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航空发动机论文8篇

时间:2023-02-10 02:27:31

航空发动机论文

航空发动机论文篇1

从飞机销售干起,在卖了若干架飞机之后,他把自己融入了通用航空。现在他成为了美国希尔斯伯勒航空学校(Hillsboro Aviation Inc)的中国区首席代表,在通航之路上越走越宽,越走越坚定。他说,不管通用航空赚钱与否,他都不会舍弃自己当初的选择。

坐在位于北京广渠门附近的办公室里,李海波把他坚持做通航的理由概括为对通航的爱,正是这种爱,促使他一直思考并关注着中国通航的发展。

通航的迷茫

李海波说:“中国通用航空得不到真正发展的原因很多,但人们一说起这个话题就把矛头指向政策层面,什么低空不开放、政策不到位、设施不健全、投入不够大等。我不否认这些客观因素的存在,但我们平心静气的扪心自问一下,有多少人懂得通用航空?有多少人高呼发展通航是出自真心?”

低空空域改革,激发了人们投资通航的热望。表面上看,有大量的资金,特别是私人资本已经或者即将投入到通航领域中来。但是,李海波却认为有些投资的目的并不利于通航的发展。他将此归结为三种情况:第一种,以发展通航的名义搞其他赚钱的项目,所谓拉大旗作虎皮,投资者期望短期(半年到八个月)获利,而实际上通航项目想要赢利的话,至少也需要2年以上的时间;第二种,以项目带通航,例如某些单位因工作需要,买一架或几架飞机,从事新闻拍摄、警务巡航、森林防火、医疗救助等作业,但这些只是飞机用户,不能构成通航体系,飞机和人员虽然都在不断地更新,但总像韭菜一样,一茬接一茬地长,就是长不成大树;第三种,为了做形象、买上一架或数架飞机装点门面。

文化不可缺

李海波认为,通用航空的发展是基于需求,建立在热爱和爱好的基础之上的。没有普遍性的需求,通航就不可能得到发展。那些借发展通航为由头,圈地搞房地产,无疑是对中国通用航空事业的戕害。

李海波的结论是,发展通用航空以及低空空域改革是一个循序渐进的过程,这里面最急迫的任务是航空文化的培养,只有整个社会都了解通用航空、需要通用航空、热爱通用航空了,中国的通用航空才能够真正发展起来。我们对航空和通用航空的宣传不够,飞行员的断层大家都看得见,但通航管理的断层、航空文化的断层又有多少人真正重视了呢?

建立通航需求、确立通航氛围,迫切需要航空文化的建立和培养。中国通用航空发展的桎梏在很大程度上是由于航空文化的缺失所致。

李海波谈到航空文化缺失的情况举了这样的例子,在国外的通用航空展会上,来一个中国代表团本来就很鲜见,大家都很关注中国人的举止,可我们的代表团往往是走马观花地转一圈,偶然停留在某个展位前,开口问的第一句话便是这个飞机卖多少钱,能坐几个人,鲜有人关心这背后的文化,他们为什么能够生产出这样的飞机?

事关老百姓

说起航空文化,李海波颇有自己的见解。他认为,所谓文化,“文”是成文的东西,是前人的精神成果、智慧、经验的物化:“化”是教化,是将前人的优秀精神成果传播开来,用前人的智慧之光启迪、教育、培养后人,是利在当今功在千秋的大事业。在这个意义上,正所谓“百年大计,教育为先”。

我们现在的问题可以说是有“文”没“化”。航空文化和所有文化一样需要积淀和普及。老百姓不理解、不关心的事物很难得到发展,当然,中国还有一个特色是政府机构的作用,领导层重视了也能推动需求和发展,但这说到底还是需要有群众的基础,领导不能脱离人民群众。

什么最不靠谱,离百姓生活远的东西最不靠谱。通用航空要得到发展必须拉近和老百姓的距离。通过文化的普及和传播,使大家了解通用航空、热爱通用航空,意识到通用航空事业是人民大众的事业,通用航空是老百姓生活的组成部分。对于致力于发展中国通用航空事业的有识之士来说,建立和普及航空文化是当务之急,没有良好的航空文化氛围,中国的通用航空就不可能取得长足发展。

通航与效率

节能减排是可持续发展的重要手段之一,它应该包括开源和节流两个方面。我们现在往往强调节能、限排、限电,而忽略开源。李海波说,提高效率就是开源,是更高层次的“节流”。

他介绍说,根据国外的统计数字,一架警用直升机的效率等于20辆警车、100名警员,一架直升机和20辆警车的能耗不仅不一样,效率孰高孰低更是显而易见!

提高效率需要通航,发展通航首先要发展航空文化。在这个意义上说,航空文化关乎提高效率和科学发展。

中国之特色?

当前中国的发展之路,无论是对中国,还是对现有的理论体系都是全新的。我们可以看到,无论成功与否,中国在各个领域都在进行着执着的探索,在发展中不断地调整着自己的方向。而谈到通用航空的发展,其最大的桎梏恰恰就是自身。不可否认,通用航空这个行业的专业性较强,但哪一个行业又不是这样呢?无论金融还是建筑,无论电信还是交通,其发展都是建立在与全社会的需求积极互动的基础之上的。

中国的通航无法照搬美国的模式,美国的发展模式是自下而上的,其通航历史之悠久,从业人员之众,涉及产业之多,文化普及之广,资源之丰富,都不是我们短时间内可以形成的。最重要的是,美国和中国的国情完全不同。对中国来说,我们可以借鉴的是美国对通航发展的重视、系统化的管理模式,以及其可持续性的发展理念。

航空发动机论文篇2

关键词:航空大都市理论;河南;适用性

中图分类号:F561 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)012-000-01

一、引言

2013年,经国务院正式批复,郑州航空港区成为全国唯一一个部级航空港综合实验区,并在《郑州航空港经济综合实验区总体规划(2014-2040)》中明确将其建成生态智慧的航空大都市,为现代产城融合发展提供示范。航空大都市理论由约翰・卡萨达教授提出,在实践中表现出理论的先进性。但该理论基于西方发达国家(城市)国情提出,并未在中国这个发展中国家和河南这个内陆城市得到检验,因此分析了其在河南省情下的适用性。

