试论航天精神体系(上)论文（通用6篇）
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试论航天精神体系(上)论文 篇1
摘要:
本文扼要引见航空航天范畴热防护技术的开展概略，重点引见碳/碳复合资料、多孔纤维陶瓷资料、陶瓷基复合资料、热涂层技术、隔热资料、轻质烧蚀资料等，并对热防护技术的开展趋向作扼要评述。
关键词:
热防护技术；碳泡沫资料；多孔纤维陶瓷；陶瓷基复合资料；热障涂层；隔热资料；轻质烧蚀资料
前言
在航空航天范畴，航天飞行器以高马赫数穿越稠密大气层飞行，飞行器外表会产生严重的气动加热，容易产生热损伤。因而热防护技术是航空航天范畴至关重要的关键技术之一。
在航空航天范畴，热防护主要采用防隔热资料的方式。下面扼要引见目前比拟前沿的几种防隔热资料，轻质烧蚀资料、碳泡沫资料、多孔纤维陶瓷、陶瓷基复合资料、无机纤维隔热资料等的开展现状与应用。
1热防护资料开展概略
烧蚀类热防护资料发张历史较长，应用较普遍，如以纤维为加强填充资料的纤维加强酚醛资料和以酚醛树脂为粘合剂的热防护复合资料。目前应用最普遍的是纤维加强酚醛资料［1］。传统的烧蚀热防护是以牺牲热防护资料质量来换取防热的效果，无法应对当今航天器外形不变的请求，于是提出了非烧蚀资料的概念。非烧蚀资料是一种能够反复应用的新型热防护资料。关于该种资料来说，提高极限运用温度和高温性能、提高标明抗辐射、抗氧化才能、防隔热一体化和能量引导耗散机制的分离是目前研讨的热点和重点［2］。
因而下面将先简单引见一下轻质烧蚀资料，然后重点引见几种非热烧蚀资料，如碳泡沫资料、多孔纤维陶瓷、陶瓷基复合资料、无机纤维隔热资料以及热涂层技术。
2轻质烧蚀资料［3］
2.1基体资料。基体是烧蚀资料的主要组成局部,不只能将资料中的各种组分分离成型，其性能好坏还直接影响整体构造性能。轻质烧蚀资料的基体资料普通包括弹性体和树脂基体两大类。
弹性体基体主要是各种橡胶及其混合物。硅橡胶具有延展率高、耐烧蚀和抗高温燃气冲刷的性能优点。但是，硅橡胶有密度较高、机械强度低和界面粘性差等缺陷，因而应用遭到一定限制。为此，研讨人员对硅橡胶进行了大量的改性研讨，其中改性的开展方向之一是共混改性,使烧蚀后碳层愈加致密、巩固，提高了烧蚀性能。
树脂基体烧蚀资料普通具有高芳基化、高分子质量、高C/O比、高交联密度，高残碳率等特性，是一类性能优良的烧蚀资料。目前较为成熟的树脂基体主要有硅树脂、酚醛树脂以及新型的聚芳基乙炔树脂等。
2.2填料。作为烧蚀资料另一重要组成局部，填料主要起着提高烧蚀资料的机械性能、降低绝热层的导热系数、提高隔热效率、加强碳化层耐高温燃气冲刷性能和降低烧蚀率等作用。
3碳泡沫资料
碳泡沫主要有两种形态：一种是韧带网络型泡沫，另一种是微球型碳泡沫。
3.1韧带网络型泡沫。韧带网络型碳泡沫是一种石墨加强韧带网络型泡沫资料。该泡沫以沥青或聚合物等作为先驱体,经过石墨化和高温炭化处置,将无定形碳转化为多孔石墨韧带微构造,构成网状泡沫韧带,其性能与构造优于现有的碳/碳复合资料［1］。该种碳泡沫资料具有以下特性：一是泡沫和韧带是恣意排列于三维空间，因而具有各向同性的力学性能；二是韧带具有纤维构造的性能特征。并且这种碳泡沫资料的热导率大约是铜的6倍，是一种良好的导热泡沫资料。
3.2微球型碳泡沫。空心碳微球泡沫是以高残碳树脂或中间相沥青为先驱体，先制成几何尺寸为微米的纳米级的空心微球，再用恰当的树脂作粘合剂将其注模成型，在氮气和氩气的氛围中经1100―2400℃的碳化和石墨化，得到空心微球构造的碳泡沫，当将其从室温高速加热到3100℃时，这种资料依然具有良好的力学性能，导热率较低，且由于微球大多是开孔的，力学性能欠佳。但用甲阶酚醛树脂为原型，经过微胶囊法先制备出酚醛树脂空心微球，注模成型，再经过碳化和石墨化处置，所制得的碳泡沫资料中的微球均是闭孔的，隔热性能和力学性能更为理想。
4多孔纤维陶瓷
多孔陶瓷具有化学性质稳定、比外表积大、耐热才能强、密度较低、刚度高、热导率低等优点,并且在力学、化学、热学、光学、电学等方面具有共同的性能,目前在别离过滤、换热、载体、蓄热、吸声隔音、隔热、曝气、电极、传感器、生物植入等诸多方面都有着普遍的应用。在航空航天范畴也不例外,如热防护系统中应用多孔陶瓷热障资料,在飞行器外壳隔热、发汗冷却构件、燃气轮机高温合金部件外表热防护等方面,可起到低金属外表温度、提高燃气工作温度、改善燃气效率、延长热端部件运用寿命的重要作用。
多孔纤维陶瓷具有各向异性的导热性能，有很多应用。作为热防护资料的陶瓷热障，因其导热的各向异性，在厚度方向上热导率较小，在垂直于厚度方向上的热导率较大，可以起到隔热和均布外表温度的效果,依据文献［4］中的计算和实验标明，多孔纤维陶瓷资料在一个方向的热导率是另一个方向的3倍左右，因而在厚度方向能够有效隔热的同时，还能够在外表方向上均布温度场，能十分有效的避免部分高温的呈现。
5陶瓷基复合资料
陶瓷基复合资料是在陶瓷集体中引入第二相资料所构成的的多相复合资料。在陶瓷中参加纤维能大幅度提高资料的强度、改善陶瓷资料脆的缺陷，并提高运用温度。因而陶瓷基复合资料不只具有陶瓷耐高温、抗氧化、耐磨、耐腐蚀的优点，同时由于纤维的引入，时其具有相似金属的断裂行为，对裂纹不敏感，克制普通陶瓷资料脆性大、牢靠性差的致命弱点［5］。
克制陶瓷脆性的办法主要包括连续纤维增韧、想变增韧、微裂纹增韧以及晶须晶片增韧等。其中连续纤维增韧碳化硅基复合资料是目前最受关注的陶瓷基复合资料。
连续纤维加强陶瓷基复合资料具有高比强、高比模、高牢靠性、耐高温等优点，曾经成为军事、航天、能源等范畴理想的高温构造资料。主要应用于发起机熄灭室、喉衬、喷管等热构造件以及飞行器机翼前缘、控制面、机身顶风面、鼻锥等防热构件。
