航空航天范文精選

一、機遇與挑戰

隨著全球經濟一體化及速度經濟時代的加速發展，航空經濟在社會發展領域中的地位日益提高，鄭州航空港經濟綜合實驗區的建設和發展，不僅為中原經濟區的進一步建設帶來了機遇與挑戰，同時隨著航空航天類專業人才的需求不斷擴大，也給河南省航空航天類高校及相關學科的發展帶來了巨大的機遇與挑戰。

(一)國家和區域戰略需求助推航空航天類高校及相關學科的發展

1．國家重視航空、航天發展

在《國家中長期科技發展規劃綱要(2006～2020年)》的16個重大專項中，大型飛機、載人航天與探月工程被列入其中，同時它們也被列入國家“十二五”科技發展規劃中，顯示出我國對航空、航天產業在國家科技及經濟發展中戰略性地位的重視。我國在航空、航天領域的國家決心和驚人進展，也給原來航空工業行業的各高校帶來了巨大的發展機遇，更強烈地擁抱航空，凸顯航空特色成為原航空工業高校明確的戰略抉擇(張天夏，2013)，也為其他有實力開辦、發展航空航天類相關專業的院校指明了發展方向。面對如此有利的發展環境，河南省也應該把握機遇，繼續發揮鄭州航空工業管理學院原有的航空特色，整合全省優秀的高校資源，大力發展完善航空航天類學科建設，跟上國家發展的步伐。

2．鄭州航空港經濟綜合實驗區發展需要

一歐盟航空航天產品出口管制法律制度

對法國航空航天產業發展的影響法國航空航天產品出口管制受其國內法及歐盟相關法律約束。總體來看，歐盟在這一領域法制化程度較高，其法律規定因其聯盟成立宗旨與目的而又具有明顯的區域性。根據《兩用物項規章482/2009》的規定，附件2中項目適用歐盟通用出口許可，這一許可在歐盟各成員國國內均具有效力。在2011年規章修訂之前，歐盟通用出口許可的范圍僅包含向美國、加拿大、澳大利亞、日本、新西蘭、瑞士和挪威七個國家出口清單所列極敏感兩用物項以外的其他兩用項目。2011年修訂后的歐盟通用出口許可共分為六類，附件2a即為原文本中附件2所涉及的歐共體通用出口許可，附件2b、2c、2d、2e、2f即規定了向其他指定目的地出口指定物項的內容。隨著修訂后附件2中兩用物項類別及出口目的地國家的增加，歐盟出口貿易領域也日益擴大，不僅降低了出口成本，還提升了歐盟成員國企業的國際競爭力，對于促進法國航空航天產業發展發揮著重要的作用。自2004年1月1日起，法國航空航天工業協會(GroupementdesIndustriesFranaisesAéronautiquesetSpatiales，GIFAS)即代表了法國航空航天及國防安全領域企業的利益。航空工業企業是航空工業的主體，其中法國大部分航空工業都加入了法國航空航天工業協會。目前，法國航空航天工業協會目前有包括法國飛機制造公司、空中客車公司、泰雷茲公司等在內的322家企業。這些企業活躍于航空航天工業的各個領域，如軍民用飛機、直升機、發動機、導彈及武器、衛星及發射系統，安全防衛系統以及相關軟件應用等等。協會中的積極成員可以分為主要的合同商及大型承包商，機載設備生產商以及航空中小企業委員會中的中小型企業三類。法國航空航天工業協會每年都會年度報告以公布上一年度法國航空航天產業在航空航天及國防安全領域的重要數據。根據法國航空航天協會2012－2013年年度報告，法國航空航天工業總收入，通貨膨脹調整前后總收入及出口收入比例。由圖表顯示數據分析可得法國航空航天企業訂單中出口合同占絕大比例，出口收入在通貨膨脹調整前波動較為明顯，在通貨膨脹調整后較為平穩，同時可以預見到隨著歐盟出口貿易領域的擴大化，法國航空航天產品出口訂單及收入也將在日后呈現穩定增長的趨勢。為符合《兩用物項規章428/2009》的基本原則以允許成員國出于對其國家安全或公共政策之考慮限制兩用物項出口，規章第4條引入了全方位管制條款，即允許在某些情況下，成員國可對未列入附件1和附件4中的兩用物項實施出口管制。這一條款的制定源于使出口管制項目的更新與技術飛速發展相一致的需要，同時也可限制因技術創新而未列明在附件1和附件4中但可用于軍事的民用物項的出口。此外，根據規章規定，成員國還應成為國際核不擴散體系及出口管制協議的成員，法國一直致力于推動防止大規模殺傷性武器及核武器擴散，同時還積極參加與信息交換、透明化相關的國際實踐。在常規武器領域，法國實行嚴格的出口管制政策，其中涉及到聯合國憲章的宗旨及原則，人權，禁運及其他國際社會所認可的限制性措施，武器管制等。這也為法國進行航空航天產品出口的同時提供了良好的國際貿易環境，能更為有效的保護本國國民及航空航天產業的利益。

