緒論:寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇航空航天的未來(lái)范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
航空航天產(chǎn)業(yè)是關(guān)乎國(guó)防安全和大國(guó)地位的重要戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和綜合國(guó)力的不斷提升,航空航天事業(yè)取得了豐碩成果。代表航空先進(jìn)技術(shù)的C9飛機(jī)的立項(xiàng)研制,載人航天技術(shù)的關(guān)鍵性突破,無(wú)不令國(guó)人歡欣鼓舞。對(duì)學(xué)生開展航空航天主題教育,將進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)愛(ài)黨熱情,培養(yǎng)航空航天情結(jié)。學(xué)習(xí)是學(xué)生的天職,加強(qiáng)和改進(jìn)學(xué)風(fēng)建設(shè)是高校教育的長(zhǎng)線工作。如何將航空航天主題教育和學(xué)風(fēng)建設(shè)有機(jī)結(jié)合起來(lái),把握二者的辯證關(guān)系,是航空類院校學(xué)生工作者思考的關(guān)鍵性問(wèn)題。
一、航空航天主題教育的內(nèi)涵
高校大學(xué)生主題教育活動(dòng)是“推進(jìn)校園文化建設(shè)的強(qiáng)大動(dòng)力【1】”。對(duì)于航空類高校來(lái)說(shuō),航空航天主題教育是特色教育活動(dòng)。航空航天主題教育是以航空航天為教育為主要內(nèi)容,以弘揚(yáng)航空航天精神為導(dǎo)向,采取集中觀看、主題座談、主題征文、知識(shí)競(jìng)賽、科普教育等形式對(duì)大學(xué)生開展的主題性教育活動(dòng)。它是情境教育中的一種方式,航空類院校學(xué)生活動(dòng)中較為常見(jiàn)。旨在使大學(xué)生在以航空航天為主要內(nèi)容的情境中,接受教育,蕩滌心靈,建立以情境為導(dǎo)向的感性認(rèn)識(shí),以此內(nèi)化為成長(zhǎng)成才的內(nèi)在動(dòng)力,達(dá)到引領(lǐng)積極向上的自我教育的目的。航空航天主題教育具有主題性、內(nèi)化性和實(shí)效性等鮮明特征。
二、學(xué)生學(xué)風(fēng)建設(shè)的內(nèi)涵
學(xué)生學(xué)風(fēng),從廣義上講就是大學(xué)生在治學(xué)精神、治學(xué)態(tài)度和治學(xué)方法等方面的風(fēng)格,也是大學(xué)生的知、情、意、行在學(xué)習(xí)問(wèn)題上的綜合表現(xiàn)。學(xué)風(fēng)建設(shè)就是從教、學(xué)、管三方面入手,以提升教師教學(xué)水平、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和加強(qiáng)學(xué)生日常管理等為切入點(diǎn),在外在教育和內(nèi)在激勵(lì)兩方面雙管齊下,加強(qiáng)和改進(jìn)學(xué)風(fēng)的系列舉措。學(xué)生的天職是學(xué)習(xí),學(xué)風(fēng)建設(shè)旨在改變的是學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),激發(fā)的是成才意識(shí)。學(xué)風(fēng)建設(shè)同樣具有主題性、內(nèi)化性和實(shí)效性等鮮明特征,這與航空航天主題教育基本相同。
三、航空航天主題教育與學(xué)風(fēng)建設(shè)的辯證關(guān)系
航空航天主題教育和學(xué)風(fēng)建設(shè),兩者不是獨(dú)立的,而是互相作用、互相補(bǔ)充的。作為一種主題活動(dòng)方式,航空航天主題教育為學(xué)風(fēng)建設(shè)營(yíng)造有利氛圍,發(fā)揮情境育人的內(nèi)化作用。另一方面,航空航天主題也能從更大程度上激發(fā)學(xué)生愛(ài)校愛(ài)專業(yè)的熱情,從而為學(xué)風(fēng)建設(shè)提供原始動(dòng)力源泉。作為航空類高校的一項(xiàng)重點(diǎn)工作,學(xué)風(fēng)建設(shè)將為航空航天主題教育提供必要的思想保障。對(duì)于航空類院校的學(xué)生來(lái)講,只要認(rèn)識(shí)到了學(xué)習(xí)的重要性,以積極地態(tài)度參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中,必然有利于航空航天主題教育活動(dòng)的有效開展。
1.航空航天主題教育為學(xué)風(fēng)建設(shè)提供環(huán)境條件
航空航天主題教育作為情境教育的一種方式,必然通過(guò)營(yíng)造良好的環(huán)境氛圍來(lái)內(nèi)化人的心靈,達(dá)到認(rèn)同教育效果的最終目的。比如開展集中觀看神舟九號(hào)發(fā)射等活動(dòng),基于發(fā)射活動(dòng)本身再加上活動(dòng)氛圍的營(yíng)造,勢(shì)必將激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情,并形成持久的激勵(lì)作用。從中可以看出,氛圍營(yíng)造的作用是無(wú)窮的。學(xué)生深感航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展直接來(lái)源于祖國(guó)科技的強(qiáng)大,對(duì)學(xué)習(xí)、對(duì)理想、對(duì)成才的追求也就更加地強(qiáng)烈,這就是情境育人的作用所在。作為校園文化的一部分,航空航天主題教育必然為學(xué)風(fēng)建設(shè)提供必要的環(huán)境條件。通過(guò)主題教育活動(dòng),逐步引導(dǎo)學(xué)生把“個(gè)人理想融入到建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化共同理想【2】”中, 以此強(qiáng)化理想信念教育,對(duì)學(xué)生建設(shè)具有重要的推動(dòng)作用。
2.航空航天主題教育為學(xué)風(fēng)建設(shè)激發(fā)興趣動(dòng)力
對(duì)專業(yè)的認(rèn)同是提升學(xué)風(fēng)興趣的關(guān)鍵所在。對(duì)于航空院校的學(xué)生來(lái)講,有些學(xué)生所錄取的專業(yè)并非是第一志愿專業(yè),有的甚至是參考專業(yè)。其中一部分學(xué)生為調(diào)劑錄取。這些學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感是不強(qiáng)的,或多或少的對(duì)專業(yè)認(rèn)識(shí)不清,就業(yè)方向不明確。上述緣由使這些學(xué)生或多或少失去了學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力,更談不上具有成長(zhǎng)成才意識(shí)。主題教育必須與群體特征相互適應(yīng)【3】,對(duì)航空類院校的學(xué)生開展航空航天主題教育,將更有效地激發(fā)學(xué)生愛(ài)校愛(ài)專業(yè)的熱情,從而激發(fā)出原始的學(xué)習(xí)動(dòng)力,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的針對(duì)性和實(shí)效性。航空類高校可根據(jù)學(xué)生工作現(xiàn)狀,適時(shí)組建航空航天科普宣傳團(tuán)隊(duì)和未來(lái)飛行器設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。前一團(tuán)隊(duì)是面向中小學(xué)生源基地,組織學(xué)生團(tuán)隊(duì)到學(xué)校開展航空航天科普教育,發(fā)揮學(xué)生的專業(yè)優(yōu)勢(shì),增強(qiáng)學(xué)習(xí)專業(yè)的信心和動(dòng)力。后一團(tuán)隊(duì)是組隊(duì)參加校級(jí)或省部級(jí)以上的未來(lái)飛行器設(shè)計(jì)大賽,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力。類似于上述活動(dòng)的開展勢(shì)必使學(xué)生增強(qiáng)對(duì)專業(yè)的正確認(rèn)識(shí),以切身行動(dòng)投入到活動(dòng)中,學(xué)習(xí)的動(dòng)力更足了。
3.學(xué)風(fēng)建設(shè)為航空航天主題教育奠定思想保障
對(duì)于初到大學(xué)的學(xué)生而言,剛剛完成由高中到大學(xué)的轉(zhuǎn)變,身雖已到大學(xué),但心卻還在高中,思想的轉(zhuǎn)變需要一段時(shí)間的適應(yīng)。生活上的不適應(yīng),學(xué)習(xí)方式上的差別,是剛?cè)雽W(xué)的新生所面臨的首要問(wèn)題。在這當(dāng)中,也定會(huì)產(chǎn)生一定的心理落差。因此,對(duì)于剛?cè)雽W(xué)學(xué)生的學(xué)風(fēng)建設(shè)來(lái)講,首先應(yīng)解決思想認(rèn)識(shí)上的問(wèn)題。采取切實(shí)可行的方法和舉措,讓學(xué)生主動(dòng)去接觸新生事物,去學(xué)會(huì)適應(yīng)新的環(huán)境和學(xué)習(xí)方式,應(yīng)該說(shuō)是學(xué)風(fēng)建設(shè)的首要任務(wù)。思想問(wèn)題解決了,態(tài)度端正了,學(xué)習(xí)也就主動(dòng)了。其實(shí)對(duì)于學(xué)風(fēng)建設(shè)整個(gè)工作,思想認(rèn)識(shí)應(yīng)該是根本問(wèn)題。誤區(qū)的糾正為自主學(xué)習(xí)清除了不利障礙,也為學(xué)生培養(yǎng)綜合素養(yǎng)及航空航天情結(jié)提供了思想準(zhǔn)備。打消了思想顧慮,學(xué)生也就愿意去思考自己的專業(yè)以及與專業(yè)相關(guān)的問(wèn)題也更愿意投入到航空航天主題教育活動(dòng)中去。
4.學(xué)風(fēng)建設(shè)為航空航天主題教育提供方法指導(dǎo)
學(xué)風(fēng)建設(shè)的基本方法對(duì)于航空航天主題教育活動(dòng)的開展具有重要的借鑒意義。從一般意義上講,學(xué)風(fēng)建設(shè)的基本方法和策略有主題教育、結(jié)對(duì)對(duì)接、興趣引領(lǐng)、動(dòng)力激發(fā)等。如此的策略和方法也同樣適用于主題教育,為之提供方法上的指導(dǎo)。主題教育是航空航天教育的常用方式,結(jié)對(duì)對(duì)接可以用在開展學(xué)生科研實(shí)習(xí)活動(dòng)中,興趣引領(lǐng)和動(dòng)力激發(fā)是學(xué)風(fēng)建設(shè)和航空航天教育的通用策略。
四、結(jié)論
學(xué)風(fēng)建設(shè)是高校學(xué)生工作的永恒主題,在實(shí)際的工作中,我們必須正確處理好學(xué)風(fēng)建設(shè)與航空航天主題教育的辯證關(guān)系,發(fā)揮彼此的促進(jìn)作用,為做好人才培養(yǎng)工作提供必要條件。在理順好兩者的辯證關(guān)系后,如何利用這種辯證關(guān)系并實(shí)現(xiàn)兩者有效嫁接是個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
1.王貴鋒、徐忠杰、胡國(guó)慶. 《大學(xué)生主題教育活動(dòng)及其品牌化研究》.《職教探索》,2012.11.
2.白義香.《大學(xué)生主題教育活動(dòng)模式的探討》.《湘潮》,2007.9.
那么,航天專業(yè)有著怎樣神秘的內(nèi)涵?若想投身于航天事業(yè),應(yīng)該選擇什么專業(yè)?在大學(xué)時(shí)代要做好哪些職業(yè)準(zhǔn)備?航天專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)前景又如何呢?
專業(yè)設(shè)置特點(diǎn)
航天是個(gè)令人向往又神秘的職業(yè)。為了推出本期專題,記者在做了充分案頭準(zhǔn)備后進(jìn)行了調(diào)查采訪,現(xiàn)在,就讓我們按照航天器的發(fā)射程序走進(jìn)航天類專業(yè)。航天器升空的每一個(gè)步驟都涉及很多交叉學(xué)科與專業(yè),本文中所列舉的,是每一個(gè)步驟所對(duì)應(yīng)的比較重要的專業(yè)之一,其中有些專業(yè)既涉及航空類,也涉及航天類。
小貼士:載人飛船升空分幾步?
