航空应用范文

航空应用范文（精选12篇）

航空应用 第1篇

随着我国找矿工作的深入开展,传统方法中依靠在地表发现蚀变、矿化、露头等开展工作的情形已经越来越少。当前主要采用的方法是以先进的地质成矿理论为指导,用地质、物探及化探等勘探手段确定找矿模型和准找矿模型。根据控矿的地层、构造、岩浆岩及矿产在矿床学上的特点,通过以航磁低缓异常为依据进行立项和开展后续工作的。这样有利于勘查工作有的放矢,以达到事半功倍的效果。航空物探方法是指航空电磁法和航空磁法方法,它有效率高、收效快、研究和控制范围大的特点。尤其在边远、地形条件恶劣、交通不便地区,更显出它的优越性。[1]本文以某省某矿区开展的矿产勘查工作为例,通过航空物探方法在航磁低缓异常查证工作中的应用,提出了直接应用物探方法进行深部找矿的基本思路。

1 航空物探方法简介

分析相关的地质资料之后,我们发现研究区域地表覆盖层较厚,有很多的低矮丘陵及半山区,第四系及第三系覆盖较厚,在几米至十几米厚,异常体埋深较大,地质找矿难度逐渐加大[2],故采用航空物勘针对航磁低缓异常进行判断分析是一个事半功倍且准确的找矿方法。

地球周围具有磁力作用的空间称为地磁场[3]。在磁法勘探工作中,由磁测设计、野外施工、资料整理、磁异常提取直至推断解释,都必须考虑地磁场的分布特征和变化规律。通过航空物探技术寻找目标体产生的磁异常,对磁测资料进行处理转换,进行正反演计算。

一般来说,用来完成航磁勘查区域采用的测量比例尺为1:20万-1:25万。通过勘查后,在研究航磁异常的基础上,根据找矿意义对航磁低缓异常区域进行分类。收集相关的地质资料,进行地面磁测野外工作技术设计;野外数据采集和整理之后进行物性测定、日变改正,绘制原始磁测异常平面等值线图,在此基础上确定精测中心剖面位置并进行高精度测量;之后对磁测数据分析处理,结合前人的找矿经验,对原始异常进行各种有效地试算和处理;并结合钻井和测井资料,确定引起磁异常的异常体产状,埋深和规模,建立一套可行的航空物探找矿模式。

2 航磁分析相关理论

磁场是矢量场,分布范围较广,在地面上观测到的地磁场T是各种不同成分的磁场之总和。根据其场源分布的不同可将地磁场分为两部分:一是主要来源于固体地球内部的稳定磁场Ts:二是主要起因于固体地球外部的变化磁场δT。因而,地磁场T可以表示为稳定磁场和变化磁场之和,T=Ts+δT。航磁分析工作中,磁异常是相对的,航磁勘探是相对测量,正常场的选取也是相对的。一般采用球谐分析方法对地球磁场进行分析。球谐分析方法是表示全球范围内地磁场的分布及长期变化的一种数学方法[3]。通过这一理论,可以建立地磁场高斯球谐表达式。测量取得的数据经过整理以求出磁性地质体在各测点上产生的磁异常值。

3 应用实例

3.1 研究区域地质及地球物理概况

研究区域位于多金属Ⅲ级成矿远景区的南段。异常区位于低缓丘陵的沟谷部位,覆盖层厚度15-20米。异常规模较大,磁场强度300nT以下呈北东向展布,成为本区航磁异常的背景磁场。由于受相邻二山的背斜及向斜控制,研究区域内北东向断裂发育,北部山区出露地层为上二迭统蔺家屯组(P2L)砂板岩和白山组(P2b)酸性火山岩,被华力西晚期斜长花岗岩(γo43-2b)侵入。其中火山岩以海相中基性火山熔岩和凝灰岩为主。中酸性熔岩、熔角砾岩、凝灰岩,厚度大于700m。

前人通过对该区域已有航测数据和航磁异常的地面检查之后发现:△Z异常走向北东,强度最大3100nT,一般在1000nT左右,北西部有负场。异常宽1000m,长1800m。半极值法和1/4极值法计算,h=150m,2b=60m。该方位的断裂部分直接控制矿化或矿脉的展布,但多数矿化、矿脉、矿体受与其配套的低级别或低序次北西向断裂或裂隙控制。说明区内的主压断裂面主要为矿液运移的通道,即导矿构造,而与其配套的低级别或低序次的构造主要为矿液停积场所,即容矿构造。

3.2 工作方法的应用

为配合磁异常的定量解释和推断,为进一步推断磁性体的埋深、产状等地质要素及确定验证孔位,在综合研究地磁△T平面异常特征及以往重力、地震、钻孔等资料基础上布置了△T、△z和△g综合物探剖面。应用高精度磁测方法,将异常完整的特征反映出来。高精度磁测使用仪器为北京地质仪器厂生产的CZM-3型高精度磁力仪,测量参数为总场T,成图参数为ΔT,电脑自动成图。

在磁测过程中,磁力仪每天按GPS统一设置日期、时间,保证参加生产的磁力仪与日变磁力仪时钟秒级同步。日变站选在磁场较平稳且远离活动干扰的地方,采用自动记录方式,记录间隔为30秒,每天涵盖野外工作时间。测点观测与测点布设同步进行,磁测操作员必须彻底去磁,在测点上采用手动方式单次观测并储存记录同时把磁测干扰告知导航员记录在坐标纸上以便检查核对,磁测每天起闭于基点。

观测参数经过数据改正、整理、成图后,我们看到异常呈蛋形椭圆状,西小东大。总体走向近东西向,长1.8千米,东部宽1千米西部宽0.5千米。异常高值区ΔT常见变化范围一般在400—800nT左右,范围较大。极值点ΔT值为3968nT,范围很小。异常南部ΔT梯度较小,呈渐变特征。北部及东西部梯度大,并伴有较低的负值。经推断该异常是由华力西晚期侵入岩引起的。异常东部边缘呈明显的线性,推断为构造接触,西部及北部梯度带凌乱复杂推断为侵入接触,由于在北部发现二迭统蔺家屯组地层及酸性火山岩分布,考虑到该接触带寻找夕卡岩型多金属矿有较好的前景,但由于地表覆盖较厚,工程验证困难,首先选择成矿有利地段,布置了激电中梯工作,寻找极化体。选择6平方千米的面积投入激电中梯工作。激电中梯使用的仪器为北京地质仪器厂生产的DWJ—3型微机激电仪,最大输出功率为5千瓦。AB极距为1200米,MN为40米。测量地段为AB中部800米。观测参数为极化率、电阻率。通过测量,在高精度磁测异常西南部、西部、及西北部梯度带上发现了沿高磁异常梯度带分布的极化率异常带,异常呈低阻高极化特征,极化率背景值为2%,极值区一般极化率值为6—10%之间,范围1平方千米左右,沿高磁梯度带呈马蹄形条带状分布。推断为金属矿化引起的。

3.3 工程验证

由于研究区域覆盖层达15-20米,利用槽探及浅井工作无法验证异常。在激电异常区投入少量的激电测深工作,以指导深部钻探工作。通过工程验证(钻孔35米事故终孔),30米见到强硅化的流纹岩,岩石矿化蚀变强烈,有较强的硅化、绿帘石化、黄铁矿化,并充填黄铜矿细脉。从而验证了航空物探技术针对航磁低缓异常区域的找矿工作的具体应用是可行的。

4 结语

本次应用通过分析研究区域的地质条件及背景、地质地球物理概况,总结前人的航磁异常地面检查结果,在高精度磁测理论的指导下,深入分析相关数据,从地磁数据及钻孔等资料推断了该区磁性体特征,为该区的进一步工作和研究奠定了基础,为以后的类似条件区域的深部找矿提供了一定的技术支持。

本文总结了采用航空物探方法,利用用现代仪器设备及手段,对高覆盖地区的低缓航空物探异常进行重新认识查证的工作思路。事实验证这种方法是开展深部找矿工作的一个较好的突破。

参考文献

[1]潘勇飞.谈航空物探方法在原生金矿地质成矿预测中的作用和效果[J].黄金地质,1985年00期.

[2]熊盛青.我国航空重磁技术现状与发展趋势[J].地球物理学进展,2009,24(1).

材料在航空中的应用 第2篇

材料在航空中的应用

学 生： 南冬冬 学 号： 201103020121 院（系）：

资源与环境 专 业：

服装设计与工程 指导教师： 王秀峰

2013年6月10日

材料是人们生活和生产必须的物质基础。也是人类进化的重要里程碑。材料科学主要研究材料的成分、分子或原子机构、微观及宏观组织以及加工制造工艺和性能之间的关系。它是一门边缘新科学，主要一固态物理和固态化学、晶体学、热力学等位基础，结合冶金化工及各种高新科技术来探讨材料内在规律和应用。材料是人类用来制造机器、构件、器件和其他产品的物质。按物理化学属性分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。实际应用中又常分为结构材料和功能材料。结构材料是以力学性质为基础，用以制造以受力为主的构件。结构材料也有物理性质或化学性质的要求，如光泽、热导率、抗辐照能力、抗氧化、抗腐蚀能力等，根据材料用途不同，对性能的要求也不一样。功能材料主要是利用物质的物

理、化学性质或生物现象等对外界变化产生的不同反应而制成的一类材料。

材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代，人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。80年代，随着高技术群的兴起，又把新材料与信息技术、生物技术并列作为新技术革命的重要标志。现代社会，材料已成为国民经济建设、国防建设和人民生活的重要组成部分。

航空航天大多是在极端条件下进行的，所以对材料的要求很高。经过几十年的航空航天材料研究，研制出了纳米颗粒炸药、碳纳米管高硬度材料、铝氧纳米管材料和新型密封材料、电子绝缘聚合物材料、新型“热塑料”材料以及原子级硅记忆材料和铝－硅合金等，并发现了纳米孔隙网材料等。而且新材料工艺也取得了重大突破：采用温轧法、粉末冶金法、非晶复合技术工艺、急速凝固法、树脂膜浸渍法和等温化学气相浸渗法制造出了高强度合金材料、梯度功能材料以及抗损伤复合材料编制机等。与此同时，新材料在航空航天应用上也有重大进展，形状记忆合金、量子隧道效应复合材料等高性能材料得到了广泛应用；火箭尾喷管应用纳米复合涂层、火箭发动机涡轮泵应用陶瓷基复合材料叶盘；采用复合材料排布机编制燃料箱；采用红外材料制成手提式定向反射仪以及用氮化物基材料制造出电子器件等

