發(fā)布時(shí)間:2023-09-19 17:51:50
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇航天航空技術(shù),期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞 無線電技術(shù);導(dǎo)航定位;航天航空
中圖分類號(hào)V19 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)100-0189-02
0 引言
近時(shí)期,無線電技術(shù)在軍事上和民用上和航天航空上的研究越來越多,無線電技術(shù)是一個(gè)黑匣子,看不見摸不著的一門無線通信技術(shù),無線電技術(shù)是一種具有良好的跟蹤性能、識(shí)別定位性能的一種新型的技術(shù),其應(yīng)用很廣泛。無線電技術(shù)的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受,主要體現(xiàn)在其傳感器上,特別的是,現(xiàn)行的無線電通信系統(tǒng)集數(shù)據(jù)的采集、通信性能和數(shù)據(jù)的處理于一體,其在現(xiàn)有我國(guó)的汽車行業(yè)、航天航空領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛,無線電技術(shù)的發(fā)展依賴于無線電系統(tǒng)的不斷的更新和改進(jìn),無線電系統(tǒng)的性能,應(yīng)該和無線電功能相適應(yīng),數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸型和實(shí)時(shí)顯示,實(shí)時(shí)的保存記錄和運(yùn)行測(cè)試等數(shù)據(jù)的判斷,均對(duì)無線電設(shè)備有著重要的影響。由于無線電技術(shù)的廣泛的應(yīng)用,其功能的改進(jìn),技術(shù)的進(jìn)步,收到廣大學(xué)者的關(guān)注和研究,本文將著重的論述無線電技術(shù)在航天航空上的的應(yīng)用研究。
1 無線電技術(shù)的發(fā)展
19世紀(jì)中期,莫爾斯發(fā)明第一臺(tái)電報(bào)機(jī),標(biāo)志著無線通信的發(fā)端;隨后貝爾實(shí)現(xiàn)了有線電話的通訊,早期的無線電發(fā)射器過于笨重,由于使用的是功率很強(qiáng)的間歇放電發(fā)射器,因此不便于安裝,攜帶等;到了20世紀(jì)30年代,阿姆斯特朗發(fā)命令FM方式無線電,是無線電技術(shù)應(yīng)用的新的里程碑,采用FM調(diào)制解調(diào)技術(shù),大大的提高了無線電設(shè)備工作靈敏度,能夠有效的彌補(bǔ)傳輸過程中的快速衰落或波動(dòng)性等缺陷,因此取代了先前的AM方式無線電,在無線通訊領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而現(xiàn)在的無線電技術(shù)多使用衛(wèi)星遙測(cè)定位技術(shù),使得無線電通信更加迅速和便捷,無線電通訊誤碼率和誤診率大大的降低。20世紀(jì)中期,我國(guó)引進(jìn)原蘇聯(lián)的遙測(cè)無線電系統(tǒng),應(yīng)用于軍事上的導(dǎo)彈的測(cè)量和跟蹤等方面,無線電技術(shù)能否實(shí)時(shí)快速跟蹤目標(biāo)并且鎖定目標(biāo)位置,使得軍事防御與攻擊顯得更加可控,21世紀(jì),我國(guó)投入基于GPS系統(tǒng)的無線通信手段于軍用、明勇航天航空系統(tǒng),汽車等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)跟蹤航天航空分級(jí)位置,多點(diǎn)定位和對(duì)空定位等一系列技術(shù)難題,現(xiàn)行我國(guó)無線電通訊技術(shù)在不考慮我國(guó)的路由帶寬的影響下,其效率相對(duì)比較低下,同世界其他各國(guó)的遙測(cè)系統(tǒng)而言,就水平比較較低下,我國(guó)無線電系統(tǒng)主要是數(shù)據(jù)速率低、最高碼率才只是每秒2兆,而且與國(guó)際先進(jìn)水平相比,國(guó)外同類產(chǎn)品至少是每秒5兆;因此我國(guó)在無線電通訊領(lǐng)域仍處于相對(duì)薄弱的地位。
2 無線電技術(shù)于航天航空應(yīng)用分析
