发布时间：2023-10-08 15:43:34
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的航空航天的未来样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
1、产业规模，产出，投资
目前，全市涉航企业有48家。2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元，同比增长107.7%，利税11.3亿元，同比下降79.5%，利润7.5亿元，同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元，同比增长12.5%，利税5.17亿元，同比下降49.0%，利润8.87亿元，同比下降74.4%。截至目前，全市航空航天产业在建重点项目21个，总投资达204.46亿元，累计完成投资49.22亿元，同比增长92.6%。
2、主要产品
通用航空、航空航天信息技术、航空航天新材料、航空大件加工及部件组装、航空机电、客舱设备及内饰件、宇航级高可靠电子元器件等。
3、规上企业，龙头企业和基地型企业
规模以上企业14家。龙头企业5家，铝业有限公司、市精密合金厂有限公司、纤维材料有限公司、航天特种材料有限公司、航空有限公司。
4、市场份额，至少20%以上，单个企业产量，技术
市精密合金厂有限公司拥有的具有自主知识产权的高温合金大型精密浇铸技术处于世界领先水平，是全球第3家（中国第一家）掌握该技术的企业，国内市场占有率超20%，2013年超纯净镍基高温合金系列产品实现销售2.6亿元。
5、品牌
中国驰名商标：“绿扬”
著名商标：华阳及图、彤明、“DSLY及图”
6、区域布局
初步形成“一城两园多基地”的空间格局（航空航天产业城、市航空航天产业园、京口航空信息产业园、京口航空航天高性能铝合金材料产业基地、句容航空复合材料产业基地、丹徒航空航天制造及配套产业基地）
二、为什么作为重点产业？
1、产出规模，增速，发展前景
2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元，同比增长107.7%，利税11.3亿元，同比下降79.5%，利润7.5亿元，同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元，同比增长12.5%，利税5.17亿元，同比下降49.0%，利润8.87亿元，同比下降74.4%。航空航天产业作为国家战略性高技术产业，具有产业链长、辐射面宽、拉动效应强等鲜明特点，对相关产业的带动为1:10，对科技和经济发展具有巨大的带动作用。相关数据显示，近5年全球航空航天产业的增速为25%，远超同期GDP的增速。未来20年，我国共需要ARJ-21同类飞机1000架、国产大飞机C919同类飞机2700架、军用运输机230架，对应市场容量分别为300亿美元、1350亿美元、161亿美元，航空航天信息技术产业产值将超过500亿元美元，航空航天产业已经成为快速上升的战略性产业。
2、财税贡献，占第二产业份额
2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元，同比增长107.7%，利税11.3亿元，同比下降79.5%，利润7.5亿元，同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元，同比增长12.5%，利税5.17亿元，同比下降49.0%，利润8.87亿元，同比下降74.4%。
3、提供就业情况
提供就业岗位2万个。
4、投资规模，市场导向，企业家信心
截至目前，全市航空航天产业在建重点项目21个，总投资达204.46亿元，这些项目投产后可实现销售规模达1000亿元以上。国家出台的高端装备制造“十二五”规划将航空航天产业作为战略性新兴产业提升到国家战略推动层面，给予宏观政策支持，市场前景巨大，企业家对未来发展充满信心。
5、要素保障和服务支撑
研发支持，人才支持，金融支持，园区载体支持（土地、环保）
三、我市如何培育重点产业政策建议
1、产业规划导向，定位准确，布局合理，保障有力
总体规划、单项规划，用1-2年时间制定产业规划
2013年，联合南京航空航天大学编制出台了《市航空制造产业发展规划纲要》。《规划纲要》明确我市航空产业布局、发展重点和目标。2012年，为加快我市航空航天产业发展，编制了《市航空制造产业发展规划纲要》（征求意见稿）。
2、如何强化政策扶持
国家、省、市、县区四级政策
3、要素配套保障
人力支持，公共服务平台
船舶与海洋工程产业
1、产业规模，产出，投资
全市拥有船舶及配套企业95家，其中，造修船企业30家，具有万吨以上造修船能力的企业7家；船舶配套企业65家。2013年，船舶与海洋工程产业实现销售收入243.1亿元，位居南通、泰州、扬州、南京之后，列全省第五，占规模以上工业比重的5%，其中销售收入过亿元的企业11家。2012年1-8，实现销售188.48亿元，同比增长16.3%，利税9.4亿元，同比增长4.5%，利润7.5亿元，同比下降3.6%。截至目前，全市船舶与海洋工程在建重点项目9个，总投资94.62亿元，累计完成投资10.75亿元，同比下降33.62%。