复合材料在航空中的应用

复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。

复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达14.8万吨，欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达10.5万吨。而在日本，复合材料主要用于住宅建设，如卫浴设备等，此类产品在2000年的用量达7.5万吨，汽车等领域的用量仅为2.4万吨。不过从全球范围看，汽车工业是复合材料最大的用户，今后发展潜力仍十分巨大，目前还有许多新技术正在开发中。例如，为降低发动机噪声，增加轿车的舒适性，正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板；为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求，发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求，必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时，随着近年来人们对环保问题的日益重视，高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如，用植物纤维与废塑料加工而成的复合材料，在北美已被大量用作托盘和包装箱，用以替代木制产品；而可降解复合材料也成为国内外开发研究的重点。

碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。碳纤维由于具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、导电和导热等性能，因而使其成为一种兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征的化工新材料，是新一代增强纤维。

目前，碳纤维不仅广泛应用军事工业，而且在汽车构件、风力发电叶片、核电、油田钻探、体育用品、碳纤维复合芯电缆以及建筑补强材料领域也存在巨大应用空间，而其在航空领域的光辉业绩尤为引人注目。

碳纤维应宇航工业对耐烧蚀和轻质高强材料的迫切需求发展起来，它主要是由碳元素组成的一种特种纤维，是继玻璃纤维之后出现的第二代纤维增强塑料碳纤维的含碳量在90%以上，具有优异的力学性能，与其它高性能纤维相比具有最高比强度和最高比模量。在2000℃以上高温惰性环境中，碳纤维是唯一一种强度不下降的物质。此外，它还兼具其它多种得天独厚的优良性能，更可贵的是，碳纤维与其它材料具有很高的相容性，兼备纺织纤维的柔软可加工性，并且容易复合，具有很大的设计自由度。这就使得碳纤维成为纤维增强材料中发展最迅速、应用范围很广、适于不同领域要求的纤维材料。研制大型飞机要突破许多关键技术，其中一项是“先进复合材料结构设计技术”，这项技术离不开碳纤维。世界碳纤维的需求在各用途领域都不断增长，特别是急速增长的航空航天领域拉动了碳纤维全体的增长。碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成结构材料。自玻璃纤维与

有机树脂复合得到的玻璃钢问世以来，碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功，而且性能不断得到改进，使复合材料领域呈现出一派勃勃生机。碳纤维复合材料与铝合金、钛合金、合金钢一起成为飞机机体的四大先进结构材料。

碳纤维复合材料在航空领域的具体应用 碳纤维复合材料因其独特、卓越的性能，在航空领越特别是飞机制造业中应用广泛。统计显示，目前，碳纤维复合材料在小型商务飞机和直升飞机上的使用量已占70％~80％，在军用飞机上占30％~40％，在大型客机上占15％~50％。

碳纤维树脂基复合材料

碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）具有质量轻等一系列突出的性能，在对重量、刚度、疲劳特性等有严格要求的领域以及要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都具有很大优势。

碳纤维增强树脂基复合材料已成为生产武器装备的重要材料。AV—8B 改型“鹞”式飞机是美国军用飞机中使用复合材料最多的机种，其机翼、前机身都用了石墨环氧大型部件，全机所用碳纤维的重量约占飞机结构总重量的26％，使整机减重9％，有效载荷比AV—8A飞机增加了一倍。数据显示采用复合材料结构的前机身段，可比金属结构减轻质量32.24%。用军机战术技术性能的重要指标——结构重量系数来衡量，国外第四代军机的结构重量系数已达到27～28%。未来以F-22 为目标的背景机复合材料用量比例需求为35%左右，其中碳纤维复合材料将成为主体材料。国外一些轻型飞机和无人驾驶飞机，已实现了结构的复合材料化。

直升飞机上碳纤维增强树脂基复合材料的用量更是与日俱增。武装了驻港部队并参加了2007 年上海合作组织在俄罗斯反恐军演的直-9 型直升飞机，是我国先进的直升飞机。该机复合材料用量已占到60％左右，主要是CFRP。此外，日本生产的OH-1 “忍者” 直升飞机，机身的40％是用CFRP，桨叶等也用CFRP 制造。在民用领域，世界最大的飞机A380 由于CFRP 的大量使用，创造了飞行史上的奇迹。这种飞机25%重量的部件由复合材料制造，其中22%为碳纤维增强塑料(CFRP)。由于CFRP 的明显减重以及在使用中不会因疲劳或腐蚀受损，从而大大减少了油耗和排放。燃油的经济性比其直接竞争机型要低13%左右，并降低了运营成本，座英里成本比目前效率最高飞机的低15%~20%成为第一个每乘客每百公里耗油少于三升的远程客机。

纳米材料在航空中的应用

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。

纳米材料由于具有独特的小尺寸效应而表现出不同于传统材料的物理和化学性质。利用纳米材料这些独特的性质。可对传统材料进行改性，进而开发出更高性能的材料．开辟出新的材料生产途径．以满足传统材料所不能达到的要求．尤其是满足航天航空领域对材料性能的特殊要求。应用纳米材料可减小航天器电子元器件的体积和质量．并提高其可靠性。纳米材料的发展方向主要有功能纳米材料及结构纳米材料纳米材料在航天器结构材料上的应用 1．金属及金属基复合材料晶粒细化是提高金属材料强度最有效的方法之一。利用添加纳米陶瓷来增强金属合金基材料的方法，就是把纳米陶瓷粉体均匀分散于合金中．以提高合金的成核速率．同时抑制晶粒长大．从而起到晶粒细化的作用。抑制材料使用过程中微裂纹的扩展．提高产品的强度。例如，将纳米碳化硅、纳米氮化硅、纳米氮化钛、纳米硅粉添加到金属基体(铝、铜、银、钢、铁等合金)中。可制造出质量轻、强度高、耐热性好的新型合金材料。

(1)纳米氮化钛应用于合金钢、铁纳米氮化钛具有硬度和热稳定性高、粒度小，以及分散性好的特点。在钢水冷却结晶过程中．纳米氮化钛成为晶核相．可大大增加成核数量，减小晶粒尺寸．达到细化合金晶粒的效果．使合金的综合性能大大改善。

(2)纳米碳化硅应用于银基复合材料通过向基体中加入均匀、细J．J＼，具有良好稳定性的颗粒．达到弥散强化合金的目的．是制备高强高导合金材料的重要途径之一。纳米碳化硅对于银合金来说是一种有效的增强相．当纳米碳化硅的质量百分含量为l％时．强化效果佳．材料的抗拉强度可达39IMPa．相对电导率为60．2％，强度和耐磨性均有所提高。(3)纳米碳化硅弥散强化铜基复合材料高强高导铜基复合材料在集成电路的引线框架 各类点焊、滚焊机的电极、触头材料，电枢、电动工具的换相器等电子设备中具有广泛的用途。但铜合金的高强度和高导电性一直是一对互相矛盾的特性．一般只能在牺牲电导率和热导率的前提下改善铜的力学性能，以获得高强度。采用纳米碳化硅稳定弥散强化铜基材料是解决 这一矛盾的较好方法 通过向基体中加入均匀、细小，具有良好稳定性的纳米碳化硅颗粒以达到弥散强化铜合金的目的．已成为制备高强高导铜基复合材料的研究热点。

(4)纳米碳化锆应用于硬质合金纳米碳化锆是一种重要的高熔点、高强度和耐腐

蚀的高温结构材料 纳米碳化锆用于硬质合金材料中．可提高材料的强度和耐腐蚀性等性能。

纳米材料用作涂层可提高工件的耐磨性、抗剥蚀性和抗氧化性。研究表明，用纳米碳化硅、碳化锆、碳化钛、氮化钛、碳化硼等粉体作为金属表面的复合涂层．可获得超强耐磨性和润滑性．其耐磨性比轴承钢高100倍．摩擦系数为0．06～0．1．同时还具有高温稳定性和耐腐蚀性。在液体火箭发动机关键零部件中应用纳米技术．可大大延长这些零部件的使用寿命 4．特种密封材料发动机出现故障最多的是各种密封面的失效．密封面的表面质量是决定密封性能好坏的主要因素．和用纳米材料改性密封零件基体或在密封表面覆盖一层纳米粉末极大地改善其密 性能。目前。密封橡胶所用的增强剂多为纳米级炭黑．若改用纳米氮化硅使其拉伸强度提高1 4倍．并改善其耐磨性和密封性。

将纳米金属粉添加到固体火箭推进剂中．可显著改善固体推进剂的燃烧性能。例如，在固体火箭推进剂中添加纳米级铝粉或镍粉．推进剂燃烧效率可得到较大提高、燃速显著增大。含有纳米金属铝粉的固体推进剂燃速比含有常规铝粉的固体推进剂的燃速高5 20倍。

航空应用 第3篇

摘要：卫星林火监测能够对森林火灾进行控制，有效的保护森林资源。卫星林火监测与航空护林技术的结合，转变了对森林火情的监测方式，有效的提高了森林火灾监测的有效性和准确性。本文就卫星林火监测与航空护林结合技术的实际应用进行简要分析，以供相关人员参考。

关键词：卫星监测；航空护林；应用

我国在20世纪末安装调试完成西南卫星林火监测中心，并进行试运行。同年，卫星林火监测为航空护林提供了可靠的气象信息，有效的提高了航空护林的实际效果。加强对卫星林火监测信息的开发利用，并实现其与航空护林进行有机的协调配合应用，将会在保护森林资源方面产生较好的效果。

1 卫星林火监测以及航空护林的作用

1.1卫星林火监测的作用

卫星监测在森林防火工作中起到了重要、积极不可替代的作用。反映出卫星林火监测的优点是①监测范围广，时间频率高；②能得到连续的资料，准确标明火场位置，大致确定火场面积，反映林火蔓延的变化，火场面积较小或更小的火点都可及时发现和定位；③收集数据快，节约时间，节约成本；④获取火情资料不受地形条件的影响，能够准确发现偏远地区、人烟稀少、不易被人们发现的林火。

