時間:2023-09-19 18:29:40
序論:在您撰寫航天航空技術時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞 無線電技術;導航定位;航天航空
中圖分類號V19 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)100-0189-02
0 引言
近時期,無線電技術在軍事上和民用上和航天航空上的研究越來越多,無線電技術是一個黑匣子,看不見摸不著的一門無線通信技術,無線電技術是一種具有良好的跟蹤性能、識別定位性能的一種新型的技術,其應用很廣泛。無線電技術的數據的發送和接受,主要體現在其傳感器上,特別的是,現行的無線電通信系統集數據的采集、通信性能和數據的處理于一體,其在現有我國的汽車行業、航天航空領域應用越來越廣泛,無線電技術的發展依賴于無線電系統的不斷的更新和改進,無線電系統的性能,應該和無線電功能相適應,數據的實時傳輸型和實時顯示,實時的保存記錄和運行測試等數據的判斷,均對無線電設備有著重要的影響。由于無線電技術的廣泛的應用,其功能的改進,技術的進步,收到廣大學者的關注和研究,本文將著重的論述無線電技術在航天航空上的的應用研究。
1 無線電技術的發展
19世紀中期,莫爾斯發明第一臺電報機,標志著無線通信的發端;隨后貝爾實現了有線電話的通訊,早期的無線電發射器過于笨重,由于使用的是功率很強的間歇放電發射器,因此不便于安裝,攜帶等;到了20世紀30年代,阿姆斯特朗發命令FM方式無線電,是無線電技術應用的新的里程碑,采用FM調制解調技術,大大的提高了無線電設備工作靈敏度,能夠有效的彌補傳輸過程中的快速衰落或波動性等缺陷,因此取代了先前的AM方式無線電,在無線通訊領域廣泛應用。然而現在的無線電技術多使用衛星遙測定位技術,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世紀中期,我國引進原蘇聯的遙測無線電系統,應用于軍事上的導彈的測量和跟蹤等方面,無線電技術能否實時快速跟蹤目標并且鎖定目標位置,使得軍事防御與攻擊顯得更加可控,21世紀,我國投入基于GPS系統的無線通信手段于軍用、明勇航天航空系統,汽車等領域,實現了實時跟蹤航天航空分級位置,多點定位和對空定位等一系列技術難題,現行我國無線電通訊技術在不考慮我國的路由帶寬的影響下,其效率相對比較低下,同世界其他各國的遙測系統而言,就水平比較較低下,我國無線電系統主要是數據速率低、最高碼率才只是每秒2兆,而且與國際先進水平相比,國外同類產品至少是每秒5兆;因此我國在無線電通訊領域仍處于相對薄弱的地位。
2 無線電技術于航天航空應用分析
北京2008年奧運會,為了確保廣播電視的實時有效的播出,就是采用無線電技術實現信號的傳輸,無線電通訊系統設置站點的實時檢測和遠程控制等操作,在實況轉播期間,采用無線電通訊技術,廣播電視的播出能夠實時有效的傳輸,全球覆蓋,其盲區也很小。無線電通訊系統,實現了對網內各站點的實時檢測,設備的遠程操作,數據的實時傳輸等功能的實現,使得用戶可以能夠實時的發現問題,并及時的更正,節約了大量的人力、物力、財力,使得無線電技術得到更多備受關注。
無線電技術,是采用無線電作為傳輸介質進行信息的發送和接受的,無線電通信,又叫移動通信,例如常見的手機、車載臺、航天航空飛機等等,由于目標的移動,因此常導致移動通信中的動中通信問題,如發生多普勒現象,信號衰落等等。對于航天航空上的應用,假設當移動接受臺由向(航天飛機)以的速度移動時,發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,它是為0時的最大值,表示移動臺的相對運動速度??梢钥吹?,多普勒頻移與載波頻率和移動臺運動速度成正比。
特別對于航天航空系統而言,接受端常常是移動終端,因此很可能在移動接收臺與發送臺相對移動速度較快時產生多普勒效應使信號頻率產生偏移,這種偏移被稱為多普勒頻移,由于發送端和接收端之間的運動是隨時間變化的,所以接受端信號的多普勒頻移也是時變的。因此對于一般的移動通信網絡技術較難以實現航天航空飛機上的無線電通訊,無線電通訊技術近十幾年在航天航空上應用取得了不少的進步,具有較好的應用情景,其主要通過GPS衛星定位,實現相關的數據的傳輸,對行器的定位特性,對多點對一點,一點對一點等等通訊技術較成熟,應用較廣泛,特別是民航。
針對航天航空上應用的無線電技術,信號的同步問題是解決信號失真的關鍵,現行的通用的,較系統的無線電技術要數單頻網技術。單頻網絡的另一個重要的應用是蜂窩單頻網,例如蜂窩技術常常應用在設備到設備(D2D)的傳輸系統中,較常見的是LTE系統(引入OFDM和多天線MIMO等關鍵傳輸技術)。單頻網技術在應用過程中,需要采用大功率的發射機將所廣播出去的信號,按照頻率同步、時間上同步,發送碼元同步等原則進行信號的傳輸。其中頻率的同步則是要求每個單頻網發射機的工作頻率f相同,對于正交頻分復用技術(OFDM)調制方式而言,信號的每個子載波的頻率應該是相等的。頻率同步是其信號接收的實時性和準確性的根本保證,頻率不相同,易導致信號的失真,造成信號的誤碼率增大,因此一般單頻網的是確保來自GPS信號的鎖相環同步等功能。
目前,針對GPS定位性能,我國的遙測系統在頻段方式上處于不斷的完善中。遙測系統主要應用在軍事上和民用上和醫用上,例如1964年到1986年期間,我國先后研制的兩彈一星,其中大容量的遙測系統提供了較大的技術支撐。遙測技術是一個集成性能好的,具有良好的跟蹤性能、遙控性能的一種新型的技術,其應用很廣泛。遙測技術的集成性能,主要體現在其集傳感器、數據的采集、通信性能和數據的處理于一體,其在現有我國的汽車行業、航天航空領域應用越來越廣泛,遙測技術的發展依賴于遙測系統的不斷的更新和改進,遙測系統的性能,應該和遙測功能相適應,數據的實時傳輸型和實時顯示,實時的保存記錄和運行測試等數據的判斷,均對遙測設備有著重要的影響。與國際先進水平相比,國外同類產品至少是每秒5兆;現行我國的遙測系統不具備適應CCSDS標準的測控能力,對于多個目標的跟蹤的實時性和準確性難以保證,而且遙測系統的體積也過于龐大,系統的可靠性不強,使用壽命也較低下,這是我國遙測系統下一階段發展要改進的地方。
3 結論
我國無線電技術突飛猛進,技術在不斷地革新,近十年的發展,我國無線電技術取得了較大的進步,隨著科技的進步,給無線電技術帶來了相關的更高的要求。無線電技術是一個集成性能好的,具有良好的發射、跟蹤、遙控、接受的一種新型的技術,在現有我國的汽車行業、航天航空領域應用越來越廣泛。
參考文獻
[1]白效賢.試飛測試技術現狀與發展[J].測控技術,2004,23(10).