2、主要产品
船舶产品：海洋工程船、全回转工程船、液货运输船、散货船等。
配套产品：中低速柴油机及发电机组、螺旋桨、船舶电器、船舶电气与自动化控制系统、船舶救生装置、船用锚链、船舶辅机、甲板机械、舾装件、海洋系泊链、海洋平台吊机及救生装置、海洋工程大型结构件等产品。
3、规上企业，龙头企业和基地型企业
规上企业44家，龙头企业5家，省船厂（集团）有限公司、新韩通船舶重工有限公司、中船设备有限公司、鼎盛重工有限公司、赛尔尼柯电器有限公司。
4、市场份额，至少20%以上，单个企业产量，技术
省船厂（集团）有限公司的高技术海洋工程船和全回转工程船两大产品，国内市场占有率高达70%以上，创造了27项中国第一，位居全国同行业之首，2013年，完成工业总产值28.6亿元，实现销售共计20.1亿元，利税6.5亿元。
中船设备的中速柴油机国内市场占有率第一，2013年，实现主营业务收入14.03亿元元，利润1.20亿元元，同比增长16.4%，连续四年利润总额超亿元。在柴油机及动力系统集成、发电机及电气系统集成、海洋工程机电等领域处于全国领先水平。
赛尔尼柯电器有限公司的高端船舶和海洋工程配电板连续五年国内市场占有率第一并进入国际前列，2013年，实现销售3亿元，在船舶与海洋工程电气与自动化控制等领域处于世界先进水平。
中船瓦锡兰螺旋桨有限公司的船舶螺旋桨国内市场占有率超过40%，2013年，实现销售5亿元，在螺旋桨与轴系设计制造、船舶动力打包集成等领域处于世界先进水平。
正茂集团的海洋工程系泊链国际市场占有率超过20%，2013年，实现销售3.1亿元，在海洋工程系泊链设计研发处于国内领先水平。
5、品牌
省著名商标：“蓝波”、“赛尔尼柯SaierNico”、“三星及图”、“三山”图形
名牌产品：“威和”桥式起重机
6、区域布局
这一成功令一直紧张注视“好奇”号的美国国家航空航天局火星项目团队异常兴奋。在得知“好奇”号成功登陆火星后，美国总统奥巴马表示，“好奇”号是迄今登陆其他星球最为复杂、精密的移动实验室，标志着科技空前进步，表明即便是最艰难的挑战也无法抵挡创新和决心的脚步。奥巴马的科学顾问霍德伦认为，这是人类在太空探索上迈出的巨大一步，是一项无与伦比的成就。
这是美国国家航空航天局所发射的探测器第七次在火星着陆。“好奇”号着陆在火星盖尔陨坑内一块平坦地面，所载的一台照相机捕捉了着陆瞬间情景。对此连称“漂亮”的美国国家航空航天局局长博尔登说，“好奇”号的轮子已经开始为人类踏足火星开辟道路。
在“好奇”号登陆火星的过程中，最令人揪心的惊险过程当属进入火星大气层后的下降和着陆。在短短7分钟内，“好奇”号的时速由约2万公里下降至零，且无法人为控制，完全由一项最新着陆技术自行完成，其间充满不确定性，任何一个微小失误便将导致全盘皆输，因此美国国家航空航天局称之为“恐怖7分钟”。
此外，由于“好奇”号所发出的信号需要围绕火星运行的另外3颗探测器中转，“好奇”号着陆的信号最快也要在14分钟后才能传递到美国国家航空航天局地面控制中心。这一“度秒如年”的等待更使这一着陆的成功令人欣喜异常。
在火星表面着陆约两小时后，“好奇”号探测器发回了一张有关其“新家”盖尔陨坑的高分辨率黑白图片。“好奇”号还将发回更多图片，并将传回彩色图片。人类也因此能够更为真切地了解火星景象。
据了解，此次“好奇”号的任务目标是搜寻碳、氮、磷、硫和氧等基本生命元素，但没有计划搜寻生物或化石微生物。未来将岩石和土壤样本带回地球后，人们才能最终确认火星是否确有生命存在。
此次“好奇”号之所以选定在盖尔陨坑着陆，是因为有迹象表明，那里曾经有水存在，盖尔陨坑旁的高山富含矿物质。在经过几周“身体检查”后，“好奇”号将开始行走并登山，使用机械臂等钻探岩石、采集土壤，开展查看是否有微生物生长环境等科研工作。
火星一直被称为宇宙飞船的墓地。自上世纪60年代以来，美国、苏联及欧洲等一直进行火星探索活动，但多数失败。耗资25亿美元的“好奇”号是美国国家航空航天局一次代价最为高昂的“豪赌”，其成功与否事关美国国家航空航天局今后发展前景。由于经费紧张，美国国家航空航天局已经停止与欧洲航天局原定于2018年联合登陆火星计划。欧洲航天局因此决定与俄罗斯联手进行相关领域合作。
美国国家航空航天局希望“好奇”号此次登陆火星后能有重大发现，为今后宇航员登陆火星打好前站。
（综合8月7日《人民日报》和《北京日报》）
花 絮
美华裔少女为“好奇”命名
2009年5月27日，美国宇航局宣布，堪萨斯州小学6年级12岁的华裔学生马天琪在美国太空总署举办的为火星探测器命名的作文比赛中获得冠军，得以用“好奇”命名美国下一代火星探测器。
关键词：低膨胀高温合金；发展；Fe-Ni-Co；性能；因瓦效应；时效硬化；分析
中图分类号：D993.4 文献标识码：A 文章编号：