1.2航空护林的作用

1.2.1火灾监测。飞机飞行中，视野开阔，巡航监护的面积广阔，可以避免监护盲区贻误灾情。

1.2.2火灾控制。飞机自带先进灭火设备，对于第一时间发现火灾，可以及时有效地采取灭火措施，防止火灾扩大。

1.2.3信息有效传递。飞行中发现火灾，可以及时快速地将事件报告给防火部门，为防火部门制定有效的措施提供宝贵的时间，可以随时投放防火信号帮助受灾的人员及时撤离。

1.2.4及时供给。由于森林火险往往地处偏远，物资缺乏，给养不及时，这个时候就可以依靠飞机进行及时快速的补给。

1.2.5灾情评估。可以第一时间评估灾情的受损面积估算大概损失及范围，为灾情的后期处理争取时间。

2 以卫星林火监测信息为依据，合理安排飞行计划

卫星林火监测能够通过监测图像将森林的地理信息、地面植被分布情况以及热点进行良好的展示，并对云层分布信息进行展示，便于航空相关部门在实地调查的基础上，结合植被分布情况，对航线进行安排和调整，合理安排飞行计划，最大程度上减少飞行浪费。尤其是在春航期间，气候变化不规律，监测图像上将这些地区的阴雨天气通过厚云和多云方式来呈现，在这种情况下，航空相关部门应当及时调整飞行计划，确保飞行条件满足天气晴朗、火险等级高的地区，从而提高飞行的实际价值性。

3 通过航空护林飞机的有效侦察，来对卫星林火监测的热点进行核实

卫星林火监测能够对定时对大范围林業地域进行监测，但受到卫星高度的限制以及卫星对热点性质的分辨能力有限，卫星林火监测也不可避免的存在一定的局限性，这就在一定程度上需要通过航空护林飞机对热点进行核实，从而确保热点的准确性和有效性，在此基础上有助于及时采取措施对林火热点进行合理化处理。通过近年来对卫星林火监测与航空护林的有效结合，实现了对监测热点的有效核实，对于林业防火具有重要意义。以某时间段内的监测图像为例，我们发现在某一位置出现较为明显的热点，通过对经纬度的确定，发现实际地点位于西昌站航空护林范围内，通过及时与航空护林相关部门的协商，通过航空飞机对热点进行实地勘察，发现该热点是面积约为20亩的荒火。类似的情况并不少，可见航空护林的有效应用，对于卫星林火监测的有效性和准确性具有重要作用。

4 通过卫星林火监测对飞机和地面火情进行核对和跟踪监测

4.1对已发生的森林火灾进行适时地监测，并有效的指导航空护林飞机的飞行计划

以某时段的卫星监测图像为例进行分析，该图像现实某地理位置上出现较为明显的热点。在3个小时后相关的航空护林站向总调度室进行报告，请求航空护林飞机前往侦察，并对该热点地理位置进行详细的阐述。通过与调度的有效核对，发现该热点为当日所发生的森林火，通过热点的亮温能够对火势进行判断。按照相关部门防火办公室的指示，航空护林站组织航空飞机进行侦察并协助扑火。卫星林火监测中心及时对该热点进行跟踪监测，并向卫星林火监测中心进行准确的汇报，便于卫星林火检测中心对森林火灾的实际情况进行掌握。

通过跟踪监测显示，第二日晚，在卫星林火监测图像上，原有的热点图像已经不明显，说明火势有所下降。但在另一处位置出现了4个象素的热点，到第三日的上午，热点已不明显。在热点的西面和背面具有相对较厚的云层，通过卫星林火监测对气象信息进行观察和分析可知，该位置存在降雨的可能。后期相关部门反馈信息显示，该火场通过实施人工降雨的方式，使得林火被扑灭。

4. 2利用卫星林火监测对飞机发现及进行机降灭火的火点进行核实，并进行相互校验

通过卫星林火监测系统的有效应用，能够对热点作出比较灵敏的反应，因而在卫星监测图像上能够对中小火点进行准确的展示，从而反映出正在燃烧和接近扑灭的森林火灾实际情况。在此基础上便于航空护林站及时对飞行计划进行调整和控制。

5 卫星林火监测的运用展望

5.1进一步完善卫星林火监测系统

处理软件方面有待进一步完善。在建立地理信息系统的同时，从技术上考虑卫星监测能与较大比例地理信息系统结合使用，以提高定位精度。要积极探索、研究特殊条件下有效地增强热点判读能力和提高定位精度的手段，以提高监测工作质量。此外在分中心使用的处理软件上增加与航空护林结合的软件接口，以便能更好地与航空护林结合应用.同时进一步探索利用卫星监测及航空护林监控信息进行火险预测预报。

4.2积极探索与航空护林的结合应用

卫星林火监测分中心在系统运行以后，在与航空护林飞行结合应用方面做了有益的探索。在历年的监测工作中，为航空总站所属各航护站提供了大量的林火热点和监测云图信息，确保了航护飞机的有序飞行，为提高航护效益起到了积极的促进作用。

5 我国航空护林事业发展的对策

5.1提高航空护林的科技水平

航空护林事业的发展离不开科技，但是目前我国的航空护林工作中的配套设施科技水平较为落后，因此需要应用先进的科学技术投入到工作中。比如研究机群协同灭火技术、更新航空灭火设备、引进先进的灭火直升机、研究新型的灭火技术手段等。

5.2提升管理手段，完善人才队伍建设

建立完善的工作规范及管理准则，以现代化的管理手段提高火灾检测、信息传递等工作的效率，加强专业人才的培养，定期开展相关具体的工作培训，提高工作人员的思想、技能等工作水平，提高航空护林工作人员的整体素质，从而促进我国航空护林事业的发展。

6 结束语

通过近年来春航的实践可知，充分利用卫星林火监测资料为航空护林服务，能在现有条件下更好地发挥卫星林火监测的作用，进一步提高航空护林效益。

参考文献：

[1]黄志军 对航空护林工作的回顾与展望[J]；中国林业；2011年14期

[2]李开达 对于航空护林航线的讨论[J]；科技促进发展（应用版）；2011年04期

[3]钟永胜 林业遥感技术在遵义县森林防火重要作用[J]；现代园艺；2011年13期

民用航空通信技术应用分析 第4篇

1 民用航空的通讯环境简述

近年来, 随着民用航空飞行路线的逐渐增多, 航空运输的客流量也不断增大, 这就使航空运输的安全管理面临着诸多的挑战, 民用航空内部的通信系统作为民用航空的重要内容之一, 更是对其提出了更为严格的要求。

民用航空对通信环境的要求比较高, 其传输的数据比较复杂。因此, 要求具备较高的数据传输技术。在民用航空的通信管理过程中, 传递的信息数据会与多个单位及企业相互关联, 而这些单位及企业负责的工作又与民用航空的顺利及安全运行直接相关。航空公司、航空管理局、计算机中心等多个部门之间只有相互配合, 才能确保民用航空的正常、有效运行。

另外, 多数民航部门所处的位置比较分散, 即使是同一个部门也并不一定在同一个位置。因此, 在设置民用航空的通讯系统时, 应该设置专门的通信数据网络, 使各个部门之间的通信要求得到满足。不同职能部门之间的内部通信需要具备不同的通信数据网络, 并及时的对其进行更新及升级, 使其能够为本部门的发展提供更好的服务。在通信系统的实际应用过程中, 民航部门不同, 则其需要的信息不相同, 发展速度也不会相同, 通常情况下也不会同步, 这就使民用航空通讯网络系统出现各种各样的形态, 并使其通信技术逐渐呈现出多样化的发展趋势。因此, 在引进及使用新技术的过程中, 要尽可能的使其与多种技术互相配合使用, 使其功能及作用得到充分发挥, 从而促进其在民用航空领域的广泛应用。

2 民用航空的通信技术

2.1 ATM技术

ATM技术在民用航空领域的应用非常广泛, 该技术的兼容性较强, 在使用的过程中能够对多种技术的应用进行兼容。该技术的数据传输速度较快, 在应用上具有较高的优越性。目前, ATM技术在民用航空通信系统的应用中占据着重要位置, 应用该技术进行数据传输比其他方式的速率更大、服务范围更宽。在与其他通信技术配合使用时, 也能依照规定的标准要求进行连接, 其可靠性及安全性都比较高。

2.2 分组交换技术

这一技术是为了与计算机通信相适应而发展发展起来的一种先进的通信手段。该技术能够以分组的方式对数据进行暂存交换, 以实现不同型号及速率的终端与终端、计算机与计算机、终端与计算机、计算机与局域网之间的通信。分组交换技术具有多逻辑通道的能力, 因此其线路的利用率较高;还具有纠正和差错检测的能力, 使其电路传送的误码率较小;该技术能够实现资源之间的共享, 其网络管理的能力较强, 信息传输的可靠性较高。

2.3 帧中继

帧中继技术是对分组交换的升级, 是一种面向分组并用于对计算机进行连接的通信技术。该技术克服了分组交换的协议复杂及信息传输效率低等缺点, 能够实现无差错的传输。帧中继应用光纤作为传输介质, 其误码率极低, 这一技术主要用来进行数据传输, 并不适宜视频、语音等之间的信息传输。帧中继是以变化长度帧为基础的数据传输网络, 定义了这种帧模式承载业务的链接路协议, 这一协议仅仅负责对错误数据进行检测, 却并不对错误进行纠正, 只是将错误帧丢弃。

3 ATM技术在民用航空领域的应用

随着民用航空对数据传输的需求不断增加, 更多的先进技术被应用于民航系统领域。ATM技术在民用航空领域的应用, 对于促进该领域的科学、安全发展具有重要作用。

3.1 使用ATM技术构建民航通信系统的主干网

目前, 民用航空系统最大的特点就是在同一个组织内部应用多种技术, 在不同的发展阶段, 不同的部门会以自身的需要为依据, 选取不同的技术手段从而建立起各自内部的通信网络系统。就民用航空系统而言, 其内部的主干网需要面对多种技术, 因此其必须对各项网络技术都保持一定的兼容性。在这种情况下, 就需要ATM技术充分发挥其功能及作用。该技术作为民航通信系统首选的基础技术, 具有标准的局域网仿真技术, 可以经过ATM交换机的LANE接口与民航系统中的多个局域网之间相互连接, 并且能够较好的兼容传统的多形态局域网, 如FDDI网、快速以太网等都能够进行良好的兼容, 这就稳固了ATM技术在民用航空领域的主干网位置。这种技术应用方式能够有效的兼容既有的网络, 因此能够使成本得到有效的节约, 还能避免对已有网络进行替换等繁重工作。在引进ATM技术的过程中, 能够实现各种数据传输网络之间的无缝过渡, 就民航系统内部的终端用户来说, 其表现出明显的ATM特征, 其操作方式及用户界面都不需要进行修改, 从而为其在民用航空领域的应用提供了便利。

