緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇航天技術的發展范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
中圖分類號:X738 文獻標識碼:A
我國是世界四大文明古國之一,盡管航空航天科技屬于現代化科技的研究成果,但是早在2000多年以前,我國和航空航天科技就已經結下了不解之緣,無論是歷代史冊還是民間傳奇話本小說中都有著許多行有關的神話傳說,比如我國最著名的“嫦娥奔月”這一神話小說,此外還有魯班制作木鳥等的飛天嘗試,這些豐富的想象和勇敢的嘗試對于現代航空航天技術的萌芽有著非常重要的推動作用。
1航空航天的概念和發展歷程
1.1航空航天的概念
二十世紀以來,人們在對自然進行認識和改造的過程中,所以取得的最大的成果就是航空與航天,航空航天科學技術的發展對我們的生活產生了非常重要的影響,標志著人類文明發展到一個新的高度。
生活中人民一提到“航空航天”,首先想到的就是火箭、載人宇宙飛船等的發射,但是這種認識實際上是錯誤的,事實上,航空航天也并非是一個單詞,而是一組詞語,航空和航天分別有著自己的概念:所謂航空指的是地球的大氣層范圍之內,飛行器所進行的航行活動。而航天則是指飛行器在沖出大氣層之后的宇宙空間所進行的航行活動。
1.2航空航天的發展歷程
一直以來,人類都沒有停止過對宇宙的探索和對飛翔的追求。在二十世紀以前,由于受到較低的科技和生產力水平的限制,人民對于宇宙的探索和對飛翔的追求都只能通過想象來進行,盡管有很多先驅者做了一些努力和嘗試,例如我國西漢時期的滑翔嘗試等,但是都收效甚微。直到18世紀熱氣球的成功升空,人們終于拉開了實現飛翔夢想的序幕。而人類在天空翱翔這一夢想的真正實現實在二十世紀初期,第一架可操縱的飛機被發明出來,并且成功飛行。此后,許多專家人士堅持不懈的努力研究飛行科技,大大促進了航空科學技術的發展,增強了人類探索和征服宇宙的信心。二十世紀中期,第一個人造地球衛星的成功發射是航空航天科技發展的重要里程碑,人們開始正式對宇宙進行探索。
在二十世紀,航空航天進入了科技和事業雙發展的“期”。在這一時期,人類的科技發展水平有了質的突破,社會生產力水平也大大提高,這都大大促進了航空航天研究成果的出現。盡管目前人類所進行的航空航天活動仍然處于初級階段,但是其所起到的作用和產生的影響已經覆蓋了人類生活的方方面面,所以非常有必要進行航空航天知識的普及。
2普及航空航天知識的必要性
在現代世界追求和平的浪潮下,航空航天活動在進行的過程中一直都是以和平、為全人類造福為主要目標的。盡管現在的航空航天活動的初始目的都是為國家軍事進行服務,但是其所造成的影響范圍并非局限于軍事領域,它對社會生活和國民經濟的發展也產生了非常重大的影響。
2.1對人們探索、熱愛科學精神的鼓勵
航空航天技術是人們對于宇宙這一未知世界進行探索所取得的重要成就,具有著鼓舞人心的作用;此外,航空航天技術融合了當前世界各種高新技術,是對人類科技水平進步以及科技人勇往直前、不畏風險精神的完美展示。所以,大力普及航空航天知識可以讓人們近距離接觸到當前世界高新技術的研究成果和科技人的精神,有助于提高國民素質和探索、創新精神。
2.2對青少年有著特殊的教育意義
向廣大青少年進行航空航天技術的普及,能夠極大地吸引青少年對于航空航天科學技術知識以及對自然和宇宙進行探索和改造的熱情,提高他們對科學和自然學科的學習興趣。但是對青少年進行航空航天知識的普及并不代表要求青少年要將學習和工作方向定位為航空航天科技工作。其更深層次的意義是幫助青少年學會從微觀到宏觀的角度觀察和認識世界,了解到世界的廣大和宇宙的浩渺,從而幫助他們樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,因此普及航空航天知識對于青少年來說,有著非常重要的意義和必要性。
2.3有著相當的經濟價值
航空航天技術與其他科學技術相互結合開創出大量的新型技術途徑,而這些技術途徑的使用為國民經濟的發展帶來了巨大的經濟效益。其中最為典型的就是衛星通信技術,它以其高度的靈活性和可靠性、高質量和高容量以及超遠距離等優點成為現代人們進行信息通訊的首選。除此之外,還有地球資源衛星的運用,大大降低了人們進行地球資源的普查的時候所消耗的成本,而且避免了各種意外的發生,大大保障了人身安全。
3結語
盡管目前我國在航空航天技術和事業方面取得了相當矚目的成果,但是與西方的發達國家相比,我國的航空航天科技水平仍然處于相對劣勢的地位,因此我國需要大量新鮮的航空航天技術專業人才和創新型人才的加入,但是當前我國民眾對于航空航天知識的了解遠遠不夠,尤其是青少年對于航空航天技術的熱情和興趣非常的低,因此,非常有必要進行普及航天航空知識活動,從而提高我國人民尤其是青少年對于航空航天技術的興趣和熱情,為我國航空航天技術的發展培育一批有生力量。
參考文獻
0 引言
科學技術是航天技術的基礎,而航天技術集合了現代許多科學技術的新研究成果,所以航天技術也是科學技術的延伸和發展。航天技術的發展,不僅僅預示著一個國家在該方面的強大,更是顯示著整個國家科學技術水平的卓越及國力的雄厚,不可否認的是我國在航天技術的地位在世界上是首屈一指的。但是不能單單以發射了多少衛星、發送了多少載人航天飛船、研制了多少火箭和飛機來看出一個國家在該方面的實力,而如何確保航天員的人身安全和航天設備高效、順利的運行也是其中非常重要的指標。下面就航天項目技術狀態管理展開論述。
1 航天項目技術狀態管理概述
技術狀態管理,顧名思義屬于管理系統的一個工具,也是項目管理中十分重要的一種管理途徑。技術狀態管理一詞對于航空行業專業人士來說并不是陌生詞語,而人們也可以在不同的科研、技術項目中領略到技術狀態管理的重要性。只不過技術狀態管理一詞的是從航天項目中引進而來,且技術狀態管理一詞以及技術狀態所選擇的方法最早源自于20年代中期的美國軍事行業,自此才廣受各領域人們推廣開來。技術狀態管理自出現以來發展比較快,從20世紀末期開始技術狀態管理有了突飛猛進的發展,并且ICM率先提出CMII,并給出了一整套有關技術狀態管理的規范定義。
20世紀中期,美政府軍事相關企業首次提出軍事武器的采購計劃,并擬定出了相關合同。該合同較傳統不同的是對軍事武器的技術性提出了更高的要求。在高要求提出的同時,美軍方意識到自己必須要對相關技術項目研發進行約束和監督,如果沒有對軍事項目進行規范和管制,所研發出來的產品往往不合格。因此,美方政府自發規定一些條例,要求軍事武器研制商家必須要保證產品質量,此時,技術狀態管理的雛形已經形成。隨著航空航天的快速發展,美方政府加大了對項目的監管力度,先是建立AFSCM標準,又在90年布MIL-STD-973標準,伴隨著技術狀態管理的高速提升,又制定了EIA-649新標準。EIA-649也是我國至今航空航天行業的項目參考執行標準。