现代低膨胀高温合金发展，是以因瓦效应以及时效硬化的发现为基础的，在上世纪70年代，随着国内航空航天事业的快速发展以及社会经济发展中能源危机的日益严重，逐渐为低膨胀高温合金在航空航天领域中的应用以及发展进步，提供了重要的契机。在低膨胀高温合金的发展历程中，最早出现的商用Fe-Ni-Co系列合金，在通过使用Nb以及Ti进行强化，去除Al并加入Si等一系列成分变化后，对于原有的商用合金材料的应力加速晶界氧化脆性进行明显改善后，使得低膨胀高温合金在航天航空领域中的应用得到大量的突破。后来，为了改善低膨胀高温合金的抗氧化以及裂纹扩展速率等性能，又进行了相关的新合金系研究，形成了以Inconel 783合金为主的Fe-Ni-Co-Al-Cr系合金与以Haynes242合金为主的Ni-Mo-Cr系合金的研究主流，使得低膨胀高温合金能够在750度的高温环境中仍能够实现完全的抗氧化功能和作用。
1、低膨胀高温合金的发展分析与概述
1.1 低膨胀高温合金的发展基础分析
在现代低膨胀高温合金的发展历程中，低膨胀高温合金的发展是以“因瓦效应”以及“时效硬化”现象的发现为发展基础的。在19世纪90年代后期，法国的一位研究学者发现Fe-Ni合金中的Ni成分含量在合金所有成分含量的36%左右时，合金的热膨胀系数会出现最低值情况，促成了因瓦合金的提出，它为低膨胀高温合金的发展奠定了一定的发展基础。随后，在对于低膨胀高温合金的发展研究中，由于精密仪器仪表行业以及电真空玻璃封装行业的发展需求，低膨胀高温合金以及定膨胀高温合金的的研究发展取得了较为突破性的发展与进步提升，在这一时期也先后出现了Fe-Ni系以及Fe-Ni-Co系、Fe-Ni-Cr系、Fe-Cr系等低膨胀以及定膨胀合金，也就是在低膨胀合金的这一发展过程与阶段时期，时效硬化现象被发现并研究提出，使得现代低膨胀合金发展的两大基础条件全部具备，并使得低膨胀高温合金随着时代的发展随之逐渐的发展起来。在现代低膨胀高温合金发展的两大基础条件中，时效硬化现象的发现提出，不仅使低膨胀高温合金的热稳定性能得到了显著的改善，并且也为低膨胀合金在航空航天中的应用创造了可能性。
1.2 商用Fe-Ni-Co系低膨胀高温合金的发展
在上世纪70年代，航空航天事业的迅速发展以及能源危机的日益加重，最终促成了商用低膨胀高温合金的出现产生。在航空航天领域发展中，应用低膨胀高温合金作为薄壁静子结构部件，比如机匣以及外环，或者是封严环、隔热环等，进行航空航天的生产制造应用，不仅具有生产制造控制部件间隙简单易行，并且能够减少航空航天机械设备的发动机零部件数量，降低发动机的重量以及生产制造成本，提高生产制造飞机的性能。随着商用低膨胀高温合金的出现，上世纪70年代初期，美国某公司推出了第一种商用低膨胀高温合金，主要是以Nb以及Ti、Al时效强化的Fe-Ni-Co基合金，这种低膨胀高温合金具有与Inconel 783系合金相近的优良抗拉强度，但是该类型商用低膨胀高温合金的热膨胀系数在Inconel 783系合金的热膨胀系数一半左右，能够应用于600度的高温环境中。在70年代中期，人们对于商用低膨胀高温合金进行了工艺以及成分上的研究探索，实现了添加Cr以及Hf、B成分，或者是降低合金中的Al含量来提高合金的应力加速晶界氧化脆性。随后，在80年代初期，对于低膨胀高温合金的发展研究中，又出现了第三代低膨胀高温合金，也就是Incoloy 909/CTX-909系合金，这类低膨胀高温合金在原有合金的基础上提高了对于Si的含量，最终形成该系列低膨胀高温合金，使合金的强度以及韧性、抗应力加速晶界氧化脆性、低膨胀系数等得到了良好改善。
1.3 抗氧化低膨胀高温合金的发展
在上世纪90年代，航空航天制造发展中，为了提高飞机发动机的效率，同时提高飞机发动机部件的工作温度，对于应用于航空航天领域飞机制造生产的低膨胀合金材料，也就提出了抗氧化以及高强度、低膨胀的要求，从而促进了抗氧化低膨胀高温合金的研究发展与应用实现。对于抗氧化低膨胀高温合金的发展研究，主要集中在对于Fe-Co-Ni系合金成分的调整研究以及对于Ni-Mo-Cr系低定膨胀系数合金的研究上，从这两个研究思路出发，在上世纪80年代末90年代初以及90年代中期，分别对于低膨胀高温合金有了新的研究与发展突破，实现了抗氧化性能好以及组织稳定、塑性损失小，工作温度可达到750度的低膨胀高温合金研究提出与应用实现。根据这一发展研究与应用趋势，低膨胀高温合金未来将集中于向抗氧化高强度低膨胀高温合金的研究与发展应用方向发展。
2、低膨胀高温合金在航空航天业的应用
在我国的航空以及航天事业发展中，都有对于低膨胀高温合金的应用实现，但是，两个领域中对于低膨胀高温合金的应用侧重点却有不同。首先，在航空领域以及行业应用中，由于低膨胀高温合金本身具有高强度以及低膨胀等性能特点，使得该类型的合金材料在进行航空设备发动机的转动部件与静止部件生产制造应用中，能够严格的进行生产制造部件间间隙与公差的控制，从而提高航空设备发动机能量的输出以及燃油效率，并且高强度的合金材料降低了飞机发动机的重量，使得低膨胀高温合金材料在燃气轮机以及蒸汽涡轮的密封环以及外环、隔热环、轴。机匣、叶片等结构部件制造中广泛应用。比如，CFM-56以及F101等发动机中都大量使用了低膨胀高温合金材料。而在航天领域中，低膨胀高温合金由于其特殊性能特征，在航天飞机的主发动机制造中，也被考虑应用。
3、结束语
总之，低膨胀高温合金是一种具有特殊和突出性能材料，在航天航空领域中有广泛应用，进行低膨胀高温合金材料的分析，有利于促进应用和发展，具有积极作用。
参考文献
[1]贾新云，赵宇新.长期时效对低膨胀高温合金GH783组织与性能的影响[J].航空材料学报.2006（4）.