3.2 ATM技术在民航通信系统中的过渡方案

近些年来, 民航系统内部已经形成了FR、DDN、PSTN等多种数据网络。目前, 帧中继在数据传输过程中占据较大比重, 且其功能比较强大。现有的通信网络, 其中包含已经使用过的窄带数据传输网及各种技术等的功能及作用都将继续发挥, 因此ATM技术在应用于民用航空数据传输环境的过程中, 应该综合考虑现有的数据传输网络, 把ATM技术应用于数据传输网络中主要通过两种方式。一是将ATM技术与原有的窄带数据传输网相互结合, 建立起平行的ATM宽带数据传输网络, 相关用户在应用的过程中需要以数据传输的实际需求为依据从而进一步实现对网络切换的实际控制, 这一方案不仅能够节约成本, 还能够使窄带数据传输系统的作用得到充分发挥。这种情况下, 通常相关人员对相应的系统界面已经非常熟悉。因此, 逐步替换的方式能够对ATM技术的平稳渗透起到积极的促进作用。二是通过ATM电路的仿真方式使窄带业务在宽带接入网中得到支持, 通过仿真接口能够使相应的信息进入到ATM交换机中, 进一步实现ATM技术的高效传输。这种方案在综合业务楼及新建的国际机场中较为适用, 能够使ATM宽带数据系统与窄带数据系统之间实现有效的融合。

摘要：通信网络技术的不断发展使其广泛应用于各个领域, 可靠、及时的通信对于保障航班的正常运营及其安全飞行具有非常重要的作用。本文以新疆哈密市民用航空的通信现状为基础, 先对民用航空的通讯环境进行简要叙述, 又介绍了当前民用航空的主要通讯技术, 并以ATM技术为例, 重点分析了这一技术在民用航空领域的应用, 不仅促进了民航工作流程的顺利开展, 还为民航工作的安全运行提供可靠的依据。

关键词：民用航空,通信技术,ATM技术

参考文献

[1]郭静.民用航空通信技术的应用与发展[J].中国民用航空, 2013 (6) .

[2]王志明, 曾孝平, 黄杰, 等.民用航空通信技术现状与发展[J].电讯技术, 2013 (11) .

[3]郭芳, 王茜.浅析新疆民航运用现代通信技术实现自动转报系统[J].通信世界, 2014 (5) .

复合材料在航空中的应用 第5篇

（三）》结课报告

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日期：2016年 10月09日

复合材料在航空中的应用

前言

现代高科技的发展离不开复合材料，复合材料[1] 对现代科学技术的发展，有着十分重要的作用。复合材料的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模，已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。进入21世纪以来，全球复合材料市场快速增长，亚洲尤其中国市场增长较快。2003～2008年间中国年均增速为15%，印度为9.5%，而欧洲和北美年均增幅仅为4%。

一．复合材料的简介

复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草或麦秸增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。

二．在航空中常用的复合材料

60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×10厘米（cm），比模量大于4×10cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。先进复合材料除作为结构材料外，还可用作功能材料，如梯度复合材料(材料的化学和结晶学组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料)、机敏复合材料（具有感觉、处理和执行功能，能适应环境变化的功能复合材料）、仿生复合材料、隐身复合材料等。

目前航空航天领域应用较广的复合材料航空主要包括树脂基复合材料、金属基复合材料、碳基复合材料和陶瓷基复合材料。

1．树脂基复合材料

树脂基复合材料有玻璃／酚醛、高硅氧／酚醛、石英／酚醛、碳／酚醛、涤纶／酚醛材料和以不同树脂为基体的低密度烧蚀材料。其中玻璃／酚醛、高硅氧／酚醛和石英／酚醛材料属于碳化--熔化型烧蚀村料，适用于中等焓值和中等热流密度的工作环境再入飞行器和中等推力的固体火箭发动机防热材料；碳／酚醛材料属于碳化--升华型烧蚀材料，适用于能发挥升华效应的较高焓值和较高热流密度的工作环境，可用于更远距离再入飞行器和高性能固体火箭发动机喷管等；涤纶／酚醛材料和低密度烧蚀材料适用于高焓、低热流和较长时间再入的航天飞行器如返回式卫星和飞船等。树脂基介电--防热材料有高硅氧／聚四氟乙烯材料，它属于升华--熔化型烧蚀材料，烧蚀过程中不生成碳，具有良好的透波性能，烧蚀性能与高硅氧／酚醛相匹配，用作航天器天线窗口材料。

先进树脂基复合材料是以高性能纤维为增强体、高性能树脂为基体的复合材料。与传统的钢、铝合金结构材料相比,它的密度约为钢的1/5,铝合金的1/2,且比强度与比模量远高于后 二者。目前用途最广的主要有碳纤维复合材料(CFRP)和芳纶纤维复合材料(AFRP)。CFRP 具有比强度高、耐高温、减振性好、耐疲劳性能优越等突出优点,是目前民用飞机上用量最大,也是航空航天等尖端科技领域发展较为成熟的先进复合材料[2]。AFRP热稳定性好,耐介质性能优良,可作为复合装甲材料,有较强的防护力。国外近年致力于将该种材料用于制作军、民用飞机的“光谱屏蔽”材料,其关键性能指标------抗冲击性能相当出色。

2.金属基复合材料

金属基复合材料主要是指以Al、Mg等轻金属为基体的复合材料。在航空和宇航方面主要用它来代替轻但有毒的铍。这类材料具有优良的横向性能、低消耗和优良的可加工性,已成为在许多应用领域最具商业吸引力的材料,并且在国外已实现商品化。而在我国仅有少量批量生产,以汽车及机械零件为主,年产量仅5000吨左右,与国外差距较大[3]。

3.陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料

陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料属于耐热结构复合材料。目前美国和西欧各国侧重于对陶瓷基复合材料在航空和军事应用上的研究。美国国防部一直把这项技术列入重点投资项目,仅1992年美国投入陶瓷基复合材料应用研究的经费就高达3500万美元[4]；法国SEP公司用陶瓷基复合材料制成的SCD-SEP火箭试验发动机已通过点火试车,并使结构减重50%[5]。国内从20世纪90年代初开始进行该领域的研究,目前尚未有批量生产的报道。

我国获得应用的陶瓷基耐高温防热／透波阻及防热，透波，承载多功能复合材料主要为二氧化硅基复合材料。二氧化硅基透波复合材料是以二氧化硅材料为基体，采用高硅氧纤维织物或石英纤维织物作为增强体，经浸渍增密、热处理、防潮处理等工艺技术途径制备的复合材料，具有优良的防热、耐热、透波、承载及抗冲击等功能。

三.应用现状

1.飞机机身上的应用

先进复合材料用于加工主承力结构和次承力结构、其刚度和强度性能相当于或超过铝合金的复合材料。目前被大量地应用在飞机机身结构制造上和小型无人机整体结构制造上。

飞机用复合材料经过近40年的发展,已经从最初的非承力构件发展到应用于次承力和主承力构件, 可获得减轻质量(20-30)% 的显著效果。目前已进入成熟应用期,对提高飞机战术技术水平的贡献、可靠性、耐久性和维护性已无可置疑, 其设计、制造和使用经验已日趋丰富。迄今为止, 战斗机使用的复合材料占所用材料总量的30%左右,新一代战斗机将达到40%;直升机和小型飞机复合材料用量将达到(70-80)%左右, 甚至出现全复合材料飞机。[5]“科曼奇”直升机的机身有70% 是由复合材料制成的,但仍计划通过减轻机身前下部质量,以及将复合材料扩大到配件和轴承中,以使飞机再减轻15%的质量。“阿帕奇”为了减轻质量,将采用复合材料代替金属机身。使用复合材料,未来的联合运输旋转翼(JTR)飞机的成本将减少6% ,航程增加55% ,或者载荷增加36%，以典型的第四代战斗机F/A-22为例复合材料占24.2% , 其中热固性复合材料占23.8%,热塑性复合材料占0.4%左右。热固性复合材料的70% 左右为双马来酰亚胺树脂(BMI,简称双马)基复合材料[6]，生产200多种复杂零件,其它主要为环氧树脂基复合材料,此外还有氰酸酯和热塑性树脂基复合材料等。主要应用部位为机翼、中机身蒙皮和隔框、尾翼等。近10年来,国内飞机上也较多的使用了复合材料。例如由国内3家科研单位合作开发研制的某歼击机复合材料垂尾壁板, 比原铝合金结构轻21kg, 减质量30%。北京航空制造工程研究所研制并生产的QY8911/HT3。双马来酰亚胺单向碳纤维预浸料及其复合材料已用于飞机前机身段、垂直尾翼安定面、机翼外翼、阻力板、整流壁板等构件。由北京航空材料研究院研制的PEEK/AS4C热塑性树脂单向碳纤维预浸料及其复合材料,具有优异的抗断裂韧性、耐水性、抗老化性、阻燃性和抗疲劳性能,适合制造飞机主承力构件,可在120℃下长期工作,已用于飞机起落架舱护板前蒙皮。在316℃这一极限温度下的环境中,复合材料不仅性能优于金属,而且经济效益高。据波音公司估算,喷气客机质量每减轻 1kg,飞机在整个使用期限内即可节省2200美元。

2.航空涡轮发动机上的应用

由于具有密度小、比强度高和耐高温等固有特性,复合材料在航空涡轮发动机上应用的范围越来越广且比例越来越大,使航空涡轮发动机向“非金属发动机”或“全复合材料发动机”方向发展。

(1)树脂基复合材料

凭借比强度高,比模量高,耐疲劳与耐腐蚀性好,阻噪能力强的优点,树脂基复合材料在航空发动机冷端部件(风扇机匣、压气机叶片、进气机匣等)和发动机短舱、反推力装置等部件上得到广泛应用。如JTAGG验证机的进气机匣采用碳纤维增强的PMR15树脂基复合材料,比采用铝合金质量减轻26%；F136发动机采用与F110-132发动机相似的复合材料风扇机匣,使质量减轻9kg。

(2)碳化硅纤维增强的钛基复合材料[7]

凭借密度小(有的仅为镍基合金的1/2),比刚度和比强度高,耐温性好等优点,碳化硅纤维增强的钛基复合材料在压气机叶片、整体叶环、盘、轴、机匣、传动杆等部件上已经得到了广泛应用。

(3)陶瓷基复合材料[8]

目前主要的陶瓷基复合材料产品是以SiC或C纤维增强的SiC和SiN基复合材料。凭借密度较小(仅为高温合金的1/3-1/4),力学性能较高,耐磨性及耐腐蚀性好等优点,陶瓷基复合材料,尤其是纤维增强陶瓷基复合材料,已经开始应用于发动机高温静止部件(如喷嘴、火焰稳定器),并正在尝试应用于燃烧室火焰筒、涡轮转子叶片、涡轮导流叶片等部件上。