第一步,隨著倒計(jì)時(shí)口令,點(diǎn)火升空。逃逸塔分離。
第二步,助推器分離。一、二級(jí)分離,一級(jí)墜落。
第三步,整流罩分離,船箭分離。5次變軌控制后,航天器進(jìn)入預(yù)定橢圓軌道。
第四步,太陽(yáng)能帆板打開。
第五步,航天員執(zhí)行空間任務(wù)。
第六步,返回大氣層。
航空和航天有著密不可分的聯(lián)系,又有所區(qū)別。前者是研究近地面飛行環(huán)境及物體的,而后者是研究大氣層外高空飛行環(huán)境及物體的。航空航天類專業(yè)主要研究飛行器的結(jié)構(gòu)、性能和運(yùn)動(dòng)規(guī)律,培養(yǎng)把飛行器設(shè)計(jì)制造出來(lái)并送上太空的工程技術(shù)專業(yè)人才。無(wú)論是飛機(jī)還是航天飛行器,都是綜合科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶,因此從廣義上講,材料科學(xué)與工程、電子信息工程、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等都是航空航天技術(shù)不可或缺的學(xué)科基礎(chǔ)。隨著航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展,近年來(lái)又催生出航天運(yùn)輸與控制、遙感科學(xué)與技術(shù)等新興專業(yè)。
中國(guó)有7所國(guó)防院校,11家央屬國(guó)防企業(yè)集團(tuán)。涉及航天領(lǐng)域的專業(yè),排名前三位的高校分別是哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)和北京航空航天大學(xué)。其中尤屬哈工大的航天專業(yè)實(shí)力強(qiáng),畢業(yè)生中有很多已成為各領(lǐng)域的專家和骨干,如中國(guó)航天科技集團(tuán)副總經(jīng)理馬興瑞、中國(guó)空間技術(shù)研究院院長(zhǎng)袁家軍、海王集團(tuán)總裁張思民等。
“關(guān)行器設(shè)計(jì)專業(yè),一共包括三個(gè)方向:衛(wèi)星、火箭和導(dǎo)彈。最開始覺(jué)得火箭和導(dǎo)彈都比較‘暴力’,所以高考填報(bào)志愿時(shí),我選擇了與航天工程緊密相連的衛(wèi)星方向。”北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院大四的小和介紹說(shuō),北航宇航學(xué)院下設(shè)三個(gè)專業(yè):飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)、探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)專業(yè)和飛行器動(dòng)力工程專業(yè)。其中,飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)飛行器設(shè)計(jì)方面的基本理論和基本知識(shí),并受到航空航天飛行器工程方面的基本訓(xùn)練;探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)主要負(fù)責(zé)航天器送入太空后,對(duì)其進(jìn)行制導(dǎo)和各種變軌姿態(tài)調(diào)整控制;而飛行器動(dòng)力工程主要負(fù)責(zé)研制火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。據(jù)宇航學(xué)院的學(xué)生介紹,這三個(gè)專業(yè)中,飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)最熱門,而選擇探測(cè)與動(dòng)力專業(yè)的人數(shù)則要少一些。
航天專業(yè)的學(xué)業(yè)與素質(zhì)要求
航空航天類專業(yè)對(duì)學(xué)習(xí)者的要求是“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)、重創(chuàng)新”。學(xué)生要學(xué)習(xí)和掌握航空航天技術(shù)的基礎(chǔ)理論和知識(shí),接受航空航天飛行器工程方面的系統(tǒng)訓(xùn)練,通過(guò)各種實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),可具備堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),良好的實(shí)踐能力和分析、解決問(wèn)題的能力、以及創(chuàng)新能力。畢業(yè)生在數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)、計(jì)算機(jī)等方面的基礎(chǔ)比較扎實(shí),在邏輯、分析、空間想象力、推理等思維上優(yōu)勢(shì)明顯,知識(shí)面寬,適應(yīng)力強(qiáng),發(fā)展?jié)摿Υ蟆1究飘厴I(yè)生考取研究生的比例很高,申請(qǐng)國(guó)外大學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金的成功率也較高。
如果你想學(xué)習(xí)航天專業(yè),那么,除了一腔熱情外,還需要做好哪些心理上的準(zhǔn)備呢?
由于航天職業(yè)的特殊性,從事航天職業(yè)需要三種精神。
1. 刻苦學(xué)習(xí)精神
航天專業(yè)要求高、課程多、任務(wù)重,要成長(zhǎng)為一個(gè)合格的航天人,除了工科的基礎(chǔ)課程之外,還要學(xué)習(xí)諸如發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制理論、數(shù)字電路等專業(yè)課程。
以北京航空航天大學(xué)飛行器動(dòng)力工程專業(yè)為例,該專業(yè)一個(gè)本科生成長(zhǎng)為博士生,僅力學(xué)就要學(xué)習(xí)20幾門,學(xué)生們每天自習(xí)到11點(diǎn)已是習(xí)慣性作息。
同工科專業(yè)一樣,航天工程對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力要求也很強(qiáng)。學(xué)生除了修完課程、掌握理論,還要懂技術(shù)。因此,動(dòng)手能力強(qiáng)、有組織協(xié)調(diào)能力的考生學(xué)這個(gè)專業(yè)很適合。
2. 吃苦奉獻(xiàn)精神
“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)”被譽(yù)為“載人航天精神”。神舟成功發(fā)射,被大眾熟悉的只有少數(shù)幾個(gè)人,但是背后有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的航天人在默默無(wú)聞地工作著。“飛行工作更多的是辛苦,而不是神秘。工作人員需要比較強(qiáng)的抗壓能力,以及良好的心理素質(zhì)。”一位在航天一院702研究所做航天測(cè)試測(cè)量技術(shù)與設(shè)備的工作人員告訴記者,他們的工作時(shí)間上朝九晚五,但是來(lái)了試驗(yàn)任務(wù),就要加班加點(diǎn)不分晝夜地把它完成。具體到個(gè)人的職業(yè),航天火箭與飛船的設(shè)計(jì)制造需要反復(fù)測(cè)試某些零部件、程序的穩(wěn)定性及安全性,比如像飛機(jī)上的“黑匣子”之類的東西,以保證飛行器、導(dǎo)彈等執(zhí)行任務(wù)時(shí)萬(wàn)無(wú)一失,并獲得飛行中或執(zhí)行任務(wù)時(shí)所需要測(cè)量的參數(shù)。
此外,航天工作人員會(huì)經(jīng)常去酒泉、西昌的靶場(chǎng)執(zhí)行任務(wù),而靶場(chǎng)是炮彈爆炸或飛船起飛、衛(wèi)星發(fā)射的地方。
3. 團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神
航天系統(tǒng)內(nèi)部分工精細(xì),一個(gè)課題需要眾多研究者協(xié)作完成,團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神在航天領(lǐng)域體現(xiàn)得更為充分。航天系統(tǒng)內(nèi)部分工精細(xì),一個(gè)課題需要眾多研究者協(xié)作完成,有的時(shí)候自己的成果僅為別人做嫁衣裳而已,因此,在航天領(lǐng)域里少不了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,一個(gè)人只能完成更多的任務(wù),但是絕對(duì)不可能包攬所有的工作。正如一位在航天一院工作的孟先生所說(shuō):“航天是一項(xiàng)既神秘又平凡的事業(yè),航天事業(yè)是一個(gè)巨大的系統(tǒng)工程,需要許多行業(yè)、許多不同專業(yè)的工程技術(shù)人員及科研管理人員共同協(xié)作,需要每個(gè)人都具有協(xié)作意識(shí)、吃苦耐勞精神以及奉獻(xiàn)精神,安于自己平凡的崗位,做一個(gè)螺絲釘,不要太計(jì)較個(gè)人得失。”
需求趨勢(shì)與就業(yè)前景
近幾年,隨著神舟飛船的頻繁發(fā)射,航天專業(yè)進(jìn)一步升溫。有媒體報(bào)道,最被看好的12類專業(yè)中,航空航天專業(yè)名列其中。
據(jù)哈工大招生就業(yè)處負(fù)責(zé)人介紹,該校航天專業(yè)的學(xué)生在入學(xué)時(shí)成績(jī)?cè)谌J菙?shù)一數(shù)二的,錄取分?jǐn)?shù)在全校最高,集中了校內(nèi)的“尖子生”;在就業(yè)方面去向也非常好,主要給中國(guó)航天科技集團(tuán)公司和航天科工集團(tuán)公司輸送航天人才。學(xué)生畢業(yè)時(shí)國(guó)內(nèi)的航天科研院所都搶著要。
復(fù)旦大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)系博士生導(dǎo)師唐國(guó)安教授預(yù)測(cè),我國(guó)飛行器可供開發(fā)的空間很大。載人火箭發(fā)射成功,意味著我國(guó)準(zhǔn)備開始對(duì)外空間進(jìn)行和平開發(fā),航空航天科技工業(yè)極具發(fā)展前景,對(duì)人才的需求會(huì)持續(xù)旺盛。北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院黨總支書記孟慶春介紹說(shuō),我國(guó)飛行器可供開發(fā)的空間很大,許多應(yīng)該用到飛行器的民用領(lǐng)域目前還未開發(fā)利用,在私人使用上也幾乎是空白,因此,飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的人才會(huì)是我國(guó)將來(lái)急需的人才。
航空航天產(chǎn)業(yè)將引發(fā)對(duì)航空航天人才的巨大需求,包括航空航天經(jīng)營(yíng)管理、航空航天飛機(jī)總體設(shè)計(jì)與研發(fā)、發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)與制造、零部件研發(fā)與設(shè)計(jì)、航空航天新材料研發(fā)等方向,其中航空航天產(chǎn)品光電通信技術(shù)、能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)、力學(xué)及環(huán)境工程、計(jì)算機(jī)、仿真、可靠性技術(shù)等領(lǐng)域在內(nèi)的專業(yè)人才缺口巨大。
“我想以后在航天五院好好發(fā)展,做一名總體設(shè)計(jì)師。”學(xué)飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的小和2012年6月份從北京航空航天大學(xué)畢業(yè),去了航天五院深造,完成了他兒時(shí)作為一名航天工作者的夢(mèng)想。
據(jù)小和介紹,宇航學(xué)院的本科生畢業(yè)之后也能找到工作,比如他們班當(dāng)年就有人去了航天火工、東航、西安飛機(jī)強(qiáng)度研究所、北京現(xiàn)代、東風(fēng)日產(chǎn)、陜西鼓風(fēng)機(jī)等企業(yè)。也有很多本科生選擇繼續(xù)深造,讀研或讀博,并且?guī)缀醵既チ耸蠛教煸核绾教煲辉骸⒍骸⑷骸⑽逶汉桶嗽骸⑸蝻w、成飛、西飛等等。“飛行器設(shè)計(jì)專業(yè)是國(guó)家自建國(guó)以來(lái)持續(xù)扶植的產(chǎn)業(yè)。我國(guó)的火箭技術(shù)相比于美國(guó)俄羅斯還比較落后,為了日后的載人登月計(jì)劃,必須研制出更強(qiáng)大的火箭。我很看好本專業(yè)的就業(yè)前景。”
未來(lái)十年是我國(guó)航空航天事業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略機(jī)遇期,需要更多更好的人才。為了加強(qiáng)對(duì)航空工程骨干專業(yè)技術(shù)人才的引進(jìn)和培養(yǎng),建立高水平、高素質(zhì)的航空專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍,航空工業(yè)第一、二集團(tuán)公司在北京航空航天大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等院校設(shè)立了航空獎(jiǎng)學(xué)金,金額每人每學(xué)年7000~11000元不等,以支持立志投身祖國(guó)航空事業(yè)的學(xué)子順利完成學(xué)業(yè),這對(duì)于家庭經(jīng)濟(jì)比較困難的同學(xué)無(wú)疑是很好的選擇。
同時(shí),除了飛行器設(shè)計(jì)與工程、飛行器動(dòng)力工程、飛行器制造工程、飛行器環(huán)境與生命保障工程等專業(yè)外,航空航天事業(yè)還涉及信息、能源、制造等技術(shù)的綜合專業(yè)。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合國(guó)力的提高,航空航天高科技領(lǐng)域的成果已不僅僅應(yīng)用于航天飛船上,也在逐漸向電子、機(jī)械、汽車等領(lǐng)域滲透。也就是說(shuō),學(xué)習(xí)航空航天類專業(yè)的同學(xué)一樣能在其他領(lǐng)域大展才華。
報(bào)考注意事項(xiàng)
航天人才≠楊立偉
高校航天專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)都是航天工程領(lǐng)域的技術(shù)與管理人才,而非培養(yǎng)宇航員。形象地說(shuō),航天專業(yè)出來(lái)的人才可以當(dāng)戚發(fā)軔這樣的總設(shè)計(jì)師或袁家軍這樣的總指揮。要是想當(dāng)楊立偉一樣飛上太空的宇航員,現(xiàn)階段在我國(guó)只能報(bào)考飛行員。
身體條件要求
目前,全市涉航企業(yè)有48家。2013年全市航空航天產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售165.3億元,同比增長(zhǎng)107.7%,利稅11.3億元,同比下降79.5%,利潤(rùn)7.5億元,同比下降68.0%。2012年1-8月實(shí)現(xiàn)銷售123.09億元,同比增長(zhǎng)12.5%,利稅5.17億元,同比下降49.0%,利潤(rùn)8.87億元,同比下降74.4%。截至目前,全市航空航天產(chǎn)業(yè)在建重點(diǎn)項(xiàng)目21個(gè),總投資達(dá)204.46億元,累計(jì)完成投資49.22億元,同比增長(zhǎng)92.6%。
2、主要產(chǎn)品
通用航空、航空航天信息技術(shù)、航空航天新材料、航空大件加工及部件組裝、航空機(jī)電、客艙設(shè)備及內(nèi)飾件、宇航級(jí)高可靠電子元器件等。
3、規(guī)上企業(yè),龍頭企業(yè)和基地型企業(yè)
規(guī)模以上企業(yè)14家。龍頭企業(yè)5家,鋁業(yè)有限公司、市精密合金廠有限公司、纖維材料有限公司、航天特種材料有限公司、航空有限公司。
4、市場(chǎng)份額,至少20%以上,單個(gè)企業(yè)產(chǎn)量,技術(shù)
市精密合金廠有限公司擁有的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高溫合金大型精密澆鑄技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平,是全球第3家(中國(guó)第一家)掌握該技術(shù)的企業(yè),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超20%,2013年超純凈鎳基高溫合金系列產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)銷售2.6億元。
5、品牌
中國(guó)馳名商標(biāo):“綠揚(yáng)”
著名商標(biāo):華陽(yáng)及圖、彤明、“DSLY及圖”
6、區(qū)域布局
初步形成“一城兩園多基地”的空間格局(航空航天產(chǎn)業(yè)城、市航空航天產(chǎn)業(yè)園、京口航空信息產(chǎn)業(yè)園、京口航空航天高性能鋁合金材料產(chǎn)業(yè)基地、句容航空復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)基地、丹徒航空航天制造及配套產(chǎn)業(yè)基地)
二、為什么作為重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)?