[2]陸同興,路軼群.激光光譜技術原理及應用.合肥:中國科學技術大學出版社,1999:170-172.
[3]廖志英,董安邦.基于C/S和B/S混合結構的管理信息系統運行模式[J].計算機工程與應用,2002,38(2): 84-85.
關鍵詞:焊接技術;航空航天工業;應用
焊接技術是鏈接技術中的一部分,是航空航天工業緊密器件制造中補課或缺的技術。在現代生產中,各種新型焊接技術的廣泛引用,極大地簡化了航空航天中各類構件的加工,節省了生產材料,提升了生產效率。隨著焊接技術的不斷進步,航天飛機的重量得到了堅強,同時也為航天飛機及其器件的設計提供了技術支持,帶動了航天飛機整體性能的提升。文章將對焊接技術在航空航天工業中的應用研究
1 航空航天工業常見焊接技術
1.1 電子束焊技術
在真空環境下,將高速電子流聚焦后對準工件進行縫接,而這時電子束的動能轉化為熱能,將金屬工件熔合,這種焊接方法就稱為電子束焊( EBW)。它也是一種高能束流加工技術,與其它焊接技術相比具有很多優點,例如:能量密度高、焊接深寬比大、變形小、精度高,還可以自動控制等。電子焊接技術這些優勢,使得它在航空、航天、電子、核工業等產業方面應用廣泛。將電子束焊接技術運用于航空制造業中,使得制造飛機發動機更加精密,質量更加先進,也使得很多零件的減重設計、異種材料或者難以整體加工的零件材料的焊接得以實現。在航空航天產業方面,最重要的技術就是焊接零件具備高強度、低重量和穩定性的特點,而電子束焊接恰好解決了這一問題。由此可見,在航天航空領域,電子束焊接已經成為一項必不可少的技術。
1.2 激光焊技術
激光技術首先依靠偏光鏡反射裝置,將激光束聚焦在工件上,利用光束產生的巨大能量,瞬間就可以將工件熔化和蒸發,這種技術就是激光焊接。激光焊所需的裝置較為簡單,焊接時能量密度高、精確度高,工件變形小,而且可以焊接難熔零件等,這種技術在室溫或特殊條件下都可以進行。在對飛機大蒙皮和附件進行拼接時,經常用到激光焊技術。早在1970年左右,美國就將激光焊技術運用于航空航天工業中。他們制造了一臺15kW的CO2仿激光焊機弧光器,在生產飛機的各種零件和材料時運用了激光焊技術,對其進行焊接試驗及提高工藝標準??罩锌蛙嚬旧a的A340飛機,其零件中的全部鋁合金內隔板都是利用激光焊接技術完成,使得機身重量有所,生產成本也得到降低。
1.3 攪拌摩擦焊技術
1991年,英國焊接研究所(英文簡稱為TWI),研發了一種新的固相連接技術,并將其命名為攪拌摩擦焊技術(英文簡稱為FSW)。該項技術是世界焊接技術發展史上研究歷史最短但傳播速度最快的焊接技術。它的工作原理是,通過一種非耗損的攪拌頭,使其高速旋轉,然后壓入待焊界面,經過高速摩擦加熱被焊金屬界面從而產生熱塑性。最后,零件在壓力、推力和擠壓力的共同作用下形成致密的金屬間擴散連接。該項技術的特點是,焊接時無需材料、無飛濺、無需氣體保護、零件損傷小等,由此也被稱作當代最具革命性的焊接技術。例如,波音公司在生產C-17和C-130運輸機時,也利用該技術焊接地板來代替緊固件連接,使得地板結構得到簡化,生產成本得到降低??偠灾?,攪拌摩擦焊技術將在未來的工業應用中發揮巨大的潛力。
1.4 擴散焊技術