3.航空隐身材料上的应用

新型隐身材料对于飞机和导弹屏蔽或衰减雷达波或红外特征，提高自身生存和突防能力，具有至关重要的作用。在雷达波隐身材料方面，除涂层外，复合材料作为结构隐身材料正日益引起人们的关注，主要为碳纤维增强热固性树脂基复合材料（如C/EP、C/PI或C/BMI）和热塑性树脂基复合材料（如C/PEEK，C/PPS），目前已经得到了某些应用。

四.发展前景

复合材料是未来发展我国航空航天工程最有前途的材料,在未来的研制中涡轮发动机材料必须在抗拉强度、蠕变阻力、低和高循环疲劳、耐高温腐蚀和耐冲击损伤等方面满足要求。提高复合材料高耐热性、强度和韧性是发展复合材料的关键,今后在耐高温材料上应重点研制结构陶瓷、陶瓷复合材料, 和微叠层复合材料。同时要在研究低成本复合材料的制造技术上加大力度。

参考文献

[1]中国复合材料网

[2] 科学研究动态监测中心.战略高技术研究动态监测快报[R].成都: 中科院成都文献情报中心, 2005 [3] 孙晋良.当前中国尖端材料发展的现状和趋势[R].上海: 中国复合材料学会, 2004.[4] OKOJIE R S, SAVRUN E, NGUYEN P, et al Relirbility Evaluation of Direct Chip Attached Silicon Carbide Pressure Transducers[A].3rd International Conference on Sensors[ C].Vienna, Austria: 2004.24-27.[5] 张佐光.功能复合材料[M].北京: 化学工业出版社, 2004.22-30.[6] 邓云, 王欣, 李建国, 等.新型海冰调查设备--冰样压缩机[J].海洋技术, 2006, 25(1): 50-53 [7] 张世银, 汪仁和.多功能冻土三轴试验机的研制与应用[J].试验技术与试验机, 2007, 47(1): 67-70 [8] 高向群, T.H.Jacka.人造冰和冰芯冰蠕变和方位组构发展对比[J].冰川冻土, 1995, 17(4): 343-349

对所学专业的认识和发展的打算

飞行器设计与工程专业（代码 082501）属于工学大类，航空航天类。一般设有飞行器设计、飞行力学与控制、直升机设计、空气动力学、飞行器结构强度等专业方面，主要研究的是各种航天飞行器，包括人造卫星、宇宙飞船、空间站、深空探测器运载火箭、航天飞机等空间飞行器及导弹的设计。

飞行器设计与工程专业毕业生一般可从事飞行器结构工程、民用机械、交通运输工程、船舶与海洋工程、工业与民用建筑工程、软件工程等方面的设计与科研、教学工作，从事航天器、火箭、导弹等的设计、实验、研究、运行维护等工作，还可从事航空和其他国民经济部门的技术和管理工作。主要从事飞行器(包括航天器与运载器)总体设计、结构设计与研究、结构强度分析与试验，并从事通用机械设计及制造的工作。

随着我国经济实力的强大，在国际上的地位逐渐提高，以及国际间综合国力竞争的日趋激烈，国家会对本专业相关职、行业的发展给以足够的重视。而且，次新科技革命的兴起、信息化时代的到来，对飞行器设计与工程专业的教育与科研也是一次极大的推动。借助这样的国际环境和国内经济的发展，以及良好的政策氛围和广阔的消费市场，本专业在未来肯定会有一个质与量的飞跃。

由于国家大力发展航空及相关事业，所以近年来飞行器设计与工程专业的毕业生在找工作时真可谓炙手可热、供不应求，北京、上海、西安等地航天科技院所的骨干和其他高新技术的研制与开发人员多半是从这一专业走出。但本专业的毕业生在择业时，应时刻谨记自己肩上的历史重任，把在学校所学到的过硬专业知识无私地奉献给祖国的蓝天事业，力争将“好钢用在刀刃上。”不要因为贪图了眼前一时的利益，被暂时物质利益所诱惑，而放弃了自己多年的专业学习。我国的空间技术研究的历史还不是很长，这方面的后备人才非常短缺。而培养出一个专门人才，国家会付出太大的代价，太多的时间。如此，出于对国家的利益，择业时的选择应该拿准。近年来，本专业的毕业生还有一个趋势——出国深造。这种选择未尝不可。到国外学习了他人先进的技术，再回国为祖国的空间技术献计献策献力，走一条“师夷长技以制夷”的捷径，可以缩短自己在黑暗中摸索的时间。

CAN总线在航空系统中的应用 第6篇

【摘要】进入21世纪以来，飞行器在军事、民用和科学研究等方面得到了越来越多的应用，其功能越来越复杂，综合化程度越来越高。本文在分析CAN总线航天应用的基础上，从硬件原理设计、CPU与CAN总线接口实现以及CAN总线通信软件设计等方面进行了论述。

【关键词】CAN总线：航空系统：应用

【中图分类号】V243.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0213-02

1、引言

CAN（Controller Area Network）一控制器局域网。它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN总线最早是由德国Bosch公司在80年代初为解决航空系统中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆、光导纤维，通信速率可达1M/s。CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层，数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充，数据块编码，循环冗余校验，优先级判别等项工作。

2、CAN总线工作原理及其特点

2.1 CAN总线工作原理

当CAN总线上的一个节点发送数据时，它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说，无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收。每组报文开头的11位字符为标识符，定义了报文的优先级，这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标识符是唯一的，不存在有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站同时竞争总线读取时，这种配置十分重要。

当一个站要向其它站发送数据时，该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片，并处于准备状态；当它收到总线分配时，转为发送报文状态。CAN芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出，这时网上的其它站处于接收状态。每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测，判断这些报文是否是发给自己的，以确定是否接收它。

由于CAN总线是一种面向内容的编址方案，所以很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。我们可以很容易地在CAN总线中加进一些新站而不必在硬件或软件上进行修改。当所提供的新站是纯数据接收设备时，数据传输协议不要求独立的部分有物理目的地址。它允许分布过程同步化，即总线上控制器需要测量数据时，可由网上获得，而不必每个控制器都有自己独立的传感器。

2.2 CAN总线的特点

（1）具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点；（2）可靠的错误处理和检错机制；（3）具有优先权和仲裁功能，多个控制模块通过CAN控制器挂到CAN-bus上，形成多主机局部网络；（4）发送的信息遭到破坏后，可自动重发；（5）可根据报文的11）决定接收或屏蔽该报文；（6）节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；（7）采用双线串行通信方式，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作；（8）报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。

3、CAN总线航天系统中应用分析

esa开展的CAN、1553b、spacewire技术研究表明以差分信号传输的高速串行总线用于星载设备之间的数据传输能保证通信的瞬时性，有助于降低星载设备的功耗，有利于获得低噪声、emi低、抗电磁干扰性强、信号不受电源开关状态变化影响等优势，具有良好的航天系统应用前景。

isoll898建议的CAN总线的物理电气性能，能够保证在总线发生某些故障时不至于中断通信，而且可以为故障的定位提供可能。表1列出了CAN总线可能发生的各种开路和短路故障，以及在该故障模式下CAN总线受影响的情况。

CAN总线具有安全可信性。从协议分析，CAN总线的每个eeu具备错误检测、标定和自检的强有力措施。检测错误包括“发送自检、eye校验、位填充和报文格式检验”。其错误检测具有如下特性：（1）所有全局错误都可以检测；（2）没有检测出的已损报文的剩余错误概率为报文出错率的4.7×10-11。（3）报文中5个以内的随机分布错误都可以被检测到；（4）发送器的所有局部错误都可以被检测；（5）报文中任何奇数个错误都可以被检测得到；（6）报文中长度小于15的突发性错误都可以被检测得到；

4、航空系统中的双冗余容错CAN总线设计

航空摄影测量技术的应用 第7篇

一、航空摄影测量技术的分类

(一) 按摄影的位置分。

在航空摄影测量技术的分类中, 按摄影位置进行分类, 包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量, 要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远, 技术水平也更难达到标准, 对摄影及测量人员的要求也更严格, 并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量, 并对地形进行精准的勘测, 来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程, 航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理, 使形状、大小等综合数据达到预期的效果, 通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测, 很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术, 它攻克了地形勘测带来的危险, 为地域勘测服务。目前有很多领域把三种技术结合在一起, 达到了为摄影测量和勘测服务的目的。

(二) 按研究对象分。

在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程, 通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据, 把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术, 在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据, 实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的, 而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富, 它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础, 使各领域的技术得到发展, 并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展, 使非地形测量应用到这些领域中, 取得更长远和丰富的发展。在技术的开展中要加大对地形测量各指标的准确计算, 通过空中作业促进地形的发展, 要加强对理论和技术的良好学习和理解使非地形测量技术为各领域服务。

(三) 按处理方法分。

在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式, 使测量达到最真实的效果, 同时减少了使用过程中的出错率, 用模拟的方式实现了对实际的掌控能力, 使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解, 使出现的问题和错误得到改善, 并增加对具体内容的了解, 让数据达到还原效果, 增加图像的准确率, 并通过分析和应用提供最真实的影像和数据, 更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控, 通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力, 通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合, 使摄影测量达到数字化和科学化, 使数据更加准确, 更加接近测量的实际。在航空摄影测量技术的发展中要把模拟、解析、和数据测量技术更好的结合在一起, 使处理效果更加精准, 使摄影和测量更加准确, 带动整体技术的发展。

二、航空摄影测量技术的任务

(一) 地形测量。

地形测量指加强对地形图的了解, 通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据, 按比例尺进行准确的缩放, 以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像, 按照比例尺来还原真实的指标, 要建立专题的图片, 对各种地图要进行了解, 掌握各种硬件条件, 要了解具体的摄影影像, 对各种图形要分类型掌握。第二点, 要建立相关的数据库, 通过对数据的掌握, 通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同, 了解测量的变化, 使数据可以互相参考、互相借鉴, 达到为测量服务的效果, 达到测量的数字化。数据库的内容要系统化, 方便管理人员查阅和掌控。第三点, 针对掌握的地理信息数据和土地的相关数据要建立测量的基础数据, 完成对整体数据的测量, 并把图像的效果进行还原。在测量中要对数据测量工作进行合理的分工, 工作人员要明确自己的任务, 确保数据和图像能够符合标准, 并起到辅助测量的作用, 做到相互统一, 相互统筹发展。使地形测量的发展更具先进性和合理性, 取得更深层次的进步。