1、產(chǎn)出規(guī)模,增速,發(fā)展前景
2013年全市航空航天產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售165.3億元,同比增長(zhǎng)107.7%,利稅11.3億元,同比下降79.5%,利潤(rùn)7.5億元,同比下降68.0%。2012年1-8月實(shí)現(xiàn)銷售123.09億元,同比增長(zhǎng)12.5%,利稅5.17億元,同比下降49.0%,利潤(rùn)8.87億元,同比下降74.4%。航空航天產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè),具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、輻射面寬、拉動(dòng)效應(yīng)強(qiáng)等鮮明特點(diǎn),對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)為1:10,對(duì)科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有巨大的帶動(dòng)作用。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,近5年全球航空航天產(chǎn)業(yè)的增速為25%,遠(yuǎn)超同期GDP的增速。未來(lái)20年,我國(guó)共需要ARJ-21同類飛機(jī)1000架、國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919同類飛機(jī)2700架、軍用運(yùn)輸機(jī)230架,對(duì)應(yīng)市場(chǎng)容量分別為300億美元、1350億美元、161億美元,航空航天信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將超過(guò)500億元美元,航空航天產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為快速上升的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。
2、財(cái)稅貢獻(xiàn),占第二產(chǎn)業(yè)份額
2013年全市航空航天產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售165.3億元,同比增長(zhǎng)107.7%,利稅11.3億元,同比下降79.5%,利潤(rùn)7.5億元,同比下降68.0%。2012年1-8月實(shí)現(xiàn)銷售123.09億元,同比增長(zhǎng)12.5%,利稅5.17億元,同比下降49.0%,利潤(rùn)8.87億元,同比下降74.4%。
3、提供就業(yè)情況
提供就業(yè)崗位2萬(wàn)個(gè)。
4、投資規(guī)模,市場(chǎng)導(dǎo)向,企業(yè)家信心
截至目前,全市航空航天產(chǎn)業(yè)在建重點(diǎn)項(xiàng)目21個(gè),總投資達(dá)204.46億元,這些項(xiàng)目投產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)銷售規(guī)模達(dá)1000億元以上。國(guó)家出臺(tái)的高端裝備制造“十二五”規(guī)劃將航空航天產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)提升到國(guó)家戰(zhàn)略推動(dòng)層面,給予宏觀政策支持,市場(chǎng)前景巨大,企業(yè)家對(duì)未來(lái)發(fā)展充滿信心。
5、要素保障和服務(wù)支撐
研發(fā)支持,人才支持,金融支持,園區(qū)載體支持(土地、環(huán)保)
三、我市如何培育重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)政策建議
1、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃導(dǎo)向,定位準(zhǔn)確,布局合理,保障有力
總體規(guī)劃、單項(xiàng)規(guī)劃,用1-2年時(shí)間制定產(chǎn)業(yè)規(guī)劃
2013年,聯(lián)合南京航空航天大學(xué)編制出臺(tái)了《市航空制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》。《規(guī)劃綱要》明確我市航空產(chǎn)業(yè)布局、發(fā)展重點(diǎn)和目標(biāo)。2012年,為加快我市航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展,編制了《市航空制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》(征求意見(jiàn)稿)。
2、如何強(qiáng)化政策扶持
國(guó)家、省、市、縣區(qū)四級(jí)政策
3、要素配套保障
人力支持,公共服務(wù)平臺(tái)
船舶與海洋工程產(chǎn)業(yè)
1、產(chǎn)業(yè)規(guī)模,產(chǎn)出,投資
全市擁有船舶及配套企業(yè)95家,其中,造修船企業(yè)30家,具有萬(wàn)噸以上造修船能力的企業(yè)7家;船舶配套企業(yè)65家。2013年,船舶與海洋工程產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入243.1億元,位居南通、泰州、揚(yáng)州、南京之后,列全省第五,占規(guī)模以上工業(yè)比重的5%,其中銷售收入過(guò)億元的企業(yè)11家。2012年1-8,實(shí)現(xiàn)銷售188.48億元,同比增長(zhǎng)16.3%,利稅9.4億元,同比增長(zhǎng)4.5%,利潤(rùn)7.5億元,同比下降3.6%。截至目前,全市船舶與海洋工程在建重點(diǎn)項(xiàng)目9個(gè),總投資94.62億元,累計(jì)完成投資10.75億元,同比下降33.62%。
2、主要產(chǎn)品
船舶產(chǎn)品:海洋工程船、全回轉(zhuǎn)工程船、液貨運(yùn)輸船、散貨船等。
配套產(chǎn)品:中低速柴油機(jī)及發(fā)電機(jī)組、螺旋槳、船舶電器、船舶電氣與自動(dòng)化控制系統(tǒng)、船舶救生裝置、船用錨鏈、船舶輔機(jī)、甲板機(jī)械、舾裝件、海洋系泊鏈、海洋平臺(tái)吊機(jī)及救生裝置、海洋工程大型結(jié)構(gòu)件等產(chǎn)品。
3、規(guī)上企業(yè),龍頭企業(yè)和基地型企業(yè)
規(guī)上企業(yè)44家,龍頭企業(yè)5家,省船廠(集團(tuán))有限公司、新韓通船舶重工有限公司、中船設(shè)備有限公司、鼎盛重工有限公司、賽爾尼柯電器有限公司。
4、市場(chǎng)份額,至少20%以上,單個(gè)企業(yè)產(chǎn)量,技術(shù)
省船廠(集團(tuán))有限公司的高技術(shù)海洋工程船和全回轉(zhuǎn)工程船兩大產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率高達(dá)70%以上,創(chuàng)造了27項(xiàng)中國(guó)第一,位居全國(guó)同行業(yè)之首,2013年,完成工業(yè)總產(chǎn)值28.6億元,實(shí)現(xiàn)銷售共計(jì)20.1億元,利稅6.5億元。
中船設(shè)備的中速柴油機(jī)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率第一,2013年,實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入14.03億元元,利潤(rùn)1.20億元元,同比增長(zhǎng)16.4%,連續(xù)四年利潤(rùn)總額超億元。在柴油機(jī)及動(dòng)力系統(tǒng)集成、發(fā)電機(jī)及電氣系統(tǒng)集成、海洋工程機(jī)電等領(lǐng)域處于全國(guó)領(lǐng)先水平。
賽爾尼柯電器有限公司的高端船舶和海洋工程配電板連續(xù)五年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率第一并進(jìn)入國(guó)際前列,2013年,實(shí)現(xiàn)銷售3億元,在船舶與海洋工程電氣與自動(dòng)化控制等領(lǐng)域處于世界先進(jìn)水平。
中船瓦錫蘭螺旋槳有限公司的船舶螺旋槳國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)40%,2013年,實(shí)現(xiàn)銷售5億元,在螺旋槳與軸系設(shè)計(jì)制造、船舶動(dòng)力打包集成等領(lǐng)域處于世界先進(jìn)水平。
正茂集團(tuán)的海洋工程系泊鏈國(guó)際市場(chǎng)占有率超過(guò)20%,2013年,實(shí)現(xiàn)銷售3.1億元,在海洋工程系泊鏈設(shè)計(jì)研發(fā)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
5、品牌
省著名商標(biāo):“藍(lán)波”、“賽爾尼柯SaierNico”、“三星及圖”、“三山”圖形
名牌產(chǎn)品:“威和”橋式起重機(jī)
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(shí)教育在高等教育中的地位和作用越來(lái)越受到重視。與此同時(shí),由于科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,航空航天技術(shù)開始走進(jìn)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(lái)我國(guó)航天事業(yè)取得了世界矚目的輝煌成就,更加引起人們對(duì)航空航天技術(shù)的關(guān)注。為了適應(yīng)時(shí)展的需要,目前國(guó)內(nèi)很多知名高校先后成立航空航天專業(yè),如清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)和西安交通大學(xué)等高校。與此同時(shí),一些普通高校,如南京財(cái)經(jīng)大學(xué),也將航空與航天(也有的學(xué)校稱為航空航天技術(shù)概論或航空航天技術(shù)博覽)作為通識(shí)課。筆者結(jié)合自己的授課經(jīng)歷和體會(huì),并參考?xì)W美高校開設(shè)通識(shí)課的教學(xué)模式,探究航空與航天通識(shí)教育教學(xué)內(nèi)容、目的和方法等。
1 我國(guó)專業(yè)化教育模式的問(wèn)題與通識(shí)教育
1.1 現(xiàn)階段我國(guó)高校人才培養(yǎng)模式面臨的問(wèn)題
我國(guó)現(xiàn)階段的專業(yè)化教育模式是高等教育在特定時(shí)期(20世紀(jì)80年代)和特定社會(huì)背景(生產(chǎn)力亟待恢復(fù))中的選擇,這個(gè)選擇盡管在當(dāng)時(shí)有合理性,并對(duì)我國(guó)社會(huì)發(fā)展起到了積極作用,但卻不適應(yīng)今天社會(huì)發(fā)展的需要。
我國(guó)目前的高等教育過(guò)分強(qiáng)調(diào)專業(yè)劃分,把學(xué)生的學(xué)習(xí)限制在一個(gè)狹窄的知識(shí)領(lǐng)域內(nèi),不利于學(xué)生全面發(fā)展。過(guò)去大學(xué)畢業(yè)生就業(yè)中的“專業(yè)對(duì)口”已經(jīng)不再是一個(gè)最優(yōu)目標(biāo)了,高等教育的專業(yè)化做得越好,學(xué)生就越難適應(yīng)變換了的工作,面臨的情況可能就越糟糕。
社會(huì)和技術(shù)發(fā)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(xiàn),高校里專業(yè)調(diào)整的步伐,無(wú)法跟上社會(huì)職業(yè)更新的速度。應(yīng)對(duì)工作崗位的變化,既要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力,又要培養(yǎng)學(xué)生的“一般”能力。
1.2 通識(shí)教育起源和目的
通識(shí)教育,國(guó)外稱“General Education”,也稱為“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。
通識(shí)教育源于19世紀(jì)[6-8],當(dāng)時(shí)大學(xué)的學(xué)術(shù)分科過(guò)于精細(xì)、知識(shí)被嚴(yán)重割裂,于是提出通識(shí)教育,目的是讓學(xué)生對(duì)不同學(xué)科的知識(shí)有所了解,將不同領(lǐng)域的知識(shí)融會(huì)貫通。20世紀(jì),通識(shí)教育成為歐美大學(xué)的必修科目。今天,歐美大學(xué)仍在不斷完善其通識(shí)教育。如哈佛大學(xué)的通識(shí)教育有著悠久的歷史,目前已經(jīng)經(jīng)歷五次較大的通識(shí)教育改革[7-10]。
在我國(guó),通識(shí)教育的思想源遠(yuǎn)古代。《易經(jīng)》主張“君子多識(shí)前言往行”,《中庸》主張做學(xué)問(wèn)應(yīng)“博學(xué)之,審問(wèn)之,慎思之,明辨之,篤行之”。古人認(rèn)為博學(xué)多識(shí)就可達(dá)到出神入化,融會(huì)貫通。《論衡》認(rèn)為“博覽古今為通人”。所以,通識(shí)教育旨在培養(yǎng)“通才”,它的培養(yǎng)目的是提高人的整體素質(zhì),強(qiáng)調(diào)整合不同領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),重視培養(yǎng)人的思維方法及敏銳的洞察力,同時(shí)也重視培養(yǎng)人的情志等。
2 航空與航天通識(shí)教育的意義
航空與航天課程在我國(guó)一直是航空航天專業(yè)院校的公共必修課[1,2],其目的首先是為學(xué)生未來(lái)從事航空航天及其相關(guān)領(lǐng)域工作培養(yǎng)興趣,更主要的是為學(xué)生專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),它在很大程度上起到了專業(yè)導(dǎo)論的作用。
近年來(lái),我國(guó)一些普通高校將航空與航天課程納入通識(shí)教育,其教學(xué)目的包括如下幾個(gè)方面。
2.1 提高大學(xué)生的整體文化素質(zhì)
大學(xué)教育的目的是培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質(zhì)人才,開展通識(shí)教育不僅能增加大學(xué)生專業(yè)課以外的知識(shí),還可以拓寬學(xué)生的眼界。航空與航天課程,不僅可以幫助學(xué)生了解有關(guān)航空航天的基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)還能潛移默化地影響學(xué)生的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。
2.2 提升大學(xué)生的民族自豪感
中國(guó)作為東方的文明古國(guó),向往飛翔的夢(mèng)想由來(lái)已久,嫦娥奔月的美麗傳說(shuō),萬(wàn)戶飛天的勇敢實(shí)踐,表明了古老的中國(guó)人渴望飛向藍(lán)天的美好愿望。通過(guò)航空與航天課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解中國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展和取得的矚目成績(jī),學(xué)習(xí)偉大的航天精神,增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心。
2.3 鼓勵(lì)大學(xué)生在困難面前勇于攀登
學(xué)生通過(guò)航空與航天課程的學(xué)習(xí),了解航天先驅(qū)身上所具有的優(yōu)秀品質(zhì)和堅(jiān)忍不拔的毅力。在航天開拓者的眼里,“只有想不到的事情,沒(méi)有做不到的事情”,通過(guò)這樣的教育,激發(fā)學(xué)生努力奮進(jìn),敢于開拓創(chuàng)新。
2.4 啟發(fā)學(xué)生規(guī)劃未來(lái)人生
航空與航天知識(shí)可以啟發(fā)和拓展人們的思維,尤其是航天器的出現(xiàn),極大地推進(jìn)了人類對(duì)宇宙的探索,人們對(duì)宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的價(jià)值的意義。飛過(guò)天的宇航員大多存在一個(gè)共識(shí):“地球在宇宙中是非常渺小的,生命僅僅是宇宙形成過(guò)程中的一個(gè)產(chǎn)物。”記得有位美國(guó)宇航員說(shuō)過(guò),“昨天的夢(mèng)想是今天的現(xiàn)實(shí),今天的夢(mèng)想是明天的現(xiàn)實(shí)。”隨著人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí),很多人開始重新思索這些問(wèn)題,人類存在的意義何在?人類怎樣存在?