擴散焊又稱擴散連接,它是指在真空環境或者氣體保護下,對母材加熱至熔點以下,將兩個或多個零件表面施加壓力,使界面產生微觀塑性變形形成緊密接觸,保持某一溫度使原子在界面擴散而,最終將零件連接到一起。使用該焊接方法,一次可焊接多個接頭,零件的接頭質量好、形變小,而且焊后無需機加工。由于這些優點,在直升飛機的鈦合金旋翼槳轂、夾層風扇葉片、飛機大梁、發動機機匣、渦輪葉片等零件的生產制造過程中,擴散焊技術已經得到了廣泛的運用。在航空航天領域,焊接技術已經成為了必不可少的重要連接技術,該技術的運用使得飛行器重量有所減輕,發動機質量有所提高,所以大大推動了航天航空產業的發展和生產技術的提高。很顯然,我國航天航空工業在將來的發展中,離不開焊接技術。與此同時,該技術的運用也會推動航天航空工業的飛速發展。
2 焊接技術在航空航天工業中的應用―以電子束焊接技術為例
隨著技術的不斷進步,越來越多的先進焊接技術被研發出來,不僅可以有效地減輕航天航天結構的重量,更可以通過提供先進的技術支持,為航天航空飛機、發動機綜合性能和整體性能的提升提供幫助。電子束焊接技術則是航空航天工業中普遍運用的一種焊接技術。
2.1 電子束焊接在發動機燃燒室中的應用
發動機燃燒室身部主要使用的是不銹鋼焊接結構和銅胎上電鑄金屬。但是,在進行焊接時,由于受各自物理化學性能存在巨大差別,極大地增加了焊接難度,特別是在接頭處記憶產生雜質。當存在較大的焊接應力時,接頭處容易出現開裂。同時,在高溫情況下,電鑄層容易出現削弱,甚至剝離。此外,在采用電子束焊接時,也會受到來自電鑄金屬層的磁性的影響。因此,在采用電子束焊接技術進行焊接時,首先應對電鑄金屬層進行整體退磁,對電子束的路徑進行磁場屏蔽處理。焊接時,主要采用高壓型電子束焊機對燃燒室進行焊接。要盡量避免焊接時產生過多熱量,避免變形,并盡可能的降低接頭的應力,防止易熔夾層的形成,避免應高溫而出現的結合力降低的情況,可以有效地避免開裂情況的出現。
2.2 電子束焊接在波紋管組合件中的應用
航空航天發動機產品中波紋管組合件是其重要組件之一。同時,也是需要利用電子束焊接技術進行焊接的重要部分。一般而言,多層金屬波紋管是航天發動機的主要的動密封原件。多層金屬波紋管作為動密封原件的主要優勢在于不會出現卡滯現象,相對比較靈活。為此,保證運動靈活與良好氣密性是波紋管組合件生產的關鍵所在,而這個環節需要通過焊接來實現。采用電子束焊接技術,可以有效地增強波紋管的接頭強度,從而在盡可能避免變形的同時,保證焊接的美觀和密封性。
2.3 電子束焊接在壓力容器中的應用
在航空航天工業應用中,壓力容器的主要用途在于對各種流體介質進行存儲。壓力容器質量的好壞,直接關系到空間系統的穩定性。電子束焊接在制造高質量壓力容器中具有主導作用。在推進系統中,燃料儲箱與氣瓶是關鍵部件。根據有關部門的統計結果顯示,壓力容器的多發故障主要集中在氣瓶焊縫處。因此,在進行焊接時,氣瓶處焊接要求極高。采用電子束焊接時,可以通過單面焊雙面成形,從設備和工藝的角度控制焊縫內外表面的咬邊缺陷的出現。此外,隨著近年來復核材料氣瓶逐漸增多,其由內外兩層構成。其中,內層為金屬襯層,而外層的復合材料層。前者的作用在于氣密作用,而后者的復核材料則主要承擔大部分內壓載荷。通過電子束焊接技術主要針對氣瓶中的內層,即金屬內襯進行焊接,這部分的金屬一般采用鈦合金或鋁合金制作,因而相對比較薄。通過真空電子束可以更加精確的進行焊接,避免氣孔缺陷。
3 結束語
焊接技術是航空航天領域的重要連接技術,它在促進航空航天制造技術的發展、實現飛行器的減重、高效中發揮著越來越重要的作用。可以預見,我國航空航天工業在突飛猛進的焊接技術的推動下定將取得快速發展。我們相信,隨著技術焊接技術的不斷進步,我國航空航天工業水平也將得到明顯的提升。
參考文獻
[1]王亞軍,盧志軍.焊接技術在航空航天工業中的應用和發展建議[J].航空制造技術,2008,16:26-31.
[2]馬卓.先進焊接技術發展現狀與趨勢[J].科技創新與應用,2013,3:122.