二、航空大都市理论概述

1.航空大都市理论内涵

航空大都市的概念由约翰・卡萨达(John D. Kasarda)教授提出,是指以机场为中心的城市经济区,甚至向外延伸25公里,在结构上与传统都市类似,后者以中心城市为核心,是大量通勤者居住的郊区,而航空大都市以机场为中心,是交通走廊、航空相关商业、住宅项目的集群[1]。

区域经济学教授曹允春给出的定义:以空港为核心,以高附加值、高航空依赖度、强外向型的临空产业为经济发展载体,以高收入、高国际比例的空港居民为社会发展构成并伴有高消费能力、高流动性的航空旅客,以自然环境和人工环境协调完善为生态特点,突出全球通达性、地域吸引力、临空产业辐射力、空港社会创新力、多元文化融合力、区域国际影响力的空港周边区域,强调以人为本的空港、产业与生态和谐发展的新型城市形态[2]。

可见,航空大都市是城市的部分区域,其基础设施建设、土地利用及经济均以机场为中心,由核心层的航空城、由此向外延伸的走廊、航空相关产业集聚及居住产业组成。

2.航空大都市的发展历程

第一阶段:单纯交通设施―机场

机场在城市边缘,功能单一,主要作为城市对外交通系统的部分。此时机场规模小,客货运量小,经济容量不大,由政府部门负责管理和运营,主营业务以航空服务为主。机场附近存在旅馆、银行、餐馆等设施,但相互之间联系较小。

第二阶段:综合性质―航空城

随着机场规模扩大、客货运量快速增长和航线网络化,机场开始发挥其聚集效应和扩散效应,逐渐与临近区域融合形成临空经济高度集中区域,最终具备完整的城市服务功能和自我组织能力。从机场到航空城的转变是附加的功能和空间。

第三阶段:新的城市形态―航空大都市

这是城市化作用下产生的一种新型城市形态,该区域的布局形态:空港内有限的空间均支持高租金的活动,类似于市中心;空港圈外各类活动和园区的土地利用规划,以时间敏感程度排列;空港本身以各种轨道和公路交通方式与城市其他地点连接。

三、航空大都市理论在河南省情下的适用性

航空大都市理论在一些发达国家和中国的部分城市不断得以运用,如北京首都航空城、美国孟菲斯航空城、德国法兰克福航空城等。但河南属于中国中部地区,其机场与区域经济情况与发达国家、中国其他省份存在较大差异。因此,有必要针对河南省情分析航空大都市理论的适用性。

1.天时

航空大都市的突出特点是不断吸引众多与航空业相关行业在其周围及交通走廊地带集聚,河南已具备航空大都市形成的天时。

首先,在全球网络化和速度经济驱使的21世纪,商业竞争法则是现代经济时代的“快鱼吃慢鱼”,航空运输显现出巨大的时空收敛性,成为新一轮的经济增长点,这为河南省郑州航空港区发展航空经济带来了新契机。其次,随着经济全球化的深入和信息技术革命的革新,全球正进行新一轮大规模的产业转移,发达国家产业开始向发展中国家转移,中国东部沿海产业正加速向中西部地区转移,郑州航空港区地处中原,多式联运(航空、铁路、公路)功能日趋完善,不断吸引国内外电子信息、生物制药等国际知名企业聚集,呈现出航空关联产业和航空枢纽建设互动发展的良好局面。最后,郑州机场初步形成干支结合的枢纽航线网络结构,达到中等枢纽机场水平,其货邮吞吐量增速多年居全国大陆大型机场首位,展示出航空货运蓬勃的发展态势。

2.地利

航空大都市建设的前提是机场的运营规模和网络通达性。郑州航空港区具备建设成全国甚至全球性区域交通枢纽的条件。此外,航空大都市的形成和发展离不开密集的人口和区域经济的发展。以郑州为中心画圆,半径为500KM,人口在全国占比30%,GDP在全国占比27%;半径为1000KM,人口占比达56%,GDP占比达51%;半径为2000KM,人口占比达90%,GDP占比达95%,可见郑州航空港区所处区位具备建设航空大都市的人口基础和经济基础。

3.人和

由于郑州航空港区区位优势显著、发展前景广阔,国内外航空公司及货代公司纷纷入驻,UPS、联邦快递、DHL、“四通一达”等国内外知名物流企业已入驻,充分展现郑州航空港区超高的人气。此外,郑州航空港区得到了国家和各级地方政府的大力支持。例如,经国务院批复,郑州航空港区上升为国家战略;随后,河南省政府积极造势,强力推动促进发展,力争通过3-5年的发展“打造大产业,形成大枢纽,塑造大都市”;郑州市政府通过《郑州都市区总体规划(2012-2030年)》将国际航空大都市定位为郑州职能的重要组成部分。

四、结语

河南已经呈现出不断吸引着众多与航空业相关的行业在其周围及交通走廊地带集聚的天时条件,机场的运营规模和网络通达性的地利以及各级政府的支持的人和态势,已具备航空大都市理论落地的实践基础。

参考文献:

[1]约翰・卡萨达.航空大都市:21世纪的商业流动性与城市竞争力[J].城市观察,2013(2):25-34.

航空发动机论文篇3

关键词:航空运输经济学;理论体系;研究内容

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0184-02

一、引言

伴随着我国航空运输业的快速发展,由于行业内外的诸多原因,各种矛盾逐渐暴露出来。例如,对整个航空运输业而言,空域资源不足使军、民航的发展都受到限制,在个别热点地区矛盾有激化的可能;对民航业而言,政府面临着产业组织结构、产业资源配置、通用航空发展路径等问题,企业面临着飞行员紧缺、航油价格高企、航班延误较多等问题,其中个别现象(如航班延误)已在一定程度上影响了社会大众的正常出行,成为社会各界高度关注的热点问题。如不能解决,从长远来说必将制约民航的进一步发展。在民航,乃至整个国家已经日益走向市场化的今天,用经济的观点认识这些问题、用经济的手段解决这些问题是中国民航进一步发展的关键,但由于已有研究成果多针对具体问题,缺少系统性和整体性,在如此复杂的问题前力不从心。因此,我们有必要在经济学、特别是产业经济学的理论基础上,借鉴发达国家航空运输经济的专业理论,参考国内其他交通运输行业的研究成果,在中国民航的特殊文化背景下,建立起适应中国国情的航空运输经济理论体系。这样做才能在兼顾理论体系完整、兼顾航空运输经济学国际性的同时,为我国航空运输业发展真正起到指导、智力支持的作用。