6无机纤维隔热资料
隔热资料分为刚性隔热资料和柔性隔热资料，其中刚性隔热资料的研讨曾经根本成熟，这里主要引见柔性隔热资料。
近几年比拟受关注的新型隔热资料有：纳米隔热资料和功用梯度资料。
纳米隔热资料由于其共同的微构造特征赋予了资料极端优良的隔热性能。艾姆斯研讨中心、马赛尔空间飞行中心和肯尼迪空间中心分别展开了纳米隔热资料的研讨工作。在1999年时纳米隔热资料的研讨就曾经到达了相当成熟的阶段。在适用化方面，纳米隔热资料曾经胜利应用于火星探测器的个别温度敏感部件及星云捕获器上。此外德国、瑞典、以色列、日本等国也展开了新型纳米隔热资料的研讨工作。目前曾经报道的常温常压下纳米隔热资料最低的热导率为0.013W/（mk），比静止空气的低一半。有材料报道的纳米隔热资料的运用温度普通都小于500℃，机械强度比拟差。进一步提高纳米隔热资料的运用温度及其它综合性能将是今后研讨工作的重点。
功用梯度资料的是由日本学者平井敏雄等在20世纪80年代首先提出的,他们最初打算将该资料应用于航天飞机的热防护系统和发起机的热端部件。功用梯度资料一种其构成资料的要素组成和构造沿厚度方向由一侧向另一侧呈连续变化,从而使资料的性能也呈梯度变化的新型资料。功用梯度资料在处理航空航天资料耐热性、短命命、隔热性和强韧性等特性时显现了非常宏大的应用潜力。在导热系数到达设计请求的前提下，它能克制多层热防护资料之间的层间缺陷和小块资料之间衔接艰难的缺乏。这应该是会成为将来航空航天热防护系统新一代的隔热资料。
7热障涂层技术
当今航空发起机的主要开展方向之一是提高发起机涡轮行进口温度，以此来提高发起机的热效率。但随着涡轮行进口温度的提高，发起机热端部件所禁受的燃气温度和燃气压力不时提高。从上世纪40年代到上世纪末，航空发起机的工作温度快速上升，燃气温度已超越1650℃。估计很快将到达1930℃。这样高的温度曾经大大超越现有合金的极限工作温度，因而，必需采用相应的措施。
一方面，能够向上面提到的一样继续研制新型高温资料，提高高温合金的耐热性能；另一方面，采用先进的冷却技术，如叶片冷却气膜设计及制造工艺的改良。在过去的50多年中，隔热资料对提高发起机工作温度曾经做出了很大奉献。但是在当前运用的发起机的工作温度下，燃气温度已超越镍基合金的熔点，基体资料自身以及发起机构造设计的改良使高温合金以至单晶高温合金简直已到达其耐热极限，因而要想经过合金资料大幅度提高热端部件、特别是叶片的工作温度曾经极端艰难。70年代先进气膜冷却技术也由于高性能发起机的开展，发起机中可用冷气流量越来越少，依托气膜冷却技术进一步提高降温效果已没有太大的空间。在这种状况下，为了满足先进航空发起机对资料更苛刻的性能请求，热障涂层技术得到了普遍的应用和开展。
热障涂层是有导热性较差的陶瓷氧化物和起粘性作用的底层组成的防热系统，能够明显降低基体温度，具有硬度高、高化学稳定性等优点，可以避免高温腐蚀、延长热端部件的运用寿命，提高发起机功率和减少燃油耗费。
热障涂层的制备技术主要有：常规等离子喷涂、高能等离子喷涂、低压等离子喷涂、电子束物理气相堆积等［6］。
目前，已获实践工程应用的双层构造热障涂层的资料体系主要由4个资料基元组成：高温合金基体、陶瓷层、基体与涂层间的金属粘结层及在陶瓷涂层与过渡层之间构成的热生长氧化层（以氧化铝为主要物质成分）。其中，合金基体主要接受机械载荷；陶瓷涂层是隔热资料；粘结层在涂层受热和冷却过程中能缓解基体与陶瓷层的热不匹配。在热循环载荷作用下，各资料基元间遵照动力学原理互相作用，以动态均衡方式控制整体资料的热力学性能和运用寿命。
8完毕语
在航空航天范畴，热防护是重要研讨课题之一，随着新一代航天器的研发，对热防护提出了越来越高的请求。在研讨传统防热资料的同时，许多新型资料相继被人们关注。上面提到的碳泡沫资料、多孔纤维陶瓷、陶瓷基复合资料、隔热资料、轻质烧蚀资料都是十分有前景的防热资料，在将来的航空航天范畴中将继续发挥越来越大的作用。同时，冷却和热涂层技术也将会不时完善已面对新的请求。
试论航天精神体系(上)论文 篇2
摘要：无损检测作为民航维修不可缺少的一部分承担着非常重要的责任，对无损检测工作的质量加以管理与控制更能有效的保障维修工作。本文通过介绍质量管理的前期工作、全面质量管理以及质量控制中的现场质量管理技术来研究无损检测的质量工作。
关键词：航天质量管理论文
随着民航公司营运飞机日益增多及机龄日渐增大，运营中的飞机结构与部件不可避免会产生疲劳损伤或者偶然损伤。为了满足飞机的持续适航，无损检测作为关键的维修力量发挥着重要的作用。由此，无损检测工作的质量、检测工作者的能力和发出报告的可靠性就变得十分关键。所以，必须对可能影响检测结果的各个环节加以有效的质量管理与控制手段，从而使得工作者能够得出合理正确的检测结果，准确判定飞机的损伤，给后续维修工作提供可靠的依据。另一方面，做好无损检测质量管理与控制工作也能不断提高无损检测单位的权威性以及工作者自身的综合能力水平。
1质量管理的前期基础工作
在质量管理中，做好前期基础性的工作会大大减轻后续质量管理的实施阻力，使质量管理得以顺利实施并持续保持，主要的基础工作如下。
1.1质量教育培训工作
质量意识教育，包括质量概念，质量法律法规，质量对组织、员工和社会的意义作用，质量责任等。质量知识培训，包括质量管理理论与方法，其中质量控制和质量保证所需知识为主要培训内容。技能培训，专业技术的更新和补充，学习新方法，掌握新技术等。
1.2标准化管理
标准化管理主要包括按照行业标准、企业标准以及部门制定的操作标准规程实施操作，例如《MH/T3008-2012航空器无损检测磁粉检测》、磁粉标准施工SOP、磁粉探伤设备操作规程以及工艺规范等。
1.3质量信息管理工作