3 航空與航天通識(shí)教育的教材問(wèn)題與改革
3.1 教材方面的問(wèn)題
航空航天技術(shù)在非專業(yè)大學(xué)生眼里,是十分神圣的,因?yàn)橛钪娴膴W秘神秘莫測(cè),很多大學(xué)生對(duì)航空與航天課程比較感興趣。作為通識(shí)課,目前我國(guó)沒(méi)有一本適合通識(shí)教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技術(shù)概論》《航空航天技術(shù)》等,由此帶來(lái)很多問(wèn)題。
(1)專業(yè)性很強(qiáng)
翻開《航空航天技術(shù)概論》教科書,插圖不少,可是大部分是平面圖、結(jié)構(gòu)圖、流程圖和設(shè)計(jì)圖。對(duì)于非工科專業(yè)的大學(xué)生而言,內(nèi)容過(guò)深,尤其是文科學(xué)生,沒(méi)有工程概念,理解起來(lái)非常困難。
(2)內(nèi)容單調(diào)乏味
細(xì)看“代用”教材的文字內(nèi)容,大多是定義和概念,枯燥乏味,對(duì)非專業(yè)學(xué)生而言,即便把這些內(nèi)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(nèi)容往往類似于綱要。
(3)課后練習(xí)或思考題沒(méi)有價(jià)值
思考題是運(yùn)用大腦思考后得出答案的題目,而目前的“代用”教材章節(jié)后的思考題,不適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,以第一章課后思考題為例,“試述直升機(jī)的發(fā)展史,試述火箭、導(dǎo)彈發(fā)展史”,很多學(xué)生認(rèn)為是“百度題”,學(xué)生只要靈活運(yùn)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(qiáng)帶來(lái)的問(wèn)題
航空與航天是兩個(gè)明顯不同的概念和領(lǐng)域,盡管有聯(lián)系,但對(duì)于非專業(yè)的學(xué)生而言,不能混為一談。目前的大部分“代用”教材在內(nèi)容安排上每章都是以飛行器設(shè)計(jì)為主線,航空器、航天器和導(dǎo)彈與火箭等內(nèi)容相互交叉[1,2]。如不管是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)還是航空發(fā)動(dòng)機(jī),統(tǒng)統(tǒng)納入同一章節(jié),對(duì)于非專業(yè)學(xué)生,理解起來(lái)稍顯費(fèi)力。再如,《飛行器構(gòu)造》這章內(nèi)容中,既有航空器的構(gòu)造,也有航天器的構(gòu)造,根據(jù)整體教學(xué)效果分析,這種航空航天結(jié)構(gòu)的相互交叉會(huì)導(dǎo)致概念的混淆。
另外,由于中國(guó)基礎(chǔ)教育多年形成的以學(xué)科為主導(dǎo)的教育模式,加之應(yīng)試教育的長(zhǎng)期導(dǎo)向作用,使基礎(chǔ)教育在單一學(xué)科教育上越來(lái)越深入,學(xué)科分化加劇,基礎(chǔ)教育功利性越來(lái)越明顯,而在人文、心靈和智慧等通識(shí)教育方面卻越來(lái)越弱化。基礎(chǔ)教育已經(jīng)走向思想單一、思維狹窄、僵化,缺乏思辨性、創(chuàng)造性思維的模式,對(duì)中華民族的智慧培養(yǎng)是非常不利的。
綜上所述,航空與航天作為通識(shí)教育課程,不是必修課的陪襯,更不是專業(yè)課的附庸,其重要性并不比專業(yè)課低。“君子性非異也,善假于物也”,學(xué)好航空與航天課程,掌握其相關(guān)知識(shí),有助于學(xué)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(duì)于航空與航天課程,只有拓寬知識(shí)面,全面介紹不同學(xué)科研究對(duì)象的特點(diǎn),才能更準(zhǔn)確地反映這門課的內(nèi)涵。為使學(xué)生具備開拓新領(lǐng)域的基礎(chǔ),課程內(nèi)容應(yīng)具有前瞻性,把本學(xué)科領(lǐng)域的最新學(xué)術(shù)成果、最新技術(shù)引入教學(xué)內(nèi)容。在反映學(xué)科前沿的同時(shí),拓寬學(xué)生的知識(shí)面。
航空航天技術(shù)涉及領(lǐng)域之廣是其他學(xué)科無(wú)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(yè)學(xué)生的通識(shí)課,該課程內(nèi)容應(yīng)集知識(shí)性、趣味性于一體,需要教學(xué)內(nèi)容豐富多彩,由風(fēng)箏飛行延伸到飛機(jī),由早期火箭延伸到各種導(dǎo)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(xué)生在感興趣的實(shí)例中汲取航空、航天和航宇知識(shí)。國(guó)外有一本航天知識(shí)方面的書,名字起得非常好,叫“沒(méi)有公式的航空航天技術(shù)”,值得我們借鑒。
然而,面對(duì)這種挑戰(zhàn),科學(xué)家和工程師并非無(wú)能為力。近幾年來(lái),工程師已經(jīng)提出了針對(duì)下一代火星登陸器的一系列想法。以下盤點(diǎn)的這些構(gòu)想都可以將大型有效負(fù)荷――包括宇航員在內(nèi)――安全送上火星表面。
著陸問(wèn)題
在火星上著陸通常利用降落傘減緩降落速度。然而。由于火星大氣較為稀薄,因此即使打開降落傘,降落速度仍舊很快。在地球上,跳傘運(yùn)動(dòng)員打開降落傘后降落時(shí)速可從約193千米降至不到16千米;而在火星上,跳傘運(yùn)動(dòng)員的降落速度可達(dá)到每小時(shí)1600千米’即使打開降落傘,時(shí)速仍可達(dá)到320千米。“好奇”號(hào)降落時(shí)將打開一個(gè)約15米的超音速降落傘,這是在行星際任務(wù)中使用的體積最大的降落傘。此外,一個(gè)圓盤狀的平臺(tái)將點(diǎn)燃火箭,在距離地面七八米的高度盤旋,幫助“好奇”號(hào)減緩速度。
不幸的是,這項(xiàng)技術(shù)無(wú)法“放大”:一個(gè)40噸的載人登陸器在穿過(guò)火星大氣層時(shí)使用的減速傘尺寸將相當(dāng)于玫瑰碗體育場(chǎng),因此需要很長(zhǎng)的膨脹時(shí)間,在它完全打開前登陸器已經(jīng)觸地。美國(guó)航空航天局進(jìn)入、降落和著陸技術(shù)部門負(fù)責(zé)人、工程師邁克爾?萊特表示:“當(dāng)前的任何技術(shù)都無(wú)法讓40噸的重物在火星表面安全著陸。我們必須研發(fā)新技術(shù),戰(zhàn)勝這一挑戰(zhàn)。”
美國(guó)航空航天局開始研發(fā)充氣式空氣動(dòng)力學(xué)減速器技術(shù)。與容易損壞的降落傘不同,這種減速器非常堅(jiān)固,能夠在足以撕裂降落傘的高速度下使用。
極超音速充氣式空氣動(dòng)力學(xué)減速器可以折疊放入火箭,只要在進(jìn)入火星大氣層前充氣,短短幾秒內(nèi)便可膨脹到約24米。這種減速器將采用凱夫拉爾纖維等輕型材料打造,非常堅(jiān)固,能夠經(jīng)受住穿過(guò)大氣層時(shí)的高溫考驗(yàn)。
噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的工程師伊恩?克拉克表示,美國(guó)航空航天局計(jì)劃在2012年年初測(cè)試這種技術(shù)。屆時(shí)。工程師將把一顆熱氣球送入地球上層大氣,然后釋放一個(gè)直徑4.57米的甜甜圈形物體,這個(gè)物體隨后膨脹到約6米,模擬在火星環(huán)境下減速。克拉克認(rèn)為。研制6米的極超音速充氣式空氣動(dòng)力學(xué)滴速器非常具有可行性,當(dāng)前面臨的一大挑戰(zhàn)是充氣后如何保持減速器的穩(wěn)定性。在穿過(guò)火星大氣層的過(guò)程中。即使微小的搖擺也會(huì)產(chǎn)生影響。工程師萊特表示:“越小越好。尺寸越大,擺動(dòng)越強(qiáng)烈,讓問(wèn)題趨于復(fù)雜。”
進(jìn)入火星大氣層
在向火星表面降落過(guò)程中。大型登陸器可以借助超音速充氣式空氣動(dòng)力學(xué)減速器(SlAD)減緩下落速度。曼寧說(shuō):“SIAD與降落傘差不多,但可以在更高的高度打開,同時(shí)速度更快。性能更高。此外。這種減速器也可以按比例放大。我們可以研制約30米,甚至更大的充氣式減速器完成減速工作。”
由于質(zhì)地堅(jiān)固,這種減速器可以在登陸器以4倍或者5倍音速穿過(guò)火星大氣層時(shí)充氣,這一速度是降落傘無(wú)法承受的。SIAD可以利用巨大的表面積提高登陸器的阻力,進(jìn)而減緩速度。與降落傘不同,SIAD并不是尾隨在登陸器后面,而是像一個(gè)巨傘一樣打開,罩在登陸器前面。
據(jù)工程師估計(jì),載人火星任務(wù)需要的SIAD寬度為22米~48米。在登陸器穿過(guò)火星大氣層的過(guò)程中,科學(xué)家必須考慮SIAD承受的高溫,先進(jìn)材料或者某種類型的隔熱板可以幫助解決這個(gè)問(wèn)題。但更大的障礙是,如何研制一個(gè)大尺寸并且可以快速打開的SIAD。美國(guó)航空航天局蘭利研究中心的工程師尼爾?徹特伍德表示:“從某種程度上說(shuō),尺寸太大便無(wú)法立即膨脹。”對(duì)研制尺寸超過(guò)15米的SIAD,徹特伍德的態(tài)度并不樂(lè)觀。他說(shuō):“如果派遣體積2倍或者3倍于‘好奇’號(hào)的登陸器,使用的SIAD將不具有可行性。”
超音速反推進(jìn)火箭
最后一項(xiàng)可用于將更大有效負(fù)荷安全送上火星表面的技術(shù)是超音速反推進(jìn)火箭,它利用火箭產(chǎn)生的反推進(jìn)力減速。絕大多數(shù)火星登陸都使用反推進(jìn)火箭,但都是在速度低于音速的情況下。讓體積超過(guò)“好奇”號(hào)的登陸器安全降落火星表面,需要工程師研制出能夠在登陸器超音速下落時(shí)點(diǎn)火的火箭。在存在大氣的情況下,這顯然是一種危險(xiǎn)的做法。萊特說(shuō):“在這種速度下打開推進(jìn)器會(huì)產(chǎn)生各種復(fù)雜的沖擊波,進(jìn)而影響到登陸器。”
目前,美國(guó)航空航天局并沒(méi)有超音速反推進(jìn)方面的經(jīng)驗(yàn),也沒(méi)有太多數(shù)據(jù)可供參考,因此很難預(yù)測(cè)沖擊波將對(duì)登陸器產(chǎn)生何種影響。過(guò)去的2年時(shí)間里,美國(guó)航空航天局在風(fēng)洞內(nèi)進(jìn)行了一系列測(cè)試,觀察超音速情況下點(diǎn)燃火箭產(chǎn)生的流場(chǎng)。但這一實(shí)驗(yàn)?zāi)壳耙驯唤型!?/p>
這種叫停對(duì)未來(lái)的載人火星任務(wù)產(chǎn)生了不利影響。美國(guó)航空航天局的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),載人火星任務(wù)必須使用超音速反推進(jìn)技術(shù);沒(méi)有這項(xiàng)技術(shù),讓人類登陸這顆紅色星球?qū)⒊蔀橐环N不可能。當(dāng)然,也有人認(rèn)為可以采用另一種方式完成這項(xiàng)工作。徹特伍德就表示,可以借助充氣式空氣動(dòng)力學(xué)減速器,之后利用降落傘讓登陸器的速度降至亞音速,同時(shí)仍可以使用傳統(tǒng)制動(dòng)火箭。
這是美國(guó)國(guó)家航空航天局所發(fā)射的探測(cè)器第七次在火星著陸。“好奇”號(hào)著陸在火星蓋爾隕坑內(nèi)一塊平坦地面,所載的一臺(tái)照相機(jī)捕捉了著陸瞬間情景。對(duì)此連稱“漂亮”的美國(guó)國(guó)家航空航天局局長(zhǎng)博爾登說(shuō),“好奇”號(hào)的輪子已經(jīng)開始為人類踏足火星開辟道路。
在“好奇”號(hào)登陸火星的過(guò)程中,最令人揪心的驚險(xiǎn)過(guò)程當(dāng)屬進(jìn)入火星大氣層后的下降和著陸。在短短7分鐘內(nèi),“好奇”號(hào)的時(shí)速由約2萬(wàn)公里下降至零,且無(wú)法人為控制,完全由一項(xiàng)最新著陸技術(shù)自行完成,其間充滿不確定性,任何一個(gè)微小失誤便將導(dǎo)致全盤皆輸,因此美國(guó)國(guó)家航空航天局稱之為“恐怖7分鐘”。