(二) 非地形测量。

在非地形测量中不以地形测量为目的, 而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富, 达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展, 使生物医学领域可以通过对地形的利用, 取得更多的生物医学资源, 带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件, 通过对非地形的勘测, 了解罪犯的藏身之处, 和犯罪窝藏点, 使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展, 很多文物就存放在复杂的领域内, 通过测量可以找到它们的位置, 开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查, 通过非地形测量检查各军事地点, 保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员, 如果发生战争可以防止其它地域的人在我国领域建立防空识别区或窝藏军火, 避免对国家的安全造成不必要威胁。通过非地形勘测, 很多矿物工程也得到发展, 通过对地域合理的开发, 实现各领域的稳固发展, 为国家的各项事业服务。

三、航空摄影测量的要点和作业方式应用

(一) 航摄准确, 航摄设计合理。

在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算, 促使其它指标合理发展, 并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际, 通过合理的比例来还原数据和图像, 要加入大比例尺的数字图, 提高航摄的精度要素, 提高航高、比例尺、焦距和影像质量, 通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理, 数据和图像设计也要有根据, 要根据具体影像来开展数据和图像设计, 测量不要局限在绘画图上, 需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准, 实现测量的目的, 实现测量的高标准, 使作业方式合理的完成。

(二) 空中采集准确, 数据处理合理。

在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理, 采集过程要正确, 作业方式要符合标准, 通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式, 使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法, 针对不同的高度, 拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理, 要经过科学的研究和科研人员的重复计算, 实现对不同数据的合理分析和比较, 使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪, 对地面垂直拍摄, 获取相片或影像, 使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量, 用模拟法和解析法测绘, 使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容, 并通过科学的数据处理, 达到整体测量的准确性。

(三) 质量检查准确, 成果提交合理。

在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查, 对整体的过程进行准确核实和分析, 达到整体质量的准确性, 在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系, 区别各步骤的不同, 对内容进行整体计算, 并对结果进行重复的分析, 使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查, 检查的单位是质量检查机构, 对检查和验收工作要合乎规定, 以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作, 当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门, 提交过程中要把内容标记的详细些, 确保相关部门能够根据数据开展以后的工作, 作业方式也要列出相关数据和相关表格, 使内容清晰易懂。

结语

在航空摄影测量技术的不断发展中, 为其它领域的发展做出了突出的贡献。它的广泛应用带动了技术的整体发展, 也使勘测技术得到了应用。通过对地形和非地形的测量, 使航空摄影测量技术与先进的生产力联系在一起, 促进了矿工业、建筑业和农业的发展, 为更多领域的发展指明了方向。

参考文献

航空产品数字化管理的应用 第8篇

1 航空产品数字化的概念

通过一种方法, 使航空产品概念信息能够在一个集成的三维实体模型中实现表达, 产品的大小尺寸、工艺参数、表达模式、公差标注准则等由该方法所规定, 从本质上改变了传统航空产品数字化概念的定义方式, 这就是航空产品数字化概念的定义方式。此外, 航空产品生产制造中的唯一依据也因其数字化定义而发生了转变, 转变为三维实体模型, 并且传统的制造方式也相应的发生了转变。

1) 三维标注。对于三维标注的原则、条件以及紧固固件的标注方式, 设计人员应以真实的制造条件为基础来实行制定, 并统一规定航空产品的尺寸、表面粗糙度、字母、文字、数字及公差等, 进而产生企业标准。

2) 模型的精确。对于模型精确, 应达到两方面的条件:首先是数字化预装配以及电子样机协作中的需求;其次是在设计、生产以及工艺中航空产品的需求。事实上, 航空产品零件的实际状态就是模型状态, 可以直接被制造以及工艺车间使用。为了模型的精确性, 设计人员在民用航空产品制造的流程中大多使用较为专业的模块建模方法实行保障, 比如通过采用Part Design模块进行建模, 精确设计某些机加工零件。

3) 民机的生产、工艺及装配信息。在三维模型中, 不能对航空产品的生产、工艺以及装配信息实行表达, 比如固溶处理方式、表面喷丸信息以及加工信息等。通过使用零部件结构树来创建模板的方法, 设计人员将其标志到三维模型中。在PDM系统中导入零部件模型的流程, 结构树中的生产以及装配信息等能够让系统自行获得, 且EBOM能根据规定的格式自行生成, 以利于向未来的航空产品生产以及装配提供更优质的服务。

2 航空产品数字化的预装配

一个模拟装配的过程实际上就是数字化的预装配, 该过程的基础是航空产品综合的数字样机, 主导是工艺的流程, 产品装配中通过计算机软件平台实现统一性建模, 产品的工艺选择、质量检测以及生产装配在虚拟环境下进行, 数字量是整个流程主要的传递方式。

1) 装配干涉的仿真。依据已成形的工艺过程, 工作人员往往在虚拟的装配条件下对航空产品的零部件以及成品进行相关的制造作业。在装配过程中, 一般情况下需要对产品和工装间存在一定程度的干涉情况, 而这些情况已经发现, 系统将会自动报警, 并快速的确定其具体的位置参数, 从而为操作人员快速准确的分析原因提供支持, 尽快解决干涉问题。

2) 人机工程的仿真。在实际的装配过程中, 人因因素对装配的整体质量所产生的影响是不容忽视的, 这种情况下, 由于在整个装配和产品的移动过程中, 都有人因因素参与其中, 所以在虚拟环境中适当的增加人体三维模型, 能够为系统的模拟行为提供更为详实的数据支持, 并通过对多项数据的整体管理, 对工人在整个流程过程中视线的可达性、人身安全性、操作性的维护提供具体的帮助。其中视线可达性是指工人在操作的过程中能够顺利的对整个流程进行视觉范围内的监控。而人身安全性则是指能够保证员工身体和危险操作部分之间有足够的距离和隔离设施。可操作性主要包括工人能够达到的对零件的空间、距离的掌握情况。

3) 对虚拟数字化车间的仿真。在航空产品的设计和虚拟装配的过程中适当的引入数字化技术, 能够有效的提升仿真结果的有效性, 通过对该技术的利用, 可以对现有的工作平台、装配工艺投入到厂房中来, 从而按照既定的流程对其进行仿真操作, 整体操作效果更为优越。

4) 装配顺序的仿真。在虚拟环境中适当的引入数字化技术, 同样还能够对装配的顺序进行仿真, 按照现有的装配工艺的流程, 检验设计工艺顺序之下的零件装配工作是否能过顺利的进行, 可有效的保障装配顺序的有效性和正确性。

3 产品的数据管理

产品作为数据管理的核心内容, 包括过程、资源以及数据三方面的数据都是我们完成数据信息管理的重要依据。通过对PDM软件技术对上述三方面的要素进行有机的整合, 构建一个系统化的整体管理体系。从航空产品优化概念出发, 对产品的数据开发的过程进行有效的描述, 并利该软件来对产品在整个寿命周期内的数据实现管理, 从而进一步的优化产品数据的规范性、一致性以及可跟踪性, 最终保证所设计的数据能够更为有效的应用于实践活动中来。必须认识到, 这里所应用的PDM系统的在功能方面涵盖了如下几方面的内容:文档管理、产品管理、工作管理等等。具体来说, 文档管理实际上也就是对产品的文字信息资源的管理, 包括质量监督、设计文件等多个项目内容;而产品管理主要是针对产品生产过程中的能源消耗情况、统计报表、材料使用等内容, 同时也能够将EBOM、MBOM及PBOM三者有机的结合起来;工装管理的实质性内容为不同产品在工装工艺和工装设计方面的内容;而更改管理是指对各个产品工艺设计的更改单等方面的管理。在实际的应用过程中, 这里所研究的PDM系统能有效地提升整个流程的产品管理工作的效率水平, 尤其是对航空产品的数据管理工作奠定了坚实的硬件基础并提供了完整的管理平台, 因此能够有效的推动航空产品的数据管理工作, 促进管理的规范性和可续性。

4 结语

总而言之, 在航空产品的设计和制造工程中引入数字化技术, 不仅仅极大的改变理论传统的航空产品的研究流程, 同样也为整体的设计水平和制造工艺的改善提供了坚实的技术保障, 为其现代化发展提供了巨大的支持。此项技术在民用航空产品中的应用, 无疑将极大的推动产品设计水平的提升, 具有非常重要的理论价值和现实意义。

摘要：通过利用计算机、网络信息等技术, 以统计技术为基础, 量化管理目标与行为, 实现开发、规划、管理、生产、运营、创新等职能的管理行为和方式, 即数字化管理。在各行业领域的产品研发以及生产过程中, 数字化管理有着非常重要的作用, 本文主要以民用航空产品为例, 从不同角度对数字化管理在民用航空产品设计和制造中的应用进行了详细地分析, 以供相关人员参考。

关键词：航空产品,数字化管理,应用

参考文献

[1]于勇.大型飞机产品数字化设计制造技术应用综述[J].航空制造技术, 2009.

[2]许巍, 王璞.数字化设计制造技术在飞机研制中的应用研究与实践[J].航空制造技术, 2010.

航空生物燃料技术的开发与应用 第9篇

关键词：航空生物燃料,技术问题,应用趋势

随着世界经济的发展, 航空行业也得到迅猛发展, 航空燃油需要也与日俱增。而石油作为航空燃油的主要来源, 需求量自然是越来越多。石油属于不可再生资源, 开采时间较长, 这就造成航空能源面临着资源匮乏的问题。同时航空煤油在使用过程中产生二氧化碳, 这对环境的影响是巨大的, 如何减少航空业二氧化碳的排放是一个重要课题。

1 我国航空燃料消费及二氧化碳排放

1.1 我国航空燃料的消费情况

我国航空燃料从1986—1995年从5.4万BPD到10万BPD属于平稳增长时期, 但是从1995年有一个明显的增长, 尤其是到了2006年以后, 生产力明显跟不上消费量的增加, 到2015年航空燃料达到了近55万BPD。今后的航空燃料需求增长率可能会有所减缓, 但是仍然是处于上升趋势。

1.2 我国航空产业的二氧化碳排放情况

据统计数据可知, 到2015年二氧化碳排放量最大的是美国, 它占全球航班二氧化碳排放量的1/4。我国的二氧化碳排放量占全球第二, 占总排放量的8%。我国面积大、人口多, 国内航班的二氧化碳排放量是国际航班排放量的2.8倍。就目前国际航班二氧化碳排放量来看, 我国比美国、英国、德国、UAE、日本都要少, 目前排第六位, 但是考虑今后我国国际航班的快速建设, 我国国际航班二氧化碳排放量也会增加。

2 我国航空生物燃料的开发

随着环境保护政策的加强, 全球航空业对二氧化碳排放量的重视程度也越来越高。而且我国航空业也在不断扩大, 石油资源越来越少, 因此我国也开始研究航空生物燃料的使用。2012年, 中国石油化工股份有限公司提出了1号生物航煤试航审定的申请, 这标志着我国在航空生物燃料研发上迈出了坚实的一步。