信息是指“有意义的数据”，不但可以帮助人们发现问题，寻找解决问题途径，而且还是质量管理中决策和采取行动的依据，主要指工作质量信息和检验结果信息。
2全面质量管理
全面质量管理是一个组织以质量为中心，以全员参与为基础，目的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功的管理过程。目前举世瞩目的ISO9000族质量管理标准、美国波多里奇奖、欧洲质量奖、日本戴明奖等各种质量及卓越经营模式、六西格玛管理模式，都是以全面质量管理的理论和方法为基础的。全面质量管理具有以下特点:第一，全面质量的管理，不只狭义的产品质量而扩大到工作质量，即广义的质量。第二，全过程控制。第三，全员性。第四，内容与方法的全面性，内容不仅是产品质量，而且还注重形成产品的工作质量。无损检测工作管理者采用全面质量管理的思想进行质量管理应依据下列原则。
(1)领导作用。领导既是名词，又是动词。领导者具有决策的关键作用，领导的重视程度直接影响活动的质量。
(2)全员参与。每个环节每个人都会直接或间接的影响着质量工作，因此，把所有人积极性、创造性充分调动起来，不断提高员工的素质，使人人关心质量，人人做好本职工作。例如，开展多样的质量管理活动，质量自检互检，QC小组活动等。
(3)过程方法。在工作中强调主要过程，制定并执行过程的程序，严格职责，控制过程。
(4)持续改进。没有最好，只有更好。管理也需不断的改进，与时俱进，贴近实际，才能充满生机。
(5)以事实为决策依据。加强信息管理，灵活运用统计技术，加强质量记录的管理，加强计量工作。
3质量控制
质量控制最有效的方法就是现场质量管理。现场质量管理是生产一线的质量管理，是全过程的管理。所有管理必须从此开始，最终也将具体在此体现。现场管理是企业素质与管理水平的最直观的综合反映。一般来说，现场管理的对象是4M1E，也就是人、机、料、法、环五大要素。通过加强现场管理，现场问题就会浮现出来，日常管理有了目标，也就有了针对性和预见性。
3.1人的管理
人是最活跃的，最不容易控制的因子，要保证无损检测质量可靠，首先是人的技能操作水平和精神状态是否达到要求，避免技能不足和疲劳操作有情等问题。在现场质量管理中，应先明确不同岗位人员的操作能力需求，确保其能力可以完成该岗位任务，明确员工是否具有上岗资格，是否需要接受再培训。对参与无损检测工作特别是关键过程的工作人员，应按CAAC规定要求进行资格鉴定与认证，保证其具有胜任此工作的能力。其次，强调全员参与，让每个员工有部门目标，有个人奋斗目标，只有这样，才能发挥集体的作用，取得效益。鼓励员工参与各种质量小组活动，给员工提供各种培训、学习的机会，让他们体会到质量管理的乐趣，促使他们自觉地参与到质量管理中来，保证无损检测的质量。
3.2机的管理
机器在使用过程中性能会逐渐变差，无损检测工作大部分都要依靠设备进行检测，设备的可靠性直接决定了检测结果的正确性，所以无损检测质量管理中机器的管理非常重要。对探伤设备进行管理主要是制定设备维护保养制度及使用操作规程，也包括定期校验设备的关键精度和性能项目，并做好设备故障记录等。在民航工作中，机的管理还包括“三清点”制度，工作前、后、转移时均需要认真进行清点工作，尤其是探头等小部件，建议携带时对小部件进行固定，以免滑落。清点工作不只是设备数量一致，还应包括设备的整体完好性，防止设备某一部件(比如防尘盖)丢失在飞机或者机坪上造成FOD，影响飞行安全。此外，由于飞机工作项目多，很多项目需要专用的设备或者探头试块，这给工具管理带来了很大的困难。所以，制作专用的一目了然的工具柜，对工作者借还和清点都有极大帮助，能够有效的进行工具管理。
3.3料的管理
民航无损检测所用的材料都已经过专业的航材检验且具有可用件标签，但在使用前工作者也应仔细核对文实相符、材料的有效性与有效期等。对物料的管理还体现在物料的堆放、标识、保护等，在实际的质量管理中，应制定出相应的物料管理办法。
3.4法的管理
法在现场管理中主要体现为标准化生产，主要包括手册工卡、标准工艺规范与工艺纪律管理的标准化。工艺规范是质量工作文件的一个重要组成部分，在规范化生产现场，工艺规范是保证检测结果一致性和可靠性的重要依据。无损检测工艺规范分为通用检测规范和专用工艺卡两种。通用检测规范用于指导检测人员进行工作、处理结果、评定并作出结论的指导性技术文件。专用工艺卡式是对特殊零件检测规定相应的内容来保证检测的质量。通用检测规范或者工艺卡的内容包括适用范围、被检件受检状态、检测方法与步骤、所需设备材料、各种工艺参数、验收标准及标示标记、后处理措施等等。编写应尽量详细完整清楚。现场管理中，纪律也很重要，要做到有标准可依，有标准必依，严格执行生产工艺纪律，坚持按照工艺规范进行检测，对于违反操作规程和生产纪律的，要根据标准要求进行处理。
3.5环境管理
健康和安全的工作环境，能提高检测人员的能动性。环境管理主要包括环境清洁安全、作业场地布局合理、设备工装保养完好、物流畅通、噪声小等内容。现场管理中要求工作者使用必要的劳保用品，合理施工，并且注意现场的6S工作，保证有一个良好的工作环境。现场管理发现的问题通常是最棘手的，只有经过详细的现场分析，找出问题的根源并进行改善，才能形成现场管理的闭环管理。现场管理需要不断的改善与更新。现场分析常用5W2H方法找出事件的根本原因。无损检测本身即是质量控制的一种手段，对无损检测的质量加以管理与控制更能对飞机结构与部件的质量进行严格控制，保证飞机的.飞行安全。在飞速发展的现代社会，作为基层单位的无损检测人员必须具有专业的技术知识与素质，重视检测工作质量，不断补充自身不足之处，提高自身综合能力，确保检测结果权威可靠。
参考文献：
[1]韩森富.无损检测质量管理[J].杭氧科技，2001，NO1-2：39-41.