[2]郭绍庆，李晓红，袁鸿，毛唯，颜鸣皋.低膨胀高温合金焊缝金属凝固行为的模拟预测[J].航空材料学报.2004（6）.
[3]孙雅茹，孙文儒，孙晓峰，郭守仁，刘正，胡壮麒.P的分布形态对一种低膨胀高温合金持久性能的影响[J].材料研究学报.2008（3）.
[4]贾新云，赵宇新，张绍维.热处理对GH783合金组织与性能的影响[J].材料工程.2006（1）.
一、瞄准地方资源发展前景，选择航空作为科技教育特色项目
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的要求，普通高中除了主要通过国家课程的教学外，还须开设一些内容丰富、形式多样的校本课程来实现育人目标。从培养一流高端科技后备人才的战略目标出发，根据学校情况和依托地方资源优势，选择突出某项特色，不但能使特色项目教育活动开展得更有深度，更具活力，而且可更好地实现我们的育人目标和促进学校的特色发展。
始于1998年的两年一届的珠海国际航空航天博览会，已经成为代表当今世界航空航天先进科技的主流和展示世界一流航空航天产业发展的盛会。每届航展的举办，不仅在珠海特别是在我校，都会掀起一股航空航天热。这使许多学生对航空航天产生了极大兴趣，甚至就此产生立志未来成为航空航天人才的热切愿望。在航展的带动下，许多新兴航空产业，如亚洲最大的珠海摩天宇飞机发动机维修企业、中航工业通用飞机产业和珠海雁洲轻型飞机制造有限公司等都陆续在珠海安家落户。特别值得一提的是珠海航空产业园于2008年破土动工。其将以“五基地一新城”作为骨架，将建中国最具综合竞争力的民用航空产业基地、世界著名的航空展览基地、国际一流的通用航空(公务机)制造基地、亚太地区综合性的航空维修基地和国内重要的民用航空数控加工基地。如今，珠海不仅具有以航空为特征的经济功能，而且具有以航空为特征的社会功能和城区形态，成为拥有相当一部分从事航空产业人口的、现代化的、宜居的珠海航空新城区，这就标示着珠海未来的航空产业有着巨大发展前景。珠海如此得天独厚的航空教育资源，使我们意识到选择航空科普作为我校科技教育中的特色项目是可行的。
二、依托地方资源优势，构建航空校本新课程
为满足学生对高新科技产业之现代航空业的喜爱，在构建航空校本新课程前，我们先对这些资源进行了一个选择、引入和转化的开创过程。在此过程中，我校根据教育目标采取寻找机会、及时跟进等办法，把一些优势资源逐步转化为航空科普教育校本新课程。
在我校开创的航空科技教育新项目里，航空爱好者们组织的航空航天俱乐部，是学生喜爱的一种活动组织形式。学生航空航天俱乐部实行“三自”管理模式，即由学生“自主管理、自我教育、自主发展”，自己选举产生俱乐部管理人员，自主策划一些活动。航空航天俱乐部名为“志翔”，是由学生自己命名的，意喻志在飞翔。我们在学校科技楼上配备了用于展示航空科普知识、组织学生动手制作、陈列学生活动成果的2间专用工作室，其中一间为探究室，安装了一架AU-1轻型飞机和一架直升飞机模拟器。高仿真度的操控、电子装置和前方投影显示屏，使“飞行员”登上驾驶室，就能身临其境地驾驶“飞机”从世界上任何一个著名机场起飞、降落。
为开展好俱乐部活动，我校积极寻找校外航空课程资源，分别与珠海雁洲公司、北京理工珠海航空学院等企业和院校签订航空科技教育基地的协议。根据协议。专业人员定期来校给俱乐部授课与讲座；指导我校教师编写航空科普校本课程；帮助学校进行航空科普设备的安装、调试和操作培训，举办航空科普夏令营等活动。在校友和社会各界人士的支持下，我校还设立了珠海一中航空俱乐部活动基金。
我校开设的航空校本课程还有航模制作，在现有本校科技教育专职教师基础上，我们专门聘请珠海市著名航模教练来给学生授课与指导。直接利用航展举办活动也是航空校本课程的--+突出亮点。航展期间学校除鼓励学生们利用假日前往观展外，还在校园内举办以航空科普为主题的科技节活动。如邀请航空专家来我校进行科普讲座和指导、举行航空知识航展摄影作品竞赛及有关航展主题征文活动等。
2008年珠海第七届航展期间，我们结识了中航集团领导和第一飞机设计研究院总设计师唐长红。在他们的帮助下，我校在2009年7月成功举办了西安航空夏令营。学生在中航集团第一飞机设计研究院、飞机试飞院和西安飞机设计研究院等三地，进行实地参观、学习和体验。活动中，我校航模队又跟他们的业余航模协会建立长期联系。我们邀请“小鹰500”民用飞机总设计师龚国政来校讲座，同时聘请他为“志翔”航空航天俱乐部专家顾问。就这样，我校航空科技课程资源链在这种机遇和跟进的开创过程中不断延伸发展。在学校航空科技教育校本课程实施中，最突出的是航展期间举办的大型主题活动。2008年11月第七届航展期间，我校在校体育馆与中航集团、中央人民广播电台中国广播网联合举办了“振翅长空、梦翔蓝天”航空知识擂台赛。