2 航天項目技術狀態管理信息系統
在航天項目技術狀態管理運行中需要技術狀態管理信息系統的支撐。如果在對航天項目技術狀態管理中仍然沿用最傳統的管理手段,必定影響航天項目整個實施工作,而陳舊的信息系統也會導致航天項目的運行效率降低。在這種情況下,就需要相關航天項目研發人員運用先進管理技術、信息技術、智能網絡等技術狀態管理信息系統 來保證航天項目中信息傳遞的精確高效運行,同時可以為航天工作人員提供更加便捷、高效的管理空間。技術狀態管理信息系統在航天項目中的應用有以下。
首先,基于高效的信息系統,航天項目可以更加快捷精確地對自身技術狀態存在的問題進行檢查,最重要的是根據信息系統的相關警示,航天研發人員也可以根據檢查結果來確保航天項目的安全性
問題。
其次,信息系統最明顯的用途就是方面航天項目操作人員在執行工作中可以明確顯示上級所的指示和信息。只有經過系統審核的信息才可以被系統納入數據庫,信息才能正確無誤傳達到位。
最后,航天項目執行中會有大量數據信息等待工作人員處理,管理信息系統則可以將批量信息自動錄入、更改、刪除,免去了工作人員不必要的手工麻煩。
3 航天項目技術狀態管理的主要功能
眾所周知, 自從美國“挑戰者”航天飛機悲劇事件之后,全球人們都開始重新審視技術狀態管理在航天項目中的影響。毋庸置疑,航天項目技術狀態管理是個過程,只有做好過程中系統的控制、信息的精確才能夠發揮航天項目技術狀態管理的主要功能。PTC中國區航空國防行業業務發展經理余定方曾經說過:“技術狀態管理確保了從產品的需求、設計、制造,到最后投入實際的運營,以及維護維修的產品全命周期過程中,產品性能、功能和物理特性的一致性。”很顯然,航空項目技術狀態管理確實關系著航天工作人員的生命、財產
安全。
3.1 技術狀態標識作用
依據各種不同的方式來確定航天項目的技術狀態是否良好。按照MIL-STD-973標準,由功能基線、產品基線、分配基線三種基線來判斷航天項目技術狀態。
3.2 技術狀態控制作用
在明白航天項目技術狀態情況之后,要根據項目運行中的變化來不斷調整技術控制管理,這就要求對航天項目中的任何變動都必須做到嚴格控制。首先,必須嚴格加強對更改過程的控制。其次,在航天項目執行時難免因為估算差錯產生一些效果偏差,這就需要對細微偏差做到精確控制。
3.3 技術狀態審核作用
該功能作用非同尋常,航天項目依據技術狀態管理的安全保證才得以正常運行,只有從根本上確保航天項目每一處環節的安全運行,才能夠在此基礎上保證航天項目順利完成。技術狀態審核中經常遇到一些問題,只有對項目進行功能審核和物理審核,才可以避免一些常見問題發生。
3.4 技術狀態紀實作用
無論哪種航天項目,在整個項目實施過程中都是一個可以記錄下來的歷史,因此可以說技術狀態紀實正是對整個過程最有憑據的記錄。只有在項目實施過程中明白該項目的缺點、成績,只有將整個項目運行記錄成可讀性數據,才可以將項目完整進行。技術狀態紀實為航天航空行業提供了充足的歷史追蹤空間,也在一定程度上促進了航天項目在正確軌道上的發展越來越可觀。
4 結論
通過本文對航天項目技術狀態管理的概念、由來、相關信息系統和功能的簡單介紹可以看出航天項目產品是關系到相關人員的性命的技術產品,為了保障航天設備高效、順利的運行和航天相關人員的人身安全,航天技術對產品的要求是非常苛刻的,它的規范和管理容不得半點馬虎存在。希望通過本文的簡單分析能夠引起更多的人對航天項目技術狀態管理進行研究,希望我國在航天項目技術狀態管理方面能夠越來越規范,同時也希望我國航天項目技術管理的研究越來越多,以便保證我國航天事業能夠更進一步向前發展。
參考文獻
[1]陳明麗,高德記.技術狀態管理及實踐[J].航空兵器,2003(4):36-38.
[2]章引平.技術狀態記實——兼談技術狀態管理信息系統[J].航空標準化與質量,1988(8):19-24.
[3]諸一維.采用航天產品項目管理國際標準的研究[J].航天標準化,2005(8):1-8.
[4]諸一維,羅瑛.QJ 3118-99《航天產品技術狀態管理》介紹[J].航天標準化,1999(10):14-17.
[5]常燕青.項目管理在技術狀態管理系統中的應用研究與實現[D].南京航空航天大學,2004:17-19.
[6]盧曉青,劉靖.航空新研電子元器件技術狀態控制探討[J].航空標準化與質量,2011(4):37-39.
在中國運載火箭技術研究院工作的20年間,他先后負責科研生產、質量管理等多項工作,涉及了運載火箭研制管理的許多重要環節。航天技術特有的嚴密性、精確性讓這些工作在旁人眼里都十分艱苦,但李洪認為,這些工作就像一趟神奇的旅行,讓他享受其中。用他自己的話來說:“我這個人興趣愛好廣泛,但更熱愛祖國的航天事業,只要投入到火箭的研制發射中我就信心十足,就精神百倍。”在這片誕生光榮與夢想的土壤,每一枚運載火箭的成功發射,都能讓他興奮不已。
遨游太空是中國人的千年夢想,也是幾代航天人的心血結晶。2003年“神舟五號”載人航天飛行時,李洪就在發射現場,他知道此次發射任務的重要性,畢竟是中國首次載人航天飛行,“人命關天啊”,李洪的腦海里不時閃過這句話,興奮而緊張。當發射成功的消息被大聲宣布出來,李洪從座位上一躍而起,與身邊每一個人緊緊擁抱,滿眶熱淚痛快地潸然落下。
“神舟五號”的發射,是李洪記憶中最珍貴的片段之一,他坦言,不管過去多少年,只要想到這一幕,他都會感到無比的自豪。
“更上層樓”的責任心
在享受工作帶給他快樂的同時,李洪也在運載火箭事業上領受過悲痛的回憶。1996年,中國一枚運載火箭在發射時出現意外,李洪的兩名同事還因此殉職。
火箭發射失敗讓李洪震驚并痛心,而同事的殉職更是讓他傷心不已。此后發生的事情則更讓人憂心,在這次事故之前,中國的運載火箭在國際上口碑良好,價格較低,在運載火箭商業發射市場上有著很強的市場競爭力,原本已經簽下了不少發射合同,但隨著發射的失敗,客戶對中國運載火箭的信心產生了動搖,并且在此后的很長一段時間內,中國運載火箭技術研究院沒有再拿到一份運載火箭的商業發射訂單。
正因如此,李洪在負責質量管理工作時,堅持實行“零缺陷”質量管理理念,嚴格對待產品質量,在這一點上,原本隨和、幽默的李洪異乎尋常的嚴厲,他表示,航天企業是特殊的“三高”行業:高投入帶來高產出,更伴隨著高風險。高風險在于其產品一般是在惡劣環境中使用,而且一旦使用,就不可逆轉。因此,指揮員按下發射啟動按鈕的瞬間,既宣告了對產品的正式使用,又檢驗著無數航天人的責任心。