關鍵詞:攪拌摩擦焊;航空;航天
中圖分類號:TG45 文獻標識碼:A
焊接技術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)連接成一個整體的操作方法。焊接技術存在著減輕結構重量、提高結構性能等優勢,在航空航天制造中已經由輔助工藝轉變為飛機制造的關鍵技術。在航空航天業領域里,特種焊接技術所占的比例和應用面正在逐漸擴大,其中又以高能束流焊接技術以及固態焊技術(摩擦焊、擴散焊等)電子束焊接、等離子束焊接和激光焊接為代表。先進焊接技術的發展為飛機、發動機的設計、構造提供了技術支持,大大促進了發動機性能的提高,對先進飛機制造與生產,航天航空工業的發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(Faction Stir Welding,簡稱FSW)是英國焊接研究所(簡稱TWI)在1991年發明的新型固相連接技術,具有無飛濺,無需焊接材料,不需要保護氣體,被焊材料損傷小,焊縫熱影響區小,焊縫強度高等特點,被譽為“當代最具革命性的焊接技術。是世界焊接技術發展史上自發明到工業應用時間跨度最短和發展最快的一項固相連接新技術。它是利用一種非耗損的攪拌頭,高速旋轉著壓入待焊界面,摩擦加熱被焊金屬界面使其產生熱塑性,在壓力、推力和擠壓力的綜合作用下實現材料擴散連接,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,由于焊頭高速旋轉與焊接工件材料之間發生摩擦,連接部位的材料由于溫度升高而軟化,同時通過對材料進行攪拌摩擦進而完成焊接。
2 攪拌摩擦焊的特點
2.1 先進的固相連接技術
攪拌摩擦焊相對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,與傳統的熔焊工藝比較,固態焊接是使母材保持在塑性狀態下,保持在母材未融化的狀態下進行的,其顯微組織為細晶組織與母材的鍛態組織非常接近。焊接后焊縫組織的力學性能與母材相當甚至要超過母材的原有力學性能。固態焊接的另一個優勢在于焊接過程的機械化、自動化程度高,不需要特殊的焊接技術人員,固態焊接包括摩擦焊和擴散焊,在民用航空發動機的結構整體化設計及制造中,固態焊接作為一種先進的焊接技術,正發揮著越來越重要的作用。
攪拌摩擦焊主要是依靠旋轉和工件的相對運動來完成,相對于慣性摩擦焊與線性摩擦焊高昂的設備來說,攪拌摩擦焊對設備的要求不高,只要具備以上兩種運動即可,如一臺銑床就可以完成簡單的小型平板攪拌摩擦焊,專業的攪拌摩擦焊設備的可靠性更高,焊接過程的可重復性更好好。
2.2 廣泛的應用范圍
攪拌摩擦焊在焊接過程中,材料不會融化,因此接頭不會產生粗大的柱狀晶、偏析、夾雜、裂紋和氣孔等與熔化和凝固冶金有關的焊接缺陷及焊接脆化等現象;軸向壓力和扭矩共同作用下焊接材料會產生晶粒細化、組織致密等力學冶金效應,同時具備自清潔的功能,以上因素決定了攪拌摩擦焊工藝不但性能優異,而且應用廣泛,,除傳統的金屬焊接外,還可進行粉未合金、復合材料、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,攪拌摩擦焊還具有廣泛的結構尺寸以及接頭形式適應性。可用于棒對棒、管對管、管對棒、管(棒)對板等的焊接,在任何位置幾乎都可以實現準確的定位。
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環境產生影響的污染源,是一種綠色、清潔的焊接工藝。
3 攪拌摩擦焊技術在航空航天工業中的應用
在航空航天領域里,新材料、此工藝大量使用,世界范圍內的相關公司都對攪拌摩擦焊做了大量的研究,如飛機機身的縱向、環向、預成形件的攪拌摩擦焊連接、飛機起落架傳動支承門、飛機方向翼板、飛機中心翼盒蓋板、飛機蒙皮制造、飛機機翼蒙皮結構的修理、飛機地板攪拌摩擦焊以及新型商業飛機的攪拌摩擦焊等。
美國 Eclipse公司在Eclipse N500型商務飛機制造中首次大規模成功運用了 FSW技術, 包括飛機蒙皮、翼肋、弦狀支撐、飛機地板以及結構件的裝配等基本上都采用攪拌摩擦焊技術制造,其中70%的鉚接被焊縫替代,這不僅極大地提高了連接質量,而且使生產效率提高了近10倍,可以比自動鉚接快6倍,比手動鉚接快60倍,共計節省成本約2/3。波音公司將攪拌摩擦焊技術用于C-17和C-130運輸機地板的制造,利用攪拌摩擦焊代替緊固件連接,簡化了地板結構設計并提高了構件的生產效率,生產成本降低了20%。總之,FSW技術正處于深入研究和推廣應用階段,存在著巨大的應用發展潛力。
總之,攪拌摩擦焊接是一種優質、高效、低耗、清潔的先進焊接制造工藝,在航空航天工業領域中具有巨大的技術潛力和廣闊的市場應用前景。通過與計算機、信息處理、軟件、自動控制、過程模擬、虛擬制造等高技術的緊密結合,攪拌摩擦焊接正在以高新技術面貌展現在人們面前。
參考文獻
[1]王亞軍,盧志軍. 焊接技術在航空航天工業中的應用和發展建議[J].航空制造技術,2008(16):26-31.