北京2008年奧運(yùn)會(huì),為了確保廣播電視的實(shí)時(shí)有效的播出,就是采用無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸,無線電通訊系統(tǒng)設(shè)置站點(diǎn)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和遠(yuǎn)程控制等操作,在實(shí)況轉(zhuǎn)播期間,采用無線電通訊技術(shù),廣播電視的播出能夠?qū)崟r(shí)有效的傳輸,全球覆蓋,其盲區(qū)也很小。無線電通訊系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)內(nèi)各站點(diǎn)的實(shí)時(shí)檢測(cè),設(shè)備的遠(yuǎn)程操作,數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸?shù)裙δ艿膶?shí)現(xiàn),使得用戶可以能夠?qū)崟r(shí)的發(fā)現(xiàn)問題,并及時(shí)的更正,節(jié)約了大量的人力、物力、財(cái)力,使得無線電技術(shù)得到更多備受關(guān)注。
無線電技術(shù),是采用無線電作為傳輸介質(zhì)進(jìn)行信息的發(fā)送和接受的,無線電通信,又叫移動(dòng)通信,例如常見的手機(jī)、車載臺(tái)、航天航空飛機(jī)等等,由于目標(biāo)的移動(dòng),因此常導(dǎo)致移動(dòng)通信中的動(dòng)中通信問題,如發(fā)生多普勒現(xiàn)象,信號(hào)衰落等等。對(duì)于航天航空上的應(yīng)用,假設(shè)當(dāng)移動(dòng)接受臺(tái)由向(航天飛機(jī))以的速度移動(dòng)時(shí),發(fā)生的多普勒頻移可以表示為:
其中表示載波頻率,表示光速,表示多普勒頻移,表示最大多普勒頻移,和入射角無關(guān),它是為0時(shí)的最大值,表示移動(dòng)臺(tái)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。可以看到,多普勒頻移與載波頻率和移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度成正比。
特別對(duì)于航天航空系統(tǒng)而言,接受端常常是移動(dòng)終端,因此很可能在移動(dòng)接收臺(tái)與發(fā)送臺(tái)相對(duì)移動(dòng)速度較快時(shí)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)使信號(hào)頻率產(chǎn)生偏移,這種偏移被稱為多普勒頻移,由于發(fā)送端和接收端之間的運(yùn)動(dòng)是隨時(shí)間變化的,所以接受端信號(hào)的多普勒頻移也是時(shí)變的。因此對(duì)于一般的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)較難以實(shí)現(xiàn)航天航空飛機(jī)上的無線電通訊,無線電通訊技術(shù)近十幾年在航天航空上應(yīng)用取得了不少的進(jìn)步,具有較好的應(yīng)用情景,其主要通過GPS衛(wèi)星定位,實(shí)現(xiàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)的傳輸,對(duì)行器的定位特性,對(duì)多點(diǎn)對(duì)一點(diǎn),一點(diǎn)對(duì)一點(diǎn)等等通訊技術(shù)較成熟,應(yīng)用較廣泛,特別是民航。
針對(duì)航天航空上應(yīng)用的無線電技術(shù),信號(hào)的同步問題是解決信號(hào)失真的關(guān)鍵,現(xiàn)行的通用的,較系統(tǒng)的無線電技術(shù)要數(shù)單頻網(wǎng)技術(shù)。單頻網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)重要的應(yīng)用是蜂窩單頻網(wǎng),例如蜂窩技術(shù)常常應(yīng)用在設(shè)備到設(shè)備(D2D)的傳輸系統(tǒng)中,較常見的是LTE系統(tǒng)(引入OFDM和多天線MIMO等關(guān)鍵傳輸技術(shù))。單頻網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用過程中,需要采用大功率的發(fā)射機(jī)將所廣播出去的信號(hào),按照頻率同步、時(shí)間上同步,發(fā)送碼元同步等原則進(jìn)行信號(hào)的傳輸。其中頻率的同步則是要求每個(gè)單頻網(wǎng)發(fā)射機(jī)的工作頻率f相同,對(duì)于正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)調(diào)制方式而言,信號(hào)的每個(gè)子載波的頻率應(yīng)該是相等的。頻率同步是其信號(hào)接收的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性的根本保證,頻率不相同,易導(dǎo)致信號(hào)的失真,造成信號(hào)的誤碼率增大,因此一般單頻網(wǎng)的是確保來自GPS信號(hào)的鎖相環(huán)同步等功能。