此外,由于“好奇”號(hào)所發(fā)出的信號(hào)需要圍繞火星運(yùn)行的另外3顆探測(cè)器中轉(zhuǎn),“好奇”號(hào)著陸的信號(hào)最快也要在14分鐘后才能傳遞到美國(guó)國(guó)家航空航天局地面控制中心。這一“度秒如年”的等待更使這一著陸的成功令人欣喜異常。
在火星表面著陸約兩小時(shí)后,“好奇”號(hào)探測(cè)器發(fā)回了一張有關(guān)其“新家”蓋爾隕坑的高分辨率黑白圖片。“好奇”號(hào)還將發(fā)回更多圖片,并將傳回彩色圖片。人類也因此能夠更為真切地了解火星景象。
據(jù)了解,此次“好奇”號(hào)的任務(wù)目標(biāo)是搜尋碳、氮、磷、硫和氧等基本生命元素,但沒(méi)有計(jì)劃搜尋生物或化石微生物。未來(lái)將巖石和土壤樣本帶回地球后,人們才能最終確認(rèn)火星是否確有生命存在。
此次“好奇”號(hào)之所以選定在蓋爾隕坑著陸,是因?yàn)橛雄E象表明,那里曾經(jīng)有水存在,蓋爾隕坑旁的高山富含礦物質(zhì)。在經(jīng)過(guò)幾周“身體檢查”后,“好奇”號(hào)將開始行走并登山,使用機(jī)械臂等鉆探巖石、采集土壤,開展查看是否有微生物生長(zhǎng)環(huán)境等科研工作。
火星一直被稱為宇宙飛船的墓地。自上世紀(jì)60年代以來(lái),美國(guó)、蘇聯(lián)及歐洲等一直進(jìn)行火星探索活動(dòng),但多數(shù)失敗。耗資25億美元的“好奇”號(hào)是美國(guó)國(guó)家航空航天局一次代價(jià)最為高昂的“豪賭”,其成功與否事關(guān)美國(guó)國(guó)家航空航天局今后發(fā)展前景。由于經(jīng)費(fèi)緊張,美國(guó)國(guó)家航空航天局已經(jīng)停止與歐洲航天局原定于2018年聯(lián)合登陸火星計(jì)劃。歐洲航天局因此決定與俄羅斯聯(lián)手進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域合作。
美國(guó)國(guó)家航空航天局希望“好奇”號(hào)此次登陸火星后能有重大發(fā)現(xiàn),為今后宇航員登陸火星打好前站。
(綜合8月7日《人民日?qǐng)?bào)》和《北京日?qǐng)?bào)》)
花 絮
美華裔少女為“好奇”命名
“國(guó)際航空航天創(chuàng)新園要重點(diǎn)打造‘導(dǎo)航與位置服務(wù)’和‘通用航空’兩個(gè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。”北京北航科技園建設(shè)發(fā)展有限公司總經(jīng)理李軍介紹,北航將充分發(fā)揮“空天信”融合的學(xué)科特色,瞄準(zhǔn)國(guó)家和北京市重大戰(zhàn)略需求,在國(guó)際航空航天創(chuàng)新園內(nèi)與科研院所、企業(yè)共建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、聯(lián)合研究中心,開展高技術(shù)研究。構(gòu)建校企協(xié)同創(chuàng)新體系。
然而,作為新探索領(lǐng)域。航空航天創(chuàng)新園的建設(shè)亦頗多波折。但北航在建設(shè)過(guò)程中,以體制機(jī)制創(chuàng)新為突破口,不斷在探索中前行,瞄準(zhǔn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育,取得了驕人成績(jī)。
合作共建如火如荼
李軍介紹,國(guó)際航空航天創(chuàng)新園依托北航國(guó)家大學(xué)科技園進(jìn)行建設(shè)。一期的柏彥大廈、世寧大廈和唯實(shí)大廈已投入使用。總建筑面積約17萬(wàn)平方米。二期建設(shè)包括北航南區(qū)科技樓(規(guī)劃建筑面積約22.5萬(wàn)平方米)和北航北區(qū)科技樓(規(guī)劃建筑面積約15萬(wàn)平方米)兩部分,將在5年內(nèi)分步建設(shè)完畢。
目前二期建設(shè)項(xiàng)目之一“北航南區(qū)科技樓”已于2011年11月20日開工。計(jì)劃于2014年底竣工。北航南區(qū)科技樓建筑總體規(guī)模約為22,5萬(wàn)平方米。其中地上24層。總建筑面積約16.6萬(wàn)平方米,地下4層,總建筑面積約5.9萬(wàn)平方米,建筑高度99米。容積率達(dá)3.5,充分體現(xiàn)了盤活存量資源、土地集約利用的原則。
目前,國(guó)際航空航天創(chuàng)新園區(qū)內(nèi)企業(yè)已達(dá)230余家。年總產(chǎn)值超過(guò)60億元,并已有眾多知名公司表達(dá)了強(qiáng)烈的入駐意向,其中包括合眾思?jí)选?guó)智恒、佳訊飛鴻、北京通航集團(tuán)等行業(yè)龍頭企業(yè)。
隨著國(guó)際航空航天創(chuàng)新園建設(shè)的推進(jìn),進(jìn)入園區(qū)的項(xiàng)目進(jìn)展也十分迅速。
李軍介紹。北航已與中國(guó)工程院簽約承建“中國(guó)航空發(fā)展戰(zhàn)略研究院”。該研究院將為工程院發(fā)揮國(guó)家工程科技思想庫(kù)的作用提供支撐服務(wù),為國(guó)家航空航天事業(yè)的發(fā)展制定總體戰(zhàn)略和階段性規(guī)劃。
同時(shí)。北航也與合眾思?jí)训?1家單位共同發(fā)起成立“中關(guān)村空間信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”。在國(guó)際航空航天創(chuàng)新園內(nèi)打造“導(dǎo)航位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)園”,形成產(chǎn)業(yè)集聚。與中航工業(yè)、民航系統(tǒng)等10家單位共同組建的“國(guó)家通用航空產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”,將引領(lǐng)全國(guó)通用航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中石化、晉煤集團(tuán)等單位共同發(fā)起“航空替代燃料產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”。也將致力于支撐我國(guó)航空替代燃料領(lǐng)域的技術(shù)自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
此外,北航與北京合眾思?jí)芽萍脊煞萦邢薰竞灱s共建“北航一合眾思?jí)研l(wèi)星導(dǎo)航研究院”;與航天科技控股等單位合作,申報(bào)并獲批建設(shè)“通用航空北京市工程研究中心”。
成果加速產(chǎn)業(yè)化
“依托北航雄厚的科研實(shí)力和優(yōu)秀的科技成果。聯(lián)合行業(yè)內(nèi)優(yōu)勢(shì)企業(yè),我們還在國(guó)際航空航天創(chuàng)新園內(nèi)積極推動(dòng)重大科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。”
李軍介紹,依托北航“國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”、“國(guó)防科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”、“教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”的關(guān)鍵技術(shù)。北航與園區(qū)內(nèi)民航天宇公司、民航數(shù)據(jù)中心等企業(yè)共同進(jìn)行“空地協(xié)同的通用航空飛行監(jiān)視平臺(tái)項(xiàng)目”產(chǎn)業(yè)化。
基于北航“國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)”技術(shù)的基礎(chǔ)上,北航與園區(qū)內(nèi)的中航捷銳公司在國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略核心技術(shù)層面。打破了西方的技術(shù)封鎖。開發(fā)和生產(chǎn)出具有我國(guó)獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三軸一體光纖陀螺產(chǎn)品。提升了國(guó)家科技實(shí)力。
北航與中航重機(jī)等企業(yè)共同組建的“中航天地激光科技有限公司”,正在實(shí)施“大型鈦合金結(jié)構(gòu)件激光快速成型技術(shù)”產(chǎn)業(yè)化。該項(xiàng)目技術(shù)屬目前國(guó)際熱點(diǎn)研究項(xiàng)目,起點(diǎn)高,前景廣,將極大推動(dòng)航空武器裝備領(lǐng)域新一代設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展。并對(duì)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展有很強(qiáng)的帶動(dòng)作用。
北航與北汽集團(tuán)共同組建的“北京通用航空(集團(tuán))有限公司”。致力于具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的通用航空發(fā)動(dòng)機(jī)、通用航空電子設(shè)備、通用飛機(jī)的產(chǎn)業(yè)化,以通用航空產(chǎn)品為核心,打造從產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售以及通用飛機(jī)運(yùn)營(yíng)服務(wù)的通用航空產(chǎn)業(yè)鏈。將成為承載國(guó)家通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的北京通用航空旗艦型企業(yè)。
“未來(lái)5年內(nèi)北航南區(qū)科技樓和北區(qū)科技樓的相繼交付使用,一個(gè)以‘導(dǎo)航與位置服務(wù)’和‘通用航空’為特色的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)將會(huì)迅速形成。”李軍表示。屆時(shí)園區(qū)企業(yè)將超過(guò)500家。年產(chǎn)值預(yù)計(jì)可達(dá)300億元。
改革如何做到位
事實(shí)上,國(guó)際航空航天創(chuàng)新園的建設(shè)。是北航科技園改革探索的舉措之一。但如何保證將改革做到位,北航亦是苦惱之一。
“前幾年,大學(xué)科技園很艱難,產(chǎn)學(xué)研合作受制于體制,爹不親娘不愛(ài),靠著做物業(yè)做服務(wù)。掙房租過(guò)日子。”回憶起多年大學(xué)科技園從業(yè)經(jīng)歷,李軍至今還感到有些無(wú)奈。盡管他對(duì)于這種介于政府、大學(xué)和企業(yè)三者之間的角色感到游刃有余,但是對(duì)于大學(xué)科技園邊緣化的身份卻感到郁悶。
像他這樣的大學(xué)科技園管理者。聚在一起曾戲謔地稱自己是“第三類人”。大學(xué)的責(zé)任依次是人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù);而高校產(chǎn)業(yè)又是社會(huì)服務(wù)中最邊緣化的。
截至2011年底,北航科技園內(nèi)依托北航科技成果創(chuàng)辦的企業(yè)達(dá)53家。從絕對(duì)數(shù)量上來(lái)看并不如何顯著。但是大學(xué)科技園在成果轉(zhuǎn)化和項(xiàng)目孵化過(guò)程中所作出的貢獻(xiàn)卻不容忽視。2011年。北航科技園200多家企業(yè)的總收入為60多億元,3年后,這個(gè)數(shù)字將超過(guò)300億元。
一些大學(xué)科技園,使大學(xué)“名利雙收”。前不久。科技部、教育部對(duì)86家國(guó)家大學(xué)科技園進(jìn)行績(jī)效評(píng)價(jià),評(píng)出A類大學(xué)科技園17家,北航科技園位居其中。