2010年10月1日18時59分57秒“嫦娥二號”衛星在西昌衛星發射中心由長三丙火箭發射升空,并獲得了圓滿成功。
“嫦娥二號”原本是“嫦娥一號”的備份星。因為“嫦娥一號”出色完成了探月一期工程目標,沒有必要再發射備份星。為最大限度節省國家的資金,科學家對這顆“嫦娥一號”的備份星進行了一系列技術改進,把它改造成了探月二期工程的先導星“嫦娥二號”。從外觀來看,“嫦娥二號”和“嫦娥一號”大小和形狀幾乎完全一樣,可謂孿生姊妹?!版隙鸲枴杯h月后,進入了100千米×15千米的橢圓軌道飛行,這就是說,衛星距離月球最近時僅有15千米,呈現在大家面前的將是更為清晰的“月球的臉”。
旅行者二號到達太陽系邊緣
1977年,美國發射了“旅行者”1號和2號探測器,它們是對太陽系的外層行星進行探測的最早的太空探測器?!奥眯姓摺?號在1980年完成土星觀測后就結束了它的最初使命。從那以后,它就開始挺進外層空間。在1998年,它越過了“先鋒者"10號探測器,成為距地球最遠的人造物體。
2010年11月5日(北京時間11月6日),NASA宣布,“旅行者”1號太空探測器已經到達太陽系的邊緣,并且正在飛入一個此前從沒有探測過的太空區域?!奥眯姓摺?號的旅程是一個科學上的里程碑。這是第一次,一個人造物體旅行了135億千米(84億英里),大約相當于從地球到太陽的距離的90倍。
相關學科
數學:“嫦娥”升空是中國航天科技的又一次進步,這一素材可在2011年中考數學里以題目背景的形式出現。
物理:在火箭點火、發射、變軌到著陸的整個過程中,涉及的物理知識點有內能與機械能的轉化、力的相互作用、力和運動的關系、新能源、物態變化、簡單運動的計算、壓強、聲現象、月球表面引力大小等。
化學:航天事業也少不了化學,與其相關的化學知識有燃燒、氧氣、二氧化碳、環境保護等。
原創試題
數學
1.在衛星發射過程中有一個重要的節點就是星 箭分離,大家可能會問,這個分離以后火箭去 哪了?火箭分離以后,助推器和一級整流罩都 落在陸地上,二級是落在太平洋公海上,三級 是留在軌道上,衛星整流罩落在重慶綦江縣境 內,這個事件是__________事件。
2.嫦娥二號衛星在100千米軌道飛行時將面臨高 溫,衛星上受到光線照射的部分溫度高達 100℃,而沒有光線照射的地方會在零下20%, 衛星的兩面相差( )
A.80℃
B.120℃
C.100℃
D.20℃3.人民網科技頻道轉載了“嫦娥二號”衛星在100 千米軌道飛行時的圖片,我們把月球看作一個 圓,衛星繞月飛行的100千米軌 道看作一個圓,如圖1所示,那么 兩圓的關系是(
)
A.相交 B.內含
C.內切 D.外切
4.“三號丙”火箭采用三級棒助推方式,通過 不斷加力,達到將“嫦娥二號”送入月球軌道, 點火后,一級火箭用160秒將“嫦娥二號”送到 距地一定距離的高空后完成使命,二級火箭用 400秒將“嫦娥二號”送到距地一定距離的高空 后完成使命,一、二級火箭共將“嫦娥二號”送 到距地140千米的高空,如果在此過程中火箭 運行的速度不變,請問一級火箭和二級火箭各 運載“嫦娥二號”飛行了多少千米?
5.1766年德國人提丟斯發現,太陽系中的行星到 太陽的距離遵循一定的規律,如下表所示:
第7顆行星到太陽的距離是_____天文單位。
6.如圖2,在某海域內有三艘軍艦A、D、C、軍艦C在 軍艦A北偏東60°方向上,軍艦D在軍艦A北偏西 60°方向上,一艘宇宙飛船返回艙因故障降落 在軍艦A北偏東30°的方向75海里B點位置處,此 時發現返回艙漏水,海水以每6分鐘40千克的速 度滲入船內,當返回艙滲入的海水總量超過 750千克時,返回將沉入海中,同時在C處測得B 在軍艦C的北偏西75°方向上,問哪艘軍艦離B處 最近,且這艘軍航至少應以怎樣的航行速度駛 向B處才能完成救援(要求計算結果保留根號)?
7.旅行者1號上攜帶了一張圓形銅質磁盤唱片 (如圖3所示),內容包括用55種人類語言錄制 的問候語和各類音樂,旨在向“外星人”表達人 類的問候,請你用尺規作圖確定它的圓心。
8.已知旅行者1號的某 一時間飛行軌道是雙 曲線的一支,如圖4所 示,一位天好者 在一張矩形紙上繪制 了該飛行器的運行軌 道的示意圖,并將示 意圖放人直角坐標系
中,如圖5所示。在平面直角坐標系中,函數y= m/x(x>0,m是常數)的圖像經過點A(1,4)、點B (a,b),其中。>1,過點A作x中的垂線,垂足為C, 過點B作y軸的垂線,垂足為D,A C與BD相交于 點M,聯結AD、DC、CB與AB,
(1)求m的值;
(2)求證:DC∥AB;
(3)當AD=BC時,求直線AB的函數解析式,
物理
9.美國“旅行者”1號探測器飛行33年后到達太陽 系邊緣區域,正向更遠的太空飛去。如果探測 器所受外力全部消失,那么探測器將( )
A.沿原來路徑返回地球
B.沿原方向做勻速直線運動
C.立刻靜止
D.沿原方向做減速直線運動
10.“旅行者”1號探測器從宇宙向地球不斷的發射 信號。探測器發回的無線電波屬于( )
A.電磁波 B.可見光
C.超聲波 D.次聲波
11.“旅行者”1號探測器上攜帶了一張鍍金銅板 聲像片和一枚金剛石唱針,之所以采用金剛 石材料作為唱針,是因為金剛石的_________大。
12.人造衛星或者空間探測器都是由火箭搭載升 空的,如圖6所示,火箭發射時,在發射臺下有一 個大水池,讓高溫火焰噴到水中,通過水 ___________來吸收巨大的 熱量,火箭升空瞬間, 看到的白色“氣團”是 水蒸氣________(填物 態變化名稱)形成。