在科技创新活动中，我校航空爱好者用遥控航模创新研制的“智能警用直升机”获第21届广东省青少年科技创新大赛一等奖。使用遥控直升机模型为装载工具研制的“森林火情遥控探测装备”获得第25届珠海市青少年科技创新大赛一等奖，得到珠海市森林防火指挥部的赞扬和支持，并由市防火指挥部邀请当地航模厂家与学校合作共同参与继续研制，装备研制成功后将在本市乡、镇森林防火部门试用。
我校每年暑假期间举办的航空夏令营，是航空爱好者期盼的科普实践活动，继西安航空夏令营之后，我校在珠海雁洲轻型飞机制造公司内举办的“放飞梦想”航空科普夏令营，也是一次内容极其丰富的航空科普实践活动。活动中，学生们结合实物倾听了轻型飞机的构造、发动机工作原理和飞行原理的介绍，观看了发动机拆、装演示；在专家的指导下，观看了该公司生产轻型飞机的全过程；听专家讲座、观看内部录像资料；学习操纵APOLLOSM飞机模拟器飞行，并分组进行操纵比赛；进行航模制作及放飞比赛。整个活动过程中，学生亲身体验和操作实践的机会特别多，内容紧紧围绕航空，活动形式新颖、生动、直观。活动过后，学生都很有感触，并表示要立志航空事业的发展。
三、着眼经济社会长远发展，为国家培养后备人才
近年来，我国航空产业发展很快，但要从一个航空大国提升为航空强国，还需作出很大努力。如作为航空产业基础的我国通用航空还相当薄弱，据了解，到目前止，美国每百万人拥有通用飞机743架，巴西是56架，而我国只有0.5架，为此，我国通用航空产业应以更快的速度发展。珠海的国际航展、航空产业园、十字门商务区等国际产业的发展，吸引了海内外大批大型航空产业在珠落户。中航集团通用航空公司总部和中国通用航空研究院也都迁居珠海。珠海市立足当前着眼未来，在抓紧落实《广东省航空产业发展规划(2010-2025)》和《珠海航空产业园发展规划》时提出：要以航空业抢占新兴产业制高点。这预示着珠海航空产业将会以更快的速度发展，同时也急需更多的航空人才，特别是高端航空人才。
关键词：新材料 复合化 航空飞机 优势
中图分类号：V257 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）10（c）-0004-02
与铝合金结构、钢结构材料等传统材料相比，先进性复合材料在综合性能上更具优势，其用量成为了代表着航空航天先进性的一个标志，占据着重要的地位。我国若要在竞争激烈的世界市场中站稳脚跟并且不断向前发展，就要对先进性复合材料这一被全球强国重视的核心技术进行深入研究与重点发展。
1 先进复合材料的基本定义
先进复合材料，简称ACM，即是在进行主承力结构与次承力结构等加工过程中，可以运用的刚度性能以及强度性能≥铝合金等传统材料的一种复合材料，不但在质量的轻度上占据优势，其比强度、比模量都更加高，还具有抗腐蚀、耐高温与低温、减震隔音及隔热的良好性能，并且具有较佳的延展性，如今被大量地推广应用在建筑行业、机械制造行业、医学行业以及航空航天行业等领域中[1]。
2 先M复合材料的特点
作为当今时代的主导材料，复合材料有着以下一些特点：首先是可设计性与各向异性，根据构件的使用要求与环境条件，可以在设计环节进行合理的组分材料选择、材料匹配，并且通过界面控制尽可能地满足预期要求，达到工程结构所需性能的标准要求。传统材料的运用上常见的材料冗余问题也可以很好地避免，实现材料结构的效能最大化。其次，复合材料的构件和材料一起形成，提高了结构的整体性能，无需过多的零部件，实现了加工周期的缩短与成本的减少。然后，复合材料在其复合效应下形成新性能，并不存在单一材料或几种材料简单混合的性能缺陷问题。
再者，复合材料能产生很多功能，比如吸波和透波、防热和导电、透析和阻燃等等一系列功能，在结合其他先进技术的基础上，形成一种新复合材料，比如纳米复合材料、生物复合材料和智能复合材料等。最后，需要注意的是，在复合材料的成形过程中，其组份材料会发生物理变化与化学变化，使得复合材料构件性能在很大程度上依赖其复合工艺，难以准确地对工艺参数进行适当的控制，以至于性能具有较大的分散性。
3 先进复合材料在航空航天领域的应用
3.1 先进复合材料在无人机领域的应用
现代战争理念的改变，使无人机倍受青睐。无人机除在情报、监视、侦察等信息化作战中的特殊作用外，还能在突防、核战、化学和生物武器战争中发挥有人军机无法替代的作用。无人机的发展方向是飞行更高、更远、更长，隐身性能更好，制造更加简便快捷，成本更低等，其中关键技术之一就是大量采用复合材料，超轻超大复合材料结构技术是提高其续航能力、生存能力、可靠性和有效载荷能力的关键。
3.2 先进复合材料在民航客机的应用