[2]顾海洋.质量管理与控制技术基础[M].北京:北京理工大学出版社,2013,22-85.
试论航天精神体系(上)论文 篇3
一、引言。
当前，伴随着三维数字化设计制造技术带来的传统产品研制模式的重大变革，基于模型的定义（ModelBasedDefinition，MBD）技术正向着可以实现产品整个生命周期中各个阶段的数据、过程定义与交换的全数字化方向发展。近年来我国的航天制造业数字化紧跟现今数字化制造发展方向，在产品的三维数字化协同设计、基于三维产品模型的工艺设计、产品数据和生产过程管理等方面取得了一定的成效，但也应意识到，面向产品全生命周期的数字化尚未实现，全数字化的三维设计制造模式仍未形成，数字化仿真技术对数字化制造的促进效果仍不明显，数字化技术的巨大效能远未发挥。对于离散型航天制造型企业，应重点从生产系统仿真技术、工艺设计仿真技术、装备设计仿真技术、质量检测仿真技术四方面深入开展数字化仿真技术的探索和应用工作。现阶段需要着重解决以下几方面的问题：
a、如何利用生产系统仿真技术详细验证工厂规划、车间布局方案可行性，降低固定资产投资和技术改进风险；
b、如何利用工艺设计仿真技术减少产品研制初期的设计更改、工艺更改和试验件生产，并为产品装配现场提供可视化的三维工艺指导；
c、如何通过利用装备设计仿真技术解决大型产品、工装验证成本高，设计周期长的问题；
d、如何利用质量检测仿真技术提高产品的尺寸质量，降低产品的生产成本，提高零部件合格率并在产品批产前及时发现质量控制上的潜在隐患。
二、生产系统仿真技术。
生产系统仿真是指利用计算机仿真技术和虚拟现实技术，在虚拟空间内对制造系统元素（包括设备和人）布置的合理性和原材料转化过程（包括加工、流转、装配）的流畅性进行验证和优化，计算各工位产能和物料流动时间并实现最优生产线平衡，以指导工艺布局、工艺物流和生产规划的技术。生产系统仿真主要包括工艺布局仿真、工艺物流仿真和生产计划验证三个方面。
在生产计划中，基于数字化工厂的生产系统仿真技术可应用到复杂生产系统运行过程中的生产计划制定当中，通过专门的生产系统仿真软件在对工厂及设备建模后，可以实现对生产调度的仿真，从而可实现在特定调度指令下，对车间的设备、耗能、人员分工情况进行分析，为调度指令的进一步优化提供必要的数据支持。也可应用到已有生产系统的改进中，通过生产系统仿真技术可以改进现有车间的布局、流程、人员配置等，从而达到提高生产效率、提高空间和设备利用率、适应更多品种产品生产等目的；此外，数字化仿真技术还可应用到工艺布局与规划中，基于数字化仿真技术的数字化工厂规划技术可将传统的基于手工和经验的设计规划转变为基于计算机仿真和优化的精确可靠地规划设计，从而有效减少工厂与工艺规划的时间，缩短生产准备周期，优化车间布局，减少工程更改量，降低了开发成本和投资风险。
三、工艺设计仿真技术。
在产品工艺设计与规划上，基于MBD的数字化仿真技术是三维数字化工艺设计中实现的工艺过程验证与优化的关键环节。通过引入有限元分析、干涉检测等手段，可以充分利用三维模型进行铸造、锻造、机加、钣金、铆接、焊接、总装等多专业的工艺仿真与验证，以获得最优的工艺参数。例如，在切削加工过程的工艺验证与优化上，利用几何仿真优化技术可以在三维环境中进行加工过程碰撞干涉检测，并验证加工路径与产品加工结果的正确性。同时利用物理仿真技术还可以对零件切削过程和精度进行动态仿真与预测，并可以通过控制切削参数达到优化切削过程的目的；在钣金加工中，可对钣金成型过程中的回弹、橘皮、起皱、撕裂等问题进行模拟与预测，从而达到降低废品率，提升生产效率的目的。
基于MBD的三维装配工艺验证与优化也是数字化仿真技术应用的一大方面，通过在三维工艺设计环境中对零部件的装配顺序、路径进行装配干涉与可达性的验证，可以在工艺设计阶段及时发现潜在设计问题。此外利用三维装配误差仿真技术，也可以在虚拟环境下进行产品装配误差分析，从而在产品装配之前就发现在产品设计、工艺规划和工艺装备中存在的问题，达到减少产品装配过程中的设计和工装更改，保证装配质量和提高装配效率的目的。
在大型部段产品研制生产初期中，往往出现静力试验故障、产品尺寸精度与设计精度严重超差、大部段装配工艺准备过程较长、零部件生产过程中工艺问题频发等诸多质量效率问题，引起上述问题的主要有工艺设计验证手段落后、工装设计与产品不符、零件与工装齐套缓慢、设计与工艺更改频繁等原因。为了实现产品的制造质量和效率的提升，在工艺设计中引入三维数字化工艺仿真验证过程是必不可少的环节。图2所示为数字化仿真技术应用于人机装配作业。数字化工艺仿真技术是实施并行工程、精益生产、敏捷制造的需要，在产品设计的同时，并行开展工艺设计和工装研发，尽最大可能减少实物制造、装配环节中带来的风险，经国内外众多企业实践表明，工艺仿真技术能够提高产品质量、加快生产效率、减少人力物力成本，提前发现实物生产中可能发生的风险并及时制定纠正预防措施，增加制造企业的技术竞争力。因此，应从以下方面开展数字化研究工作：
a、规范产品工艺模型MBD工艺建模标准，建立与产品设计数据的接口，形成从设计、工艺、生产到检测的单一产品数据源，用于产品全生命周期管理；
b、从各专业工艺实际出发，建立基于三维实体模型的数字化工艺体系，满足异地协同、车间协作的需求；
c、在MBD建模规范和数字化工艺体系基础上，延伸至车间作业管理，建立与MES的数据接口，管理生产计划执行、跟踪及所有资源的状态监控，形成车间作业全面管理监控的能力。
四、装备设计仿真技术。