目前,針對(duì)GPS定位性能,我國(guó)的遙測(cè)系統(tǒng)在頻段方式上處于不斷的完善中。遙測(cè)系統(tǒng)主要應(yīng)用在軍事上和民用上和醫(yī)用上,例如1964年到1986年期間,我國(guó)先后研制的兩彈一星,其中大容量的遙測(cè)系統(tǒng)提供了較大的技術(shù)支撐。遙測(cè)技術(shù)是一個(gè)集成性能好的,具有良好的跟蹤性能、遙控性能的一種新型的技術(shù),其應(yīng)用很廣泛。遙測(cè)技術(shù)的集成性能,主要體現(xiàn)在其集傳感器、數(shù)據(jù)的采集、通信性能和數(shù)據(jù)的處理于一體,其在現(xiàn)有我國(guó)的汽車行業(yè)、航天航空領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛,遙測(cè)技術(shù)的發(fā)展依賴于遙測(cè)系統(tǒng)的不斷的更新和改進(jìn),遙測(cè)系統(tǒng)的性能,應(yīng)該和遙測(cè)功能相適應(yīng),數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸型和實(shí)時(shí)顯示,實(shí)時(shí)的保存記錄和運(yùn)行測(cè)試等數(shù)據(jù)的判斷,均對(duì)遙測(cè)設(shè)備有著重要的影響。與國(guó)際先進(jìn)水平相比,國(guó)外同類產(chǎn)品至少是每秒5兆;現(xiàn)行我國(guó)的遙測(cè)系統(tǒng)不具備適應(yīng)CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)控能力,對(duì)于多個(gè)目標(biāo)的跟蹤的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性難以保證,而且遙測(cè)系統(tǒng)的體積也過于龐大,系統(tǒng)的可靠性不強(qiáng),使用壽命也較低下,這是我國(guó)遙測(cè)系統(tǒng)下一階段發(fā)展要改進(jìn)的地方。
3 結(jié)論
我國(guó)無線電技術(shù)突飛猛進(jìn),技術(shù)在不斷地革新,近十年的發(fā)展,我國(guó)無線電技術(shù)取得了較大的進(jìn)步,隨著科技的進(jìn)步,給無線電技術(shù)帶來了相關(guān)的更高的要求。無線電技術(shù)是一個(gè)集成性能好的,具有良好的發(fā)射、跟蹤、遙控、接受的一種新型的技術(shù),在現(xiàn)有我國(guó)的汽車行業(yè)、航天航空領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:攪拌摩擦焊;航空;航天
中圖分類號(hào):TG45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
焊接技術(shù)就是高溫或高壓條件下,使用焊接材料(焊條或焊絲)將兩塊或兩塊以上的母材(待焊接的工件)連接成一個(gè)整體的操作方法。焊接技術(shù)存在著減輕結(jié)構(gòu)重量、提高結(jié)構(gòu)性能等優(yōu)勢(shì),在航空航天制造中已經(jīng)由輔助工藝轉(zhuǎn)變?yōu)轱w機(jī)制造的關(guān)鍵技術(shù)。在航空航天業(yè)領(lǐng)域里,特種焊接技術(shù)所占的比例和應(yīng)用面正在逐漸擴(kuò)大,其中又以高能束流焊接技術(shù)以及固態(tài)焊技術(shù)(摩擦焊、擴(kuò)散焊等)電子束焊接、等離子束焊接和激光焊接為代表。先進(jìn)焊接技術(shù)的發(fā)展為飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)、構(gòu)造提供了技術(shù)支持,大大促進(jìn)了發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高,對(duì)先進(jìn)飛機(jī)制造與生產(chǎn),航天航空工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。
1 攪拌摩擦焊的原理
攪拌摩擦焊技術(shù)(Faction Stir Welding,簡(jiǎn)稱FSW)是英國(guó)焊接研究所(簡(jiǎn)稱TWI)在1991年發(fā)明的新型固相連接技術(shù),具有無飛濺,無需焊接材料,不需要保護(hù)氣體,被焊材料損傷小,焊縫熱影響區(qū)小,焊縫強(qiáng)度高等特點(diǎn),被譽(yù)為“當(dāng)代最具革命性的焊接技術(shù)。是世界焊接技術(shù)發(fā)展史上自發(fā)明到工業(yè)應(yīng)用時(shí)間跨度最短和發(fā)展最快的一項(xiàng)固相連接新技術(shù)。它是利用一種非耗損的攪拌頭,高速旋轉(zhuǎn)著壓入待焊界面,摩擦加熱被焊金屬界面使其產(chǎn)生熱塑性,在壓力、推力和擠壓力的綜合作用下實(shí)現(xiàn)材料擴(kuò)散連接,形成致密的金屬間固相連接。攪拌摩擦焊與其它常規(guī)焊接方法一樣都是利用摩擦熱作為焊接熱源。攪拌摩擦焊是由一個(gè)圓柱體形狀的焊頭伸入到工件的接縫處,由于焊頭高速旋轉(zhuǎn)與焊接工件材料之間發(fā)生摩擦,連接部位的材料由于溫度升高而軟化,同時(shí)通過對(duì)材料進(jìn)行攪拌摩擦進(jìn)而完成焊接。