即使在“神七”航天任務圓滿完成后的今天,李洪在談到運載火箭的質量問題時仍顯得嚴肅而謹慎:“中國古語有云‘千里之堤,潰于蟻穴’,每一個航天型號產品都是由數以萬計的元器件、零部件構成的整體,即便是一個小小的螺絲釘、一根導線、一個焊點出了問題,甚至一個細微的多余物存在,都將導致整個型號任務的失敗。細微程度比蟻穴有過之而無不及。而一枚發射載人飛船的火箭試驗費用價值不菲,凝聚著成千上萬人的辛勤勞動,一旦發射失利,將給國家造成重大的經濟和聲譽損失。特殊的風險決定了特殊的質量,特殊的質量要求更上一層樓的責任心。航天高科技企業的質量觀已經遠遠超越了簡單利益層面,上升到“質量是政治、質量是生命”的高度。這種質量,關系著國家的地位和形象,關系著國防建設大局,關系著民族尊嚴,在載人航天工程中更是與人的生命緊密地聯系在一起,因此,勢必要求更為過硬的技術,更為嚴絲合縫的質量標準。”
在介紹近年來中國運載火箭技術研究院所采取的質量管理體系時,李洪說:“我們在零缺陷管理理念的指導下,在產品出現問題前就做出了有效地預防,比如,謹慎、細致地制定設計試驗發射的規章制度,并嚴格執行落到實處,在尋找問題的過程中,從產品的設計方案提出到最終開始正式生產的過程中,都加以嚴格的監控,找到問題后迅速將其解決,這樣就形成了一個完整的閉環模式,不給問題的產生留下任何接口。”擔任研究院院長后,他依然把加強質量管理作為重點工作來抓,在二號F遙七火箭質量評審會上,李洪嚴肅地要求:“我們要以對國家對人民對歷史高度負責的態度,增強歷史使命感,以最嚴最慎最細最實的工作作風,確保載人航天的工程質量。”
中國運載火箭技術研究院十幾年嚴格質量管理,使中國運載火箭發射捷報頻傳,自1996年以來,系列運載火箭已經連續69次成功發射,其中,中國運載火箭技術研究院研制的運載火箭已經連續49次成功發射,中國火箭在國際市場的良好口碑重新鑄就。2008年,在成功將一顆尼日利亞衛星運送進太空后,又成功發射委內瑞拉衛星,火箭重新回到了國際市場中。
“新時期”有“新挑戰”
近年來,中國運載火箭技術研究院在大力開展技術創新,狠抓運載火箭質量的同時,也在積極地發展航天技術應用產業和航天服務業。李洪認為,發展軍工產品是中國運載火箭技術研究院的歷史使命,是增強國防實力的需要,容不得半點馬虎,而發展航天技術應用產業和航天服務業對實現研究院更好更健康的持續發展,同樣有著舉足輕重的地位。
事實上,在改革開放之初,中國運載火箭技術研究院經歷了一個發展中的動蕩時期,當時,政府放開了對研究院經營權的管理,研究院的很多員工開始三五成群地組織民用產品的生產,但產品都不具備過硬的市場競爭力,很快就被市場淘汰,另外一些員工選擇了跳槽,李洪介紹,當時的人員流失相當嚴重,以至于一些知名企業都直接將接送員工上下班的班車停到了研究院門口。
這段經歷讓李洪痛心不已,不少當時的同事、戰友都在那個時候分道揚鑣。他暗下決心,再也不能讓“班車停到大門口”的事情發生,而要想徹底杜絕這個現象,一是要實現內部職工的個人價值,二是要軍品民品兩手抓。
正是因為經歷過這樣的坎坷,李洪接任院長后,把打造職業化團隊作為提高企業核心競爭力的重要舉措,制定干部員工量化考核標準、職位晉升標準和任職資格體系,實現崗位與能力的有機結合。原本酷愛籃球的李洪這樣向我們解釋了他關于職業化團隊的理解:“搞火箭這么多年,我深刻體會到這是一個浩大的系統工程,個人的力量是重要的,但是沒有一個人能夠僅僅憑借自己的力量獨立完成一枚火箭的研究開發,我們需要有一個團隊。這就像組織一支球隊一樣,要萬無一失地打好比賽取得勝利,就一定要把球隊狀態調整到最好,把這支隊伍各個環節可能會存在一些薄弱環節和隱患找出來。怎么找?需要每一個成員的努力,需要每一道程序的高標準嚴要求。只有這樣,整個隊伍才能被串聯起來,形成一股強大的向心力,而事實證明,這種向心力遠比每一個個體的力量要強大得多。”
近年來,在中國運載火箭技術研究院的發展規劃中,航天技術應用產業和航天服務業所占比例越來越高,在“十一五”規劃中,280億的經濟指標中,航天技術應用產業和航天服務業占有180億的份額,已成為研究院最為重要的經濟來源。
在談到最近中國運載火箭技術研究院在航天技術應用產業和航天服務業上取得的成績時,李洪笑言,“航天技術應用產業和航天服務業近些年來確實有了不小的突破,航天煤氣化等新技術的應用,風力發電等新能源設備的開發,以及碳纖維、縫編復合材料等新材料的生產,為我們帶來了較為豐厚的收入,在這一領域我們還有很大的市場潛力,我們曾經落后,是因為起步晚,市場的規律還沒摸透,然而我們相信自己能夠繼續前進,畢竟我們有先進的技術和航天人特有的迎難而上的精神作為后盾”。
在最后談到對中國運載火箭技術研究院的展望時,李洪足足沉默了一分鐘之久,當他開口時已明顯有了一些激動:“中國運載火箭技術研究院是國防科技工業重要的骨干力量,肩負著提升我國綜合國力、展示大國地位和形象、增強民族自豪感和凝聚力以及促進國民經濟發展的重大責任。我們可以說,確保型號研制生產任務按期完成,確保型號任務發射成功,不僅是研究院發展的需要,更是富國強軍的需要。因此,我們要把對責任制的全面落實轉變為責任心的全面提升,把對成功的愿望和信心轉變為對成功十足的把握,把發展的機遇期轉變為能力的成長期,始終堅持遵循型號研制的客觀規律,吃透技術、吃透狀態、吃透規律,采取科學的方法,加強型號質量管理,有效控制技術狀態,提前認識并控制或消除型號研制過程中存在的技術風險,始終堅持以更加嚴謹的態度對待質量,從源頭抓起;從嚴控制、關注細節;堅決落實“零缺陷”質量管理,以更加求實的精神鉆研技術,以創新的精神瞄準世界一流水平,頑強拼搏、刻苦攻關,確保產品設計的可靠性。”這是一名“航天老兵”的心聲。
《經濟》:在今后,中國運載火箭技術研究院會以怎樣的理念來發展航天技術應用產業和航天服務業?
李洪:以前我院在發展航天技術應用產業和航天服務業時走過彎路,就是因為沒有從航天技術特點出發。當前,我院會充分利用航天技術優勢,大力加強航天技術應用產業和航天服務業,在做大做強一些重點項目的基礎上,輻射其他的中小項目,實現航天技術應用產業和航天服務業發展的市場化、產業化和國際化。
《經濟》:如今,中國運載火箭在國際市場的地位開始回暖,中國運載火箭技術研究院為此做出了哪些努力?
李洪:目前,我國的運載火箭技術處于國際領先地位,能夠取得如此輝煌的成就要得益于我院擁有一批技術精湛、作風過硬、勇于攻堅的人才隊伍。正是因為他們十幾年的不懈努力,才保證了系列火箭自1996年以來的連續成功發射,在國際上打響了火箭的品牌。同時,我院把運載火箭的質量視為生命線,在每一枚火箭的設計、試驗、生產、發射的過程中,嚴格加強質量管理,不斷在火箭的可靠性、安全性上下功夫,對火箭性能進行改進和完善,做到精益求精,提高我院火箭技術在國際市場的競爭力。當前,中國的運載火箭在國際市場還是很有競爭力的,而我院也會不斷的加強技術創新和提升整體能力,在國際市場上占有一定的市場份額。
《經濟》:您覺得中國運載火箭在國際市場的潛力還有多大?