化學
13.我國使用“3號甲”運載火箭將“嫦娥二 號”送上月球軌道,該運載火箭的動力是由高 氯酸銨(NH4C104)分解所提供的,反應方程式 為2NH4C1O4=N2+Cl2+4H20+202, 請判斷該反應的基本反應類型是( )
A.分解反應 B.化合反應
C.置換反應 D.復分解反應
14.“嫦娥二號”衛星發射成功,標志中國航天的 月球之路又跨了一大步。
(1)“嫦娥二號”使用的燃料是液氫,助燃劑是 液氧。氧氣從淡藍色液體變成無色氣體發生 了______變化,氫氣燃燒的化學方程 式為__________。液態氫作燃料除燃燒時產 生較大的推動力外,另一個優點是________。 對于目前全世界出現能源危機,以及燃燒對 環境的影響,我們應該合理開發利用的新能 源有(至少填兩種)__________。
(2)月球上的3me(3表示相對原子質量)蘊藏 量巨大,探月的目標之一是探測核聚變燃料 3He的分布。地球上的氦元素主要以4He形式 存在。從原子的構成來看,3He、4He兩種原子 的_________數不同,化學性質__________。
(3)“嫦娥二號”的另一個目標是進一步探測下 列14種元素的含量和分布:K、Th(釷)、U (鈾)、0、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti(鈦)、Na、Mn、Cr (鉻)、Gd(釓)。其中屬于金屬元素的有 __________________種。
(4)月球表面富含鈦鐵礦,鈦因其硬度大、熔點 高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等優良的性能。被 譽為“未來金屬”。我國四川省有大型釩鈦磁 鐵礦,由釩鈦磁鐵礦提取金屬鈦的主要工藝 過程如下:
①鈦鐵礦的主要成分是FeTi03(鈦酸亞鐵), 其中鈦的化合價為_________價。
1發揮航空、航天、民航“三航”特色優勢
立足江蘇,積極實施民,整合資源,加速形成學校向產業技術轉移的有效機制南京航空航天大學是具有良好軍工技術基礎的綜合性研究大學,研發了一大批運用于國防的高新技術和科技成果,這些科技成果在民用市場同樣有著巨大的發展潛力。因此,發揮國防特色,積極推進軍工技術向民用市場轉移,勢在必行。針對國民經濟和江蘇省發展,中心加強引導軍用技術與民用市場的融合,使國防科技在服務軍工科研和生產的同時,為地方經濟和發展做出突出貢獻,賦予學??萍脊ぷ餍碌脑鲩L點。有效形成了軍民融合、軍民互相促進的良好局面。例如,在民用航空發展需求方面,中心重點在通用航空設計制造、航空規劃與交通管理、民營運營與空港經濟、飛機運行與安全保障、民航培訓與先進訓練等方面加快推進技術轉移和輻射,先后為鎮江新區、揚州新區、南京江寧區等地方政府開展航空產業和空港經濟規劃,與南京祿口國際機場、無錫蘇南國際機場、杭州蕭山國際機場、上海機場集團公司等20余家省內外機場,中國南方航空集團公司、中國民用航空局華東管理局等航空公司和空管部門,江蘇航空產業集團、中國電子科技集團公司第二十八研究所、中國商用飛機公司等科研院所和大型企業建立產學研合作關系,推動我校特色“三航”技術在相關領域迅速應用和轉化。
2參與行業共性、關鍵性技術的研究
積極與地方政府、企事業單位共建合作平臺,開展產學研合作,服務地方經濟發展中心以國家重點發展的主導產業為抓手,充分利用學校人才、特色優勢學科和最新科技成果的優勢,積極融入區域創新體系的建設,加強與各級地方政府和企業構建合作平臺,走政產學研合作之道路。同時,企業單純依靠內部技術創新活動實現技術創新能力提高越來越難,需要與外部知識源的合作,因此,校地合作、校企合作已成為地方經濟快速發展、企業提高技術創新能力的有效途徑。中心先后與南京六合區、張家港、連云港、蕭山、武義等19個省內外城市共建南航國家級技術轉移中心分中心,同時在高端裝備制造、新能源、新材料等領域與政府以及企事業單位建立研究院、研發基地、工程中心、聯合實驗室等36個技術創新平臺。這些平臺的建立,大大加快了學校最新科技成果向地方轉移,促進了當地經濟及企業的快速發展。中心依托我校在航空航天民航等領域的國家重點學科、國家優勢學科創新平臺、國家重點實驗室等科技創新平臺,圍繞國家和區域產業需求,積極參與行業共性、關鍵性技術研究,促進科技創新成果的轉化,顯著提升相關行業的發展水平。例如,在江蘇省重點發展的新能源產業領域中,中心以我校作為首席單位承擔的三項國家“973”項目為基礎,整合學校在力學、電子信息和機械自動化等學科方面的科研成果及人才團隊,與無錫市展開了全面合作,將“973”項目、國防預研項目等研究的創新成果成功應用到無錫的風電產業,開發出了全球首創的MW級竹質復合材料風力機葉片,共建無錫市風電設計研究院、南航無錫研究院等創新平臺16個,有效推動了無錫市在裝備制造、新能源等優勢戰略新興產業的發展。
3以企業需求為導向
加速科技人員服務企業長效機制建立,有效推進學校最新科技成果轉化成社會生產力科技人員服務企業為我校、地方企業、科技人員等搭建了交流合作平臺,推動我校最新科技成果迅速向企業集聚,對幫助企業攻克技術難題、提升企業技術創新能力和競爭力、促進先進適用技術向現實生產力轉化、促進地方經濟發展等方面起著至關重要的作用,也是我校技術轉移中心的職責所在。一方面主動貼近企業,挖掘企業技術需求,積極構建企業、中心數據共享平臺(南京航空航天大學技術轉移中心網站),主動聯合企業開展技術開發、技術咨詢、成果轉化等多形式、多層次的合作,積極推薦教授、博士柔性進企業,直接參與企業技術創新工作,有效開展科技人員為企業服務。另一方面完善制度、規劃激勵措施,制定各類學科及技術團隊的產學研合作策略,實現重點(特色)學科服務重點產業,不斷提升中心綜合服務能力。同時,中心著力建設打造科技人員服務企業的技術轉移人才體系,多次組織涵蓋科研老師、學院科研秘書、技術經紀人及中心管理團隊等技術轉移各個層面人員的技術轉移業務培訓,打造一支專業水平高、視野開闊的創新型科技人員服務團隊,為服務企業工作打下堅實基礎,不斷強化和提升中心服務人員在市場經濟條件下的綜合服務能力。