2 攪拌摩擦焊的特點(diǎn)
2.1 先進(jìn)的固相連接技術(shù)
攪拌摩擦焊相對(duì)于慣性摩擦焊與線性摩擦焊而言,是一種新型的固相連接技術(shù),與傳統(tǒng)的熔焊工藝比較,固態(tài)焊接是使母材保持在塑性狀態(tài)下,保持在母材未融化的狀態(tài)下進(jìn)行的,其顯微組織為細(xì)晶組織與母材的鍛態(tài)組織非常接近。焊接后焊縫組織的力學(xué)性能與母材相當(dāng)甚至要超過母材的原有力學(xué)性能。固態(tài)焊接的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于焊接過程的機(jī)械化、自動(dòng)化程度高,不需要特殊的焊接技術(shù)人員,固態(tài)焊接包括摩擦焊和擴(kuò)散焊,在民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)整體化設(shè)計(jì)及制造中,固態(tài)焊接作為一種先進(jìn)的焊接技術(shù),正發(fā)揮著越來越重要的作用。
攪拌摩擦焊主要是依靠旋轉(zhuǎn)和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來完成,相對(duì)于慣性摩擦焊與線性摩擦焊高昂的設(shè)備來說,攪拌摩擦焊對(duì)設(shè)備的要求不高,只要具備以上兩種運(yùn)動(dòng)即可,如一臺(tái)銑床就可以完成簡(jiǎn)單的小型平板攪拌摩擦焊,專業(yè)的攪拌摩擦焊設(shè)備的可靠性更高,焊接過程的可重復(fù)性更好好。
2.2 廣泛的應(yīng)用范圍
攪拌摩擦焊在焊接過程中,材料不會(huì)融化,因此接頭不會(huì)產(chǎn)生粗大的柱狀晶、偏析、夾雜、裂紋和氣孔等與熔化和凝固冶金有關(guān)的焊接缺陷及焊接脆化等現(xiàn)象;軸向壓力和扭矩共同作用下焊接材料會(huì)產(chǎn)生晶粒細(xì)化、組織致密等力學(xué)冶金效應(yīng),同時(shí)具備自清潔的功能,以上因素決定了攪拌摩擦焊工藝不但性能優(yōu)異,而且應(yīng)用廣泛,,除傳統(tǒng)的金屬焊接外,還可進(jìn)行粉未合金、復(fù)合材料、功能材料、難熔材料等新型材料的焊接,尤其適用于鋁—銅、銅—鋼、高速鋼—碳鋼、高溫合金—碳鋼等異種材料的焊接,甚至如陶瓷—金屬、硬質(zhì)合金—碳鋼、鎢銅粉末合金—銅等性能差異非常大的異種材料也可連接。
同時(shí),攪拌摩擦焊還具有廣泛的結(jié)構(gòu)尺寸以及接頭形式適應(yīng)性??捎糜诎魧?duì)棒、管對(duì)管、管對(duì)棒、管(棒)對(duì)板等的焊接,在任何位置幾乎都可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位。
2.3 綠色、清潔的焊接工藝
攪拌摩擦焊在焊接過程中火花、無弧光、無飛濺、無輻射無煙霧、高頻以及害氣體等對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的污染源,是一種綠色、清潔的焊接工藝。
3 攪拌摩擦焊技術(shù)在航空航天工業(yè)中的應(yīng)用
在航空航天領(lǐng)域里,新材料、此工藝大量使用,世界范圍內(nèi)的相關(guān)公司都對(duì)攪拌摩擦焊做了大量的研究,如飛機(jī)機(jī)身的縱向、環(huán)向、預(yù)成形件的攪拌摩擦焊連接、飛機(jī)起落架傳動(dòng)支承門、飛機(jī)方向翼板、飛機(jī)中心翼盒蓋板、飛機(jī)蒙皮制造、飛機(jī)機(jī)翼蒙皮結(jié)構(gòu)的修理、飛機(jī)地板攪拌摩擦焊以及新型商業(yè)飛機(jī)的攪拌摩擦焊等。
美國(guó) Eclipse公司在Eclipse N500型商務(wù)飛機(jī)制造中首次大規(guī)模成功運(yùn)用了 FSW技術(shù), 包括飛機(jī)蒙皮、翼肋、弦狀支撐、飛機(jī)地板以及結(jié)構(gòu)件的裝配等基本上都采用攪拌摩擦焊技術(shù)制造,其中70%的鉚接被焊縫替代,這不僅極大地提高了連接質(zhì)量,而且使生產(chǎn)效率提高了近10倍,可以比自動(dòng)鉚接快6倍,比手動(dòng)鉚接快60倍,共計(jì)節(jié)省成本約2/3。波音公司將攪拌摩擦焊技術(shù)用于C-17和C-130運(yùn)輸機(jī)地板的制造,利用攪拌摩擦焊代替緊固件連接,簡(jiǎn)化了地板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并提高了構(gòu)件的生產(chǎn)效率,生產(chǎn)成本降低了20%??傊?,F(xiàn)SW技術(shù)正處于深入研究和推廣應(yīng)用階段,存在著巨大的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Α?/p>