二、我国航空运输经济成果回顾

我国已有的航空运输经济学研究成果:第一个层次:民航企业具体经济问题研究,以民用飞机选型程序研究为代表。此类研究侧重调查研究,以解决现场工作中遇到的具体经济问题为目标,主要应用管理会计理论,强调针对性、现实性和可靠性,突出实用性。第二个层次:行业具体经济政策研究,以“民航专项基金征管改革研究”和“民航专项资金投资机场补贴政策研究”为代表。此类研究多运用比较成熟的经济管理理论和方法,如计量经济学、现代统计学等,结合民航实际情况,帮助政府制订经济管理政策,强调成果的科学性、可操作性,也突出实用性。第三个层次:行业经济理论研究。此类研究较少,以“航空运输经济理论与实践——民航产业价值链研究”、“民航安全经济学应用研究”和“民航便捷航空运输工程研究”为代表,将以往的具体研究成果进行梳理,形成理论逻辑,强调理论性、超前性,并开始尝试指导实践。综合而言,中国航空运输经济研究主要集中在公共航空运输领域,资料成果涉及通用航空,侧重解决应用层面的经济管理问题,应用对象既有政府(包括发改委、财政部、民航局和地方政府的对口管理部门),也有企业(包括航空公司、机场、空管局、油料公司等)。

三、我国航空运输经济学的理论体系及研究内容探讨

1.航空运输经济学的研究对象和范围。航空运输经济学的研究对象是航空运输经济活动及其规律。主要研究航空运输产业的经济特征以及航空运输系统包括核心系统及其技术服务保障系统的经济活动、资源配置方式、资源配置规律。航空运输系统分为核心系统和技术服务保障系统。航空运输核心系统的经济活动:航空公司的经济活动;机队配置;航线的开辟和航线网络;航班时刻表的编制;运价的制订;机场的经济活动;机场规模;候机楼容量;机场保障活动;空管的经济活动。航空运输技术服务保障系统:航空运输技术服务保障系统包括航油、航材、航信、航空租赁等经济环节的经济活动。虽然航空运输技术保障活动属于航空运输的延伸互动,但其资源配置方式和经济规律对航空运输有重要影响,因此也是航空运输经济学的研究需要涉及的内容。需要指出的是,与传统的经济学不同的是,①航空运输经济学并没有更多的对个体或者是个人做更多的研究,而是更多的将航空运输系统作为一个整体来研究,转而研究航空运输这样一个产业在生产技术和制度约束和可供使用的资源禀赋下的经济行为。②航空运输经济学追求的是在现有的约束条件下寻求效用或满足的最大化。因而航空运输经济学不仅研究航空运输供给和需求的特征以及行为,而且还研究政府的行为,关注点在于资源的配置和优化资源配置。③航空运输经济学是分析现实并且给未来理想一个描述

2.空运输经济学的主要研究内容。①航空运输需求分析,在民航运输需求分析方面,民航一直比较薄弱。改革开放之前,由于供给不足,忽视了作为运输服务对象的旅客和货主的研究。随着国家民航运输供给趋于成熟,竞争激烈,研究的首要内容应该是需求分析。本章需要就航空运输市场构成、航空运输需求特征、航空运输客货的总量需求、地区需求和航线需求影响因素等深入探讨,在此基础上,就航空运输需求函数和航空运输需求预测进行模拟演示。并要求学生掌握不同类型旅客需求价格弹性、航空运输的的收入弹性及其与其它运输方式的交叉弹性等,理解需求弹性与航空运输收益的关系。②航空运输供给分析,需求和供给是经济学家思考问题的基本出发点。航空运输供给也是学生了解航空运输行业供给水平、布局、结构并通过国内外发展的对比了解我国航空航空运输发展所处阶段的重要内容。航空运输供给具有系统性特征,除了航空公司、机场、空管等核心系统提供供给以外,还有航油、航信、航材、航空维修等技术服务保障部门共同提供航空运输产品和服务,缺一不可。同时,航空运输供给的整个产业特征包括准公共产品特征、产品的不可储存和易逝特征、供给的网络性和趋于垄断性特征等,这些都是对行业进行经济分析的最基本最重要的把握。③航空运输成本分析,成本分析在航空公司经济学的研究中具有十分重要的意义。因为其成本函数与其生产函数之间有着很强的对偶关系,成本在很大程度上决定着供给。航空公司成本按照不同的用途而有不同的划分。掌握航空公司运营成本构成、机场运营成本构成,能够根据成本分类进行国内外典型航空公司及机场的运营成本水平比较,了解航空公司和机场相互合作的经济关系,掌握航空运输的规模经济、范围经济和网络经济特征,理解航空运输的网络经济性特征以及由此引起的成本降低和航空联盟等航空企业经济行为。低成本航空发展的案例可以是本章内容的很好的补充。④航空运输的定价和收入分析,国内外航空运输价格制定的方式及其沿革、航空公司和机场不同业务的自然垄断特征及其不同业务的定价方式、国内航空公司票价的形成机制、航空运输价格歧视与收益管理的思想和常见方法、机场高峰小时定价的等都是本部分要深入研究的。⑤航空运输市场结构与竞争分析,掌握市场结构的经济学计量方法,能够进行国内航空公司和机场的市场集中度比较分析,了解国内外航空公司市场结构及市场竞争行为、企业绩效情况。用航空运输企业之间博弈分析的一般方法,进行航空运输企业的竞争博弈分析。全球航空联盟的现状、趋势、经济驱动可以作为市场结构与竞争分析的案例。⑥航空运输的外部性,航空运输产业有很强的外部性。以民航运输为例,既有正的外部性,也有负的外部性。在正的外部性方面,民航运输业的发展可以支持飞机制造、旅游、物流、仓储等行业的发展,甚至带动地区和国家国民经济的发展。在该方面,国内外有很多研究成果,比较权威的观点是英国牛津经济预测研究所(Oxford Economic Forecasting(OEF))所做的研究。报告指出,消费者在民航业每投入1美元,将使整个社会福利增加7.7美元。关于中国的情况,已有学者进行了初步的估计,社会在民航运输业的投入每增加1元,将带动GDP增加8.2元左右。而临空经济作为航空运输经济中的重要组成部分,也在近几年来获得了突飞猛进的发展。另一方面,民航业也有负的外部经济性,特别是环境问题。而治理环境污染问题时,经济手段是现实的重要手段之一,这就需要经济学的理论支持。近年来,西方国家在民航运输外部成本的估算方面已经取得了较多成果,学者们探讨用各种方法,对由运输活动所引起的各种噪声、污染物排放等不良影响进行定量计算。⑦航空运输市场的政府政策与管理,比起电信、铁路等自然垄断性行业,航空运输业更具网络经济、自然垄断和公益性等特点,使其在研究航空运输的政府作用方面的复杂性更加明显。本部分研究运输业中的政府行为、国内外航空运输市场的管制和放松管制的发展历程和管理模式、价格、航线、航班时刻、投资准入等的政策与管理。本章要求掌握航空运输产业特征和政府监管及监管演变规律,了解掌握中外航空运输业中的政府行为,包括价格、航线、航班时刻、投资准入等的政策与管理。