(1) Sinopec与空中客车、中国东方航空生物燃料的开发:2012年8月, 空中客车与清华大学签署协议, 开始研究以废食用油、海藻为生物的原料进行生物燃料的开发。2006年Sinopec旗下的石油化工科学研究院开始探讨以棕榈油和菜籽油为原料的航空燃料生产。2012年成功进行了以棕榈油和菜籽油等为原料的航空用油的生产方式。

(2) CNPC与波音公司、UOP、中国国航进行的航空生物燃料的开发:2009年中国石油天然气公司与UOP共同开始探讨以生物质为原料的柴油及航空燃料生产技术。波音研发与技术部和中科院在青岛共同开发藻类种植、收割和加工技术。在2011年首次进行了航空生物燃料的试飞。2012年, 美国波音公司和中国的COMAC公司在北京航空科技研究所研究开发了以废食用油为燃料的航空生物燃料技术及二氧化碳减排技术。随着经济的发展, 我国旅客输送量会越来越多, 如果不积极进行生物航空燃料开发, 那么我国航空系统二氧化碳的排放量将会是巨大的。如果使用废食用油为原料进行生物航空燃料开发, 既经济又节能, 将为环境治理带来良好的途径。

(3) 其他:2012年, EADS与ENN Group达成协议, 开始探索以微细藻类为原料的航空燃料生产, 并且已经在内蒙古创建示范基地。2013年阳光凯迪新能源集团开始研发以秸秆、树枝等农林业废旧物加工生产航空燃料。并且到目前为止, 已经建设出了万吨级的商业示范化装置。

目前, 针对航空生物燃料, 我国已经研制出多种制备方法, 其中代表性的就是生物油改性制备法, 常见的制备方式有催化裂解法、催化加氢法、分级精制法等等。在生物油中, 有大量不饱和键, 并含有醛类、酮类、酚类物质, 对生物油进行加氢脱氧处理可以有效提升生物油饱和度, 使氧元素以CO2和H2O的方式脱出, 以此来提升生物油能量密度与稳定性。催化裂解生物油植被法有着良好的发展前景, 但是还存在结焦率高、产率低、催化剂活性差的不足, 且如果温度过高, 会导致生物质油出现聚合反应, 因此, 还需要进行进一步研究。目前, 发展最为成熟的就是油脂两段加氢技术, 这属于第二代生物柴油生产技术, 其原料采用精制动植物油脂, 第一段使用的是Ni Mo/Al2O, 在200℃~500℃、2~15 MPa的条件下实现加氢脱氧、加氢饱和与加氢脱羧反应, 生成直链烷烃、丙烷等。第二段则使用Pt/SAPO-11/Al2O3作为催化剂, 在200℃~500℃环境下, 将直链烷烃进行深度异构化处理, 生成C9~C16烷烃, 也就是航空生物材料。

3 结语

随着经济发展, 航空业也迅速发展, 我国航空对燃料的需求量大大超过了生产量, 我国对国外原油依存度逐年提高, 从用油安全的角度考虑, 生物能源开发势在必行。从环保角度分析, 我国航空二氧化碳的排放量与日俱增, 对环境造成了巨大的压力。而航空生物燃料在二氧化碳的排放上要大大低于石油燃料的排放量, 以生物质、废食用油为原料开发的航空生物燃料既能够代替传统能源, 又能够减少温室气体的排放量。从能源角度考虑, 石油属于不可再生资源, 开采周期长。而航空生物燃料的原材料是可再生的植物油或生物质, 加强航空生物燃料的研发, 对于世界能源起到了有效的保护作用。但是这需要政府及相关部门的支持, 扩大研究和生产规模, 并逐步降低其生产成本。我国应采取通过整合资源和多方协作的方式, 不断提高航空生物燃料的生产技术, 相信航空生物燃料会有一个广阔的市场。

参考文献

[1]齐泮仑, 张国静, 曹亦农, 等.中国生物柴油大规模发展应首先解决的问题[J].化工中间体, 2009 (7) :6-11.

[2]孙海洋, 苏海佳, 谭天伟, 等.我国航空生物燃料的现状及思考[J].生物产业技术, 2013 (2) :7-12.

[3]孙洪磊, 吕继兴.航空生物燃料发展风险的多层次灰色评价[J].中国民航大学学报, 2015 (3) :44-47.

[4]胡徐腾, 齐泮仑, 付兴国, 等.航空生物燃料技术发展背景与应用现状[J].化工进展, 2012 (8) :1625-1630.

国外航空材料技术的应用现状研究 第10篇

随着航空事业的高速发展, 航空材料的更新换代速度变得越来越快。航空材料是材料中的一个重要类型, 其中还包括了各种为航空器服务的其他材料。任何机器的制造和使用都需要材料的支持, 因此人们对于航空材料的选择也变得更为谨慎。人们在挑选航空材料时会针对质量、使用年限、生产技术等多方面的比较最终选出满意的航空材料。航空业的飞速发展离不开制造业、材料服务业等行业的技术支持和物质支持, 同时航空业对制造技术、材料质量等的需求也会拉动相关行业的发展。

1 国外航空材料技术现状

航空材料对航空业的发展来说至关重要, 随着航空产品的种类增多, 航空材料成为了航空方面的关键要素之一, 也是影响航空产品质量的一大要素, 因此航空材料的发展也越来越受到人们的重视。各个国家的航空材料的发展状况都是不一样的, 例如美国是航空事业发展的一个强国, 它的航空技术位于世界的领先水平。美国在其航空发展预测报告中指出, 在2025年, 航空材料将会成为影响航空事业发展的一大要素, 其重要性在所有的航空技术中位居第二。先进的材料技术为信息技术、传感器技术、材料技术、经济可承受技术这四大美国国防技术提供了物质支持, 更是成为了这四大技术的优选项目之一。随着航空技术的革新, 航空材料的发展也呈现出以下趋势:航空产品的不断推陈出新使得对航空材料的要求变得多种多样, 且更加的严格;新材料的发展对传统的航空材料不断进行改进与革新;航空材料的产业化发展趋势变得越来越明显, 先进的生产技术也使得航空材料的生产越来向工程化转变。

2 国外航空材料未来发展趋势

2.1 跨入先进复合材料时代

航空材料的发展自航空业的兴起经历了几个发展阶段, 2003年波音787飞机的推出运营标志着航空材料的发展进入了一个新的时代, 那就是“全复合材料”飞机时代。“全复合材料”飞机的出现的意义对航空事业的发展来说是重大的, 其革新程度堪比20世纪的“铝合金”时代。虽然就现有的生产技术而言, 生产“全复合材料”仍有难度, 但是, 复合材料的出现改变了航空制造业的生产模式。到今天为止, 复合材料是制造航空器的首选材料, 其在飞机结构中的运用从最早的40%左右提升到了50%以上。

2.2 传统金属材料的现状

与新出现的复合材料相比, 传统的金属材料仍是航空器生产的首要选择。尽管复合材料具有许多传统金属材料所没有的优势, 航空制造业也将之视为未来航空材料的主流材料, 但是就现有的生产水平和航空技术而言, 传统的金属材料仍是航空制造的首要选择。铝、钢、钛以及高温合金等传统金属材料在航空制造业中仍占据重要地位, 其中铝材料在飞机重量的百分比中占比20%~60%, 钛材料占比10%~40%;钢材料在先进航空器制造中有着非常广泛的运用;高温合金作为航空动力装置的主要制造材料具有不可替代的地位。由于复合材料的出现, 如今科学专家将传统金属材料的研发目标定为降低成本、改进生产方法和模式。近年来, 科学家们研制出许多新型的铝合金, 替代了一部分的复合材料。航空制造的现状表明, 虽然复合材料开始发展壮大, 但是传统的金属材料仍是航空制造的首要选择。

2.3 功能材料的重要作用日益凸显

随着复合材料的发展壮大, 功能材料的作业也日益凸显。何谓功能材料?功能材料是指具有声、光、电、磁, 以及防热、防腐、密封等多种功能的材料。在航空工业的发展过程中, 功能材料的作用越来越巨大, 它改进了结构材料的缺点, 具有品种多、批量小、技术高、更新换代迅速、知识技术密集等优点。21世纪以来, 功能材料作为最活跃的材料领域不断推出新的材料。

除了功能材料的不断发展, 隐身材料也在不断推陈出新。目前, 国外许多发达国家正在进行新型隐身材料的研发, 其中纳米材料的发现掀起了一轮新的研究热潮。新型隐身材料除了纳米材料外还有许多, 科学专家们在研究新型隐身材料时更重视维修性这一特质。纤维垫的开发满足了隐身材料的研发需求, 是新兴隐身材料的又一大代表。

3 结语

航空材料的发展随着航空技术的进步前景变得越来越好, 航空材料对航空器制造的影响不断加大。科学家们不断推出新的航空材料, 满足了日益增长的航空需求, 同时对航空领域的生产制造业的发展也起到了积极的作用。

参考文献

[1]周正干, 孙广开, 李征, 等.激光超声检测技术在复合材料检测中的应用[J].哈尔滨理工大学学报, 2012 (6) .

[2]刘颖韬, 郭广平, 杨党纲, 等.脉冲热像法在航空复合材料构件无损检测中的应用[J].航空材料学报, 2012 (1) .

[3]陈济轮.激光快速制造技术在我国航天制造领域的应用展望[J].航天制造技术, 2010 (6) .