在三维数字化设计方面，通过建立产品或生产装备的三维数字样机，利用CAE技术可对产品或生产装备的结构、振动、疲劳等特性进行数值模拟仿真与试验，在装备设计阶段就可以对产品或生产装备的性能进行验证，并可通过不断迭代修改达到满意的设计结果，实现部分或全部取代物理样机，从而尽可能降低产品研发中的潜在风险，避免工装的报废，降低投资风险，缩短产品和工装的研制周期。
计算机装备设计仿真可在生产装备或工艺装备实体尚未制造，或者不易在实物上进行验证的情况下，通过虚拟建模技术，利用仿真模型来模仿实际系统所发生的运动过程并进行试验，在模拟环境下实现和预测产品在真实环境下的性能和特征（动态的和静态的）。通常按装备设计仿真所涉及的学科分类，将仿真分为机械设计仿真、电气设计仿真和气动液压仿真三个方面。
五、质量检测仿真技术。
在质量检测方面，可通过采用逆向工程技术，在计算机虚拟环境下对现场实际制造产品、测量硬件设备和加工环境进行仿真再现，并可将原有产品设计模型与实际产品物理模型进行比较，具有产品制造信息（ProductandManufacturingInformation，PMI）的MBD模型，可以方便地在三维仿真环境中进行测量规划，生成检测工序和测量路径，并可对测量规划路径进行模拟，确保测量路径的完整性和安全性，产品最终的包含检测工序、路径、方法、工具等的产品三维检测指导书也会融入到产品基于三维模型的全生命周期数据中。
在当今的制造领域，与质量检测相关的成熟仿真技术主要应用在数字化公差仿真、坐标测量机和激光扫描设备测量数据分析方面。数字化公差仿真是一个覆盖产品设计、零件制造和装配全过程的概念，包括配合间隙（Gap/Flush）目标值的定义、零件定位方式和形位公差定义、制造装配阶段的装配偏差分析等，并且进一步延伸并影响到零件的模具设计、检具设计、夹具设计和测量设计等。图4所示为基于MBD的三维公差仿真一般过程。此外，坐标测量机和激光扫描设备可用于产品零部件的尺寸形状精度测量与评定工作，采用仿真技术可也对检测路径进行离线仿真，并辅助编写检测规划以及对测量数据进行三维可视化分析。需要注意的是，产品质量检测工作中实现数字化仿真技术的高效应用的前提是对产品MBD模型中PMI数据的有效识别、提取和复用。因此发展质量检测仿真技术，必须优先发展基于MBD的数字化制造技术。
六、结束语。
数字化仿真技术对硬件配套需求不多，主要用到高性能计算设备、多媒体演示设备、现场工艺指导播放设备、三维体感交互设计设备等，但对软件需求较为广泛，需要基于产品设计与数据管理平台进行统一建设，前期人力与管理成本投入较大，而一旦应用成熟，将会带来极大的效率提升和技术升级，具有较高的投入产出比。
在三维数字化设计制造技术在带来的传统航天产品研制模式的重大变革的同时，当今航天制造中各专业领域对基于MBD的数字化仿真技术的需求也呈现越来越多样化的趋势，这给数字化仿真技术在航天制造领域的大范围应用带来了巨大的发展契机。航天制造企业应该从企业发展战略高度与产品设计单位一起从顶层自上而下地去推动数字化仿真技术的应用实施，以实现航天领域向数字化设计制造模式的变革。
试论航天精神体系(上)论文 篇4
一、引言
风险有很多不同的定义：若针对某个项目，风险指在项目执行过程中可能出现的不利事件，其发生会引起该项目在限定的费用、时间和技术约束条件下无法完成甚至完全失败；而GJB5852-2006中对风险的定义是在规定的技术、费用和进度等几个约束条件下，对不利于实现装备研制目标的可能性及所导致的后果严重性的度量。从中可以归纳出风险的两个基本要素，即发生的概率和影响的大小，风险发生的概率越大、影响越严重，风险水平就越高。风险管理就是对可能遇到的各种风险进行规划、识别、评估、应对和监控的过程，是以科学的管理方法实现最大安全保障的实践活动的总称。航天器环境试验是在模拟空间环境条件下，对航天器整体或部分进行考核的一系列试验项目的总称，它涵盖的试验项目主要包括：振动、冲击、噪声、模态、热真空、热平衡、EMC、电磁兼容等。从学科来说，这些试验项目基本上涵盖了航天器有关的力学、热学、电磁学、可靠性等学科。由于不同的试验项目涉及的设备、方法、条件等因素都各不相同，这就更加提高了航天器环境试验项目的风险性。环境试验本身是降低航天器研制风险的一种手段，可以通过模拟环境条件来考核或测试产品在空间环境下的功能、性能是否满足设计要求。合理有效的环境试验可以有效降低航天器的研制风险，但是环境试验本身又会引入新的风险，可能给安全、进度、经费等带来负面影响，所以对航天器研制及环境试验进行有效的风险管理十分重要。
二、国外航天领域风险管理的发展情况
（一）美国国家航空航天局（NASA）的风险管理20世纪50年代，美国国家航空航天局（NASA）开始采用概率计算的方法来对航天器的可靠性进行分析，同时应用故障树方法对导弹的可靠性进行了定性分析。60年代美国开始对大型航天项目进行风险管理，主要手段是失效模式及其影响分析（FMEA）和关键相关项目表（CIL），同时NASA开始将风险分析工作制度化。到70年代，为了提高核反应堆的安全性，研究者在故障树理论的基础上开发出了故障树分析（FTA）方法，使风险分析更加量化。80年代概率风险评价（PRA）法作为一种新的定量风险分析方法被用于核工业和化学工业，但并没有引起NASA的重视和应用。但随着1986年挑战者号航天飞机发生爆炸事故造成重大损失，NASA开始采用PRA方法对航天飞机的飞行过程进行全面的风险分析。1988年2月NASA发布了管理条例8070.4“载人飞行项目中的风险管理政策”，正式将风险分析工作制度化。1998年4月，NASA发布的程序和指南NPG7120.5A“型号计划和项目的管理过程与要求”中规定计划或项目的主管人员应将风险管理作为决策工具来保证在计划和技术上的成功，将风险管理和资源管理、性能管理、采购管理、安全和任务成功、环境管理并列，并在该文件的4.2节中对风险管理的目的、要求和方法做出了详细的规定。2002年4月，NASA又颁布了NPG8000.4“风险管理程序和指南”，其中详细规定了整个风险管理过程的实施要求，这充分体现了NASA对风险管理工作的重视程度。