二小結
關鍵詞:3D打印技g;航空航天材料;智能化設計;作用
中圖分類號:TP399 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)01-0103-01
隨著科學技術的不斷發展,航空航天領域也呈現出前所未有的發展新態勢。航空航天材料的設計也在向多樣化、智能化及信息化方向發展。但是在材料的設計過程中仍然面臨著設計成本高、設計精確度要求高等問題,這就要求設計者們必須嚴密地設計出需要的航空材料,并且盡可能地減小誤差,這也給設計者帶來了很大的技術難題。3D打印技術為此類問題的解決提供了新的方案[1]。
1 3D打印技術的概念及發展特點
1.1 3D打印技術的概念
3D打印技術即一種快速打印樣品成型技術。其原理是將金屬粉末或塑料粉末等當做打印“墨”,根據數字模型要求,再通過逐層打印的方式打印出成品,這種技術在國外也被稱為“增材制造”。3D打印技術的發展得益于計算機技術的不斷創新與突破,其打破了傳統打印的意義。此外,隨著3D打印技術的不斷完善與成熟,其越來越多地應用于生活、社會活動以及高科技等各個方面,諸如航天航空領域,對于我國高科技的發展有著重要的意義。
1.2 3D打印技術的發展特點
3D打印技術發展歷程大致如下:1984年的基于數字資源的三維立體模型打印技術、1993年發明的3D印刷技術(3DP)、1996年具有真正意義上的的“3D打印機”問世、2005年第一臺彩色“3D打印機”――Spe問世、2010年可以打印整個身軀轎車的“3D打印機”出現、2011年能夠打印飛機的“3D打印機”出現。3D打印技術在不斷朝著復雜、多樣化以及高科技等領域的方向發展。因為其不需要傳統的機械加工或制造模具就能直接根據計算機圖形數據生成任何形狀的物體,極大地縮短了產品的生產周期,提高了產品的生產效率。這對航空航天材料的智能設計起著很大的作用[2]。
2 3D打印技術運用于航空航天材料設計上的優勢
2.1 節省材料
一個飛機機身的模型需要許多零件和部分組成,而應用3D打印技術之后,不用剔除航空材料的邊角料,提高了材料的利用率。此外,3D打印技術取代了傳統的大規模、占用空間以及耗人力等的生產線,從而最大化地節省了材料,降低了成本。
2.2 制作材料精度高
材料的精確設計是確保航天航空領域安全發展以及快速發展的最基本要求。而傳統的材料設計技術無法保證人為的錯誤以及將誤差降到最低等,這就限制了航天航空的發展。因此,3D打印技術運用于航天航空領域時,給航空航天的智能化材料設計帶來的將是質的飛躍與創新。
2.3 無需傳統模具
3D打印技術在智能化材料設計過程中不用使用傳統的刀具、機床以及其他磨具,通過將產品的外形等通過計算機技術如AUTO CAD技術設計出來,然后直接打印生成實物產品。這在很大程度上簡化了傳統磨具下的制造工藝。
2.4 縮短材料制作周期
3D打印技術可以自動、快速、直接和精準地將計算機中的三維設計轉化為實物模型,甚至能夠直接制造零件和模具,繞過了傳統的制造工序,從而有效地縮短了材料設計的研發與制作周期。
3 3D打印技術對航空航天材料智能化設計的促進作用
3.1 促進了航空航天材料設計技術的革新
3D打印技術的運用加快了其材料智能化的設計進程,打破了傳統的設計思維和方法,使得航天領域設計技術的不斷發展及完善,更是將高科技與制造業設計的結合推向了一個新的高度,加快了智能設計技術的發展與革新。
3.2 促進了航空航天材料設計成本的降低
在航空領域,不管是創新設計還是機械制造,都需要嚴密規整的模型。在造一架飛機時,要經過無數的模型模擬,而每一次模型的制造以及模擬都需要很大的財力支持。而應用3D打印技術,這種資金消耗將得到大幅度降低。3D打印技術依靠高精確度使得設計時模型能夠精準使用物料,這使得設計材料時所使用的資金的到合理的運用。
3.3 促進了航空航天材料設計的創意性發展
在航空航天領域,其運用3D打印技術可以促進材料設計的智能創新,可以促進飛機機身的多形狀化發展、零件的多顏色發展等。在使用3D打印技術之后,我們有理由期待一種更先進更具有創意性的航空航天產品。
3.4 促進航空航天材料設計的人性化發展
運用3D打印技術實現材料設計智能化之后,材料制作可以向著個性化、多樣化方向發展,例如:我們可以根據每家航空公司理念等的不同設計出富有個性化、突出其理念的產品,而不是趨同的制作,比如航天飛機上的座椅可以根據員工的操作習慣以及身體結構量身“3D”打造。這體現出材料制作的個性化,而這得益于3D打印技術的運用。
4 結語
綜上所述,筆者認為基于計算機技術的3D打印技術以其高精確度、高生產率等特點將快速融入航空航天領域材料的智能化設計。但是,目前該技術仍然存在著強度低、材料存在局限性等缺點,因而其應用范圍還不是太廣泛。不過我們相信,3D打印技術的進一步完善會深刻的影響我們生活。
參考文獻:
關鍵詞: 電子束焊;激光焊;攪拌摩擦焊;線性摩擦焊;擴散焊