3.航空运输经济学的体系框架。综上,航空运输经济学的理论体系如下图所示:

参考文献:

[1]RIGAS DOGANIS.“Flying off Course,the economics of international airlines”[M].London:Printed by Routledge,1996.

[2]KENNETH D,BOYER.“The Principles of Transportation Economics”,Addison Wesley Longman,Inc.,1998.

[3][日]太田正树.航空运输经济学[M].北京:航空工业出版社,1988.

[4][英]肯尼斯·巴顿.运输经济学[M],北京:商务印书馆,2001.

[5]N.K塔尼加.美国国际航空政策[M].北京:人民交通出版社,1989.

[6]赵锡铎.运输经济学[M].大连:大连海事大学出版社,2006.

[7]Hollowa.S.“Straight and Level:Practical Airline Economics”[M].Ashgate Publishing Limited,2003.

航空发动机论文篇4

关键词:计算力学;多物理场耦合;先进复合材料;有限元技术(FEM)

中图分类号:V211 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)12-0252-02

1 力学在航空航天领域的支柱地位

作为与材料科学、能源科学并肩的航空航天领域三大基础学科之一,力学在航空航天领域拥有无可辩驳的支柱地位。航空航天技术的发展与力学学科的发展有着举足轻重的关系。同样,力学学科的发展也推动了航空航天技术的发展。从航空航天的历史开端,力学便扮演着开天辟地的角色:莱特兄弟发明飞机前的时代,人类的航空器长期停留在热气球与飞艇的水平,人们普遍认为任何总密度比空气重的航空器是无法上天的;而随着流体力学的发展,越来越多总密度大于空气的航空器被发明出来进行试验,而莱特兄弟的飞机即为第一个成功的尝试,莱特兄弟的L洞也成为一个经典(图1)。从此,航空器的发展步入了快车道,各种结构的飞机翱翔于蓝天,从不到一吨的轻型飞机到上百吨的运输机,直至今天我们对机已经习以为常。

时至今日,航空航天的总体设计已由庞大的力学各分支支撑起来,从最基本的方面分类,可包括:飞行器整体气动外形归属于空气动力学;整体支承结构归属于结构力学以及材料力学;复合材料归属于复合材料力学;材料疲劳性能归属于疲劳分析;结构动力特性归属于振动力学;缺陷结构分析归属于损伤力学以及断裂力学。而对于具体的问题细分,则还有如:针对超高速飞行器的高超空气动力学;针对紊流等大气不稳定情况的非定常空气动力学;针对流固耦合问题的气动弹性力学;以及针对非金属材料的粘弹性力学等。此外,还有众多与力学相关的技术被发展起来,如有限元技术(FEM)等。

展望未来,力学发展的源动力在于航空航天综合多学科的交叉与技术。被誉为“工业之花”的航空航天工业,其研发生产涵盖了目前已知的所有工科门类,如此多的学科交叉下,力学的发展势必会与其他学科进行技术交流,这会带来问题的进一步复杂化,同时也丰富了力学的研究内容。

2 航空航天领域力学发展新挑战

航空航天的发展,给力学带来了新的挑战。结构的日趋复杂,给力学计算带来困难;繁琐的理论公式,需根据工程需要进行必须的简化;新材料的应用在航空航天领域最为敏感,在为飞行器降低结构重量的同时,也带来诸多的不利因素如耐热性能差、环境敏感度高等;而在某些关键部件的多物理场耦合问题也将成为重要的研究方向。

2.1 程序化

航空航天器和大型空间柔性结构的分析规模往往高达数万个结点、近十万个自由度的计算量级,这些问题包括但不限于:飞行器的高速碰撞间题,如飞机的鸟撞, 坠撞,包容发动机的叶片与机匣设计,装甲的设计与分析,载人飞船在着陆或溅落时的撞击等。为了解决这种计算量庞大的问题,上世纪50年代初,力学便发展出一门崭新的分支学科――计算力学。伴随着电子计算机以及有限元技术的发展,计算力学取得辉煌的成绩,这也说明了其本身发展潜力巨大。

力学分析技术的发展,特别是对于各种非线性问题(几何非线性、材料非线性、接触问题等)分析能力,是长期存在的。然而在很长一段时间内,受到计算机能力的制约,以及模型建立本身的局限性,力学分析求解停留在解析方法和小规模数值算法中。这对于工程人员的设计工作是一个极大的限制,对于航空航天领域而言则尤甚如此。计算力学的发展,带来的效益是巨大的。首先其可以用计算机数值模拟一些常规的验证性试验和小部分研究型试验,这可以节省很大一笔试验费用。其次,其可以求解某些逆问题,逆问题的理论解往往无法通过非数值的手段得到。最后,从工程管理角度考虑,数值模拟方法大大节省了产品研发的周期,由此单位时间内产生了更多的经济收益。有限无技术分析机翼见图2。

上述计算力学给工程设计方面带来的种种好处,都基于一个很重要的前提。那就是力学问题程序化。如何将力学问题转化为一个计算机可以求解的程序,一直是计算力学研究的重点,比如有限元技术就是其中一个典型代表。目前,有限元技术已经涵盖了大部分力学问题,包括:静力学求解,动力学求解,各种非线性问题,以及多物理场耦合等。但值得注意的是,除了静力学以及相对简单的问题外,其余问题所用的算法目前精度仍然有限,相较于工程运用而言仍存在诸多壁垒。对于这些问题算法的更新,是力学问题程序化必须面对的挑战,仍需研究人员不断探索。