复合材料在民机结构上的应用近年来取得较大进展。复合材料的优点不仅仅是质轻，而且给设计带来创新，通过合理设计，还可提供诸如抗疲劳、抗振、耐腐蚀、耐久性和吸/透波等其他传统材料无法实现的优异功能特性，增加未来发展的潜力和空间。尤其与铝合金等传统材料相比，复合材料可明显减少使用维护要求，降低寿命周期成本，特别是当飞机进入老龄化阶段后差别更明显。同时，大部分复合材料飞机构件可以整体成型，大幅度减少零件数目和紧固件数目，从而减小结构质量，降低连接和装配成本，并有效降低总成本。
3.3 先进复合材料在航空器领域的应用
功能材料在航天领域的应用更为广泛，其中最重要的是返回式航天器的表面热防护功能材料。中国材料研究学会学者唐见茂研究指出，航天飞行器（导弹、火箭、飞船、航天飞机等）以高超声速往返大气层时，在气动加热下，其表面温度高达4 000 ℃～8 000 ℃；固体和液体火箭发动机工作时，燃烧室产生的高速气流冲刷喷管，烧蚀最苛刻的喉衬部位温度瞬间可超过3 000 ℃。
4 结语
通过以上的研究可以发现，随着航空航天技术的飞速发展，对材料的要求也越来越高。一个国家新材料的研制与应用水平在很大程度上体现了其国防和科研技术水平，因此许多国家都把新型材料的研制与应用放在科研工作的首要地位。新型航空航天器的先进性标志之一是结构的先进性，而先进复合材料是实现结构先进性的重要基础和先导技术。我国将成为世界上先进复合材料的最大用户，笔者认为，我国应该针对国外技术封锁与国内技术储备不足的国情，不断地自主创新，努力探索原材料、设计问题，运用理论、低成本技术以及政策支持等一系列的解决方法，不断提高航空航天器的结构先进性，不断加强对先进复合材料先导技术的研究与发展。
参考文献
关键词：实时系统；卫星应用；实现
1 概述
美国航空航天局地球观测数据和信息系统（EOSDIS）提供了丰富的有助于支持大气、海洋、陆地科学研究的数据和产品。地球观测系统（EOS）在Terra、Aqua、Aura卫星上的探测设备每天都进行全球探测，探测数据会在8到40小时的观测时间内被加工成高水平的“标准“产品提供给用户使用，主要是地球科学研究人员。然而，旨在利用地球观测系统的近实时数据，进行包括数值天气预报和气候预测预报、自然灾害、生态或外来物种种群、农业、空气质量监测，防灾减灾和国土安全研究和应用的应用用户、业栈构和研究人员，相比通常的科学研究过程，需要数据的时间更为紧迫，通常在3小时以内，而且为了近实时的数据访问也愿意以牺牲产品质量为代价，针对这一需要，美国国家航空航天局为地球观测系统开发出了陆地、 大气近实时探测能力（LANCE）。
2 LANCE的起源
地球观测数据与信息系统（MODIS）起初并不是为了满足近实时用户合理延时的数据需求而设计的。2002年，美国国家航空航天局、国家海洋和大气管理局（NOAA）和国防部（DoD）联合倡议在卫星观测3小时之内向国家海洋和大气管理局（NOAA）卫星用户提供来自地球观测系统的观测数据。然而，随着2001年在蒙大拿州发生的森林火灾，美国林业局（USFS）开始例行要求提供来自中分辨率成像光谱仪（MODIS）实时观测的火情数据。针对这一要求，在美国林业局提供部分支持的情况下，开发了中分辨率成像光谱仪（MODIS）陆地快速反应系统。这个系统利用了来自美国航空航天局NOAA系统的1级数据，提供了易于观察聚焦活动火区的图像。随后这一系统被继续开发，有关洪水、农业和空气质量监测的图像都可以向用户提供。正当地球观测系统数据处理和数据产品提供趋于成熟的时候，来自美国国家航空航天局的其他用户对请求访问近实时数据的兴趣日渐浓厚。在美国航空航天局NOAA系统老化和地球科学相关应用领域近实时数据需求不断增长和扩展的情况下，美国航空航天局地球科学部门（ESD）决定在地球观测数据与信息系统中实现一种近乎实时的探测能力。
在现有地球观测数据与信息系统（MODIS）探测能力的基础上，美国航空航天局地球科学部门（ESD）资助了LANCE系统的开发。LANCE包含了特殊的数据处理单元、地球观测数据与信息系统共处的数据中心和数据处理设备。这些数据处理单元使用优化的科学算法加快了EOS数据和业务系统（EDOS）之间的数据传输，从而将近实时的数据提供给用户。飞行、研究和分析、应用科学项目在美国航空航天局ESD内部联合赞助了LANCE系统的发展。
3 LANCE的体系结构
LANCE的体系结构利用了现有的近实时卫星数据处理系统，该系统由戈达德空间飞行中心（GSFC）的地球科学数据和信息系统 （ESDIS）项目组管理。近实时数据当前覆盖中分辨率成像光谱仪（MODIS）、臭氧监测仪（OMI）、大气红外探测仪（AIRS）、微波临边探测器（MLS）、高级微波扫描辐射计-地球观测系统（AMSR-E）。LANCE的每个单元直接分发数据到终极用户，减少了等待时间。LANCE维持了一个中央网站，方便为用户提供数据和服务。每个单元还计划使用网络冗余、电源和服务器基础架构，以确保数据和服务的高效使用。