這個(gè)成績(jī)主要得益于北航的科技體制改革。2010年,北航進(jìn)行了科研管理體制的改革,撤銷原科技研發(fā)處。成立先進(jìn)工業(yè)技術(shù)研究院。與大學(xué)科技園兩塊牌子、一個(gè)實(shí)體。共同實(shí)施科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。建立了從項(xiàng)目的篩選、中試、孵化到公司化運(yùn)作的科技成果轉(zhuǎn)化體系,通過(guò)采用研發(fā)專職化、管理職業(yè)化手段,理順了學(xué)校科技成果轉(zhuǎn)化的體制。
高校相比其他科研機(jī)構(gòu)有一個(gè)突出的優(yōu)勢(shì),就是可以利用校園內(nèi)眾多學(xué)科進(jìn)行優(yōu)化組合。通過(guò)跨學(xué)科的交流與合作形成科技創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì)。因此高校在交叉學(xué)科的研究上具有優(yōu)勢(shì)。大學(xué)科技園則在交叉學(xué)科上尋找研究方向,這樣。將可能促成新興產(chǎn)業(yè)的誕生。而促進(jìn)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的培育,正是《國(guó)家大學(xué)科技園“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要》對(duì)大學(xué)科技園明確提出的任務(wù)。
北京智明星通科技有限公司是北航科技園中戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的典型代表。該公司創(chuàng)始人唐彬森為北航2008屆碩士畢業(yè)生。在北航科技園種子基金的支持下,唐彬森與4個(gè)本科同學(xué)成立公司。經(jīng)過(guò)4年的發(fā)展。智明星通已成為產(chǎn)值過(guò)億元、全球擁有4個(gè)子公司、員工近400人的社交游戲以及互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品發(fā)行商,目前位居全球第五、亞洲第一。目標(biāo)是成為互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的“中國(guó)華為”。
李軍認(rèn)為。大學(xué)科技園未來(lái)的發(fā)展,除了深化成果轉(zhuǎn)化和項(xiàng)目服務(wù)。深化服務(wù)同樣重要。如今,“孵化+創(chuàng)投”的模式已經(jīng)為大學(xué)科技園所普遍認(rèn)同。因此。北航科技園希望未來(lái)能夠成立真正的創(chuàng)投基金,加強(qiáng)對(duì)優(yōu)秀項(xiàng)目的早期支持。
探尋大學(xué)科技園贏利點(diǎn)
1999年,北航大學(xué)科技園的重要主體——北航天匯科技孵化器有限公司正式成立。幾乎與此同時(shí)。一場(chǎng)關(guān)于孵化器是否應(yīng)該盈利的爭(zhēng)論空前激烈。
“當(dāng)時(shí)我們的觀點(diǎn)比較鮮明,孵化器能盈利,做好以后是能夠賺大錢的。”李軍說(shuō)。當(dāng)時(shí),北航天匯孵化器就開始探索如何對(duì)企業(yè)做深層服務(wù)。并嘗試引進(jìn)創(chuàng)業(yè)投資。“之后我們的觀念也發(fā)生了一些變化,但這個(gè)思路沒(méi)變。”
在全國(guó)孵化器中,北航天匯孵化器是少有的不收房租的孵化器,這使得它不得不在企業(yè)增值服務(wù)上下功夫。
“我們發(fā)現(xiàn),國(guó)家對(duì)科技型中小企業(yè)的扶持力度越來(lái)越大。然而這些創(chuàng)新型企業(yè)建立之初往往是以技術(shù)為先導(dǎo),在融資、管理、財(cái)務(wù)、人力資源等方面能力都較弱。這些缺陷影響了他們的發(fā)展。”李軍說(shuō)。由此,北航天匯孵化器也發(fā)現(xiàn)了提供增值服務(wù)的空間——幫助企業(yè)申請(qǐng)政策性融資,通過(guò)項(xiàng)目申報(bào)。幫助企業(yè)強(qiáng)化管理。
前言
與傳統(tǒng)的焊接技術(shù)相比較,當(dāng)前的焊接技術(shù)在各個(gè)方面都有了很明顯的優(yōu)勢(shì),目前在中國(guó)的制造企業(yè)的先進(jìn)焊接技術(shù)主要有電子束焊接、激光焊接和攪拌摩擦焊等三種焊接技術(shù),無(wú)論技術(shù)含量還是實(shí)用性方面都比傳統(tǒng)技術(shù)要有很大的進(jìn)步。本文將就上述三種技術(shù)做一個(gè)簡(jiǎn)要的討論,并且闡述在實(shí)際中的應(yīng)用。
一、先進(jìn)焊接技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
(一)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用
在當(dāng)前,新的焊接技術(shù)在世界上應(yīng)用的都比較廣發(fā),主要體現(xiàn)在飛機(jī)制造、航空航天這類大型的制造業(yè)。即便是下一代的飛機(jī)制造,也使用這種新的焊接技術(shù),已經(jīng)完全替代了鉚接技術(shù)。由于航空航天材料方面的更新,高性能、多功能、符合還和高環(huán)境相容性是未來(lái)航空航天材料發(fā)展的主要趨勢(shì)。隨著科技發(fā)展的不斷進(jìn)步,在航空航天方面材料的使用上要求已經(jīng)逐步的提高,飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)材料的結(jié)構(gòu)也經(jīng)歷了四個(gè)階段的發(fā)展,正在跨入第五階段即機(jī)體材料結(jié)構(gòu)為復(fù)合材料、鋁合金、鈦合金、鋼結(jié)構(gòu)(以復(fù)合材料為主)、發(fā)動(dòng)機(jī)材料結(jié)構(gòu)為高溫合金、鈦合金、鋼、復(fù)合材料。飛機(jī)制造中采用了各種焊接技術(shù)。焊接結(jié)構(gòu)件在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零部件總數(shù)中所占比例已超過(guò)50%,焊接的工作量已占發(fā)動(dòng)機(jī)制造總工時(shí)的10%左右。
激光焊廣泛應(yīng)用于航空航天制造業(yè),特別是武器裝備和飛行器結(jié)構(gòu)制造中,如飛機(jī)大蒙皮的拼接、蒙皮與長(zhǎng)衍的焊接、機(jī)身附件的裝配(如腹鰭和襟翼的翼盒)、薄壁零件的制造(如進(jìn)氣道、波紋管等)以及航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的修復(fù)、合金飛行舵翼焊接、燃料貯箱加強(qiáng)筋條激光焊代鉚等。
攪拌摩擦焊在航空航天業(yè)的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面:機(jī)翼、機(jī)身、尾翼;飛機(jī)油箱;飛機(jī)外掛燃料箱;運(yùn)載火箭、航天飛機(jī)的低溫燃料筒;軍用和科學(xué)研究火箭和導(dǎo)彈;熔焊結(jié)構(gòu)件的修理等。
由以上資料可以看出,隨著新材料、新技術(shù)的出現(xiàn),在航空航天領(lǐng)域,先進(jìn)焊接技術(shù)這逐漸取代傳統(tǒng)制造技術(shù)而成為主流發(fā)展趨勢(shì)。
(二)在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用
電子束焊接在汽車制造領(lǐng)域應(yīng)用的較為廣泛,影響著汽車部件的方方面面。焊接熱處理強(qiáng)化或冷作硬化的材料是,接頭的力學(xué)性能不發(fā)生變化。同時(shí),可以焊接內(nèi)部需保持真空度的密封件、靠近熱敏元件的焊件、形狀復(fù)雜且精密的零部件,也可以同時(shí)施焊具有兩層或多層接頭的焊件,這種接頭層與層之間可以間隔幾十毫米。
激光焊技術(shù)主要用于車身拼焊、框架結(jié)構(gòu)和零部件的焊件。激光拼焊是指在車身設(shè)計(jì)制造中,根據(jù)車身不同的設(shè)計(jì)和性能要求,選擇不同規(guī)格的鋼板,通過(guò)激光裁剪和拼裝技術(shù)完成車身某一部位的制造。激光拼焊具有減少零件和模具數(shù)量,減少電焊數(shù)目,優(yōu)化材料用量,減小零件重量,降低成本,提高車底剛度和制造精度等優(yōu)點(diǎn)。激光焊接的零部件,無(wú)焊接變形,焊接速度快,不需要焊后熱處理,激光焊接已廣泛應(yīng)用于變速器齒輪、車閘和保險(xiǎn)桿。車門鉸鏈等零部件的焊接。
目前,攪拌摩擦焊在汽車制造工業(yè)中的應(yīng)用主要為:發(fā)動(dòng)機(jī)引擎和汽車地方車身支架,汽車輪轂,液壓成型管附件,汽車車門預(yù)成型件,轎車、旅行車、卡車、摩托車等的車體空間框架,載貨車的尾部升降平臺(tái)汽車起重器,汽車燃料箱,公共汽車,和機(jī)場(chǎng)運(yùn)輸車,鋁合金電梯,鋁合金汽車修理等。
二、技術(shù)創(chuàng)新的趨勢(shì)
當(dāng)前,新的焊接技術(shù)主要應(yīng)用在大型的設(shè)備行業(yè),這些行業(yè)關(guān)系著國(guó)計(jì)民生,但是隨著科技的進(jìn)步,技術(shù)方面也會(huì)相應(yīng)的有所創(chuàng)新,相對(duì)也會(huì)漸漸的融入到民生行業(yè)當(dāng)中,就當(dāng)前發(fā)展情況來(lái)看,在未來(lái)主要有以下三方面發(fā)展趨勢(shì):小型化、集成化、信息化。
(一)小型化
隨著各種新技術(shù)的涌現(xiàn)和融合,這些應(yīng)用于大型結(jié)構(gòu)的設(shè)備將不斷的小型化以適應(yīng)普通的生產(chǎn)需求。同時(shí)還可以在同等工作要求下精簡(jiǎn)設(shè)備、降低成本,使普通的小企業(yè)也可以享受這種高效、優(yōu)質(zhì)的技術(shù)。激光輔助攪拌摩擦焊(LAFSW),就是在焊前通過(guò)激光進(jìn)行輔助加工,得到滿意效果,還可以加工非金屬和不導(dǎo)電的材料,大大擴(kuò)大了該技術(shù)的使用范圍。同時(shí),還可以將已有焊接技術(shù)進(jìn)行嫁接,以期達(dá)到更佳效果。目前,已有文獻(xiàn)稱將等離子弧成功應(yīng)用于攪拌摩擦焊的輔助工藝。
(二)集成化
當(dāng)前主流的焊接技術(shù)在使用的過(guò)程中,很少出現(xiàn)與其他的技術(shù)共同使用的情況,基本上都是獨(dú)立運(yùn)行的,而在未來(lái)這一情況將漸漸的改變。先進(jìn)焊接技術(shù)的設(shè)備非常龐大,而且運(yùn)行也十分復(fù)雜,與其他技術(shù)相結(jié)合會(huì)使得整個(gè)技術(shù)得到相應(yīng)的提高,也會(huì)有更廣闊的發(fā)展空間,相應(yīng)的也提高了生產(chǎn)效率。
(三)信息化
隨著科技發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)和焊接技術(shù)的即一步應(yīng)該與結(jié)合,使得焊接技術(shù)在理論、實(shí)踐方面有著大量的數(shù)據(jù)提供給大家參考。而計(jì)算機(jī)云技術(shù)的出現(xiàn)與廣泛應(yīng)用,也使得焊接技術(shù)可以基于網(wǎng)絡(luò)信息的平臺(tái),建立一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù),完成了焊接技術(shù)的信息化。信息化的出現(xiàn),方便了整個(gè)行業(yè)對(duì)該技術(shù)的使用與共享,從而形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。各種技術(shù)都有不同的參考,在使用中也會(huì)有詳細(xì)的記錄,對(duì)于提高行業(yè)的整體技術(shù)有著非常大的幫助,這樣使得我國(guó)工業(yè)整體的水平在未來(lái)都會(huì)上升到一個(gè)層次,從而達(dá)到產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
三、結(jié)語(yǔ)