（二）欧洲空间局（ESA）的风险管理欧洲空间局（ESA）成立的时间相对较晚，但也对风险管理工作十分重视，风险分析贯穿在其航天项目的各个阶段，但各阶段的侧重点有所不同。ESA在风险管理上主要借鉴了美国的概率风险分析技术，并根据实际情况进行了改进。欧洲空间标准化合作组织（ECSS）也制定了风险管理标准ECSS-M-00-03A，这说明风险管理在欧洲也已经制度化和标准化，成为航天工程中的一项重要工作。
三、主要风险分析及管理方法
（一）专家评估专家评估法是通过咨询本领域或相关领域的专家，依靠专家丰富的知识和实践经验，对项目中可能出现的风险进行识别、预测和分析，并对风险控制措施提出建议的一种方法。专家评估一般是与评审活动同时进行的，在根据专家意见进行风险评估时可以根据专家的水平对其评估的权重加以调整，通过综合考量多个专家的评估意见形成项目风险识别和分析结果或补充。
（二）风险矩阵（RiskMatrixMethod，RMM）风险矩阵法是一种定性和定量相结合的风险分析方法，最早由美国空军电子系统中心于20世纪90年代提出，并在美国军方的项目风险管理中得到了广泛的应用。风险矩阵法的基本思路是将风险的两个要素（发生概率和影响）划分为若干等级，然后分别作为矩阵表的行和列，交叉后的结果就是对风险水平的综合考量结果，根据风险水平高低对风险事件进行相应的处理。
（三）故障树分析（(FaultTreeAnalysis，FTA）故障树分析技术是美国贝尔电报公司的电话实验室于1962年开发的，其主要思路是把所关注的系统风险事件作为分析的目标（即“顶事件”），然后逐级寻找直接导致风险事件发生的“中间事件”和无法或不需再深入研究的“底事件”，再用适当的逻辑关系把这些事件联系起来从而形成“故障树”，这样就能表明系统的风险事件和引发风险的众多因素之间的逻辑关系。故障树分析法可用于对风险定性分析，这时可通过故障树的生成和分析找到对风险事件出现起主要作用的底事件，然后采取相应的控制措施。故障树分析法还可以结合布尔运算对具有逻辑关系的故障树进行详细的风险定量分析。
（四）失效模式及影响分析（FailureModeandEffectsAnalysis，FMEA）失效模式及影响分析是一种由底至顶的分析方法，是在产品的策划设计阶段，对构成产品的各子系统、零部件逐一分析，找出潜在失效模式，分析其可能的后果，从而预先采取措施以提高产品的质量的一种系统化的活动。这种方法的工作原理为：①明确潜在的失效模式，并对失效产生的后果进行评分；②客观评估各种失效原因出现的可能性；③对产品潜在的失效情况进行排序；④采取措施消除产品存在的问题。
（五）概率风险评价（ProbabilisticRiskAssessment，PRA）概率风险评价是一种用于辨识与评估复杂系统风险的结构化、集成化的逻辑分析方法。它综合了系统工程、概率论、可靠性工程及决策理论等学科的知识，主要用于分析那些发生概率低、后果严重但统计数据比较有限的事件。PRA方法通过系统地构建事件链并对其进行量化分析来研究系统风险，事件链由一系列事件组成，这些事件孤立地看可能不严重或不重要，但如果组合在一起却可能引起严重的后果。PRA实施过程包括：定义目标与系统分析、识别初因事件、事件链建模、确定故障模式、数据收集和分析、模型量化和集成、不确定性与敏感性分析、评价结果与分析等步骤。
四、结语
本文介绍了风险管理在国外航天领域的发展历史，并给出了几种航天工程中常用的风险分析和管理方法。为保证航天任务的成功，除了提高相关的科学技术水平之外，风险管理水平也要同步提高，这样才能有效地控制风险，减少事故或问题出现的概率或减弱其影响。
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试论航天精神体系(上)论文 篇5
我国航空航天工业在“十一五”期间，获得一连串令世人注目的成果，如嫦娥二号卫星升空、神舟七号载人航天飞行圆满胜利。瞻望“十二五”，我国航空航天工业将再造奇观。
航空航天业属于高端设备制造业，关系到一个国度的国防平安，是一个国度综合技术实力、经济实力的表现。在兴旺国度，航空航天产业已成为经济可持续开展的强大推进力。从提高经济增长质量看，向航空工业每投入1万美圆，10年后就能够产生50～80万美圆的收益。航空航天产业关联度强，产业链十分长，其技术扩散能够普遍延伸至各种制造业，能有效带动相关产业严重关键技术的群体打破，完成逾越式开展。
“十一五”成果惊人
“十一五”期间中国航空航天产业开展迅猛，产业范围快速扩张，外贸和转包消费获得长足提高，国际位置和影响力不时提升。
自主研发成果显著
武器配备研制成果丰盛，完成了逾越开展和晋级换代。自主研制的新型歼击机、歼击轰炸机、轰炸机、特种飞机、强击机、运输机、侦查机、教练机、直升机、空中加受油机、无人驾驶飞机以及多型号、成系列的航空发起机、机载设备等军用航空配备均批量消费。