LANCE是EOS地面系统（请参见图1）的一部分，LANCE的所有数据都来自Terra、Aqua或基于Aura卫星的设备。新墨西哥州通过跟踪数据中继卫星系统（TDRSS），Terra卫星的仪器数据被下行到白沙试验场。Aqua和Aura卫星的仪器数据被下行到在挪威和阿拉斯加的极地地面站（PGS）。来自三个卫星的数据会被EDOS加工成0级数据，并分发给LANCE的处理单元处理成高级别的产品，整个过程一般在观测后30分钟至两小时内完成，然后每个单元会把原始数据处理成为更高水平的数据产品并提供给用户使用。
美国宇航局戈达德飞行中心（GSFC）四个处理单元，即：地球科学数据和信息服务中心（GES DISC）、臭氧监测仪（OMI）科学调查员领导处理系统（SIPS）、高级微波扫描辐射计-地球观测系统（AMSR-E）领导处理系统（SIPS）、中分辨率成像光谱仪（MODIS）自适应处理系统 （MODAPS），一般在卫星观测后30分钟至两小时内，会接收从卫星下行经过地面站传输的缓冲数据或来自延展磁盘操作系统（EDOS）基于会话的生产数据集，然后每个单元会将原始数据处理成更高级别的数据产品并提供给用户。
4 LANCE产品
依靠美国航空航天局在科学算法和产品上的重大投资，LANCE利用近实时数据开发的应用产品具有很强的实用性。从较低级别的数据产品，如标准化的地理定位辐射到更高级别的产品如海冰范围、 雪盖和云层覆盖，用户已经把LANCE数据整合进了预测模型和决策支持系统。表1显示由仪器设备得到的当前近实时产品的类别。
4.1 示例：加速MODIS产品
为了加快数据输入的实时有效性以便于开发近实时MODIS产品，标准数据处理方式经过了多次改进。第一，在标准处理过程中，加入了Terra卫星的姿态和星历数据，而不是飞行动力学系统 （FDS） 产品数据。第二，在标准处理过程中，基于地面姿态确定（GBAD）Aqua姿态和星历数据的缓冲率数据被使用了，而不是24小时全天候飞行动力学产品数据。第三，某些二级代码已修订产品规则以放宽对辅助数据产品的要求。科学团队成员通过制定或审查所有针对标准处理软件的改进方法，来确保在延迟时间要求范围内取得最高水平的达标数据。所有LANCE产品都有类似的科学团队参与其中。
4.2 产品质量
LANCE产品在提供给用户使用之前经过了全面测试和与科学产品的对比，继续从上一节中的MODIS示例，图2比较了来自MODIS 近实时产品和科学产品，科学产品和近乎实时的数据产品之间的差异特征揭示了一些细微的差别，然而总的一致性较高。虽然尽一切努力来创造高品质近乎实时的产品，然而当时间延迟不是关心的主要问题时，还是应该使用科学品质的产品。
图2前两幅图并排比较显示的是在中西部地区陆地表面反射颗粒，产品之间似乎没有差别，然而仔细观察近实时图像后，会发现在五大湖西部有稍多薄雾。相比之下，后两幅图并排比较的是具有同一颗粒物云层的云顶温度，可以发现在五大湖地区有非常明显的差异，这是由于产品对全球数据同化系统辅助数据的敏感性所造成的。
4.3 数据访问
应用程序用户在决策支持系统和领域中，要求及时、方便、可靠的近实时数据访问。以附近的实时数据。LANCE制定了全系统的需求服务，以确保用户可以获取近实时的产品。获得LANCE产品的主要途径是通过FTP和能够推送数据到用户系统的订阅服务。LANCE的所有数据均没有无限期的独占访问权并且是免费的提供的 ；然而，国际同行或其他机构提供的数据可能有与这些组织的谅解备忘录限制。
5 结束语
LANCE系y已在满足应用和业务团队对陆地和大气近实时数据日益增长的需求上取得了成功。美国航空航天局的地球科学司得以利用现有科学研究能力以一种及时的方式，为近实时工作团队提品和图像服务，以支持对灾害的实时监测。
在提供MODIS近实时数据早期努力的基础上，LANCE从四个附加设备发展成可以提品用了不到两年的时间。虽然基于一组不同的设备，每个都有其自己的特殊处理要求，LANCE还是成了一个常见的协作系统。通过中央门户网站的使用，LANCE给用户团队提供了一个共同访问点，同时提供自主开发的各个要素。ESDIS项目在继续完善LANCE系统，项目通过试验和从实践中取得的经验，来提高系统的质量和性能。美国国家航空航天局正在建立LANCE用户工作组来指导系统的开发，并创建相关论坛，分享经验，预计将进一步提高LANCE的性能。
参考文献
[1]Justice C. O.， Giglio L.， Korontzi S.， Owens J.， Morisette J. T.， Roy D.， Descloitres J.， Alleaume S.， Petitcolin F.， and Kaufman Y.， 2002. The MODIS Fire Products. Remote Sensing of Environment， 83， 1-2， 244-262.