二法國航空航天產品出口管制法律制度對我國的借鑒

目前，在《兩用物項規章428/2009》附件2所含六類歐盟通用出口許可中的2c、2d、2e三類都已將中國(包括香港和澳門)列為出口目的地之一，但歐盟及法國對華出口管制總體而言仍未放寬。航空航天產品因其自身特殊性而具有軍民兩用性質，我國目前尚未出臺相關出口管制的專門立法。我國作為航空大國，在與他國進行國際合作的同時，也應借鑒法國及歐盟兩用物項出口管制的相關法律政策完善我國航空航天產品出口管制制度。

1加快我國航空航天產品出口管制

法律制度制定進程我國現已成為國際航空航天市場重要一員并起著舉足輕重的作用，但我國航空航天產品出口法律制度卻遠遠落后于美國、法國等航空航天大國。目前，我國沒有關于航空航天產品出口管制的專門立法，相關規定散見于各類行政規章及部門規章中。目前現行有效的主要有《兩用物項和技術出口通用許可管理辦法》(2009年)、《民用航空零部件出口分類管理辦法》(2006年)、《中華人民共和國核出口管制條例》(2006年修訂)、《中華人民共和國核兩用品及相關技術出口管制條例》(2007年修訂)、《中華人民共和國生物兩用品及相關設備和技術出口管制條例》(2002年)、《中華人民共和國導彈及相關物項和技術出口管制條例》(2002年)和《有關化學品及相關設備和技術出口管制辦法》(2002年)。從效力等級來看，我國現行的相關法律規定多屬于行政規章，與航空航天產品出口管制相關的核心法律文件均屬于部門規章，其效力等級較低且項目類別繁瑣。從法律文件制定及修訂時間來看，其管制清單項目內容都已與當前國際航空航天市場發展現狀具有一定的滯后性。從法律文件條文設置上來看，我國規定都較為籠統，對航空航天產業的指導性和操作性存在一定的不足。因此，我國應當借鑒法國及歐盟航空航天產品出口管制法律制度的做法，在短期難以制定專門立法的情況下，應先明確軍民雙線的出口管制模式，對兩用物項出口管制制定專門立法，在該法中確定管制項目類別，并將各類別的具體項目內容規定于法律文件的附件之中。這樣既提升了法律文件的效力等級，又統一細化了現有的各類部門規章，同時設置全方位管制條款以彌補法律的滯后性，為各企業實際操作提供明確的法律依據并發揮指導性作用。

一任職教育的特點針對性強

學歷教育是使受教育者掌握必要的基礎知識、基礎理論、基本素質和基本能力的基礎性教育。側重傳授完整的知識和提高學員整體素質的學歷教育不同，任職教育主要是在學歷教育的基礎上，著眼軍人晉升職務的需要，培養能夠勝任各種崗位工作的專才，不斷提高其崗位任職能力，滿足其崗位任職需要，具有鮮明的針對性。實踐性強。任職教育因其著眼點是崗位任職需要，屬于職業教育的范疇，強調的是教育的職業指向性。它關注的是教育對崗位的指向性和適應性，而不關注一個人能否在其一生中持續地獲得教育的機會。而是使學員不斷獲得新知識、新技術和新理論，強調通過實踐來理解和運用理論；通過實際操作鍛煉來提升能力；通過培訓培養來形成良好的職業道德，服務部隊，突出培養學員解決任職崗位領域實際問題的能力，使學員成為能夠滿足部隊實際需求的高技能軍事人才。綜合性強。學歷教育旨在使受教育者打下扎實的基礎功底，從而為部隊輸送合格的具有寬厚基礎知識的通才，以增強軍人在職業上的可塑性，為軍人在晉升過程中進一步接受任職教育打下基礎。通過任職教育使學員具有較高的綜合素質，做到知識與修養、能力與素質、理論與實踐的統一。