據印度航天部1996~1997年度報告稱,印度已有227項航天技術轉移給工業部門(見圖1),其專業范圍包括機械和機電,電子和以計算機為中心的應用系統,光學儀器,通信、廣播和導航,化學制品和專用材料等(見圖2),涉及的大、中、小工業企業達500多家。
二、航天技術轉移后的投產情況
航天機構轉移給工業部門的都是成熟技術,所以投產都很順利。這些技術經過選項、試制、鑒定、正規生產,最后投入市場營銷。
印度航天部確定,快速查線機、微微安電流表、二進制移相鍵控調制器、鎖相回路跟蹤接收機、射頻功率計接口裝置、Ku波段卡塞格倫饋電器、折疊式傘狀天線、硅油,甚至通信衛星轉發器上的重要部件——輕型微波鎳鐵合金濾波器等都可以轉移給工業部門。
工業部門則選中了與聚酰亞胺膜鑄造、萬能試驗機、硅脫模劑、熱箔加熱器、隔振器以及電拋光裝置有關的技術。
印度航天研究組織與工業部門共同努力,選定了與機械加工、電子束焊、真空釬焊、高質量軟焊、玻璃-金屬密封、鍍金、溫度補償、校準等各種精密加工技術作為合作的項目。
自適應差動脈碼調制(ADPCH)譯碼器的樣機已經順利試制出來;振動/聲信號裝置、傳導式太陽反光鏡都已通過鑒定;大倍數放像機、600兆赫帶通濾波器已經成功地生產出來;使用SACIMAGE軟件包的圖像處理光譜卡不僅通過鑒定,而且得到印度航天應用中心的確認;ISROGIS地理信息系統軟件包的聯合開發工作已經完成,部分模塊已賣給不同用戶使用;多功能一條龍加工設備、數字式瀏覽系統、精密壓力傳感器、溫度傳感器、信號處理裝置、油料滅火器和機架吊具等,都已進入正規生產和市場螢銷。
隨著高技術產品的不斷生產和投放市場,大大提高了工業部門適應市場需求的能力。在印度航天部所屬的安得利公司(Antrix Corporation)進入世界航天市場之后,印度工業部門也開始參與這個市場的活動,提供滿足這個市場需要的技術和產品。
三、促進航天技術轉移的措施
印度航天機構在增強與工業部門的聯系,加速技術轉移方面做了大量工作,其中包括:
1.印度航天研究組織將其研制的各種產品編成通報、重要探索札記、技術札記等,提供給工業部門、潛在用戶和學會協會,讓他們了解自己的技術優勢。
2.印度航天研究組織所屬各中心積極參加與技術開發和利用有關的學術研討會和展覽會,向外界展示自己的學術成就。
3.舉辦計算機軟件演示介紹會,讓工業部門深入了解自己產品的性能,從中受益。
四、市場調查
了解市場動態,把握市場需求是研制和生產適銷對路技術和產品的重要前提條件,因此航天機構在步入市場時,曾對下列各個項目進行了初步市場調查和需求評估:
1.遙感應用的商業開發——對策研究;
2.廉價萬能試驗機的市場調查;
3.多普勒氣象雷達投產的可行性研究;
4.聚合物合金系統的市場和應用調查;
5.航天電信基地應用(數字式聲頻廣播)的市場調查;
6.航天氣象產品和服務的商業化研究;
7.地面遙測、遙控和通信設備的商業化;
8.擠拉機床的需求評估。五、印度航天研究組織的技術咨詢服務印度航天研究組織提供技術咨詢的目的,是讓工業部門和學會協會分享他們開發的技術與產品以及它所總結的專門技術知識。1982年以來,印度航天研究組織已經承辦了158個咨詢項目,其中主要有液力熱交換器的振動試驗,接收機系統和國家航天技術實驗室(NSTL)的試驗樣機,四層印制電路板的試驗與鑒定,高可靠印制電路板的布線和裝配培訓,紅外線掃描器定標,晶體振蕩器的試驗與鑒定,Ka波段雨衰減統計等。
六、航天技術轉移的效果
從古至今,人類一直在不斷努力擴展自身的生存空間,其活動范圍經歷了從陸地到海洋,從海洋到大氣層空間,再從大氣層空間到太空的逐步發展過程。人類活動范圍的每一次擴展,都是一次偉大的飛躍,增強了人類認識和改造自然的能力,促進了生產力和社會的發展。
為了開發太空資源,人類現已研制和發射了兩大類航天器――無人航天器和載人航天器。1957年10月4日,人類在發射第一顆人造衛星時,誰曾想到50多年后的今天衛星會有如此廣泛的用途,它已成為當代社會中必不可少的基礎設施,為人類社會的快速發展提供了強大的動力,使這近60年的發展程度超越了過去幾百年的發展。
航天是人類對未知的探索
載人航天是航天技術向更高階段的發展。由于載人航天器可以由航天員直接操作,所以它可以開展復雜、多變的科研工作,進一步提高航天活動的效益,大大擴展航天器的功能和用途,對人類社會的文明和進步有巨大推動作用。例如,利用人的敏銳觀察力、分析判斷能力以及機動靈活能力,可更有效地進行“觀天看地”活動,它遠勝于遙感衛星的能力;利用人所具有的靈活操作能力,可完成航天器在空間的裝配、拆卸、檢測、維修、更換部件、實驗操作和對接控制等復雜任務;利用人的主觀能動性和隨機應變能力,可避免和減少航天器發生事故,排除故障,化險為夷;利用人的智能與高度思維能力,可在太空進行有效載荷的實驗研究,無論是航天醫學和生物學實驗,還是生產、制造藥物與器件,大都離不開人的照料與操作,并要求有人來隨時觀察、記錄、分析與處理數據,修改程序,處理意外情況和進行樣品的補給等。
簡言之,航天員在太空的主要作用可歸納為5個:飛行監控、裝配維修、研究探索、太空生產、相互支持和照料。另外,航天器上有人,還可實現人與自動化的結合,相互取長補短,這比單純自動化在工作效率、安全性、可靠性和經濟性等方面都會取得明顯改善。
載人航天技術持續的開拓性和高度的綜合性,決定了它的發展方向新穎,思路開闊,涉及學科、專業廣泛,從而使它有高層次、多途徑和全方位的滲透性,對各種技術領域的前沿研究都產生著深刻的影響,其“裂變反應”比比皆是。載人航天技術與其他科技互相滲透后又可產生不少新的交叉學科,擴大了其應用范圍。例如,形成了空間生物學、空間材料工藝學等新的邊緣學科。其應用效益不能單純以產品銷售收益來衡量,而應主要體現在改變傳統生產方式,開拓出新技術、高效益產業和促進國民經濟的增長等方面。
所以,中國在航天技術、綜合國力發展到一定水平后,于1992年9月21日正式開始實施中國載人航天工程,該工程對中國的國計民生起到了明顯的推動作用,例如:中國載人航天工程體現了中國綜合國力和提升了中國的國際威望。因為發展載人航天需要依靠先進的技術水平、發達的工業基礎和雄厚的經濟實力,對當今世界的政治、經濟和科技等諸多方面具有重大影響,它已經成楹飭懇桓齬家綜合國力的重要標志。中國現已先后把11名航天員送入太空,這一壯舉也像20世紀六七十年代中國擁有“兩彈一星”一樣,引起了全世界的廣泛注視,大大提高了中國的國際威望和國際地位,振奮了民族精神,增強了全民族的凝聚力。
中國載人航天工程帶動了中國科技的全面、快速發展。因為中國載人航天技術集中體現國家現代科技多個領域的發展程度,同時又給現代科技各個領域提出新的發展需求,從而大大促進整個科技的發展,并為培養和造就航天科技人才作貢獻。中國載人航天工程自1992年實施以來,在組織實施13次航天飛行任務、突破和掌握一系列核心關鍵技術的過程中,取得了近千項國家級發明專利,推進了中國航天基礎設施建設,使中國航天科技產業實現了跨越發展,并輻射帶動了上述科學領域和工程技術快速發展,極大促進了中國科學技術水平的整體提升。