像素工厂在航空摄影测量中的应用 第11篇

关键词：像素工厂；航空摄影测量；应用情况

像素工厂（简称PF）是世界上第一个遥感图像处理系统、自动化并行处理、图像的各种兼容性、远程管理等，代表了当前遥感数据处理技术，主要用于地形图测绘，城市规划，城市环境变化监测航空摄影测量等。无人机遥感图像处理技术的像素工厂逐渐成为基于内容的研究热点。在航天遥感远程计算机为核心的处理平台，它是由多个计算机节点组成，具有强大的计算能力，摄影测量与遥感数据处理平台强大。

1.传统航空摄影测量的局限性

传统的航空摄影测量技术在数字4D产品的生产，由于其技术方面，技术产品的时代，生产设备，空间的局限性，存在诸多薄弱环节。 相邻的重叠范围，导致生产成本高。传统的黑白胶片摄影侧重叠20% ～ 40%，50% ～ 80%航向重叠，重叠范围。数码摄影，横向重叠10% ～ 30%，20% ～ 40%的纵向重叠，相比能节省成本。

随着数字图像的黑白胶片图像相比不是很清晰，颜色不均匀，容易产生反光膜，黑与白的对比剂瓶，易产生分色线。行业内外所需图像控制点的布局条件，如密度控制点，溶液在工业自动化，工作量大。传统的图像和矢量数据叠加，无缝不拼接。

2现代航空摄影测量的优势

2.1像素工厂无人机影像空三处理的原理与方法

无人机遥感图像采集系统一般由小阵数码相机分辨率高，精度低的POS（GPS/IMU）组成的定位系统或GPS定位系统。POS系统提供的外方位元素坐标，初始飞行在接触点数字图像摄影获得YN，Zn，琳和RZN。

用一种特殊的无人机遥感图像插件处理像素工厂，支持POS数据直接导入；通过改变像素工厂QGIS软件辅助GPS定位数据的支持，以满足数据的格式，然后直接进入像素工厂。为辅助的GPS数据QGIS软件根据像素工厂格式相机文件，计算等效帧目标图像，套外方位角值的元素，建立点与轨道接触的图像文件之间的对应关系，规则的获取范围EO EO元元文件，根据施工过程和照片的身份证，图像和EO文件执行。

像素工厂平台的无人机遥感图像处理，图像的点，最初的外方位元素和DEM构建共线条件方程，基于提取的连接点对象匹配的实现。通过连接点的一个免费的网络的建立，通过反复迭代，粗大误差，三优化计算，形成稳定的自由网，将测量到的地面控制点，和三免费网联合平差，残差分析点与地图的准确性，合成。像素工厂直接使用空间三结果和图像聚类，并行和分布式处理的自动化，DSM，DOM和真正的正射影像。也可以三推导出结果的外方位元素数据，数字摄影测量工作站立体测绘的传统。

无人机图像像素工厂加工不同于传统的方法。它以镜头畸变参数和攝像机投影中心和GPS/IMU的内方位元素之间的偏心率矢量（X1，Y1，Z1）和偏心角（RX1，RY1，RZ1）的各种因素和切比雪夫多项式系数等参数，并为三、实现优化组合，优化这些因素的结合。为了修正和改进之间的迁徙路线优化，角偏心矢量和偏心。

2.2基于像素工厂的无人机遥感图像处理

采用并行计算技术像素工厂，大大提高了系统的处理能力，缩短项目周期；系统具有自动处理技术，人工干预少，可以快速生成正射影像等产品；海量数据的存储磁盘阵列和定期数据备份的数据在生产过程中的数字产品系统。

3.像素工厂在空三测量中的应用

3.1基于QGIS的自动排列航带

无人机航拍整理指南数据导出惯性平台，在始角外方位元素的元素的基础上剥离，除去航空飞机着陆转弯和无效数据，并考虑到空中平台和像素工厂系统转向角度的不同，元素的角度变化。同时根据带钢自动排列，重命名原始图像，确保POS数据和图像数据的一致性

3.2数据的输入和检查

像素工厂新建，椭球和投影定义项目，选择进口的无人机图像编辑模块，利用POS数据和重命名图片，设置相机的参数正确，图像数据检查预览，图像定位，条带重叠元素，确保图像和POS数据进口权。

3.3空三测量

基于视频图像的自动布局设置相应参数，条带之间的转折点，同时，在初始POS数据投影偏差的基础上确定相同的图像搜索，相似，最大高度等参数，点匹配对应点匹配自动图像完成后，图像校正模型参数调整像素工厂提供了在舞台上自由网平差，只有内方位元素，很容易发现异常观测值。参数和点的反复调整，在至少3条连接点使每个图像，消除所有的过失误差，最大点和图像误差调整到2像素，和点均匀分布，完成自由网平差。现场控制点测量结果投影到图像格式的转换，根据实穴以外的产业调整，重新调整像素工厂的无人机图像校正模型参数，包括外方位元素，切向畸变参数，径向畸变参数，车被薛Dov许多类型的参数，通过调整参数，控制点和较大的残余连接点、基本点，直到考试面向空气测量规范。

总结

无人机遥感系统与移动快速的响应能力，高分辨率图像采集功能，操作简单、低成本的优势，所以无人机遥感系统中的应用将越来越广泛。本文的研究具有一定的计算节点利用强大的计算能力，像素工厂自动化，并行处理，远程管理功能在一个机构处理的无人机遥感影像数据，对像素工厂的限制不能生产DLG，发展了一种像素工厂三成果转化项目，满足摄影测量三维采集相关数据文件，形成一个像素工厂处理遥感数据和生产基于三维操作系统。

参考文献：

[1]袁国体.航空遥感影像正射校正关键技术研究[D].河南理工大学，2011.

[2]周智勇.基于像素工厂的无人机遥感影像处理研究[J].城市勘测，2013，05：53-55+70.

[3]邹晓亮，缪剑，张永生，赵桂华.基于像素工厂的无人机影像空三优化技术[J].测绘科学技术学报，2012，05：362-367.

[4]曹广强，陈卫平，王海燕.基于像素工厂的遥感影像快速纠正精度及效率探讨[J].测绘标准化，2014，01：17-19.

航空产品水清洗应用技术的研究 第12篇

据调查, 我国航空企业的一些主机厂中, 因零组件状态复杂、防锈要求严格等原因, 零组件装配前的清洗仍主要以汽油、煤油、有机溶剂为介质以手工清洗为主, 兼有部分化学清洗, 如酸、碱溶剂清洗等, 成本高、能耗高、效率低、污染环境, 清洗技术已远落后于西方发达国家, 同时也不能满足新一代发动机日益增长的清洁度控制要求, 因此探索高效、环保的清洗方法十分必要。

2 针对航空金属件的水清洗技术综述

2.1 水清洗原理

水清洗是借助于清洗设备以水为主要介质将一定比例浓度的清洗剂作用于工件表面, 用一定的清洗方式降低污垢与工件表面的结合力, 从而使其脱离工作表面并去除, 以使工件表面达到一定的清洁度。清洗后的工件在漂洗时, 加入防锈剂, 最后通过热风、真空等方式进行彻底干燥, 以达到具有一定的短期或中期的防锈性能。

工件清洗至洁净的过程, 实际为污染物溶解或脱离工件至水溶液的一个微观粒子运动过程, 即传质过程, 其传质特性符合傅立叶定律, 可表达为:d Q∝d VWΔC

其中:d Q-传质速率, 可理解为漂洗速度;d V-漂洗液运动速度;W-漂洗水量;ΔC-工件与漂洗水中, 所需要清洗物质的浓度差。

航空发动机常用金属工件材质及表面处理特性分析如表1所示。

2.2 污垢类别

污垢泛指工件表面所不需要的物质, 不同表面上的污垢种类繁多, 成分复杂, 如表2所示。

2.3 清洗溶剂及其分类

水基溶剂主要用于清除油性污垢, 水基溶剂即以水为溶解介质, 其主要成分为表面活性剂, 另外还根据具体情况加入添加剂, 添加剂主要用于防锈, 以减缓腐蚀。

水基清洗剂的分类见表3。

3 水清洗影响因素

清洗的影响因素主要有水溶液清洗温度、溶剂浓度、清洗时间、所采用水质及一些机械清洗方式 (如超声波、紊流、翻转等) 及设备本身水容量、所提供的喷射压力及流量。

3.1 设备本身的影响

3.1.1水容量影响理论分析

根据式 (1) 可得以下结论: (1) 漂洗速度与所需要清洗物质的溶度浓度差成正比。 (2) 漂洗速度与漂洗水和工件的相对运动速度有关。即相对运动速度越大, 漂洗越快。 (3) 增大漂洗水量W, 可以提高漂洗液的容污能力, 从而保证ΔC, 也可以提高漂洗速率。

3.1.2喷淋压力及流量的影响

喷淋压力的大小直接影响清洗效果, 喷淋压力越大, 对污垢的冲刷力也越大, 清洗效果也越好, 但航空产品零部件薄壁、表面状态复杂等特性决定喷淋压力不宜太高, 安全压力一般应低于1MPa。

3.2 清洗温度

清洗液温度的高低决定其化学活化能力的强弱。温度高, 活性强, 溶解能力强, 反之温度低, 活性差, 溶解能力差, 需较长的清洗时间。但温度过高时 (如高于80℃) , 清洗剂活性反而会降低, 而温度过低时 (比如低于30℃) , 清洗时会产生大量的泡沫, 严重影响清洗后效果, 一般目视便能观察到白斑。

3.3 溶剂浓度

清洗液中溶剂浓度的变化, 直接影响着零件的表面清洗质量, 以返修中、重度污染零件来说, 溶剂体积比至少高于10%时, 才能达到好的清洗效果, 当溶剂体积比低于5%时, 清洗质量则明显下降, 即使延长清洗时间也很难保证最终清洗质量。但浓度并不是越高越好, 浓度高则增加清洗成本, 同时会对清洗后的漂洗带来难度, 因此需根据实际情况来控制清洗液的浓度。

3.4 清洗时间

一般清洗时间与工件上残留物的去除成正比, 时间越长清洗效果越好, 但长时间清洗可能会对零件表面产生不利影响, 如黑色金属表面变色、发花等。

3.5 清洗方式

清洗过程中清洗方式的组合很重要, 合理的组合可在保证清洗质量的同时进行高效清洗。航空产品种类繁多、状态复杂, 常用清洗辅助方式有工件与水溶液的相对运动、喷淋、紊流、浸没、超声波等。对各种清洗方式的作用机理及其对清洗质量的影响是水清洗研究的主要内容。

4 清洗试验验证与分析

清洗零件清单及信息如表4所示, 具体试验项目及结果如表5所示。

从试验过程的一系列现象来看, 超声波只能作为一种辅助方式, 时间一般最好不超过90s, 这样既可以达到清洁工件的作用, 又可以避免空化反应所造成的副作用。根据多次试验结果, 清洗液温度设定在50℃~60℃之间, 清洗后除重度污垢部位外的表面清洁光亮, 符合最终标准要求。当然清洗水温还需根据所选用的清洗剂来定, 一般为综合考虑设定。

溶液中溶剂浓度高低变化, 对工件最终的清洗效果有着直接的影响, 经过试验过程总结出清洗液溶剂体积份数在5%~10%的范围 (和具体使用的清洗剂有关) , 清洗质量、产品的一致性和清洗成本等方面都获较好的平衡。

5 结语

通过整体试验, 使我们对水清洗有了更直观的了解, 对相关参数、清洗方式的选择有了直接依据, 确认了水清洗可以适用大多航空产品零组件的清洗。水清洗效率高, 对环境无污染, 应用前景广泛, 不久的将来必将在各行各业得到应用。

参考文献