二如何深化航空航天生理學實習

課教學航空航天生理學實習課具有很強的針對性、實踐性和操作性。與其他學科比較，有其自身的特點。首先是在這些試驗中，學生體驗性教學所占比例較大，且會涉及一些異常的環境因素；另外，除了在實習中會采用普通生理學實驗設備外，還會使用一些航空航天醫學所特有的實驗設備，如低壓艙、供氧裝備等。

1針對性的教學航空航天生理學實習課

主要是通過實驗加深學員隊航空航天生理學理論的重點、難點理論的理解，更好的掌握理論課內容。本科生的教學方式就是結合大課理論，對每一個實習課逐一進行講授。而對于參加任職教育的學員來說，他們來自不同兵種，不同的地域，所要保障的對象也不盡相同。所以，針對他們的教學不能照搬本科生的教學方式。應針對他們的工作特點，制定更加深入的、更有針對性的教學計劃和教學內容，使學員能夠學到與其工作密切相關的理論和實驗知識。例如：對于工作點處于南方的航醫，《熱暴露對動物生理機能的影響》應該重點講解，和其他班相比在理論和實驗上都應該有所偏重，加深他們對熱負荷相關知識的理解，提高他們在實際工作中分析處理熱負荷對人體帶來不利影響的能力。而對于來自高原和保障對象為直升機飛行員的航醫來說，缺氧是他們航衛保障的主要內容。所以，就應該重點給他們安排《低氣壓對小動物機體的影響》以加深他們對缺氧相關知識的理解，提高他們的工作能力。隨著航天事業的發展，航衛保障也面臨新的挑戰。這就需要航醫不僅要具備更多的專業知識，還需要具備一定觀察、分析和研究問題的能力。所以，在講授一般實習課的同時，也應該鼓勵他們將工作中發現的一些新的問題拿出來和教員一起分析，并制定實驗方案予以驗證。以提高他們處理研究解決新問題的能力。

1航空航天生理學實驗課的特點及改進

航空航天生理學實驗課可分為驗證性實驗課、人體體驗課和討論課三類。這些實驗與其他學科的實驗相比較，有其自身的特點。首先是在這些實驗中，體驗性人體實驗所占比例較大，且會涉及一些異常的環境因素;另外，除了在實習中會采用普通生理學實驗設備外，還會使用一些航空航天醫學所特有的大型實驗設備，如低壓艙、殲擊機供氧裝備等。而且每一類實驗課都有其自身的特點，下面就三類實驗課的特點和改進意見進行詳細論述。

1.1驗證性實驗課驗證性實驗課主要是通過實驗加深學員對航空航天生理學重點、難點理論的理解，更好地掌握理論課內容。以低氣壓對小動物機體的影響為例，該實驗課通過實驗要求學生:①觀察高空減壓病、高空胃腸脹氣以及體液沸騰的表現特征;②了解高空減壓病、高胃腸脹氣以及體液沸騰的發生與大氣壓力和氣壓高度之間的關系。該實驗每4－8人一組。各實驗組進行合理分工:主持實驗、減壓操作、時間掌握、上升高度觀察、動物解剖、上升與下降過程中動物情況觀察與報告，以及實驗記錄等。讓學員分別觀察:①18000m高度上升實驗:觀察高空低氣壓后血管內氣泡的形成及特征。取一只正常大鼠放入低壓艙，快速上升至18000m并停留6min，在氣壓高度上升過程中觀察動物缺氧致死的表現?？焖傧陆岛蠼馄蕜游?，仔細觀察血管內有無氣泡形成。②25000m高度上升實驗:觀察高空胃腸脹氣及皮下氣腫。取正常大鼠一只放入低壓艙，快速上升至25000m并停留6min，在上升過程中觀察動物腹部膨脹的情況。注意觀察皮下氣腫發生的時間、部位，是否擴張及擴張的順序和停止擴張的時間。待低壓艙降至地面后，取出動物剪開氣腫部位皮膚，觀察皮膚剝離后形成的空腔。③25000m高度上升實驗:直接觀察高空胃腸脹氣及血液沸騰現象。將第2步中解剖過的大鼠直接剪破其心房、血管，使血液流出積聚在胸腔內在將其放入低壓艙。快速上升，觀察胃腸脹氣和血液沸騰的發生與氣壓高低的關系。然后緩慢下降低壓艙并觀察上述現象消失與氣壓高度的關系。通過實驗使學員直觀地看到高空減壓病的發病機制，以及高空胃腸脹氣和體液沸騰的發生與大氣壓力和氣壓高度之間的關系。真正做到理論聯系實際，加強了學員在航空軍醫實際工作中處理問題的能力。隨著航空航天事業的發展，航空保障工作不僅要求航醫要掌握一定的專業技術知識，更要具有一定自主學習能力和探究問題的精神。我們將改進現有的驗證性實驗課，通過啟發教育，設置一至兩個開放課程，積極鼓勵學員自己提出需要驗證的現象，教員只提供實驗設備和必要的指導，真正提高學生自主學習和探究學習的能力。