中國航天事業發展的前期著重于高遠位置資源的利用,各種人造衛星均是利用高遠位置資源有效地為人類社會服務,而在微重力等其他太空資源的利用上考慮得不多。1992年開始發展的中國載人航天主要是利用微重力資源以及其他資源進行科學實驗和技術試驗,改善地面生產工藝,為人類創造新的財富。中國航天員在載人航天器內微重力條件下進行的基礎物理、空間天文、微重力流體物理、空間材料科學、空間生命科學和地球觀測等許多學科的研究,也能取得不少在地球上很難甚至根本無法獲得的科研成果。
航天與每個人的生活都不遙遠
2005年10月17日,神舟六號在我國九泉衛星發射中心成功地發射,在那一時刻華夏13億人民一齊歡呼起來,因為這正表明著祖國的航天技術又邁出了新的一步。更體現了我是一個強國,一個人杰地靈的國家,一個科技發達的國家。
我為神周六號的發射而驕傲,更為祖國航天技術的發達而自豪。同時也為神六的駕駛者費俊龍和聶海勝喝彩。是他們駕駛著神六,帶著祖國人民的希望和祝福飛上了太空。他們是那樣的偉大。他們是人民的天使,祖國的英雄。
作為我,一名中學七年級的學生。要以身作則,好好學習以建設祖國為目標,以費俊龍和聶海勝為榜樣以自信為力量,長大后把祖國建設得更加繁榮昌盛。讓祖國的航天技術得到更一步的發展。
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
隨著高校課程改革的不斷深入,通識教育在高等教育中的地位和作用越來越受到重視。與此同時,由于科學技術和經濟的飛速發展,航空航天技術開始走進人們的日常生活,并影響著人們的思維和觀念。特別是近幾年來我國航天事業取得了世界矚目的輝煌成就,更加引起人們對航空航天技術的關注。為了適應時展的需要,目前國內很多知名高校先后成立航空航天專業,如清華大學、北京大學、浙江大學和西安交通大學等高校。與此同時,一些普通高校,如南京財經大學,也將航空與航天(也有的學校稱為航空航天技術概論或航空航天技術博覽)作為通識課。筆者結合自己的授課經歷和體會,并參考歐美高校開設通識課的教學模式,探究航空與航天通識教育教學內容、目的和方法等。
1 我國專業化教育模式的問題與通識教育
1.1 現階段我國高校人才培養模式面臨的問題
我國現階段的專業化教育模式是高等教育在特定時期(20世紀80年代)和特定社會背景(生產力亟待恢復)中的選擇,這個選擇盡管在當時有合理性,并對我國社會發展起到了積極作用,但卻不適應今天社會發展的需要。
我國目前的高等教育過分強調專業劃分,把學生的學習限制在一個狹窄的知識領域內,不利于學生全面發展。過去大學畢業生就業中的“專業對口”已經不再是一個最優目標了,高等教育的專業化做得越好,學生就越難適應變換了的工作,面臨的情況可能就越糟糕。
社會和技術發展日新月異,舊的工作崗位不斷消失,新的工作崗位不斷出現,高校里專業調整的步伐,無法跟上社會職業更新的速度。應對工作崗位的變化,既要培養學生的專業能力,又要培養學生的“一般”能力。
1.2 通識教育起源和目的
通識教育,國外稱“General Education”,也稱為“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。
通識教育源于19世紀[6-8],當時大學的學術分科過于精細、知識被嚴重割裂,于是提出通識教育,目的是讓學生對不同學科的知識有所了解,將不同領域的知識融會貫通。20世紀,通識教育成為歐美大學的必修科目。今天,歐美大學仍在不斷完善其通識教育。如哈佛大學的通識教育有著悠久的歷史,目前已經經歷五次較大的通識教育改革[7-10]。
在我國,通識教育的思想源遠古代。《易經》主張“君子多識前言往行”,《中庸》主張做學問應“博學之,審問之,慎思之,明辨之,篤行之”。古人認為博學多識就可達到出神入化,融會貫通。《論衡》認為“博覽古今為通人”。所以,通識教育旨在培養“通才”,它的培養目的是提高人的整體素質,強調整合不同領域的專業知識,重視培養人的思維方法及敏銳的洞察力,同時也重視培養人的情志等。
2 航空與航天通識教育的意義
航空與航天課程在我國一直是航空航天專業院校的公共必修課[1,2],其目的首先是為學生未來從事航空航天及其相關領域工作培養興趣,更主要的是為學生專業課學習奠定基礎,它在很大程度上起到了專業導論的作用。
近年來,我國一些普通高校將航空與航天課程納入通識教育,其教學目的包括如下幾個方面。
2.1 提高大學生的整體文化素質
大學教育的目的是培養全面發展的高素質人才,開展通識教育不僅能增加大學生專業課以外的知識,還可以拓寬學生的眼界。航空與航天課程,不僅可以幫助學生了解有關航空航天的基礎知識,同時還能潛移默化地影響學生的世界觀、人生觀和價值觀。
2.2 提升大學生的民族自豪感
中國作為東方的文明古國,向往飛翔的夢想由來已久,嫦娥奔月的美麗傳說,萬戶飛天的勇敢實踐,表明了古老的中國人渴望飛向藍天的美好愿望。通過航空與航天課程的學習,讓學生了解中國航天事業的發展和取得的矚目成績,學習偉大的航天精神,增強學生的民族自信心。
2.3 鼓勵大學生在困難面前勇于攀登
學生通過航空與航天課程的學習,了解航天先驅身上所具有的優秀品質和堅忍不拔的毅力。在航天開拓者的眼里,“只有想不到的事情,沒有做不到的事情”,通過這樣的教育,激發學生努力奮進,敢于開拓創新。
2.4 啟發學生規劃未來人生
航空與航天知識可以啟發和拓展人們的思維,尤其是航天器的出現,極大地推進了人類對宇宙的探索,人們對宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的價值的意義。飛過天的宇航員大多存在一個共識:“地球在宇宙中是非常渺小的,生命僅僅是宇宙形成過程中的一個產物。”記得有位美國宇航員說過,“昨天的夢想是今天的現實,今天的夢想是明天的現實。”隨著人類對宇宙的認識,很多人開始重新思索這些問題,人類存在的意義何在?人類怎樣存在?
3 航空與航天通識教育的教材問題與改革
3.1 教材方面的問題
航空航天技術在非專業大學生眼里,是十分神圣的,因為宇宙的奧秘神秘莫測,很多大學生對航空與航天課程比較感興趣。作為通識課,目前我國沒有一本適合通識教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技術概論》《航空航天技術》等,由此帶來很多問題。
(1)專業性很強
翻開《航空航天技術概論》教科書,插圖不少,可是大部分是平面圖、結構圖、流程圖和設計圖。對于非工科專業的大學生而言,內容過深,尤其是文科學生,沒有工程概念,理解起來非常困難。
(2)內容單調乏味
細看“代用”教材的文字內容,大多是定義和概念,枯燥乏味,對非專業學生而言,即便把這些內容熟記于心,又有何意義?另外,由于書本的空間有限,介紹性的內容往往類似于綱要。
(3)課后練習或思考題沒有價值
思考題是運用大腦思考后得出答案的題目,而目前的“代用”教材章節后的思考題,不適應時代的發展,以第一章課后思考題為例,“試述直升機的發展史,試述火箭、導彈發展史”,很多學生認為是“百度題”,學生只要靈活運用手中的工具,就可以“百度”到答案,這類題能算是思考題嗎?