焊接技術(shù)在我國(guó)制造業(yè)盡管有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,品種規(guī)格不斷增多性能和水平不斷提高但可靠,性穩(wěn)定性和質(zhì)量方面還存在一些問(wèn)題。為適應(yīng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)急速發(fā)展和激烈競(jìng)爭(zhēng)的需求,焊接設(shè)備與制造業(yè)將以市場(chǎng)為目標(biāo),加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代焊接技術(shù)的研究開發(fā),特別是發(fā)展高效、節(jié)能、高性能、優(yōu)質(zhì)和多絲高速焊接設(shè)備、重大裝備及其數(shù)字化控制技術(shù)和新焊接材料,另一方面,先進(jìn)制造技術(shù)的蓬勃發(fā)展,正從信息化、集成化、系統(tǒng)化、柔性化等幾個(gè)方面對(duì)焊接技術(shù)的發(fā)展提出了越來(lái)越高的要求,推動(dòng)了焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。特別是數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)和信息處理技術(shù)等單元技術(shù)的引入,促進(jìn)焊接自動(dòng)化技術(shù)革命性的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào):D993.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
現(xiàn)代低膨脹高溫合金發(fā)展,是以因瓦效應(yīng)以及時(shí)效硬化的發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)的,在上世紀(jì)70年代,隨著國(guó)內(nèi)航空航天事業(yè)的快速發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中能源危機(jī)的日益嚴(yán)重,逐漸為低膨脹高溫合金在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用以及發(fā)展進(jìn)步,提供了重要的契機(jī)。在低膨脹高溫合金的發(fā)展歷程中,最早出現(xiàn)的商用Fe-Ni-Co系列合金,在通過(guò)使用Nb以及Ti進(jìn)行強(qiáng)化,去除Al并加入Si等一系列成分變化后,對(duì)于原有的商用合金材料的應(yīng)力加速晶界氧化脆性進(jìn)行明顯改善后,使得低膨脹高溫合金在航天航空領(lǐng)域中的應(yīng)用得到大量的突破。后來(lái),為了改善低膨脹高溫合金的抗氧化以及裂紋擴(kuò)展速率等性能,又進(jìn)行了相關(guān)的新合金系研究,形成了以Inconel 783合金為主的Fe-Ni-Co-Al-Cr系合金與以Haynes242合金為主的Ni-Mo-Cr系合金的研究主流,使得低膨脹高溫合金能夠在750度的高溫環(huán)境中仍能夠?qū)崿F(xiàn)完全的抗氧化功能和作用。
1、低膨脹高溫合金的發(fā)展分析與概述
1.1 低膨脹高溫合金的發(fā)展基礎(chǔ)分析
在現(xiàn)代低膨脹高溫合金的發(fā)展歷程中,低膨脹高溫合金的發(fā)展是以“因瓦效應(yīng)”以及“時(shí)效硬化”現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為發(fā)展基礎(chǔ)的。在19世紀(jì)90年代后期,法國(guó)的一位研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)Fe-Ni合金中的Ni成分含量在合金所有成分含量的36%左右時(shí),合金的熱膨脹系數(shù)會(huì)出現(xiàn)最低值情況,促成了因瓦合金的提出,它為低膨脹高溫合金的發(fā)展奠定了一定的發(fā)展基礎(chǔ)。隨后,在對(duì)于低膨脹高溫合金的發(fā)展研究中,由于精密儀器儀表行業(yè)以及電真空玻璃封裝行業(yè)的發(fā)展需求,低膨脹高溫合金以及定膨脹高溫合金的的研究發(fā)展取得了較為突破性的發(fā)展與進(jìn)步提升,在這一時(shí)期也先后出現(xiàn)了Fe-Ni系以及Fe-Ni-Co系、Fe-Ni-Cr系、Fe-Cr系等低膨脹以及定膨脹合金,也就是在低膨脹合金的這一發(fā)展過(guò)程與階段時(shí)期,時(shí)效硬化現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)并研究提出,使得現(xiàn)代低膨脹合金發(fā)展的兩大基礎(chǔ)條件全部具備,并使得低膨脹高溫合金隨著時(shí)代的發(fā)展隨之逐漸的發(fā)展起來(lái)。在現(xiàn)代低膨脹高溫合金發(fā)展的兩大基礎(chǔ)條件中,時(shí)效硬化現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)提出,不僅使低膨脹高溫合金的熱穩(wěn)定性能得到了顯著的改善,并且也為低膨脹合金在航空航天中的應(yīng)用創(chuàng)造了可能性。
1.2 商用Fe-Ni-Co系低膨脹高溫合金的發(fā)展
在上世紀(jì)70年代,航空航天事業(yè)的迅速發(fā)展以及能源危機(jī)的日益加重,最終促成了商用低膨脹高溫合金的出現(xiàn)產(chǎn)生。在航空航天領(lǐng)域發(fā)展中,應(yīng)用低膨脹高溫合金作為薄壁靜子結(jié)構(gòu)部件,比如機(jī)匣以及外環(huán),或者是封嚴(yán)環(huán)、隔熱環(huán)等,進(jìn)行航空航天的生產(chǎn)制造應(yīng)用,不僅具有生產(chǎn)制造控制部件間隙簡(jiǎn)單易行,并且能夠減少航空航天機(jī)械設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)零部件數(shù)量,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的重量以及生產(chǎn)制造成本,提高生產(chǎn)制造飛機(jī)的性能。隨著商用低膨脹高溫合金的出現(xiàn),上世紀(jì)70年代初期,美國(guó)某公司推出了第一種商用低膨脹高溫合金,主要是以Nb以及Ti、Al時(shí)效強(qiáng)化的Fe-Ni-Co基合金,這種低膨脹高溫合金具有與Inconel 783系合金相近的優(yōu)良抗拉強(qiáng)度,但是該類型商用低膨脹高溫合金的熱膨脹系數(shù)在Inconel 783系合金的熱膨脹系數(shù)一半左右,能夠應(yīng)用于600度的高溫環(huán)境中。在70年代中期,人們對(duì)于商用低膨脹高溫合金進(jìn)行了工藝以及成分上的研究探索,實(shí)現(xiàn)了添加Cr以及Hf、B成分,或者是降低合金中的Al含量來(lái)提高合金的應(yīng)力加速晶界氧化脆性。隨后,在80年代初期,對(duì)于低膨脹高溫合金的發(fā)展研究中,又出現(xiàn)了第三代低膨脹高溫合金,也就是Incoloy 909/CTX-909系合金,這類低膨脹高溫合金在原有合金的基礎(chǔ)上提高了對(duì)于Si的含量,最終形成該系列低膨脹高溫合金,使合金的強(qiáng)度以及韌性、抗應(yīng)力加速晶界氧化脆性、低膨脹系數(shù)等得到了良好改善。
1.3 抗氧化低膨脹高溫合金的發(fā)展
在上世紀(jì)90年代,航空航天制造發(fā)展中,為了提高飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率,同時(shí)提高飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的工作溫度,對(duì)于應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域飛機(jī)制造生產(chǎn)的低膨脹合金材料,也就提出了抗氧化以及高強(qiáng)度、低膨脹的要求,從而促進(jìn)了抗氧化低膨脹高溫合金的研究發(fā)展與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。對(duì)于抗氧化低膨脹高溫合金的發(fā)展研究,主要集中在對(duì)于Fe-Co-Ni系合金成分的調(diào)整研究以及對(duì)于Ni-Mo-Cr系低定膨脹系數(shù)合金的研究上,從這兩個(gè)研究思路出發(fā),在上世紀(jì)80年代末90年代初以及90年代中期,分別對(duì)于低膨脹高溫合金有了新的研究與發(fā)展突破,實(shí)現(xiàn)了抗氧化性能好以及組織穩(wěn)定、塑性損失小,工作溫度可達(dá)到750度的低膨脹高溫合金研究提出與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。根據(jù)這一發(fā)展研究與應(yīng)用趨勢(shì),低膨脹高溫合金未來(lái)將集中于向抗氧化高強(qiáng)度低膨脹高溫合金的研究與發(fā)展應(yīng)用方向發(fā)展。
2、低膨脹高溫合金在航空航天業(yè)的應(yīng)用
在我國(guó)的航空以及航天事業(yè)發(fā)展中,都有對(duì)于低膨脹高溫合金的應(yīng)用實(shí)現(xiàn),但是,兩個(gè)領(lǐng)域中對(duì)于低膨脹高溫合金的應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)卻有不同。首先,在航空領(lǐng)域以及行業(yè)應(yīng)用中,由于低膨脹高溫合金本身具有高強(qiáng)度以及低膨脹等性能特點(diǎn),使得該類型的合金材料在進(jìn)行航空設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件生產(chǎn)制造應(yīng)用中,能夠嚴(yán)格的進(jìn)行生產(chǎn)制造部件間間隙與公差的控制,從而提高航空設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)能量的輸出以及燃油效率,并且高強(qiáng)度的合金材料降低了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的重量,使得低膨脹高溫合金材料在燃?xì)廨啓C(jī)以及蒸汽渦輪的密封環(huán)以及外環(huán)、隔熱環(huán)、軸。機(jī)匣、葉片等結(jié)構(gòu)部件制造中廣泛應(yīng)用。比如,CFM-56以及F101等發(fā)動(dòng)機(jī)中都大量使用了低膨脹高溫合金材料。而在航天領(lǐng)域中,低膨脹高溫合金由于其特殊性能特征,在航天飛機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)制造中,也被考慮應(yīng)用。
3、結(jié)束語(yǔ)
總之,低膨脹高溫合金是一種具有特殊和突出性能材料,在航天航空領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用,進(jìn)行低膨脹高溫合金材料的分析,有利于促進(jìn)應(yīng)用和發(fā)展,具有積極作用。
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“發(fā)現(xiàn)號(hào)”此次謝幕之旅經(jīng)過(guò)特別規(guī)劃,在華盛頓上空做了短暫盤旋,飛經(jīng)當(dāng)?shù)刂饕貥?biāo)建筑,其中包括阿靈頓國(guó)家公墓,那里也是美國(guó)5位航天飛機(jī)宇航員長(zhǎng)眠之處,他們分別在1986年“挑戰(zhàn)者號(hào)”和2003年“哥倫比亞號(hào)”事故中遇難。上午10時(shí)許,“發(fā)現(xiàn)號(hào)”降落在華盛頓弗吉尼亞杜勒斯國(guó)際機(jī)場(chǎng)。之后,它將安置在位于華盛頓的美國(guó)國(guó)家航空航天博物館,成為永久性展品。
作為美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)所有航天飛機(jī)中機(jī)齡最大、服役時(shí)間最長(zhǎng)的航天飛機(jī),“發(fā)現(xiàn)號(hào)”可謂功勛卓著。自1984年8月30日首飛以來(lái),“發(fā)現(xiàn)號(hào)”曾搭載宇航員240人次,完成39次太空之旅,累計(jì)飛行365天,繞地球5830周,飛行距離約2.38億公里。