總之,攪拌摩擦焊接是一種優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的先進(jìn)焊接制造工藝,在航空航天工業(yè)領(lǐng)域中具有巨大的技術(shù)潛力和廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。通過與計(jì)算機(jī)、信息處理、軟件、自動(dòng)控制、過程模擬、虛擬制造等高技術(shù)的緊密結(jié)合,攪拌摩擦焊接正在以高新技術(shù)面貌展現(xiàn)在人們面前。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 電子束焊;激光焊;攪拌摩擦焊;線性摩擦焊;擴(kuò)散焊
中圖分類號(hào): V26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
焊接是通過加熱、加壓,或兩者并用,使同性或異性兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊接既可用于金屬,也可用于非金屬。在航空航天裝備和材料加工過程中,焊接技術(shù)有著舉足輕重的地位。
1電子束焊
電子束焊( EBW)是在真空環(huán)境下利用會(huì)聚的高速電子流轟擊工件接縫,將電子動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽贡缓附饘偃酆系囊环N焊接方法。作為高能束流加工技術(shù)的重要組成部分,電子束焊具有能量密度高、焊接深寬比大、焊接變形小、可控精度高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定和易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等突出優(yōu)點(diǎn),也正是山于這些特點(diǎn),電子焊接技術(shù)在航空、航天、兵器、電子、核工業(yè)等領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。在航空制造業(yè)中,電子束焊接技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造水平,使發(fā)動(dòng)機(jī)中的許多減重設(shè)計(jì)及異種材料的焊接成為現(xiàn)實(shí),同時(shí)為許多整體加工難以實(shí)現(xiàn)的零件制造提供了一種加工途徑;另外,電子束焊接本身所具有的特點(diǎn)成功地解決了航空、航天業(yè)要求各種焊接結(jié)構(gòu)具有高強(qiáng)度、低重量和極高可靠性的關(guān)鍵技術(shù)問題。所以在國(guó)內(nèi)外的航空和航大工業(yè)中,電子束焊接已成為最可靠的連接方法之一。
2激光焊
激光技術(shù)采用偏光鏡反射激光產(chǎn)生的光束使其集中在聚焦裝置中產(chǎn)生巨大能量的光束,如果焦點(diǎn)靠近工件,工件就會(huì)在幾毫秒內(nèi)熔化和蒸發(fā),這一效應(yīng)可用于焊接工藝。激光焊具有焊接設(shè)備裝置簡(jiǎn)單、能量密度高、變形小、精度高、焊縫深寬比大、能在室溫或特殊條件下進(jìn)行焊接、可焊接難熔材料等優(yōu)點(diǎn)。激光焊接主要用機(jī)大蒙皮的拼接和機(jī)身附件的裝配。美國(guó)在20世紀(jì)70年代初的航空航天工業(yè)中,已利用15kW的CO2仿激光焊機(jī)弧光器針對(duì)飛機(jī)制造業(yè)中的各種材料、零部件進(jìn)行了激光焊接試驗(yàn)、評(píng)估及工藝的標(biāo)準(zhǔn)化??罩锌蛙嚬続340飛機(jī)的全部鋁合金內(nèi)隔板均采用激光焊接,減輕了機(jī)身重量,降低了制造成本。
3攪拌摩擦焊
攪拌摩擦焊技術(shù)是英國(guó)焊接研究所(簡(jiǎn)稱TWI)在1991年發(fā)明的新型固相連接技術(shù),是世界焊接技術(shù)發(fā)展史上自發(fā)明到工業(yè)應(yīng)用時(shí)間跨度最短和發(fā)展最快的一項(xiàng)固相連接新技術(shù)。它是利用一種非耗損的攪拌頭,高速旋轉(zhuǎn)著壓入待焊界面,摩擦加熱被焊金屬界面使其產(chǎn)生熱塑性,在壓力、推力和擠壓力的綜合作用下實(shí)現(xiàn)材料擴(kuò)散連接,形成致密的金屬間固相連接。它具有無飛濺,無需焊接材料,不需要保護(hù)氣體,被焊材料損傷小,焊縫熱影響區(qū)小,焊縫強(qiáng)度高等特點(diǎn),被譽(yù)為“當(dāng)代最具革命性的焊接技術(shù)。美國(guó) Eclipse公司在Eclipse N500型商務(wù)飛機(jī)制造中首次大規(guī)模成功運(yùn)用了FSW技術(shù), 包括飛機(jī)蒙皮、翼肋、弦狀支撐、飛機(jī)地板以及結(jié)構(gòu)件的裝配等基本上全部利用攪拌摩擦焊技術(shù)制造,70%的鉚接被焊縫替代,不僅極大地提高了連接質(zhì)量,而且使生產(chǎn)效率提高了近10倍,生產(chǎn)成本大大降低。波音公司將攪拌摩擦焊技術(shù)用于C-17和C-130運(yùn)輸機(jī)地板的制造,利用攪拌摩擦焊代替緊固件連接,簡(jiǎn)化了地板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并提高了構(gòu)件的生產(chǎn)效率,生產(chǎn)成本降低了20%??傊?,F(xiàn)SW技術(shù)正處于深入研究和推廣應(yīng)用階段,存在著巨大的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Α?/p>