民用飞机开展获得严重打破，多种产品进入国内外市场。“新舟”60、运八、运十二、直十一、直九等航空产品批量走出国门。具有自主学问产权的新支线飞机ARJ21-700系列飞机累计中外订单已达340架；“新舟”60Z机累计订单总数已达162架，迎来了批量出口多个国度和地域的新场面。民用直升机产业快速开展，直八、直九、直十一、HC120等机型已构成系列化开展格局。
具备发射各种轨道空间飞行器的才能，在牢靠性、平安性、胜利率和入轨精度等方面都到达了国际一流程度。近地轨道运载才能到达25吨，地球同步转移轨道运载才能将到达14吨。研制的卫星，完成了系列化、平台化开展。卫星技术程度、应用程度、牢靠性有了长足提高。初步构成了返回式遥感、通讯播送、气候、地球资源、导航、科学探测与技术实验、海洋等7个系列。
攻克了飞船总体技术，制导、导航控制技术等关键技术等国际宇航界公认的技术难题，20余项技术到达国际先进程度。2005年神舟六号升空，标志着我国跨入真正意义上有人参与的空间实验阶段。2008年9月神舟七号获得了圆满胜利，完成了我国空间技术开展具有里程碑意义的严重逾越。
第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”于2007年1月24日发射。标志着我国曾经进入世界具有深空探测才能的国度行列。2010年10月1日嫦娥二号卫星升空，主要任务是取得更明晰、更细致的月球外表影像数据和月球极区外表数据，因而卫星上搭载的CCD照相机的分辨率将更高，其他探测设备也将有所改良。
走进来参与国际协作
近年来，我国航空工业积极推进国际化开辟，全面扩展对外开放，普遍展开国际经济技术协作，全面融入世界航空工业，对外贸易大幅度跃升，先后向十多个国度出口上千架飞机和发起机。目前，从“枭龙”、K8、ARJ21、L15到ERJ145，从EC120、S-92到6吨级直升机项目，在飞机、直升机制造范畴国际协作走向多样化，国际协作的层次又上一个新的台阶。
国际协作方面，全方位推进与国外航空工业界的协作关系，有效地促进了与空客、波音等同伴之间的协作，为完成优势互补、互利共赢的协作发明了条件；与国外知名航空制造企业以结合研发、协作消费、合资建厂等方式共同参与C919项目等。一些新项目合同陆续签署与执行，如与庞巴迪签署C系列飞机风险供给商合同，与空客签署关于树立复合资料制造中心的合资合同。
国际市场开辟方面，我国自行研制的ARJ21-700新支线飞机在第八届珠海航展进行初次飞行，美国最大飞机租赁公司通用电气金融航空效劳有限公司订购7"25架ARJ21-700。ARJ21-700是中国依照国际惯例自主研制的第一个先进支线飞机产品，它的呈现将突破波音、空客、庞巴迪、安博威等外国飞机厂商在中国民用航空市场近乎垄断的格局。“新舟”60、运十二飞机以其优秀的性能博得用户，完成批量出口。截至目前，已有17架“新舟”60飞机在海外七国运营。其中特别值得一提的是玻利维亚两架机的托付以及在海拔4000米的拉巴斯机场的试飞胜利，标志着国产的民航客机在南美市场迈出了坚实的第一步。
在航天工业方面，2007年我国初次以火箭、卫星及发射支持的整体方式，为尼日利亚胜利发射通讯卫星一号并在轨托付，中国航天完成了卫星整星出口零的打破。第二颗整星出口卫星――委内瑞拉通讯卫星已于2010年10月30日发射，第三颗卫星――巴基斯坦通讯卫星项目已正式签约，成为世界上为数不多的提供完好配套的发射效劳、卫星、空中设备等航天产品及效劳的供给商，长征火箭已成为享誉世界的高科技品牌。
“十二五”，辉煌再铸
中国将航空航天产业作为国度战略性新兴产业和优先开展的高技术产业，“十二五”期间将进一步加大政府支持力度，促进其快速开展。
航空瞻望
在将来几年里，快速提升民机适航才能，推进民机产业快速开展。要深化展开适航技术研讨，完善适航性管理体系，同时在将来5到10年间，重点推进61～99座涡扇飞机以及涡轴系列发起机的适航取证工作，重点支持技术含量高、市场潜力大、技术根底相对较好的机载设备单独适航取证和维修适航取证，为民机市场提供成熟的货架产品；强化适航考证才能建立，逐渐具备国内大型客机、通用航空型号、大型民用直升机、航空机载设备等型号研制的适航契合性演示考证才能；注重专业人才培育，提升职业素质，到达每年20名试飞员的培育才能，以满足将来民机试飞的需求；打破关键试飞驾驶技术和评审技术，使我国的试飞员技术到达国际先进程度。
低空空域开放
低空域开放将会列入单独列入新兴产业“十二五”规划，将来五年有望完成全国性的开放。通用航空相关的航空配套的设备和效劳(消费、销售、培训、维修等)停顿迟缓亦成为限制开展的要素。估量在将来一到两年内完成开放试点，估计2010～2020年间我国通用航空飞机需求市场容量将到达1500亿钱。在“十二五”期间，估计通用航空产业处于市场铺垫和积聚期：低空域开放首先需求机场、空管和航油等配套逐渐完善；通用航空运停业务也将直接展开；由于细分市场较为成熟，外资品牌将占领大半江山，国内与外资品牌协作的维修企业将直接获益。
走进来
为全面加快国际化开辟步伐，中国航空工业的主干企业必需英勇地走向世界，立志生长为跨国公司、全球公司，对国度战略构成有力支撑。要树立全球视野、应用全球资源、参与全球竞争和拓展全球市场。要立足国内已有资源，积极融入国际航空产业链，参与国际协作与竞争。在此根底上积极进行海外消费、销售规划，建立海外研发中心，初步完成全球消费规划和跨国投融资规划，最终完成应用全球资源，在全球范围内运营，效劳全球市场，完成研发、消费、销售网络的全球化，完成全球融资平台搭建，开展成为真正的全球公司。