(4)條理性很強帶來的問題
航空與航天是兩個明顯不同的概念和領域,盡管有聯系,但對于非專業的學生而言,不能混為一談。目前的大部分“代用”教材在內容安排上每章都是以飛行器設計為主線,航空器、航天器和導彈與火箭等內容相互交叉[1,2]。如不管是火箭發動機還是航空發動機,統統納入同一章節,對于非專業學生,理解起來稍顯費力。再如,《飛行器構造》這章內容中,既有航空器的構造,也有航天器的構造,根據整體教學效果分析,這種航空航天結構的相互交叉會導致概念的混淆。
另外,由于中國基礎教育多年形成的以學科為主導的教育模式,加之應試教育的長期導向作用,使基礎教育在單一學科教育上越來越深入,學科分化加劇,基礎教育功利性越來越明顯,而在人文、心靈和智慧等通識教育方面卻越來越弱化。基礎教育已經走向思想單一、思維狹窄、僵化,缺乏思辨性、創造性思維的模式,對中華民族的智慧培養是非常不利的。
綜上所述,航空與航天作為通識教育課程,不是必修課的陪襯,更不是專業課的附庸,其重要性并不比專業課低。“君子性非異也,善假于物也”,學好航空與航天課程,掌握其相關知識,有助于學生在以后的生活與工作中更好地開闊思維。
3.2 教材改革的建議
對于航空與航天課程,只有拓寬知識面,全面介紹不同學科研究對象的特點,才能更準確地反映這門課的內涵。為使學生具備開拓新領域的基礎,課程內容應具有前瞻性,把本學科領域的最新學術成果、最新技術引入教學內容。在反映學科前沿的同時,拓寬學生的知識面。
航空航天技術涉及領域之廣是其他學科無法比擬的。因此,如何保持課程的完整性也值得探討。作為面向非航空航天專業學生的通識課,該課程內容應集知識性、趣味性于一體,需要教學內容豐富多彩,由風箏飛行延伸到飛機,由早期火箭延伸到各種導彈,由嫦娥奔月延伸到阿波羅飛船,由恐龍滅絕延伸到宇宙探索,讓學生在感興趣的實例中汲取航空、航天和航宇知識。國外有一本航天知識方面的書,名字起得非常好,叫“沒有公式的航空航天技術”,值得我們借鑒。
1.空間技術及其發展歷程
空間技術又稱航天技術或宇航技術,是探索、開發和利用宇宙空間的技術。目的是利用空間飛行器作為手段來研究發生在空間的物理、化學和生物等自然現象。空間技術的發展使宇宙空間成為人類繼陸地、海洋和大氣層之后有可能生存的第四種環境。幾十年在科技發展長河之中只能算是短短一瞬,但是空間技術在這“短短一瞬”間卻得到了驚人的發展。
1957年10月4日蘇聯制造的人造地球衛星首次飛入了太空,這是航天空間技術崛起的重要標志。在此之后蘇聯宇航員加加林于1961年4月12日乘坐“東方一號”飛船進入近地軌道,完成了繞地航行一周之后安全返回地面,首次完成了載人航天的壯舉。1969年7月20日,2名美國宇航員乘坐“阿波羅”號宇宙飛船登月成功,開創了人類探索地外星球的先河。截止到2006年底,世界各國、地區和組織共進行了4480次成功發射,入軌航天器共計5872個。[1]運載火箭運送航天器的能力從幾十公斤增到100噸,衛星獲取和傳遞信息能力大幅度提高,一顆通訊衛星的電話由幾十路增至幾萬路,衛星壽命由幾十天增加至幾十年,這些主要指標都提高了2-3個數量級,而且成本大幅下降。[2]
2.空間技術的重要作用
空間技術的發展使寶貴的太空資源得以開發和利用,讓太空資源為人類造福已成為各國航天活動的主要任務。航天空間技術可廣泛應用于國民經濟、科學研究和國防等許多方面,在人類生活中產生了非常深遠的影響。
2.1有利于解決全球性問題
航天空間技術為資源短缺、環境惡化、人口劇增等使人類生存面臨威脅的問題提供了全新的解決途徑。在糧食問題方面,太空育種技術的實踐應用將起到關鍵作用。利用航天技術將地球生物送到太空,通過宇宙輻射、微重力、重粒子等太空獨有的多因素綜合作用,可使其基因實現地面上難以實現的有益變異,從而縮短地面育種周期,提高育種效率。[3]在能源問題上,科學家已經提出了在地球外層空間或月球上建立太陽能衛星發電基地,這對緩解地球能源緊張狀況具有重要作用。
2.2為科學研究提供理想的實驗環境
與地球環境完全不同,在太空中沒有重力、沒有病菌、也沒有塵埃,利用航天空間技術,就可以在太空建立理想的實驗室以進行地球上不能進行的實驗。很多特殊的材料都可以在失重的太空環境中制取,用以煉制新材料、新合金。由于沒有重力,微電子所用的關鍵材料單晶硅和砷化鎵等可以在太空大量的生產,產品純度高、體積大,而且可以得到薄膜結構。
2.3大力促進通信技術的發展
在通訊衛星出現以前,短波無限電、電纜以及微波中繼站是遠距離通訊的三種基本手段,但是這三者都存在著明顯缺陷。自從成本低廉、穩定性顯著提高的衛星通訊出現后,世界通信技術和體制上變發生了根本變革。為衛星電視、衛星導航、移動通信、遠程醫療等上百種服務提供衛星空間技術支持,人類無論身在何處都可以實現實時的通訊,信息最大程度上得到了自由化,弱化了時空所造成的隔閡,使得人與人之間的聯系更為緊密。
3.空間技術所引發的問題
空間技術也有其兩面性,如果不加以合理地應用、管理和規范,在其表現出積極作用的同時也必然會帶來一定的負面效應。
3.1太空環境問題
太空垃圾和太空碎片的增加是太空探索帶來的最大環境問題。現在的太空近地范圍變成了一個巨大的垃圾場,太空垃圾的存在對地球以及圍繞地球的人造衛星和空間站來說都是十分危險的。在這些快速運動中的太空垃圾中,直徑僅為幾毫米的物體就可能摧毀一架航天飛機。此外,空間探索活動對近地環境也存在一定影響。
幾十年間,雖然航天技術迅猛發展卻也避免不了航天事故的發生。如1961年邦達連科在訓練中被燒死事件;1967年美國“阿波羅1號”意外起火;1967年蘇聯“聯盟1號”和“聯盟11號”出現故障導致宇航員死亡;1986年美國“挑戰者”號爆炸事件;以及2003年2月,美國“哥倫比亞”號航天飛機失事,造成了7名宇航員全部遇難的慘劇。這些都使航天事業蒙上了一層陰影。
3.2可能引發新的軍備競賽
空間技術的發展使各國爭奪的領域從陸地、海洋、天空擴展到了外太空。空間軍事化也一度成為某些國家十分重視的問題并著重發展。如美蘇兩國從20世紀50年代展開了航天空間領域的競爭,到了60年代中期之后,航天器的較量轉為軍事領域。在冷戰時期,兩國的軍備競賽主要集中在火箭和導彈技術上,兩國相繼開發了多種足以毀滅人類和地球的武器。這在一定意義上使得航天技術朝著異化的趨勢發展,導致在航天空間領域新一輪的軍備競賽,使人類不和諧關系從地球發展到地外空間,也很可能導致太空霸權主義和太空殖民主義。
4.空間倫理問題的解決途徑
4.1有效處理太空垃圾
專家指出,當地球軌道上的太空垃圾和太空碎片的數量達到一定規模時,人類可能就要停止一切航天活動。現在的常用措施是減緩太空垃圾產生,規避已檢測到的大碎片,達到保護航天器的目的。長遠考慮,人類必須積極尋找處理太空垃圾的辦法,同時要求人類要提高太空環保意識,制定政策控制太空垃圾的產生,并且要求各國之間加強互相監督。
4.2重視航天安全問題
在航天技術發展的初期,一些因發展時間短、技術不完善原因導致的事故是可以理解的。但人為失誤是必須嚴格控制的,一點微小的失誤就可能釀成重大的傷亡事故。目前全球已有多起因人為失誤造成的航天事故。所以為了保證航天員在太空工作與生活的安全性,航天科學家、工程師和醫學專家必須付出巨大的努力,在研發技術的同時,必須建立起嚴格的管理制度,操作規程和行為準則,要求工作人員必須按照規定的工作程序、精度、時間順序完成規定的操作和行為,防止人為失誤的發生。