4線性摩擦焊
線性摩擦焊是一種在焊接壓力作用下,利用被焊工件相對(duì)做線性往復(fù)摩擦運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱量,從而實(shí)現(xiàn)焊接的固態(tài)連接方法。它具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)80年代后期,MTU公司與羅羅公司合作,成功的將線性摩擦焊用于發(fā)動(dòng)機(jī)整體鈦合金葉盤的制造。目前,線性摩擦焊已經(jīng)廣泛應(yīng)用于塑料工程和航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉盤式轉(zhuǎn)子的制造。
5擴(kuò)散焊
擴(kuò)散焊又稱擴(kuò)散連接,是把兩個(gè)或兩個(gè)以上的固相材料緊壓在一起,置于真空或保護(hù)氣氛中加熱至母材熔點(diǎn)以下溫度,對(duì)其施加壓力使連接界面微觀塑性變形達(dá)到緊密接觸,再經(jīng)保溫、原子相互擴(kuò)散而形成牢固結(jié)合的一種連接方法。它具有接頭質(zhì)量好,焊后無需機(jī)加工,焊件變形量小,一次可焊多個(gè)接頭等優(yōu)點(diǎn)。擴(kuò)散焊已在直升飛機(jī)上鈦合金旋翼槳轂、飛機(jī)大梁、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣以及整體渦輪等方面試用,渦輪葉片、鈦合金寬葉弦蜂窩夾層風(fēng)扇葉片等的擴(kuò)散焊已應(yīng)用于生產(chǎn)。
焊接技術(shù)是航空航天領(lǐng)域的重要連接技術(shù),它在促進(jìn)航空航天制造技術(shù)的發(fā)展、實(shí)現(xiàn)飛行器的減重、高效中發(fā)揮著越來越重要的作用??梢灶A(yù)見,我國(guó)航空航天工業(yè)在突飛猛進(jìn)的焊接技術(shù)的推動(dòng)下定將取得快速發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:航空航天器;技術(shù)創(chuàng)新;回歸分析
中圖分類號(hào):F426.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-291X(2016)11-0180-02
引言
技術(shù)創(chuàng)新在當(dāng)今世界性競(jìng)爭(zhēng)中起著越來越關(guān)鍵的作用,是一個(gè)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的主要源泉,航空航天器制造業(yè)作為高技術(shù)產(chǎn)業(yè),技術(shù)創(chuàng)新的能力與作用更加重要。我國(guó)航空航天器制造業(yè)無論是用于技術(shù)創(chuàng)新投入的資金或是受過良好教育的研發(fā)人員,均十分稀缺。這就要求在對(duì)航空航天器制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投入進(jìn)行決策時(shí),必須有堅(jiān)實(shí)的科學(xué)根據(jù),以使有限的技術(shù)創(chuàng)新資源得到充分利用。但是,長(zhǎng)期以來,由于科技數(shù)據(jù)的限制,有關(guān)中國(guó)航空航天器制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投入產(chǎn)出的定量分析相對(duì)匱乏。筆者通過對(duì)航空航天器制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投入產(chǎn)出的定量分析,得出這一高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的能力與作用,為相關(guān)政策制定者提供依據(jù),使決策更為科學(xué)客觀。
(一)指標(biāo)選擇
技術(shù)創(chuàng)新的衡量涉及到創(chuàng)新過程的三個(gè)主要方面:創(chuàng)新投入,如資金和人力資源;創(chuàng)新的中間產(chǎn)出,如新發(fā)明和新知識(shí);創(chuàng)新的最終產(chǎn)出,如不斷提高的收入和利潤(rùn)。在考察技術(shù)創(chuàng)新過程時(shí),采用R&D費(fèi)用和從事研究的科學(xué)家和工程師數(shù)量這兩項(xiàng)指標(biāo)作為技術(shù)創(chuàng)新投入指標(biāo),專利申請(qǐng)量作為技術(shù)創(chuàng)新中間產(chǎn)出指標(biāo),產(chǎn)品銷售收入作為技術(shù)創(chuàng)新的最終產(chǎn)出指標(biāo)。
(二)數(shù)據(jù)說明