载人空间站
2020年前后将建成范围较大、长期有人参与的国度级太空实验室。按方案将于2011年发射天宫一号飞行器和神舟八号飞船，施行初次空间飞行器无人交会对接实验。2016年前，研制并发射空间实验室，打破和控制航天员中期驻留等空间站关键技术，展开_定范围的空间应用；2020年前后，研制并发射中心舱和实验舱，在轨组装成载人空间站，展开较大范围的空间应用。载人空间站建成后，将全面完成我国载人航天“三步走”开展战略，进一步推进载人航天技术向更高程度开展。
嫦娥工程
2011～2020年，发射月球软着陆器，进行月球样品自动取样并返回地球，在地球上对取样进行剖析研讨，深化对地月系统的来源和演化的认识。目的是月面巡视勘察与采样返回。这样，中国的无人探月技术将趋于成熟，中国人登月的日子也将不再悠远。
试论航天精神体系(上)论文 篇6
摘要：最近几年，国内的航天事业发展突飞猛进，航天企业逐渐向新的发展方向和目标靠拢，急需建立健全全面的生产管理机制，以辅助航天企业的生产管理和经营模式转变。本文对比了国内外航天制造企业，着重介绍在航天企业中，实行全面生产管理方面的一系列问题，并且针对我国现有的航天企业生产管理模式尝试性的讨论了应该如何优化改革和管理，从而提高企业的生产效率，实现人性化和自动化的统一。
关键词：航天制造企业；全面生产管理；优化管理
我国航天事业的迅猛发展得益于我国全面实行科教兴国战略和对外开放政策彻底打开。这些战略、政策的提出和实施使我国的科学技术有了突飞猛进发展和提升，航天事业随之日益兴旺。崛起的航天企业也逐渐的找到了自己的定位，确定了企业自身的发展方向，明确了企业的发展目标，加大生产管理力度，逐步建立全面的生产管理机制。但是基于现实角度出发，目前国内的航天企业在实行全面生产管理方面经验缺乏，制度不完善，仍存在这样或那样的问题。建立健全全面生产机制要求各航天企业必须加快自身的发展速度，在解决自身发展问题的同时，多学习、借鉴国内外同行业中成熟的生产管理模式，将优秀的管理理念引入自身企业的发展，解决自身发展过程中的问题，提升自身的生产管理水平，从而提升企业在同行业中的竞争能力，促进企业的生产管理向集中化发展。
一、生产管理理念
安全生产的基础坚持以人为本，在充分考虑工作人员的生命安全同时稳步提升工作人员的专业化水平。安全生产管理技术层面要求操作人员必须具备较强的业务能力和过硬的自身素质；从规范化角度要求操作者要合理使用现有的技术手段，保证安全生产管理的同时逐步提高工作效率；全面化的角度则要求生产者要将全部的生产要素涵盖在生产活动中，注重生产工作的统一和协调。安全生产管理效率的提高离不开信息化系统的发展，全面的信息化系统为安全生产管理活动提供很大的便利条件。
二、生产管理现状
在这个信息技术高速发展、社会水平不断进步的时代，生产管理已逐步成为影响企业发展的第一要点。尤其是在注重质量、追求效益的航天企业里，生产管理尤为重要，是航天企业进一步提升竞争能力、提高经济效益的重要手段和保障。但在目前国内的航天企业中，生产管理模式还不健全，仍有潜在问题存在。比如有的航天企业生产管理模式相对较为成熟，绩效卓越，促使这类企业对生产管理模式的要越发精益求精，导致企业的生产模式更加倾向于某个专业领域，一般都是自上而下，靠主观主导完成的系统构架；管理水平也存在诸多问题，技术要求不高、难度不够、标准不统一等，甚至有的企业仍延续传统单一的管理模式，应变能力差、警能力弱、全意识薄弱等。这些都是企业生产管理中要求十分严苛的环节，对企业的走势起至关重要作用，亟待提升航天企业的生产管理现状。
三、全面生产管理综述及优化
全面生产管理顾名思义就是重在全面，是以组织为脉络，以现场为背景，以人力为核心，以管理为手段，以产品为结果，同时结合技术和品质要求，把生产过程中所需生产设备、场地、操作人员、辅助材料等和生产有关系的要素充分的结合起来。人是生产的主导，是管理的核心单位。全面生产管理要求企业全体人员参与，充分调动企业的每一名员工，最大程度的调度企业员工的创造性和主管能动性，充分利用现有的设备、工装、场地、辅助材料等资源。灵活的运用先进的生产技术，辅助生产管理，改善传统的、单一的管理模式，将设备、技术、品质、环境、管理、人才培养等有机的结合起来，构建一个系统的全面的循环管理模式，稳步的提升企业劳动生产率，经济效益和行业竞争力，推动企业走向巅峰。设备是生产的基础，主抓生产的同时要注意对设备的维护和保养，运营状况良好的设备是生产得以顺利进行的基本保障。科学的理论体系和执行系统为企业推行全面生产管理提供有力支撑。航天企业要深挖自身的存在缺点和薄弱环节，有效的结合全面生产管理先进的理论体系，充分发挥组织凝聚的力量。全面生产管理可以增强企业的适应性，提升企业在同行业中的竞争力，可以推动企业更好的发展，因此，我们一方面要学好全面生产管理模式，充分做到理论和实践相结合，将先进的生产管理理念应用到实际生产中，结合自身特点，摸索出适合自己具有特殊的管理模式。另一方面在生产过程中不断强化组织建设，加强体系建设，加强员工思想教育和技术培训，激励调动员工积极性，全方面的提升企业整体水平。
四、结语
各航天企业在推行全面生产管理过程中，依据自身企业的特点和性质，逐步形成独具特色的生产管理模式，企业生产管理工作得以全面落实。全面生产管理加强了企业的效率效益，不断推动企业向更高水平前进，同时也推动航天事业向着更好更高的方向发展。
参考文献
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