2.2 工程化

力学工程化依然是基于计算力学而讨论的。所不同的是,程序化是针对一项力学问题能不能解决,工程化关注的问题是如何使得力学问题的解决过程更符合工程需求。

21世纪的航空航天,已经越来越趋向于商业化,美国已有数家私有航天企业成立,我国的航天科技集团也在进行着一些商业卫星发射。而商业化的工程问题,所追求的目标永远是效益。因此,力学工程化发展也应基于这一要求。航空航天工程的研发工作,一直给人周期长的印象,动辄10年以上的研究周期,对于目前商业化的运营是不适用的。如何快速的给出解决方案,是今后力学工程化的重要考量。随着软件技术的发展,越来越多的数值计算可以通过可视化、图表化等快捷的交互式设计方法呈现出结果,这可以直观地给予工程师设计反馈,从而达到加快设计进程的目的。同时,直观的结果反馈,也能避免数据分析过程出现人为失误,起到规避风险的作用。

2.3 非均质化

新材料往往首先出现在航空航天领域,其中典型代表便是先进复合材料。先进复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐疲劳、阻尼减震性好、破损安全性好以及性能可设计等优点。由于上述优点,先进复合材料继铝、钢、钛之后,迅速发展成四大结构材料之一,其用量成为航空航天结构的先进性标志之一。

复合材料的运用给力学提出了新要求,相比于传统各向同性的金属材料,其各向异性的力学特性使得非均质力学应运而生,代表便是复合材料力学的诞生。非均质化力学需要将材料的承力主方向设计为结构中的主承力方向,而非主承力方向则需要保证一定强度,不至于破坏,这是其主要的设计特点。相比各向同性材料,其理论模型更为复杂,相应的数值求解方法也没有那么完善。同时,实际中复合材料的性能分散性和环境依赖性相当复杂, 设计准则和结构设计值的确定还很保守,导致最终设计结果并没有理论中那么完美,很大程度上制约了工程领域大规模使用复合材料。对于国内而言,复合材料研究工作相比国外则更为落后,无论是设计经验还是试验数据积累都有不小差距。

建立完备的非均质化力学模型,积累足够的原始参数,大胆尝试提高复合材料的设计水平以及用量是今后力学非均质化的主要任务,需要研究人员付出更多的努力。

2.4 多物理场耦合

2.4.1 电磁与力学耦合

新时代下的航空航天材料,已不仅仅局限于提供简单的支承作用,功能化是航空航天器新材料发展的重点和热点,其最终目的是为了未来航空航天器发展智能化目标。

目前,越来越多的具有电-力耦合功能的新型材料正成为航空航天器结构材料的选择。因为在对飞行器的自我检测技术方面,具有电-力耦合功能的材料的受力状态与电磁性能存在特定的函数关系,由此系统能通过检测电磁性能达到检测受力状态的效果,这大大方便了对飞行器的健康监测,也有效保证了飞行器的安全。这其中耦合函数的准确性便成为关键,电-力耦合的发展能促进这些技术的健全,具有十分积极意义。

2.4.2 温度与力学耦合

温度场与力场的耦合主要体现在发动机上,对于发动机内部涵道的设计最优化一直是热力学着力解决的问题。

目前大部分飞机均采用喷气式发动机,包括:涡喷发动机、涡扇发动机以及涡桨发动机。上世纪40年代末,涡喷发动机出现,飞机飞行速度第一次能超过音速,带来了一场飞机发动机的技术革命。由此,包括进气道以及发动机涵道的设计成为发动机研发的一个关键点,早期的涡喷发动机,由于涵道上的设计缺陷,导致燃料燃烧产生热能转化为推进力的转化比很低,同时伴随着燃烧不充分,因此发动机耗油量很高且推力较小。经过几十年的发展,目前无论军用还是民用飞机发动机,大部分均采用涡扇发动机,通过优化得到的涵道形状最大化了单位燃油所提供的推力。图3为民用客机发动机涵道。

我国的飞机发动机工业水平距离世界领先水平仍有较大距离,特别是在大涵道比的商用发动机研发上。发展热力学,对热-力耦合问题进行更深入的研究,是发展我国飞机发动机事业的奠基石。

2.4.3 流固耦合

流固耦合是飞行器研制最基本的问题之一。几十年的发展历程中,基于流固耦合研究的飞机外形设计取得了诸多进展,包括整体机身外形的优化,翼梢小翼的出现等。随着飞机飞行速度的不断提高,特别是军用飞机机动性的要求,出现了许许多多新的流固耦合问题。比如针对飞机在大攻角飞行时(一般出现在军机上),传统小攻角气动表示法、稳定理论等均不再适用。因此,解决大攻角非定常问题,需要从飞行器运动以及流动方程同时出发,建立多自由度分析和数值模拟模型。这是典型的流固耦合问题。

同时,以往旧的流固耦合理论,在先进复合材料大量运用的今天,显然已经不再使用。对旧有理论进行必要的修正,也将成为流固耦合问题亟需完成的工作。

3 结语

当前,国家大力发展航空航天事业,作为高精尖产业,其所运用的理论与技术绝不能落后。力学作为一门古老而又应用广泛的学科,其对航空航天事业的发展起着举足轻重的作用。为符合未来航空航天领域发展,航空航天领域的力学应着力向着程序化、工程化、非均质化、以及多物理场耦合化综合发展。

参考文献

[1]杜善义.先进复合材料与航空航天[J].复合材料学报,2007(2):1-11.

[2]尧南.计算固体力学的发展及其在航空航天工程中的应用[J].计算结构力学及其应用,1993(3):199-209.

