进程。蒸汽机的发明是基于热学的发展。蒸汽机利用水沸腾产生的高压蒸汽推动活塞做功,产生动力带动机器工作。从18世纪晚期开始,蒸汽机广泛应用在采矿、冶炼、纺织、机械制造、化工等领域,并出现蒸汽轮船、蒸汽机车、蒸汽汽车,蒸汽机成为了当时各行业的主要动力机械。蒸汽机的发明,解放了人类的双手,促成了传统手工业向机械化大生产的转变,陆上和海上长途运输成为可能,极大地提高了生产生活效率。
四、物理学与第二次工业革命
电的使用开启了人类历史上的第二次工业革命。1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流有磁效应,开始人类研究电与磁的相互关系的序幕。1831年,英国物理学家法拉第建立了电磁感应定律,创立了电磁学的基础,使发电机和发动机的制造成为可能。德国工程师西门子根据闭合线圈的磁通量发生改变可能产生电流的原理,发明了第一台自馈式发电机,可以产生较大的功率,同时体积也较轻巧。从此,电能开始成为主要能源并推动工业向前发展,继而出现了电动机、电机车、电灯、电视机和电工仪器仪表等许多改变人类生活方式的电器设备。1873年,苏格兰物理学家麦克斯韦发表的《论电与磁》开创了电动力学,是现代电工学的开端。麦克斯韦提出了光的电磁说,并预言了电磁波的存在。电磁波是现代通信的基础,无线电、手机、卫星就是通过电磁波进行信号传输,实现人类远距离传输和交换信息。
五、物理学与第三次工业革命
进入二十世纪,由于原子能、电子计算机、微电子技术、航天技术、分子生物学和遗传工程等领域的研究进展,出现了第三次工业革命,这是一场不同于传统工业的信息技术革命,标志着工业进入自动化时代。
(1)物理学与微电子技术
1947年,美国贝尔实验室的肖克莱、巴丁和布拉顿研究出一种点接触锗晶体管。晶体管是20世纪一项重大发明,开启了微电子革命的先声。1954年,贝尔实验室研制出第一台使用晶体管集成电路的计算机。以晶体管为基础的集成电路,也叫芯片,使信息处理设备小型化、便携化。如今,大到工业设备、交通工具,小到各种生活设备,凡是有电的设备,几乎都有芯片对信息进行处理。在当今信息大爆炸的时代,微电子技术使得信息接收、存储、处理更加便捷和高效。计算机以及各种“人机控制系统”广泛应用,使生产、办公、家庭生活自动化。人类社会从机械化、电气化进入到一个更高级的自动化时代。
(2)物理学与能源
工业的发展离不开能源的供应,传统的电能、水能、化学能越来越不能满足日益增长的能源需求。核能作为一种高效、清洁能源能极大缓解能源危机。核能的利用得益于原子核物理的发展。从19世纪末发现放射性到1932年发现中子、正电子和氘,原子核理论为核物理奠定了基础。1938年,德国化学家哈恩和斯特拉斯曼发现了铀核的裂变,从而找到了一种利用核能的途径。1942年,美国成功建造了世界上第一座核反应堆,它显示核能时代的到来。目前,我国也有两座正在运行的核电站:秦山和大亚湾核电站,产生的电能为长三角和珠三角地区的经济建设做出了巨大贡献。现在科学家们正在研究可控核聚变,这种核聚变可以用海水和轻核作为原料的,是真正意义上的取之不竭,用之不尽的能源。
(3)物理学与航天技术
20世纪50年代兴起的航天技术使得人类的飞天梦成为现实。1957年,前苏联成功发射第一颗人造地球卫星,开创了人类航天新纪元。如今,人类发射的侦察、预警、通信导航、天文气象、海洋监视、测地探矿等应用卫星,在经济、军事和科研中发挥了巨大的作用。航天技术是一门综合性很强的技术,和物理学密切相关,每一步的发展都离不开物理学的指导和运用。火箭推进技术、人造卫星运行轨道计算、空间通信、载人航天器设计技术、登月技术、深空探测技术等一系列航天技术涵盖了基础物理学的力学、热学、电磁学、光学各个领域。可以预见,未来人类移居外星球、发现外星人、寻找宇宙的起源等等都离不开基于物理学的航天技术的发展。
六、物理学与人类未来
物理学是一门不断改变人类生活和推动社会进步的科学,从宏观的经典物理学发展到微观的电动力学、量子力学等,并将在未来深入到粒子物理、纳米材料物理、天体物理(引力波)、生命科学物理领域。宇宙是怎么产生的,宇宙的组成是什么,物质的最基本粒子是什么,人类是否能穿越时空,人类是否能实现长生不老,这些问题都需要物理学去解决。物理学将继续推动人类文明向前发展!