1.2人體體驗課人體體驗課使學員親身體驗航空特殊環境因素(如缺氧)對人體的影響，使學員了解書本上不能精確描述的個人感受，并對難以理解掌握的知識點如缺氧和加壓呼吸訓練，通過親身體驗加深理解。以低壓艙模擬上升體驗與觀察為例。本系建有低壓艙，并配備了相關設備，可在缺氧耐力的檢查時測定呼吸、脈搏、血壓、心電、腦電、血氧飽和度等生理指標，旨在通過低壓艙模擬上升，讓學員:①體驗和觀察低氣壓對人體的物理性影響;②體驗和觀察高空缺氧對人體的影響。該實驗每艙上升由6－9人分為3組進行。低壓艙上升時采用我教研室制定的上升方案。上升人員地面高度吸純氧排氮10分鐘后，開始以20m/s的速度上升至8000m，短暫停留后以同樣的速度上升至11000m，短暫停留完成低氣壓體驗后，以15m/s的速度下降至7500m進行缺氧體驗與缺氧耐力檢查。完成后以10－15m/s的速度下降到4000m，再以10－15m/s速度降至地面高度。通過該實驗使學員對抽象的知識點有了主觀感受，加深了理解并且認識到學習航空航天生理學對航空軍醫工作的重要性，激發學員學習積極性。在學校和本系的支持下，人體體驗課的教學設備投入越來越大，我們力爭做到每個學員都能成為人體體驗課的被試，使學員對理論課的學習內容及時溫故知新，對航空中不利因素對人體有哪些影響、影響的危害性及防護手段，以及對航空中常用儀器設備有一個充分認識。

1.3討論課討論課是通過實例引導和教員指導下的課堂討論、資料查詢、自學等方式啟發學生分析、討論有關航空航天生理學問題，學習航空航天生理學知識。這種授課方式既加深了學員對大課內容的理解，又增強了學員解決實際問題的能力。該實驗課以學員宣講為主。教員提出與大課理論相關，并且與航空軍醫實際工作密切聯系的實際問題，由學員自己運用所學到的知識解決實際問題，并且親自講述解決問題的思路、方法。學員通過宣講真正做到了知識的融會貫通，并且由被動學習轉為充分發揮自身的主觀能動性解決問題，提高了學員在未來工作中解決問題的能力，鍛煉了作為航醫的主要工作內容航衛保障宣講的能力，并為以后的宣講積累了經驗和原始材料。隨著戰斗機性能的不斷提升以及防護裝備的不斷改進，原有的討論案例已經不能完全滿足課程的需要。這就要求我們教員要努力尋找更新、更好的討論素材。討論課需要學員自己花大量的時間，查閱相關資料，這些資料的來源又大多依靠學校圖書館的現存藏書作為保證。但就學?，F存的有關書籍來看，還不能完全滿足學員的需要。此外最新、最前沿的討論素材也需要教員通過網絡資源才能得到。因此，學校完善網絡建設、開放網絡資源并且給學員更多的自由時間就顯得尤為重要。

2總結

摘要：本文闡述了增材制造的基本概念和不同種類增材制造技術的原理、特點，并對不同種類增材制造技術在航空航天和軍事領域的國內外發展狀況進行了介紹，歸納總結了當前該技術所存在的問題與不足，最后對增材制造的發展應用前景進行了展望。