航空发动机论文篇5

航空文化与通用航空文化

航空文化是人类在航空实践中创造的物质文化和精神文化的总和,重点是精神活动及其成果。人类自古以来便有翱翔天空的愿望,但直到18世纪后期载人热气球在欧洲升空后才首度实现。20世纪初,随着工业革命带来的科技进步,人类的航空事业得以迅速发展。1903年12月17日,美国莱特兄弟成功试飞人类第一架重于空气、带有动力、受控并可持续滞空的飞机,开启了现代航空的新纪元。航空是21世纪最活跃和最具影响力的科学技术领域,该领域取得的重要成就标志着人类文明的发展水平,也体现着一个国家的综合国力及科学技术的水平。

通用航空是应用最为广泛的民用航空,是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动,可以大致分为工业航空、农业航空、航空科研和探险活动、飞行训练、航空体育运动、公务航空、私人飞行等。通用航空文化是航空文化的“子文化”,重点是以自由飞行为核心的价值观念、行为方式和社会氛围等文化要素及其相互作用的结果。人类最早的航空活动就属于通用航空的范畴,在西方发达国家,自从有了航空活动,通用航空文化就逐渐兴起,很快就蔚然成风,热爱飞行、驾驶飞机甚至参与飞机制造成为很多人的爱好和时尚。通用航空文化成为西方文化的一部分,体现了西方社会民主、自由、平等的价值观。在一些航空强国,公务航空和私人航空所使用的航空器占通用航空的绝大部分,通用飞机也占航空器的绝大部分。2012年全世界约有通用飞机36万架,占所有民用飞机的90%。其中,美国拥有通用飞机22.3万架,占世界总量的61.9%。在我国,通用航空面向个人的航空运动和飞行训练刚刚兴起,公务飞行已经出现,个人驾驶飞机的私人飞行还只是在萌芽状态。因此,在中国,通用航空文化也仅仅处在起步和萌芽阶段。

通用航空文化的基本内涵

通用航空文化与通用航空实践密切相关,来源于实践,随着通用航空实践活动的发展而丰富和发展。通用航空文化的核心目标和价值追求是自由飞行。自由是人类的美好追求。世界上的一切存在物中,惟有人是一种自由的存在物,人的自由是人成为“万物之灵”的本原性根据。如果我们认定了人是一种自由的存在物,也就意味着认定了人是一种能进行自我选择、自我发展、自我创造、自我解放的存在物。在自由的范畴中,容纳着生命活动主体的自觉性、自愿性、自主性、自立性和超越性等诸多意蕴。其中自觉性、自愿性、自立性是自由范畴的最本质的规定。

人类很早就幻想着能像鸟儿一样自由飞行,不断追求、探索的现代科技使这一愿望成为现实。1903年美国莱特兄弟的成功飞行揭开了人类从事通用航空运动、创造通用航空文化的帷幕。冯如于1909年制造了他的第一架飞机,中国人也较早地参与到通用航空的社会实践和文化创造中。虽然后来产生并发展了公共航空运输,但是以个人驾驶飞机自由飞行为主要内容的通用航空在世界范围内一直存在并发展延续。有关自由飞行的愿望、目标、思想、行动、环境等相互作用、相互影响,使通用航空文化和通用航空实践蓬勃发展。如果说,通用航空文化之前的有关人类生活方式转变的文化出现,如汽车文化等,是人类迈向自由的一小步,那么,以自由飞行为核心的通用航空文化的出现,就是人类迈向自由的一大步。人们从心灵深处渴望着自由飞行,也在现实生活中实现着自由飞行,这是人对自己自由全面发展的理想追求。

自由是指对必然的认识和对客观世界的改造。自由是一个过程。因为实践是不断发展着的,在实践活动中,主体与客体的关系,必然与自由的关系,不会一劳永逸。人们认识了必然,实现了特定的需要和愿望,但又会出现新的必然。必然并不因为我们获得了自由而消失。因此,我们不应当停留在原有的水平上,应当在实践中不断地追求自由。正如所指出的:“人类的历史,就是一个不断地从必然王国向自由王国发展的历史,这个历史永远不会完结。”同样,自由飞行也是一个不断深化、持续发展的过程。从最早期的简陋飞行,到豪华、安全、舒适的现代小型飞机,从个别人的飞行活动到越来越多的人们参与期中,从仅在发达国家流行到发展中国家乃至全人类以飞行作为出行的方式,自由飞行将会不断地以新的方式和在新的范围实现,最终促进人的自由全面的发展。

通用航空文化以自由飞行为核心,但并不仅限于个人的自由飞行。通航作业、抢险救援等通航活动中所绽放的文化,同样属于通航文化的范畴,它们所体现的,是便捷、高效、关怀等现代观念和人文精神。从另一个方面讲,也是人类发展所追求的群体自由及深层次的心灵自由的一种体现。

通用航空文化的外在表现

通用航空文化是一个内容丰富的庞大体系。既包括思想观念、价值标准和行为导向等一些隐形的文化内涵,也包括社会环境、舆论氛围和文化产品等一些显性的文化表现,渗透在通用航空活动的全过程及与之有关的方方面面。通用航空的价值观和行为准则是文化、社会氛围和发展环境是文化,各种类型的产品也是文化。一架飞机,一个航展,一次讲座或论坛,一次飞行活动,一个飞机模型,一本航空书籍或音像制品,一件飞行文化衫,甚至一枚飞机图案的胸针,都凝结着通用航空文化的内涵,都是通用航空文化的体现。

尽管通用航空文化的表现形式如此之多,但是透过复杂纷繁的现象,我们从通用航空文化的本质上,可以从三个层面进行理解。对个人来说,通用航空文化是个人的航空知识、飞行愿望、飞行技能以及与飞行相关的航空活动;对群体和社会而言,通用航空文化则是热爱飞行的共同的爱好和兴趣,是群体和社会浓厚的飞行活动氛围以及便利的飞行保障条件;对国家和民族而言,通用航空文化的内核则是追求进步、向往自由以及生生不息的进取精神。正因如此,通用航空文化才能够成为一种先进的文化,使个体向着自由和全面发展,使国家和民族走向进步和强盛。

通用航空文化的层次结构

文化具有一定的层次结构。一般来说,文化可以分为四个层次:一是物质文化层,是由人类自然创制的各种器物,即“物化的知识力量”构成的。它是人类物质生产活动及其产品的总和,构成整个文化创造的基础。物质文化以满足人类最基本的生存需要――衣、食、住、行为目标,直接反映人与自然的关系,反映人类对自然界认识、把握、利用、改造的深入程度,反映社会生产力的发展水平。二是制度文化层,是由人类在社会实践中的各种社会规范构成。三是行为文化层,是由人类在社会实践,尤其是在人际交往中约定俗成的习惯性定势构成的。它以民风民俗等形态出现,见之于日常起居动作之中,具有鲜明的民族、地域特色的行为规范。四是价值观文化层,是由人类在社会实践和意识活动中长期孕育出来的价值观念、审美情趣、思维方式等构成的。