1990年4月,“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)升空,將大名鼎鼎的“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡送上天,自此開啟了一個(gè)新的天文觀測(cè)時(shí)代。而“哈勃”的維護(hù)工作,比如換個(gè)電池、修修陀螺儀、取回?cái)?shù)據(jù)什么的,無(wú)一例外都是由航天飛機(jī)帶宇航員前來(lái)完成。現(xiàn)如今,“哈勃”仍在軌道上向故園地球默默致意,卻再不會(huì)隔三差五地碰見(jiàn)當(dāng)年的“老友們”了。
航天飛機(jī)的功勛與詬病
航天飛機(jī)只是外形像飛機(jī)而已,其實(shí)是往返于地球與外層空間的航天器。20世紀(jì)70年代,美國(guó)正式開始航天飛機(jī)的研制。1981年4月12日,“哥倫比亞號(hào)”航天飛機(jī)首次飛行,正式拉開了美國(guó)“航天飛機(jī)時(shí)代”序幕。
1984年8月30日,“發(fā)現(xiàn)號(hào)”首次飛行。在“發(fā)現(xiàn)號(hào)”之前,美國(guó)制造了“企業(yè)號(hào)”、“哥倫比亞號(hào)”和“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī),“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)是第4架,其中“企業(yè)號(hào)”僅用于地球大氣滑翔試驗(yàn),所以,“發(fā)現(xiàn)號(hào)”是第3架進(jìn)入地球軌道的航天飛機(jī)。“發(fā)現(xiàn)號(hào)”之后,美國(guó)又制造了“亞特蘭蒂斯號(hào)”和“奮進(jìn)號(hào)”兩架航天飛機(jī)。因?yàn)椤疤魬?zhàn)者號(hào)”和“哥倫比亞號(hào)”相繼失事,所以“發(fā)現(xiàn)號(hào)”是現(xiàn)存最年長(zhǎng)的航天飛機(jī)。
說(shuō)起“發(fā)現(xiàn)號(hào)”執(zhí)行的任務(wù),最光榮的莫過(guò)于兩次臨危受命,拯救航天飛機(jī)的命運(yùn)。
1986年1月28日,“挑戰(zhàn)者號(hào)”從肯尼迪航天中心發(fā)射72秒鐘后在1.5萬(wàn)米高空突然爆炸,7名機(jī)組人員全部遇難。975天后的1988年9月29日,“發(fā)現(xiàn)號(hào)”臨危受命,進(jìn)行災(zāi)難后的首次飛行。
2003年2月1日,災(zāi)難再度降臨,載有7名宇航員的“哥倫比亞號(hào)”航天飛機(jī)在著陸點(diǎn)上空解體,7名宇航員全部遇難。此時(shí),有人懷疑航天飛機(jī)的安全性缺乏保障,不適合再次飛行。兩年后的2005年7月25日,“發(fā)現(xiàn)號(hào)”再次臨危受命,進(jìn)行了“哥倫比亞號(hào)”失事之后的首次航天飛機(jī)飛行。
美國(guó)研制航天飛機(jī)的初衷是可重復(fù)使用,以節(jié)約發(fā)射費(fèi)用。但事與愿違,航天飛機(jī)發(fā)射和維護(hù)成本居高不下。美國(guó)國(guó)家航空航天局算過(guò)一筆賬:自1972年以來(lái),美國(guó)政府共為航天飛機(jī)項(xiàng)目買單1960億美元,分?jǐn)偟?35次發(fā)射飛行每次約15億美元。而在考量通脹因素后,美國(guó)花在航天飛機(jī)項(xiàng)目上的銀子,已超過(guò)登月、制造原子彈和開鑿巴拿馬運(yùn)河的總和。
航天飛機(jī)的天價(jià)費(fèi)用,讓美國(guó)國(guó)家航空航天局不堪重負(fù)。而除去失事的“挑戰(zhàn)者”號(hào)和“哥倫比亞”號(hào)外,剩余的3架航天飛機(jī)已到了故障多發(fā)的暮年。在美國(guó)經(jīng)濟(jì)低迷財(cái)政虧空的大背景下,還有深空探測(cè)、登陸火星等耗費(fèi)巨資的項(xiàng)目需要實(shí)施,每年燒錢40億美元的航天飛機(jī),著實(shí)讓美國(guó)人感覺(jué)玩不起了。更要命的是,航天飛機(jī)的安全性和可靠性未免讓人失望。數(shù)據(jù)顯示,其134次飛行中就有兩次事故、14人遇難。按照百萬(wàn)公里死亡人數(shù)計(jì)算的風(fēng)險(xiǎn),這要比民航客機(jī)高138倍。2010年初,美國(guó)國(guó)家航空航天局正式?jīng)Q定現(xiàn)有航天飛機(jī)將全部退役。2011年7月8日,“亞特蘭蒂斯”號(hào)第33次、也是最后一次升空,開始了美國(guó)航天飛機(jī)的絕唱之旅。
“后航天飛機(jī)時(shí)代”誰(shuí)主沉浮?
航天飛機(jī)時(shí)代的終結(jié),并不意味著美國(guó)載人航天事業(yè)的終止。航天飛機(jī)退役后,美國(guó)計(jì)劃大力發(fā)展新一代航天器“獵戶座”接棒進(jìn)行載人航天活動(dòng)。
“獵戶座”可容納4至6名宇航員,往返于地球與國(guó)際空間站之間。同時(shí),該飛船還可充當(dāng)空間站的對(duì)接艙或逃生艙。在設(shè)計(jì)方面,“獵戶座”飛船將采用“落地”的方式返回地球,中途利用降落傘減速,可顯著提升返回時(shí)的安全性。飛船可搭載“逃逸塔”系統(tǒng),一旦遇到危險(xiǎn),可迅速將宇航員“甩”出去,借助降落傘安全著陸。2006年8月,美國(guó)國(guó)家航空航天局將該飛船的合同授予洛克希德?馬丁公司,由其全權(quán)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、開發(fā)及建造,并預(yù)計(jì)在2015年載人前往國(guó)際空間站。
然而,按照“獵戶座”計(jì)劃,至少未來(lái)4年美國(guó)的載人航天器將處于空白期,美國(guó)宇航員往返國(guó)際空間站,將不得不租用目前唯一能夠運(yùn)載宇航員與國(guó)際空間站對(duì)接的俄羅斯“聯(lián)盟號(hào)”飛船。“聯(lián)盟”系列飛船至今已使用40多年,可容納3名宇航員,也可改造為貨運(yùn)飛船。與航天飛機(jī)相比,“聯(lián)盟”飛船結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟過(guò)硬、制造周期短,是經(jīng)久耐用、性能良好的航天運(yùn)載工具。更重要的是,“聯(lián)盟號(hào)”總體上比航天飛機(jī)安全得多。
租用“聯(lián)盟號(hào)”費(fèi)用并不低。自美國(guó)2004年宣布結(jié)束航天飛機(jī)計(jì)劃以來(lái),俄羅斯已8次上漲運(yùn)送宇航員的費(fèi)用。目前,搭乘一趟“聯(lián)盟號(hào)”的租金約為4340萬(wàn)美元。預(yù)計(jì)到2016年,“聯(lián)盟號(hào)”每個(gè)座位的費(fèi)用將高達(dá)6300萬(wàn)美元。但俄羅斯并不以“聯(lián)盟號(hào)”為滿足,從2009年起俄開始研制新一代載人飛船,暫定名“羅斯號(hào)”,計(jì)劃2018年投入使用。“羅斯號(hào)”可飛往空間站和月球,能重復(fù)使用多達(dá)10次,將極大降低天地往返的運(yùn)輸成本。
如果說(shuō)俄羅斯“聯(lián)盟號(hào)”主要承擔(dān)載人使命,那么日本航天器則可能承擔(dān)向國(guó)際空間站運(yùn)送物資的任務(wù)。日本太空貨運(yùn)飛船空間站轉(zhuǎn)運(yùn)飛行器系列產(chǎn)品1號(hào)(HTV1),曾于2009年9月前往國(guó)際空間站。該飛船能裝載約6噸貨物,飛船與運(yùn)載火箭分離后能自主飛行至空間站。但比較遺憾的是,HTV系列飛船目前還難以回收使用。
作為有技術(shù)實(shí)力的后進(jìn)者,歐洲正在載人航天領(lǐng)域奮起直追。與美俄日不同的是,歐洲航天局把未來(lái)載人航天的長(zhǎng)期發(fā)展重心再次轉(zhuǎn)向航天飛機(jī)。歐航局計(jì)劃在2015年到2020年間制造出自己的航天飛機(jī)。歐航局名為“極光”的中長(zhǎng)期計(jì)劃雄心勃勃:在2020年到2025年,歐航局宇航員將登上月球;從2026年開始進(jìn)行宇航員登陸火星的準(zhǔn)備;2030年至2035年間,將向火星發(fā)射一艘載人飛船,實(shí)現(xiàn)歐洲宇航員登上這顆紅色星球的夢(mèng)想。
雖然50余年前我們就已將人類和航天探測(cè)器送入太空,但制作飛向火星的載人飛船仍然艱難。現(xiàn)有的火箭無(wú)法攜帶如此重的大型航天器、宇航員、所有供給和燃料,掙脫引力離開地球表面。最有可能的情況是,火箭通過(guò)數(shù)次飛行,將供給和飛行器部件散放在低地軌道,而宇航員一點(diǎn)一點(diǎn)“拾取”它們組裝成新的飛行器,最終到達(dá)火星。
目前,太空中最大的人造設(shè)備是國(guó)際空間站,其總重量約4500噸,需要31架飛船完成運(yùn)載。據(jù)美國(guó)航空航天局計(jì)算,一架能帶人類往返火星的飛行器會(huì)比空間站小,大概重1250噸。
供職于美國(guó)航空航天局太空中心月球與火星綜合研究部的布雷特·德雷克透露,現(xiàn)有火箭需發(fā)射七八十次,才能組裝一架可達(dá)火星的航天器。國(guó)際空間站歷時(shí)10年才建成,組裝火星飛行器也要花不少時(shí)間。
挑戰(zhàn)2:燃料存儲(chǔ)
當(dāng)航天器處于近地軌道時(shí),將以每90分鐘一圈的速度環(huán)繞地球,在一半時(shí)間里經(jīng)歷著酷熱,而另一半時(shí)間又感受著寒冷。這種冷熱交替會(huì)引起火箭燃料氫和氧的蒸發(fā)。危險(xiǎn)的是,若不能定期通風(fēng),這些物質(zhì)還很容易爆炸。
氫格外容易泄漏,大約每月?lián)p失4%。如果需要在近地軌道停留1年,就將損失近1/2的推進(jìn)劑。這是昂貴的浪費(fèi),因?yàn)槊肯蛱账腿?000克氫就需要10000美元。
挑戰(zhàn)3:登陸火星
稀薄的火星大氣層使降落傘不能迅速打開,為了宇航員的安全,工程師希望增大航天器體積,以便其著陸速度降下來(lái)。但實(shí)際情況是,火星大氣層僅支持某種特定類型的火箭。因此,想在火星大規(guī)模降落物體,還需要科學(xué)家發(fā)明新技術(shù)。
挑戰(zhàn)4:健康防護(hù)
“對(duì)復(fù)雜而精細(xì)的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),太空可能是危險(xiǎn)地方。而人類的身體或許是‘最復(fù)雜的系統(tǒng)’。”美國(guó)航空航天局醫(yī)療專家薩拉里說(shuō)。諷刺的是,為地球上眾多生命提供能源的太陽(yáng),在太空旅行中卻是致命的。
一旦沒(méi)有地球磁場(chǎng)的保護(hù),太陽(yáng)輻射就將在宇航員體內(nèi)累積,增加患癌的風(fēng)險(xiǎn)。美國(guó)航空航天局近期的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,類似太陽(yáng)耀斑和高能粒子的大規(guī)模爆發(fā),將致命程度的射線發(fā)射到了航天器上。
據(jù)計(jì)算,往返火星一次可能需要2.5年時(shí)間。近期研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期處于零重力狀態(tài)下不僅會(huì)使骨骼發(fā)生降解、肌肉萎縮,還會(huì)造成視覺(jué)神經(jīng)腫脹。如果治療不及時(shí),到達(dá)火星的宇航員也許已經(jīng)骨骼脆弱且失明,十分虛弱。
挑戰(zhàn)5:污染傳播
地球是目前已知的唯一具有生命的地方,但由于外星存在生物的可能性,進(jìn)行航天研究的國(guó)家一致同意并嚴(yán)格遵守著星球保護(hù)協(xié)定。當(dāng)“阿波羅11”號(hào)飛船從月球返回時(shí),美國(guó)航空航天局為了確保不攜帶太空病毒,將宇航員隔離了3個(gè)星期。
除了火星可能存在危害人類的物種外,我們也在盡量避免另一種情況的發(fā)生——人類將自身攜帶的細(xì)菌和真菌傳播到火星上。現(xiàn)在,我們尚無(wú)能力阻止人類“污染”火星,但未來(lái)的技術(shù)將嘗試在保護(hù)人類遠(yuǎn)離火星危險(xiǎn)的同時(shí),也使火星免受人類“危害”。
挑戰(zhàn)6:應(yīng)對(duì)沙塵