表1數(shù)據(jù)由《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》整理得到,為我國(guó)航空航天器制造業(yè)大中型企業(yè)科技活動(dòng)有關(guān)情況。由于中國(guó)航空航天器制造業(yè)基本屬于國(guó)有大中型企業(yè),因此,航空航天器制造業(yè)大中型企業(yè)科技活動(dòng)有關(guān)數(shù)據(jù)可以代表這一產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力。
(一)技術(shù)創(chuàng)新投入與中間產(chǎn)出之間的關(guān)系分析
以專利申請(qǐng)量為因變量,R&D經(jīng)費(fèi)、科學(xué)家和工程師數(shù)量為自變量分析技術(shù)創(chuàng)新投入與中間產(chǎn)出之間的關(guān)系。首先,用Excel做因變量對(duì)于每一個(gè)解釋變量的一元回歸分析。其次,以專利申請(qǐng)量為因變量,R&D經(jīng)費(fèi)、科學(xué)家和工程師數(shù)量為自變量,對(duì)數(shù)據(jù)用Eviews5.0進(jìn)行二元回歸分析。
F-統(tǒng)計(jì)量與T-統(tǒng)計(jì)量的值均不大,說明模型的總顯著性水平不高,參數(shù)也不顯著,模型從總體上無效,專利申請(qǐng)量與科學(xué)家和工程師數(shù)量?jī)勺兞恐g不存在明顯的相關(guān)關(guān)系。這也許是因?yàn)榭茖W(xué)家和工程師數(shù)量對(duì)專利申請(qǐng)量的影響有些時(shí)滯,在后面的分析中將會(huì)考慮這一點(diǎn)。
雖然F-統(tǒng)計(jì)量的值較大,模型的總顯著性水平比較高,但X2的T-統(tǒng)計(jì)量較小,參數(shù)并不顯著。由此回歸分析也可推測(cè),科學(xué)家和工程師數(shù)量對(duì)專利申請(qǐng)量的影響可能存在時(shí)滯,導(dǎo)致了Y與X2的關(guān)系不那么有效。然而模型從總體上是有效的,這從F-統(tǒng)計(jì)量可以看出。
由上述分析和經(jīng)濟(jì)理論可知,專利申請(qǐng)量和R&D經(jīng)費(fèi)、科學(xué)家和工程師數(shù)量之間可能并不是簡(jiǎn)單的線性相關(guān)關(guān)系,它們之間是技術(shù)創(chuàng)新投入和中間產(chǎn)出的關(guān)系,因此可以考慮用道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)模型進(jìn)行估計(jì):
模型從總體上是有效的,這從F-統(tǒng)計(jì)量可以看出。但X2的T-統(tǒng)計(jì)量依然較小,參數(shù)并不顯著,可能仍然是科學(xué)家和工程師數(shù)量對(duì)專利申請(qǐng)量影響的時(shí)滯導(dǎo)致。
那么,將滯后變量引入模型進(jìn)行修正,得到的比較理想的結(jié)果是將R&D經(jīng)費(fèi)、科學(xué)家和工程師數(shù)量同時(shí)滯后一期的模型:
不管是參數(shù)有效性的T-檢驗(yàn)還是總顯著性水平的F-檢驗(yàn),都是十分滿意的。由以上模型可知,專利申請(qǐng)量對(duì)于R&D經(jīng)費(fèi)投入的彈性系數(shù)為β1=1.798999,說明我國(guó)航空航天器制造業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入每增加1%,專利申請(qǐng)就增加1.798999%,對(duì)于科學(xué)家和工程師投入的彈性系數(shù)為β2 =1.562005,說明我國(guó)航空航天器制造業(yè)科學(xué)家和工程師投入每增加1%,專利申請(qǐng)就增加1.562005%。β2反映的是專利申請(qǐng)量的規(guī)模報(bào)酬情況,β1+β2 >1,專利申請(qǐng)量為遞增規(guī)模報(bào)酬。這里,β1+β2=3.361004遠(yuǎn)大于1,說明技術(shù)創(chuàng)新投入R&D經(jīng)費(fèi)、科學(xué)家和工程師數(shù)量每同時(shí)增加1%,會(huì)帶來中間產(chǎn)出專利申請(qǐng)量3.361004%的增長(zhǎng)。也就是說,技術(shù)創(chuàng)新投入R&D經(jīng)費(fèi)、科學(xué)家和工程師數(shù)量增加的比例會(huì)帶來中間產(chǎn)出專利申請(qǐng)量更大比例的增長(zhǎng)。
(二)技術(shù)創(chuàng)新中間產(chǎn)出與最終產(chǎn)出之間的關(guān)系分析
以產(chǎn)品銷售收入為因變量,專利申請(qǐng)量為自變量分析技術(shù)創(chuàng)新中間產(chǎn)出與最終產(chǎn)出之間的關(guān)系。用Excel對(duì)其進(jìn)行回歸分析,得到如下兩行表達(dá)式:
F-統(tǒng)計(jì)量與T-統(tǒng)計(jì)量的值均較大,變量產(chǎn)品銷售收入與專利申請(qǐng)量之間存在明顯的正相關(guān)關(guān)系。從解釋變量的系數(shù)7 085.639可以看出,專利申請(qǐng)量稍有提高,產(chǎn)品銷售收入就會(huì)有很大的增長(zhǎng)。因此,專利申請(qǐng)這一技術(shù)創(chuàng)新中間產(chǎn)出對(duì)最終產(chǎn)出產(chǎn)品銷售收入有相當(dāng)大的促進(jìn)作用。
以上通過實(shí)證分析論證了在我國(guó)航空航天器制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過程中,技術(shù)創(chuàng)新投入R&D經(jīng)費(fèi)、科學(xué)家和工程師數(shù)量的增加會(huì)帶來中間產(chǎn)出專利申請(qǐng)量更大比例的增長(zhǎng),而專利申請(qǐng)這一技術(shù)創(chuàng)新中間產(chǎn)出又對(duì)最終產(chǎn)出產(chǎn)品銷售收入有相當(dāng)大的促進(jìn)作用。首先,R&D投入(包括R&D經(jīng)費(fèi)、科學(xué)家和工程師數(shù)量)對(duì)專利產(chǎn)出具有正的、顯著的影響,說明增加研發(fā)投入確實(shí)可以極大提高我國(guó)的技術(shù)創(chuàng)新能力(專利申請(qǐng))。專利申請(qǐng)量對(duì)于R&D經(jīng)費(fèi)投入的彈性系數(shù)為β1=1.798999,對(duì)于科學(xué)家和工程師投入的彈性系數(shù)為β2=1.562005,β1+β2=3.361004,這些數(shù)據(jù)都明顯高于發(fā)達(dá)國(guó)家。出現(xiàn)這種情況的原因主要是由于我國(guó)航空航天器制造業(yè)起步較晚,技術(shù)創(chuàng)新起點(diǎn)較低,因此稍有技術(shù)創(chuàng)新投入就會(huì)帶來較大的專利產(chǎn)出;而發(fā)達(dá)國(guó)家這一產(chǎn)業(yè)起步早,技術(shù)創(chuàng)新能力已經(jīng)很強(qiáng),再要進(jìn)行原始創(chuàng)新難度很大。其次,技術(shù)創(chuàng)新中間產(chǎn)出專利申請(qǐng)對(duì)最終產(chǎn)出產(chǎn)品銷售收入有相當(dāng)大的促進(jìn)作用?;貧w系數(shù)為7 085.639,說明專利申請(qǐng)量稍有提高,產(chǎn)品銷售收入就會(huì)有很大的增長(zhǎng)。這主要是由于我國(guó)地廣人密,企業(yè)數(shù)量較多,一旦專利申請(qǐng)?jiān)黾?,技術(shù)創(chuàng)新能力有所提高,新技術(shù)就會(huì)得到廣泛應(yīng)用,從而使產(chǎn)出獲得較大增長(zhǎng),產(chǎn)品銷售收入隨即增長(zhǎng)。再次,我國(guó)航空航天器制造業(yè)從研發(fā)投入到最終取得產(chǎn)品銷售收入是通過技術(shù)創(chuàng)新中間產(chǎn)出專利申請(qǐng)這一中間變量聯(lián)系起來的,中間產(chǎn)出對(duì)投入反映較敏感,最終產(chǎn)出對(duì)中間產(chǎn)出反映較敏感,那么投入對(duì)最終產(chǎn)出的間接影響更是非??捎^。因此,政府應(yīng)制定國(guó)家航空航天器制造業(yè)總體發(fā)展戰(zhàn)略和相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)政策,支持航空航天器制造業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化,加快我國(guó)航空航天器制造業(yè)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)。
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Leica大尺寸測(cè)量與掃描技術(shù),在全球航空航天業(yè)擁有著極高的市場(chǎng)占有率,在復(fù)材的加工制造、大尺寸測(cè)量驗(yàn)證以及飛機(jī)柔性裝配領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。洞悉分散在工廠各角落各環(huán)節(jié)質(zhì)量數(shù)據(jù)信息背后的價(jià)值,將海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成直接用于工藝和生產(chǎn)決策的可視化信息,真正獲利于數(shù)字化和信息化制造,是??怂箍涤?jì)量MMS測(cè)量信息管理系統(tǒng)的中心。MMS支持MBD技術(shù),兼容所有測(cè)量設(shè)備,涵蓋從測(cè)量系統(tǒng)、測(cè)量工作、測(cè)量相關(guān)人員到全產(chǎn)品生命周期測(cè)量結(jié)果的關(guān)聯(lián)性可視化信息的提取和傳遞,既簡(jiǎn)化車間操作且促進(jìn)高層決策。