从物质文化层面看,通用航空文化是人们在通用航空实践中创造的航空产品和文化产品的总和,如航空器、相关产品、文化产品等等,都属于通用航空物质文化的范畴。人类一百年的通用航空实践中,创造了巨大的物质文化,航空器推陈出新,从最早的“飞行者一号”到快捷舒适的现代飞机,航空器的研制生产不断地实现了新的跨越式,推动了航空技术的整体发展,同时也带动了相关科技的快速发展,如冶金、电子、机械、纺织等多个领域,并催生了相关产业的繁荣发展,与通用航空产业相关的各种文化产品更是数不胜数。从某种意义上说,通用航空文化是现代物质文明的重要来源。

从制度文化层面看,通用航空文化是人们在通用航空实践中的各种社会规范,如空域及飞行管理的相关法规、制度等等。自由从来是相对的,自由飞行也不是没有任何限制的随心所欲的飞行,而是通过开放空域,建立完善的空中管制和地面服务系统,来保证飞行活动的便利进行。美国在二战后开放了天空,随之建立起了与通用航空灵活、便捷的特点相适应的分级管理制度和相关管制系统,地面的各种服务如机场、加油、维修等设施也得以完善,形成了通用航空制度文化的健全体系。我国当前发展通用航空,最为关键和紧缺的,就是满足自由和便捷飞行需要的制度法规体系。可以说,在制度文化上存在着重要的缺失。

从行为文化层面,通用航空文化是人们在通用航空实践中的行为规范的活动表现,如通用航空活动、通用航空运动等。驾驶飞机必须取得相应的飞行执照,符合空中交通管制规定等。当前,我国在通用航空领域,学习飞行驾驶和私人飞行刚刚起步。在美国等西方发达国家,私人飞行早已经成为一种普遍现象。由于相对比较简单,航空体育运动近年来在我国则发展较快,滑翔、跳伞、航空模型和模拟飞行等正在逐步普及。通过航空运动,满足了人们张扬个性、增强体质以及高端休闲的需求,促进了人们对通用航空产业的了解和通用航空文化的形成,为通用航空的深入发展打下了基础。

从价值观文化层面,通用航空文化是由人们在通用航空实践和意识活动中形成的思想观念、价值取向、精神追求等构成的。价值观文化又可以进一步地细分为政府的思想观念和服务态度、公民的航空意识及参与热情、社会的舆论氛围和支持环境等。价值观文化直接影响人们的行为,是通用航空文化的核心部分。通用航空文化建设,重点是价值观文化建设。在我国,通用航空文化缺失的根源是价值观文化的缺失。由于受经济发展水平等诸多限制,以及过于强调空域的军事用途和安全需要,淡化了空域的资源意识和经济用途,低空空域资源没有得到有效利用。国民的航空意识长期地体现在已经延续了千百年的放风筝上,没有进化为现代化的飞行实践。建设通用航空文化,首先要进行价值观塑造,转变思想观念,牢固树立起空域的资源意识、开发意识和服务意识,激发老百姓从事通用航空活动意识和热情,以良好的社会舆论氛围和保障条件支持通用航空的发展。

航空发动机论文篇6

中国代表合影

中国航空学会秘书长吴松代表学会致辞

中国航空学会常务理事、中航工业科技委委员、北京航空航天大学兼职教授崔德刚作了题为《多学科优化在中国航空工业的应用》的报告,澳大利亚昆士兰大学高超声速中心主任RECHARD G. MORGAN作了题为《实验室模拟超轨道气动热力学》的报告,韩国航空宇宙研究院院长SEUNG JO KIM 作了题为《韩国航空宇宙研究院航宇研发及未来展望》的报告,日本三菱飞机公司首席执行工程师NOBUO KISHI作了题为《三菱支线飞机发展状况——飞向未来》的报告。另外会议承办方还邀请了庞巴迪商用飞机公司副总裁BENJAMIN BOEHM和东京大学教授SHINJI SUZUKI分别作了题为《商业飞机项目——盈利是丈量成功与否的唯一标准》和《使用机翼结构失效的无人机进行弹性飞行控制系统的飞行演示》的报告。会上代表进行了论文交流,200余篇论文进行了宣读交流,其中中国作者宣读论文40余篇。中国代表普遍反映本次大会具有报告质量高、学术交流充分、会议组织高效等特点,并表示通过三天的会议获益匪浅。

11月14日,召开了主办单位工作会午餐会,学会秘书长吴松和常务理事崔德刚代表我会出席。会议听取了承办单位关于本届会议情况的介绍;讨论了亚太航空航天技术学会会议操作规范;表决通过了下届会议的举办时间和地点。

中国航空学会作为联合主办单位,在本次会议中承担了在国内进行广泛征文、动员和组织论文作者参会、推荐大会报告及分会场主持人、参加会议期间举办的组委会工作会等多项工作。会议总共征文295篇,其中中国作者提交论文100篇。

航空发动机论文篇7

本次通航产业论坛举办了多种活动,如论坛、圆桌会议、体验飞行等。

会议论坛的主题广泛,主论坛和多个分论坛的主题从包括了通航产业、空管政策、通航运营模式、私人飞行等多个方面,来自各行各业的嘉宾进行了精彩的发言,其论坛规模近400人。

除论坛会议外,本次通航产业论坛还组织了多种内容丰富的主题活动,例如飞机静态展示、飞行体验、投资合作交流会以及第二届《通用航空》优秀论文颁奖会等。

在室外的停机坪上,有16架飞机参加了静态展示,包括哈飞运一12、庞巴迪“挑战者”300公务机、豪客比奇“空中国王”350i和“空中国王”C9.G1x公务机、西锐GR22轻型飞机、“红嘴鸥”轻型飞机、施瓦泽300CBI直升机、西科斯基S--76直升机、欧直EC--225直升机各类通航飞机将在航展展坪上进行静态展示,其中多架飞机可以供参展者登机参观。

按原计划,参展的两架由精功通用航空公司运营的SR20和1架南航珠直的S-92会在活动期间为参会嘉宾提供体验飞行,但由于天气和空管的原因,SR20的飞行体验最终取消,而S-92的飞行体验得以进行。