4.3建立完善的宇宙倫理學規范
隨著空間技術的不斷發展,人類文明勢必將由地球范圍內向地外空間擴展,然而由于各種因素的巨大變化,原來的倫理學規范就不能適應新的環境,會出現很多現有倫理規范無法解決的問題,這就要求我們建立一種全新的、適應空間文明要求的宇宙空間倫理學。在發展航天空間技術的同時注重相關倫理道德標準的發展,使其得到完善而不會出現相對滯后的情況。宇宙倫理學規范的重中之重就在于反對太空殖民主義和太空霸權主義,我們必須提出并引入太空倫理和規范,來控制和約束太空殖民等不道德行為。
【參考文獻】
——在航天領域方面,神七上天具有里程碑的重大意義。神舟七號是我國載人航天工程三步走戰略的第二步中的第一步,是為我國建立宇宙空間站打好前哨戰,在我國航天事業三部曲中屬于承上啟下重要作用。神舟七號首次搭載三名航天員升空,并且在軌運行中要實現一名航天員出艙行走,并釋放一顆伴飛小衛星。如果一切都成功,我國將真正意義上的在太空中留下中華民族的腳印,也為今后的載人航天后續工程及其以后的探月工程和遠地外太空探測打下一個堅實的基礎和良好的開端。
——在國防領域方面,標志著我國已經初步具有進行太空防衛戰的能力。神州七號和神舟六號飛船一樣,具有太空變軌能力,這對突破敵方的彈道導彈防御系統具有非常重要的作用。釋放伴飛小衛星,則預示著中國已經具有了在太空獵星的能力。對于神七的發射,美國及其盟國擔憂其軍事用途,從而增加中國在上面對外來干涉勢力的威懾力。
——在經濟領域方面,神舟七號飛船產業價值驚人。據粗略估算,目前,通過“神五”、“神六”帶來的產業價值已經超過1200億元。航天經濟的產業鏈堪稱各個經濟類別中最長的,幾乎無所不包。這個說法并不夸張。從能源、鋼鐵、新材料、電子、機械、通信等行業,到航天服裝、航天食品涉及的紡織、服裝加工、農產品、食品加工等行業,一次航天活動所涉及的產業,幾乎涵蓋了日常生活中的各個領域。實際上,關于航天活動的產業價值,國際上早有數據論證。據歐美多家研究機構評估,在航天領域每投入1元錢,將會產生8至14元的帶動效應。美國耗資240億美元進行阿波羅登月計劃,科技成果轉化為民用后,衍生出的產業價值超過2000億美元。“神七”升空代表著中國火箭等技術的成熟,以及中國在載人航天飛船、太空行走等技術上的突破。“神七”不僅將帶動航天產業的發展,未來還將給國民經濟帶來巨大動力。
——在政治領域方面,神舟七號發射成功對于增強國民凝聚力和自豪感有重要的意義。2008年對于中國來說可謂是多災多難。521汶川特大地震災害,各地不斷的礦難事故,波及全行業的毒奶粉事件,一系列特大交通事故,讓國人的眼中充滿傷感的淚水,傷感這個國家的國民所遭受難以想象的災難。北京奧運會,殘奧會的成功舉辦,中國健兒一次次站在領獎臺上為過爭光,亦令國人眼中飽含熱淚,為這個祖國感到驕傲,感到自豪。多難興邦,這是溫總理寫在北川黑板上的一句話。的確,中華民族是個堅強不屈的偉大民族,災難只會讓國人的心更緊密的團結在一起,鳳凰要在涅盤中得到永生,偉大的中華民族在災難中得到永生。終于,神舟七號就要上天了,再大的災難并沒有嚇壞我們,我們反而以一個個奇跡來向世界證明,中華民族是不可戰勝的。
——在外交領域方面,神七的上天和太空漫步的成功,對于提高我國的大國地位,增強世界影響力,應對復雜多變的國際局勢有著重要意義。我國航天事業起步晚,雖然與美俄兩國還就有不小的差距,但是我們從來沒有放棄追趕的步伐,有信心有能力有決心在未來的航天領域與美俄鼎足而立。一直以來,美俄兩國長期壟斷國際航天事業。2003年神舟五號成功上天,楊利偉成為中華民族歷史上第一位由我國自行研制的航天器上天的中國人,打破了美俄長達半個世紀的航天壟斷,成為第三個掌握載人航天技術的國家,極大的提升了中國的國際地位。神七成功發射,出艙活動順利完成后,將進一步提高我國的國際地位,增強我國的世界影響力。目前,歐洲、日本、印度等國也在大力發展航天技術,可見,航天技術已經成為未來國際競爭力的一個重要指標
在人類航天發展史上,并非每一個鏡頭都那么莊嚴肅穆,偶爾也會出現一些讓人哭笑不得的畫面。
1961年,前蘇聯宇航員加加林就主演了一個很“冷”的故事。當他剛剛鉆進發射艙,突然感到尿急,只好又爬出來,借助太空服里的一根管子解決了這個問題。
還是這一年,坐在飛船里遭遇發射“晚點”的美國宇航員謝潑德,受到了相同問題的困擾。他的結局比較悲慘——在指揮官的命令下,將這份“壓力”就地“卸”在了太空服里。
同樣的尷尬一再上演,終于讓人稱“太空服之父”的華人科學家唐鑫源看不下去了。他在上世紀80年代完成了對太空服的改進,利用高分子吸收體發明了能吸水1400毫升的紙尿片,為航天員解決了這個難言之隱。
而這項技術后來轉為民用,成本大大降低,走進了千家萬戶,變成了人們熟悉的“尿不濕”。
航天服內膽“落地”成了氣墊鞋
對于愛好籃球運動的青少年來說,買一雙名牌氣墊鞋,總能讓他們興奮好一陣子。記者少年時穿上了人生第一雙耐克氣墊鞋,一下課就會去操場上歡蹦亂跳,總覺得自己渾身是勁,大有要飛身扣籃之勢。
氣墊鞋的功效當然沒那么神奇,但是其技術卻頗有來頭。
阿波羅登月計劃中,科學家為了制造既完整,厚度又均勻,還能耐受很大壓力的航天服內膽,發明了一種新方法。他們把一團耐壓軟材料加熱軟化,放在模具中,然后再向這個模具中吹入高壓氣體,這被稱為“中空吹塑成型”技術。
1977年,NASA(美國國家航空航天局)前工程師弗蘭克·魯迪突發奇想,打算利用“中空吹塑成型”技術,將空氣注入耐用靈活的薄膜中,制成鞋底,從而使鞋子獲得緩震性。他把這個大膽的設想告訴了耐克創始人菲爾·奈特,得到了支持。
接下來發生的事和大家知道的一樣:氣墊技術讓耐克取得了世界范圍的成功,如今已成為其技術基石之一,形成了該公司最龐大的科技系列。而耐克氣墊鞋作為高性能運動鞋的一個標桿,成為了全世界各個運動廠商爭相超越的目標,刺激了運動鞋科技的蓬勃發展。
脫水蔬菜成就了方便面
有些人經常忙得顧不上好好吃飯,那他們一定會經常面對一位“老朋友”——方便面。當然,方便面里不能光有面,各種配料、調味品必不可少,脫水蔬菜包就是其中之一。
眾所周知,普通蔬菜難以保鮮、不便運輸,還可能受到季節的限制,但這些問題在脫水蔬菜面前迎刃而解。更方便的是,雖然它看起來只是皺巴巴的小菜干,食用時只需泡進水里即可恢復,原本的色澤、營養和風味均能保留。
很多人也許猜到我將要說什么了,沒錯,這也是航天技術。
在阿波羅計劃中,NASA為了讓宇航員在太空里吃到蔬菜以補充維生素,發明了冷凍脫水蔬菜技術。該技術幾乎能除去蔬菜中的全部水分,將其重量降低20%,但同時能保留98%的營養成分。
紅外線溫度計為抗擊非典立功
2003年春夏,國人共同經歷了一場生死考驗——非典。
在疫情瘋狂擴散、難以控制的情況下,人們找到了初步甄別感染者的最簡單的方法——測體溫。然而,這個方法說起來簡單做起來難,總不能要求人人出門都夾著體溫計,走到一處就掏出來給大家看吧?