關鍵詞：增材制造；航空航天領域；發展現狀

1金屬增材制造的種類和原理

金屬增材制造（AdditiveManufacturing，簡稱AM）技術區別于傳統的鑄、鍛、焊等熱加工“等材成形”技術及車、銑、磨等冷加工“減材成形”技術的一種全新的制造方法，是采用材料逐漸累加的方法制造實體零件的技術，相對于傳統的材料去除-切削加工技術，是一種自下而上的制造方法[2]。它是融合了計算機軟件、材料、機械、控制等多學科知識的系統性、綜合性的技術。增材制造按照不同的加工方法可分為激光增材制造、電子束增材制造、電弧增材制造等，有的加工方法仍可細化成兩種或多種不同的具體方式。下面將對各種不同增材制造方法的原理和特點進行闡述，并對各自的國內外研究現狀進行介紹。

2激光增材制造

激光增材制造分為激光選區熔化技術和激光直接沉積技術，激光選區熔化成形技術原理：它是以激光作為熱源，一層一層熔化金屬粉末，直接制造出近形的金屬零件。激光快速成形技術打破了傳統材料去除或變形加工成形方法的限制，利用“離散+堆積”的増材成形思想，通過同步送粉(送絲)或激光熔覆數字化成形一步實現工件的精確成形；屬近凈成形制造技術。激光直接沉積技術是在快速原型技術和激光熔覆技術的基礎上發展起來的一種先進制造技術。該技術是基于離散/堆積原理，通過對零件的三維CAD模型進行分層處理，獲得各層截面的二維輪廓信息并生成加工路徑，在惰性氣體保護環境中，以高能量密度的激光作為熱源，按照預定的加工路徑，將同步送進的粉末或絲材逐層熔化堆積，從而實現金屬零件的直接制造與修復。約翰霍普金斯大學、賓州大學和MTS公司開發出一項大功率CO2激光“鈦合金的柔性制造”技術，并成立AeroMet公司。該公司的目標就是實現具有高性能、大體積鈦合金零件的制造，尤其是大型整體加強筋結構鈦合金零件的快速成形。公司的主要研究方向為軍事領域的航空航天用鈦合金部件的激光增材制造。該公司制造的鈦合金零部件已實現裝機使用。已使用零件分別為F-22戰斗機的某接頭、F-18戰斗機的翼跟加強板的連接吊環和起落架連接桿。其中，F-22的接頭件能夠達到要求疲勞壽命的兩倍以上，翼根加強筋達到要求疲勞壽命的四倍以上，起落架連桿疲勞壽命超過原件的30%。美國Sandia國家實驗室的Griffith研究組提出以激光熔覆沉積成形為基礎的激光凈成形（LaserEngineeredNetShaping）技術，并將此技術用于修復渦輪發動機的零部件。研究的材料種類包括不銹鋼、鈦合金、高溫合金等，成型件的強度和塑性均比鍛造件得到顯著地提高。研究小組還通過對控制軟件的研究和改進，將加工精度提升了一個等級。其水平方向加工精度達到0.05mm，垂直方向加工精度達到0.4mm，加工后零件的表面光潔度達到6.25μm。但是成型精度的提高會影響到成形效率。特別值得一提的是，研究組通過改變金屬粉末的成分，實現了材料成分在一個零件上的梯度變化，從而使得零件的不同部位具有了不同的力學性能，這就為零件的設計優化提供了一種新的方法。國內的增材制造相關研究雖然起步較晚，但是一些相關的大學和研究機構已有異軍突起之勢，在某些方面甚至達到國內外領先的地步。西北工業大學的黃衛東教授的團隊在快速原型制造技術的基礎上提出了激光增材制造技術的研究思路，進行了相關的研究探索。并成功運用激光立體成形技術制造出了大型飛機的鈦合金翼梁緣條和飛機發動機的高溫合金空心葉片，綜合力學性能優于同等條件下的鍛件。北京航空航天大學的王華明教授采用激光增材技術制造出大尺寸金屬零件，并應用于新型飛機的研制過程中，不但提高了飛機的結構強度，而且大大縮短了飛機的研制周期，并于2012年獲得國家科學技術進步一等獎。但是激光增材制造也存在一些問題[3]。比如：球化現象、裂紋敏感性、殘余應力等，而且設備較昂貴、能量利用率低、低熔點金屬材料的受熱變形、速度與精度之間的矛盾等問題也尤為突出。尤其對鋁合金而言，由于液態鋁的光反射率很高，激光照射在液體表面大部分反射掉，導致其能量損失嚴重；而且鋁合金熔點較低，激光的能量密度很高，對大型薄壁零件或者殼體增材時，翹曲變形較嚴重。