此外,在17日晚中航通飞公司举办了“魅力通飞”晚宴,其中有“私人飞机时尚秀”环节,其结合有舞台剧、三维动画、体验服务等表演形式,目的是让更多人了解私人飞机的市场前景,感受私人飞机的飞行服务理念,并对中航通飞的飞行俱乐部进行了宣传。

在2010年底,《关于深化我国低空空域管理改革的意见》正式,象征着我国为适应未来的通用航空发展而进行的低空空域改革正式迈出了脚步。但是从本次通航产业论坛所反映出的情况看,空域改革实际上并没有起到理论中的效果,很多地区的低空空域还是处于管制的状态。

当然,在《意见》以后,当初就多位民航业内人士认为,尽管有了政策上的认可,低空空域改革的进程可能会比预想的慢,主要原因在于围绕低空空域改革的实施细则尚未出台。一年过去,事实证明了这些业内人士的预测并不是空穴来风,低空空域改革仍然任重道远。过去,低空空域全部是管制空域,民用航空器在飞行前需要进行审批,根据《意见》试点将会把这一区域划分为报告空域、监视空域和管制空域。这些都是众所周知的事情,但问在于,空域划分的具体范围仍未足够明确,而种种需要明确的细则正是决定未来五年低空空域改革进度的关键。

我国的空域管制的主体是空军,而我国大部分的空域也是以军用为主,包括低空空域、民航空域等在内,空军对于空域的管理具有决定权。在通航论坛也有嘉宾发言说,在一些军用机场分布较多的地区、军机主要活动的地区,可供民用(主要是通用航空)的空域很紧张。例如有一位私人飞机拥有者说到,他所在地区的空域两侧有两个空军的靶场,因此空军就把靶场上空划为禁飞区,可供民间飞行的空域只有一条“走廊”而已,而且一旦有公务飞行,也需要绕开靶场的空域,“需要绕一个大圈子,非常浪费时间和燃料”。

航空发动机论文篇8

记录近代航空科技发展

《航空杂志》的传播内容丰富,包括航空学术类、航空史类等类别。杂志致力于促进我国航空事业的发展,因而重视对我国国内航空事业的传播和宣传,对中国航空事业发展颇为关注。“空讯”栏目设有“最近之国内航空”专栏,专门刊登我国国内航空发展的新动态。杂志还致力于宣传防空知识,普及防空教育,刊载了一批介绍国外先进防空器具和知识的文章,如在1934年的第4卷第1期和第2期,推出了两期《防空专号》,专门介绍各国的防空信息;在1943年第12卷设“防空”栏目,用来大力宣传防空知识和普及防空教育。

除了对中国航空事业进行传播和报道,《航空杂志》对其他国家的航空事业也进行了较多的关注。苏联、日本、欧美国家的航空业,是重点介绍的对象。面对中国航空事业的落后状况,《航空杂志》刊载了一批介绍世界先进航空技术的文章,如1935年第5卷第1期的《美国陆军机之大改装》一文,介绍了美国陆军部制造了超重轰炸机的情况。

传播主体多具有航空专业背景

《航空杂志》的作者以具有专业知识的空军技术人员、军校教官和专业学者为主,他们大多数具有留学背景,学习和了解当时世界上先进的航空科技知识,有着丰富的航空专业知识,这在很大程度上保证了杂志的专业性和科学性。钱昌祚、侯竞寰、饶国璋等从国外回来的留学生,在《航空杂志》上发表了大量关于航空科技的文章,成为《航空杂志》的传播主体。《航空杂志》具有留学背景的撰稿者人数多,撰稿数量也非常多,以饶国璋为例,他在《航空杂志》上发表《奥秋斯基计算飞机性能之方法》(第1卷第5期)、《飞机之略史(附进步表)》(第1卷第8期)、《飞机之安定》(第3卷第4期)等20篇文章。

宣传“航空救国”

《航空杂志》在出版过程中,“航空救国”理念贯穿于始终。杂志传播航空知识,就是希望公众认识到航空的重要性,支持发展中国的航空事业,从而最终达到航空救国的目的。

许多作者在《航空杂志》上撰文论述“航空救国”思想。《航空杂志》在创刊首期就提出“航空救国”这个概念,促进国人的觉醒,让国人认识到航空事业和技术的重要性;张慕超在《航空事业与国民革命》一文中呼吁:“实行航空救国,努力航空建设,完成国民革命!”②《航空杂志》对“航空救国”思想的阐述为两种形式:一是从宏观角度来论述航空的重要性,航空事业对于国家、民众、民族的影响;二是从具体的角度出发,阐述如何实现航空救国,提出一些具体的建议和对策。《航空杂志》刊载了大量提倡“航空救国”的文章,成了宣传“航空救国”的重要平台。

灵活运用传播技巧

为达到向普通民众传播航空知识,增强传播效果的目的,《航空杂志》在传播知识的过程中采用了大量的图片,并注重加强与读者互动。

《航空杂志》强调通俗化和趣味性,在征稿启事中要求:“用浅鲜透澈之叙述,助一般国民了解应有之航空知识”、“为除文字之枯燥,引起读者之兴趣,并刊载一切趣味盎然之小品文字与漫画”。在强调语言通俗化和趣味性的同时,《航空杂志》采用了大量的图片或图解,使航空知识和信息在传播时更直观、更具吸引性。《航空杂志》使用图片和图解主要有两种方式:一是在文章旁边附有图片、图解等,图片与文字相结合,帮助读者理解文章内容;另一种方式是设置图片专栏,刊登与航空相关的照片,介绍各国新型飞机、飞机师等。

为了让读者对杂志的编辑和出版情况有所了解,编辑者经常在刊物中用“编辑室的报告”、“编辑小言”、“本刊征文”等方式与读者进行沟通。在杂志栏目变动时,多从读者的角度进行考虑。例如,《航空杂志》从创刊的第3期开始(1929年1卷3期)新设了“航空乐园”专栏。在该栏目的“开场白”中,杂志呼吁“航空乐园民众化”,明示“凡爱阅本杂志者,不论老少,不分性别,均有投稿之权利”。

《航空杂志》在航空科学技术与广大民众之间搭起了一座桥梁,提升了民众对航空事业的了解,为航空科学技术知识的传播和普及发挥了积极的作用。《航空杂志》传播了大量的世界先进航空技术和航空思想,在一定程度上促进了我国航空业的发展。

注释:

①王宠惠:《航空杂志发刊词》[J],《航空杂志》,1929年第1期

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