一籌莫展的日子沒持續多久,一天,人們突然在各公共場所門前看到了一個新設備,從它面前走過,不費時不費力,體溫就能顯示出來。這個設備就是源于航天領域紅外線天文觀測技術的“紅外線溫度計”,它為成功抗擊非典立下了汗馬功勞。
記憶海綿從太空走向家庭
大約10年前開始,記憶海綿突然火了。
這種聚醚型聚氨酯泡沫海綿,由于其慢回彈的顯著特性,給人帶來了別樣感受。在它表面按一下,會留下一個清晰的手印,恢復速度極其緩慢;用手捏它,會覺得它在掌心里不斷收縮,毫無彈力;如果趟在上面,會感覺自己不斷沉降,就像陷入泥潭……
這項產品本來是為化解宇航員身上的壓力而研制的釋壓產品。它會根據人體溫度變化,提供合適的支持硬度,有效將人體壓力化解為零,抵消反作用力。宇航員躺在上面能感覺被柔軟的材料包起來,這在飛船發射時,能釋放他們因航天器加速而承受的巨大壓力。
摩絲、納米離子燙……你的秀發沾了航天的光
很多愛美的女性不一定知道,其實她們頭上引以為豪的秀發,也沾到了航天技術的光。
NASA曾開展了一項研究,通過增加陶瓷涂層,實現癌癥病人所用釋藥微囊劑的精密活化。這項研究啟發了一個叫法羅可·沙米的人,他將此用在了自己的燙發產品中。
沙米發現,這種特殊陶瓷涂層衍生出的產品,在加熱時會釋放負離子,對卷發大有好處。
隨著航天技術的不斷發展和相關應用的不斷深入,太空經濟時代已經到來,新興的太空經濟正在改變地球上人類生活的方方面面。太空經濟日益呈現出基礎性、強關聯性、高促進性和高增長性的特征,成為世界經濟發展和人類生活的重要組成部分。我國通過航天技術和航天產業的跨越式發展,奠定引領太空經濟發展的產業基礎,保證未來我國擁有制天權和日益強健的太空競爭力。
迎接太空經濟到來
2007年9月17日,美國宇航局局長邁克爾•格里芬在華盛頓發表旨在紀念宇航局成立50周年的演講時說,“太空經濟”(SpaceEconomy)時代已經到來,美國宇航局所主導的太空活動開創了新的市場空間和新的經濟增長點,技術創新將成為太空經濟持續發展的動力。
太空經濟,是指各種太空活動所創造的產品、服務和市場,太空經濟時代到來的一個顯著標志是,人類從更多地關注航天技術本身的進步,轉向更加注重其應用。太空經濟除包括空間技術與產品、空間應用、空間科學三大部分所形成的產業外,還包括由于進入太空、探索太空、獲取太空資源等而衍生的技術、產業和經濟效益。
太空經濟自前蘇聯發射第一顆人造地球衛星開始,現在全世界每年要發射50顆~60顆衛星,緊密關聯的衛星應用等產業規模也急劇擴大,太空經濟的規模在50多年時間里增長了上千倍,是迄今為止增長最快的經濟形態之一,類似的有互聯網經濟、移動通信、生物工程等。
航天產業成為太空經濟主戰場
太空經濟包括衛星通信(如無線電通信)及衛星電視、遠程醫療、點對點的全球導航、天氣預報與氣候監測、保障國家安全的太空資產等,這些太空經濟活動主要是各航天強國通過發展航天產業來實現,目前全球各國通過每年發射不同的航天器帶動航天產業快速發展。
全球商業航天是構成太空經濟的主體,主要收入包括空間基礎設施、產品以及服務的收入。根據美國航天基金會最近的《2011航天報告》統計,2010年全球航天工業經濟總規模達到2765億美元,這一數字較5年前增長40%,主要包括軍用、民用和商業三部分,其中商業衛星應用達1020億美元,同時商業基礎設施支持產業近年來發展迅速,2011年產值達874億美元。
航天產業將給全球帶來巨大經濟和社會效益
作為太空經濟主戰場的航天產業目前已經成為新的經濟增長點,呈現規模加大、速度加快的發展勢頭,據美國航天基金會統計,2010年全球空間產業規模達到2765億美元,通信、導航、遙感等衛星的商業化進程進一步加快。
由于航天技術產品和服務的高附加值和對傳統產業改造的輻射作用以及對其他產業的滲透性和交叉融合性,因而可帶來巨大的直接經濟效益,同時它還有巨大的軍事、經濟和社會效益。美國、歐洲和國內一些研究機構和團體采用不同模型和方法對航天技術產業的經濟與社會效益進行過多項研究評估,各國政府在航天領域的投入產出比為1:7至1:14之間。也就是說政府在航天領域每投入1美元,未來幾年至十幾年內得到的直接和間接回報大約為7~14美元。
例如在整個商業衛星的產業鏈中,平均每發射一顆衛星,衛星制造費用約1.2億美元,火箭費用約為衛星造價的25%,約0.3億美元,發射費用也是衛星的25%,為0.3億美元,保險費約為前三項的20%,0.36億美元,總計約2.16億美元,衛星的制造、發射及應用之間的收益比例大致為2∶1∶7。
航天產業不僅一個國家硬實力的重要表現,也是支配性實力的重要體現,同時也是軍事力量、經濟力量和科技力量的綜合體現,因此,世界各主要國家對航天技術發展都非常重視,并制定了相關航天發展戰略計劃。
天宮一號對接標志我國開始步入航天強國
空間站簡介及各國發展情況
空間站(SpaceStation),是一種在近地軌道長時間運行,可供多名航天員巡訪、長期工作和生活的載人航天器。空間站分為單一式和組合式兩種,單一式空間站可由航天運載器一次發射入軌,組合式空間站則由航天運載器分批將組件送入軌道,在太空組裝而成。
空間站的發展歷程分為:試驗性空間站―簡易空間站―永久性載人空間站。到目前為止,全世界已發射了10個空間站,其中蘇聯共發射8座,美國發射1座,以及在軌運行的國際空間站。
天宮一號發射引領我國步入航天強國
空間站建造是我國載人航天任務最重要的一個步驟,我國載人航天按“三步走”發展戰略實施:第一步是航天員上天;第二步實現多人多天飛行、航天員出艙,實現飛船與空間艙的交會對接,并發射短期有人照料的空間實驗室;第三步建立永久性空間站。
神舟5號和神舟6號載人航天飛行任務的完滿成功,表明我國已經實現了“第一步”的戰略任務,突破了載人航天基本技術。神舟七號載人航天飛行任務的圓滿成功,表明我國掌握了航天員空間出艙活動關鍵技術,是“第二步”戰略任務的重要里程碑。
因此,要實現“三步走”發展戰略,還有許多關鍵技術需要突破,包括突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術,研制和發射空間實驗室,解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題,建造空間站,解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。
目前任務是要突破空間交會對接關鍵技術,解決有一定規模、短期有人照料的空間應用問題,為實施“第三步”戰略任務做準備。
我國目前的載人航天任務是實現第二步的后半部分,突破空間交會對接關鍵技術,解決有一定規模、短期有人照料的空間應用問題,為實施“第三步”戰略任務做準備,天宮一號和神八對接將是實現這一關鍵步驟的主要載體。
天宮一號是我國首個空間實驗室,將于今年三季度發射的目標飛行器,隨后將分別與神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船對接,從而建立第一個中國空間實驗室。天宮一號實際上是空間實驗室的實驗版,采用兩艙構型,分別為實驗艙和資源艙,之后再發射神舟八號,神八是一艘無人的神舟飛船,與天宮一號進行無人自動對接試驗。
在完成天宮一號和神舟系列飛船對接任務后,將在2011年至2015年之間發射天宮二號和天宮三號目標飛行器兩個空間實驗室,同時還將分別發射2艘無人飛船進行無人對接試驗,然后再發射5艘飛船進行載人對接試驗和載人駐留試驗,預計在7年內連續發射7艘太空飛船。
天宮二號將主要開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術和航天醫學等領域的應用和試驗。天宮三號將主要完成驗證再生生保關鍵技術試驗、航天員中期在軌駐留、貨運飛船在軌試驗等,還將開展部分空間科學和航天醫學試驗。
天宮一號和神八對接就是要突破空間交會對接這個世界性的關鍵技術,目前世界上有美國、俄羅斯、歐洲和日本研制的飛行器分別完成了與運行在地球軌道上目標飛行器的交會對接,但只有美國和俄羅斯掌握完整的交會對接技術,歐洲和日本交會對接技術方面分別靠美國或俄羅斯的技術支持。
我國航天產業發展進入快車道
半個多世紀以來,我國航天產業從無到有、從小到大、從弱到強,從仿制進程導彈到應用完成的地地、地空、海防導彈武器系統,從研制探空火箭到具備研制發射各種衛星和載人飛船的能力,航天技術從一片空白到躋身于世界先進行列。
天宮一號和神八對接標志著我國航天產業發展進入快車道,在發展過程中國家出臺了很多支持航天產業發展的政策,如發改委在《關于加快培育戰略性新興產業有關意見的報告》中,對加快培育包括航天產業在內的戰略性新興產業做出了總體部署。
我國在2007年推出過《航天發展“十一五”規劃》,它是一份航天領域第一個全面的發展規劃,部署了包括載人航天工程、月球探測工程、衛星導航系統等九項主要任務。《航天發展“十二五”規劃》目前正在制定中,預計會再次強調了航天產業發展方向,更加明確政府未來航天產業的側重點。
與全球航天產業相比,我國航天產業的規模發展正處于高成長的前期階段。首先作為全球世界的航天大國之一,我國航天產業規模與全球相比為1:14,占有率為7%左右,未來發展空間廣闊;其次航天產業是兼具戰略性和高科技性的尖端性行業,全球航天產業增長速度為10%左右,高于GDP增長1倍以上,我國航天產業近5年的增長速度為24%,也遠高于同期GDP的增長。
因此,預計未來3-5年由于隨著我國航天產業進入快速發展的關鍵階段,行業將將保持25%以上的增長速度,在全球航天產業中處于領先的水平。