这次讲座是以“中国梦,航天梦”命名的。这次讲座,主要分为五个内容,第一部分是:前言,第二部分是:世界航天的发展,第三部分是:中国航天技术的发展。第四部分是:中国未来的航空技术。第五部分是:后续。
其中我最感兴趣的是第三,第四部分,里面讲到,中国的火箭分为两部分,第一部分是:无人火箭,第二部分是载人火箭。专家说:“中国的火箭前四艘,也就是‘神舟一号到神舟四号’这些火箭是无人火箭,因为中国要测试这些火箭是否可以载人。当中国确保这些火箭可以载人,后面的火箭才能变成载人火箭。”中国还发射过许多的人造卫星。如:天气卫星,通信卫星等。专家还说:“中国目前的航空技术只能绕着月球表面飞行,我们以后会研制出更精确的着陆器,像美国一样登上月球。”我们的心里也非常兴奋。
这真是一场有意义的活动,期待下一届的外语节来临!
四年级:20100102
航天科技集团专利项目获国际大奖
第七届国际发明展览会于2012年11月9日~12日在江苏省昆山市举办。该届发明展览会以“创新驱动、开放合作”为主题,以“改善民生、可持续发展”为重点,展示新发明、新技术和新产品,共有30多个国家和地区的4000多个项目参展。
中国航天科技集团公司5个专利项目参加总装备部国防知识产权局展团参展,经大会组委会评审,集团公司获日内瓦国际展览发明专项奖1项、本届国际发明展览会金奖2项、银奖1项。其中,中国空间技术研究院《基于东四平台的委内瑞拉一号卫星》项目获日内瓦国际展览发明专项奖,并获本届国际发明展览会金奖。(杭文)
中俄合作人体安检成像技术
日前,中国航天科技集团公司十一院与俄罗斯威尔斯公司(velsys,LLC)签署战略合作协议。签约后,双方将在太赫兹/毫米波人体安检成像技术领域开展国际合作,最终实现该技术的产业化,为中俄两国加强科技领域合作,联手参与国际竞争开辟一条新道路。
据悉,作为新一代人体安检技术,太赫兹,毫米波人体安检成像技术已被业界视为反恐利器。运用该技术的产品设备对人体无伤害,操作方便快捷,可实现隐蔽成像。目前世界上仅有美国和英国实现了该技术的产品化,产品设备已在西方发达国家的机场、军事机构等场所推广使用。(杭文)
西安航天基地11个重大项目开工
西安航天基地一批涵盖工业、总部研发和城市配套三大领域的11个重大项目近日开工奠基,项目总投资达91.48亿元。这些项目的开工建设将极大地强化西安航天基地产业布局,加速推进该基地由产业园区向城市新区跨越发展。
开工项目包括5个工业项目、4个总部项目和2个商业配套项目,其中,5个工业项目总投资36,66亿元,预计实现年产值88.04亿元;4个总部项目总投资41.86亿元,预计每年实现销售收入超过329.7亿元;2个商业配套项目总投资12.96亿元,预计每年实现销售收入超过24.84亿元。(杭文)
航天科技与战略性新兴产业
论坛在大连举行
近日,以“探索航天科技与区域经济发展的关系,寻找未来经济引擎”为主题的“2012航天科技与战略性新兴产业论坛”在大连举行。来自中国航天科技集团公司等单位的众多航天专家就航天技术、理论和实践如何与国家的战略性新兴产业结合、航天科技应该怎样转移转化才能更好地促进生产力,以及航天如何促进区域经济发展等话题进行了深入探讨。
本次论坛由一个总论坛、五个涉及航天领域各个产业的平行分论坛组成。分论坛涉及卫星应用产业、航天科技与节能环保及高端装备制造、航天科技与微电子、航天科技与新材料等领域。(杭文)
关键词:远程;多用户程序调试;跨平台;web services;Eclipse
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)29-0368-02
Design and Implementation of ADE Debugging Subsystem Based on Eclipse/Web Services
ZHU Ping, ZHU Hong-ming
(SAST-Tongji Spaceflight Embedded Computing Lab,School of Software Engineering,Tongji University,Shanghai 201804,China)
Abstract: This paper introduces the design and implementation of a debugging subsystem of ADE system which supports multi-user and multi-platform. This subsystem has been implemented the portability of platform and module,supporting remote debugging Linux platform’s ADA code on Windows platform. The development of this system remedies the absence of mature and perfect ADA integration development environment in aerospace area. It has highly practical value. The development of this system is based on Web services,which has many advantages on solving different system platform、large interactive data and complicated data structure problems and is independent of platform so as to access different system platform code debugging.