中圖分類號: V26 文獻標識碼: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生原子間結合的加工工藝和聯接方式。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,焊接技術有著舉足輕重的地位。
1電子束焊
電子束焊( EBW)是在真空環境下利用會聚的高速電子流轟擊工件接縫,將電子動能轉變為熱能,使被焊金屬熔合的一種焊接方法。作為高能束流加工技術的重要組成部分,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、焊接質量穩定和易實現自動控制等突出優點,也正是山于這些特點,電子焊接技術在航空、航天、兵器、電子、核工業等領域已得到廣泛的應用。在航空制造業中,電子束焊接技術的應用,大大提高了飛機發動機的制造水平,使發動機中的許多減重設計及異種材料的焊接成為現實,同時為許多整體加工難以實現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成功地解決了航空、航天業要求各種焊接結構具有高強度、低重量和極高可靠性的關鍵技術問題。所以在國內外的航空和航大工業中,電子束焊接已成為最可靠的連接方法之一。
2激光焊
激光技術采用偏光鏡反射激光產生的光束使其集中在聚焦裝置中產生巨大能量的光束,如果焦點靠近工件,工件就會在幾毫秒內熔化和蒸發,這一效應可用于焊接工藝。激光焊具有焊接設備裝置簡單、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行焊接、可焊接難熔材料等優點。激光焊接主要用機大蒙皮的拼接和機身附件的裝配。美國在20世紀70年代初的航空航天工業中,已利用15kW的CO2仿激光焊機弧光器針對飛機制造業中的各種材料、零部件進行了激光焊接試驗、評估及工藝的標準化。空中客車公司A340飛機的全部鋁合金內隔板均采用激光焊接,減輕了機身重量,降低了制造成本。
3攪拌摩擦焊
攪拌摩擦焊技術是英國焊接研究所(簡稱TWI)在1991年發明的新型固相連接技術,是世界焊接技術發展史上自發明到工業應用時間跨度最短和發展最快的一項固相連接新技術。它是利用一種非耗損的攪拌頭,高速旋轉著壓入待焊界面,摩擦加熱被焊金屬界面使其產生熱塑性,在壓力、推力和擠壓力的綜合作用下實現材料擴散連接,形成致密的金屬間固相連接。它具有無飛濺,無需焊接材料,不需要保護氣體,被焊材料損傷小,焊縫熱影響區小,焊縫強度高等特點,被譽為“當代最具革命性的焊接技術。美國 Eclipse公司在Eclipse N500型商務飛機制造中首次大規模成功運用了FSW技術, 包括飛機蒙皮、翼肋、弦狀支撐、飛機地板以及結構件的裝配等基本上全部利用攪拌摩擦焊技術制造,70%的鉚接被焊縫替代,不僅極大地提高了連接質量,而且使生產效率提高了近10倍,生產成本大大降低。波音公司將攪拌摩擦焊技術用于C-17和C-130運輸機地板的制造,利用攪拌摩擦焊代替緊固件連接,簡化了地板結構設計并提高了構件的生產效率,生產成本降低了20%??傊?,FSW技術正處于深入研究和推廣應用階段,存在著巨大的應用發展潛力。
4線性摩擦焊
線性摩擦焊是一種在焊接壓力作用下,利用被焊工件相對做線性往復摩擦運動產生熱量,從而實現焊接的固態連接方法。它具有優質、高效、節能、環保的優點。20世紀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動機整體鈦合金葉盤的制造。目前,線性摩擦焊已經廣泛應用于塑料工程和航空發動機葉盤式轉子的制造。
5擴散焊
擴散焊又稱擴散連接,是把兩個或兩個以上的固相材料緊壓在一起,置于真空或保護氣氛中加熱至母材熔點以下溫度,對其施加壓力使連接界面微觀塑性變形達到緊密接觸,再經保溫、原子相互擴散而形成牢固結合的一種連接方法。它具有接頭質量好,焊后無需機加工,焊件變形量小,一次可焊多個接頭等優點。擴散焊已在直升飛機上鈦合金旋翼槳轂、飛機大梁、發動機機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扇葉片等的擴散焊已應用于生產。
焊接技術是航空航天領域的重要連接技術,它在促進航空航天制造技術的發展、實現飛行器的減重、高效中發揮著越來越重要的作用??梢灶A見,我國航空航天工業在突飛猛進的焊接技術的推動下定將取得快速發展。
參考文獻
[1]黃剛.電子束焊接技術在航空產品中的應用[J]. 四川兵工學報,2010,31(5):73-76.
[2]毛智勇.電子束焊接技術在大飛機中的應用分析[J].航空制造技術,2009,(2):92-94.
[3]張益坤,成志富.電子束焊接技術在航天產品中的應用[J].航空制造技術,2008,(21):52-53.
[4]康文軍,梁養民.電子束焊接在航空發動機制造中的應用[J].航空制造技術,2008,(21):54-56.
[5]王亞軍,盧志軍. 焊接技術在航空航天工業中的應用和發展建議[J].航空制造技術,2008,(16):26-31.
[6]沈以赴,顧冬冬,陳文華.航空航天焊接及成形典型技術[J]. 航空制造技術,2008,(21):40-44.
[7]丁麗麗,何旭斌,胡進.攪拌摩擦焊技術在軍用飛機航空修理中的應用[J].電焊機,2004, 130-134.
[8]巖石. 航空航天先進特種焊接技術應用調查報告[J]. 航空制造技術,2010,(9):58-59.