Key words: remote; program debugging for multi-user; cross-platform; Web services; Eclipse
1 引言
Ada语言语法严禁,易读性好,通常是作为长生命周期,关键任务系统的程序设计语言。一度被美国国防部强制指定为军用武器系统的唯一开发语言,并且美国航空航天局也广泛使用Ada作为航天飞机,以及各种空间探测器的编制程序语言[1]。随着我国航天技术的发展,Ada语言也逐渐成为了开发星载软件主要语言。但是当前并没有成熟完善便捷的图形化Ada集成开发环境。Linux环境下的调试器GDB只支持命令行形式的调试输入,而数量庞大的调试命令及抽象的调试参数给广大软件开发者带来很大的压力和负担。此外,受到当前大量开发人员对Linux的操作不熟练的限制,在很大程度上阻碍了星载软件的顺利开发和我国航天技术的发展。
这样的背景下,上海航天―同济大学航天嵌入式计算机技术研究中心与上海航天809所合作设计开发了Ada集成开发环境(即ADE系统)。该系统具有以下特点:1) 采用图形化界面;2) 用户界面友好;3) 支持多用户;4) 支持跨平台操作;5) 支持调试平台的选择。该系统层次化模块化的设计思想实现了良好的模块可移植性。ADE系统提供Ada程序码编写、代码编译、代码调试等功能。代码调试是软件开发过程中十分重要的一个环节,跨平台的多用户并行调试也是当前调试技术发展的结果。本文所讨论的是ADE系统中Ada代码跨平台调试子系统的设计与实现(下文中用子系统简称之)。
该子系统使用了Java 语言和c语言,利用Web Services 技术和Eclipse 插件技术来完成开发,使整个系统具有多平台性和较好的扩展性。
2 工具环境
2.1 web services技术
Web Services[2]主要指为一些功能提供接口,使其可以被Web上的其他应用程序访问的一种技术。目前,Web Services 技术体系的实现主要依靠以XML,SOAP 和WSDL等开放性技术标准为基础的一系列标准,具有松散耦合、重用性好、互操作性强等优点。这些技术标准在不同方面支持了Web Services 的架构实现,结合起来构成了整个Web Services 体系结构的协议栈[3],如图1所示。
正如上文提到调试过程中用户与系统交互的数据量巨大,数据结构复杂,使我们无法采用socket来完成所有的工作,所以我们采用了Web services技术。Web Services为ADE系统提供了一组功能并通过使用标准的接口使这组功能可重用。这些标准接口使用标准规范的XML 概念描述系统提供的服务,定义了消息格式、数据类型和传输协议等内容,但隐藏了实现服务的细节。服务器端抽象出的这些服务的接口,客户端采用了基于XML 的标准化格式通过Web 进行远程调用。
2.2 主要开发工具
在该子系统中,客户端使用Java+Apache-CXF开发调用服务,利用Eclipse SWT/JFace[4]技术开发界面服务,提高适用性,并用Eclipse插件技术将其包装成Eclipse插件,作为跨平台软件开发系统中应用Web services的有机组成部分;每层能够独立扩展,较好地克服了传统模式这方面的缺陷。该子系统利用Web Services 技术中诸如安全性高等特点,从而提高了应用效率,实现了更充分的资源共享。
Web服务器端采用Apache httpd+ gSoap等技术开发Web服务。
3 系统设计方案