29年前的1981年4月12日,在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心聚集着上百万人,而电视机前更是有成千上万观众屏住呼吸,等待发射时刻的到来,他们期待着美国第一架航天飞机――“哥伦比亚”号的发射,期待着见证历史的瞬间。
“哥伦比亚”号在欢呼声中咆哮着冲入太空,宇航员约翰・杨和克里平驾驶着这个有史以来最重的航天器揭开了航天史上新的篇章。几乎全世界的报纸都大篇幅报道了这次历史性飞行,并预言航天飞机时代来临之后,一次性使用的宇宙飞船时代即将终结。
然而目前来看,一次性使用的宇宙飞船将承担起繁重的航天运输任务,就算有新的航天运输手段出现,宇宙飞船也将与之并存相当长的时间,根据美国国家航空航天局的科学家估计,新型可重复使用的航天器在十年内尚不能达到规模效益,而一次性宇宙飞船的飞行至少要持续到2060年――也就是第一艘宇宙飞船苏联的“东方”号升空近100年之后,它的后继者还在飞行……
20世纪60年代,苏联在载人航天领域遥遥领先,加加林少校被称为人类进入太空的第一人,而“联盟”系列载人飞船和“进步”系列货运飞船的不断飞行极大刺激了美国人的神经。不过美国人很快发现,苏联人的飞船都是一次性的,因此1969年4月,美国国家航空航天局提出建造一种可重复使用的航天运载工具的计划。1972年1月,美国正式把研制航天飞机空间运输系统列入计划,确定了航天飞机的设计方案,即由可回收重复使用的固体火箭助推器、不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的轨道器三个部分组成。
经过五年时间,1977年2月,一架航天飞机轨道器“企业”号完成建造,由一架经过特别改装的波音747飞机驮着进行了机载试验。四年后,第二架航天飞机“哥伦比亚”号开始正式执行穿梭地球与太空的任务。
虽然世界上有许多国家都陆续进行过航天飞机的开发,但只有美国与苏联实际成功发射并回收过这种交通工具。
1986年1月28日,“挑战者”号在升空73秒后爆炸,七名宇航员全部罹难,美国民众陷入对航天飞机安全的恐慌之中,此后美国国家航空航天局暂停了航天飞机发射任务。直到1988年9月28日,“发现”号再次升空,航天飞机飞行回到正轨。但关于航天飞机安全性的争论从来没有停止过。2003年2月1日,“哥伦比亚”号在返回地面过程中于空中解体,七名宇航员全部罹难。
“哥伦比亚”号航天飞机失事后,一些对航天飞机计划持反对态度的批评人士纷纷指出,航天飞机的发射和维护成本实际上比美国国家航空航天局原先预想的多得多,而且也复杂得多,与此同时航天飞机的作用却越来越有限。出于安全考虑,很多航天飞机原本应该执行的任务被束之高阁,转而执行类似货运飞船的任务,但使用航天飞机给国际空间站运货成本太高,合计下来每磅货物的运输成本高达两万美元。昂贵的成本和较高的事故率压垮了航天飞机。
为了寻求经济而有效的往返于天地之间的运输系统,世界各国都提出要研究自己的空天飞机系统。所谓“空天飞机”,就是一种既能在大气层内航行,又能在大气层外航行的飞行器。据估计,使用空天飞机之后每次发射费用将降低到目前的运载火箭和航天飞机发射费用的1/5～1/10。
因为地球的能量来自太阳辐射能量的不到万分之一，经过亿万年的地质运动和各种变化，这些能量以生物能量的方式Υ化石中，变成了今天我们赖以生存的煤、石油、天然气等能源。而地球上的各种金属，更是完全无法再生的资源。所以地球上的资源其实是有限的。
然而随着人类征服太空脚步的加速，这些能量已经远远无法满足人类的需求。即便把太阳的所有能量全部利用完毕，比起宇宙中的其他大型恒星蕴含的能量来说，也只是九牛一毛而已。地球人口在不断增长，而消耗的总能量又以几何级数增长，人类势必会把地球之外的资源纳入视线。
只是在小行星带中，科研人员就发现了巨量的资源，动辄数万吨的纯钻石小行星、纯金小行星、纯铝小行星……美国航空航天局已经提出了前往小行星的星际采矿计划，对它们的开发极有可能颠覆整个人类的资源结构。单单一颗月球，月壤中就含有天量的氦-3同位素，对它开发将能维持人类目前能源需求达数万年。又有证据表明，地球上所有的水，都有可能来自一颗古老的彗星……
比起广袤的宇宙，人类实在太过渺小，我们永远不知道会有多少资源等待开发。就好比19世纪的人类，都认为鲸鱼油是唯一的照明原料，人人都在担心大肆捕杀鲸鱼使之灭绝后，人类是否会进入黑暗时代。但后来煤油的出现彻底颠覆了人类这一认知。而如今高度电气化的时代，电力已经照遍了世界每一个角落，煤油和蜡烛早已淹没在历史中。所以我们的未来，一定会被太空里的资源进一步改变！
人类生存区域的极大扩展
假如以人类的“眼见为实”来衡量，人类离地球最远的纪录是“阿波罗13号”登月时的40万千米。而在2013年基于哈勃望远镜的观测，科学家明确已知的宇宙半径是137.98±0.37亿光年。如果用同样的比例作比较，相当于一个中国人从山东的海岸开始探测占了地球三分之一面积的太平洋，那么他大概从海岸出发前进了5.82×10-11米，还要再走10倍距离才能走过第一个水分子！
即便是已经飞到了太阳系边缘的太阳系使者“旅行者1号”，也只是处在距离太阳120亿千米的地方。而光是在太阳系里，就不仅拥有可能实现未来星际移民的类地行星火星，还拥有已经明确发现水源和地下海洋的土星/木星冰冻卫星们（欧罗巴、恩克拉多斯、泰坦等）。除此之外，人类在太空的不断探索中还发现了类太阳系星系、类地行星的踪迹。
如今，人类的能源利用主要被局限在生物和化学能源（煤、石油、天然气）领域，核能和太阳能的利用能力还远远没有占据主导地位。但随着科技的进一步发展，电推进、核动力火箭都被列入了研究日程中，它们的成功研发将意味着人类探索太空的速度急速提升。彼时，人类对太空的开发，将会极大超越目前的地月系统，星际移民、超大型空间城市将不再是梦想。
日常生活的改变
航空航天技术是人类工业文明的皇冠，创造了大量的高新科技，这些技术转入民用化将会继续改变人类的生活。如今，我们出门必备的GPS导航系统、观看卫星电视直播的实时信号、高精度的地理信息等，都来自天上的各大卫星系统。
而近几十年来，只要是关于地球的研究，无论是电离层、热层和对流层等大气研究，还是海洋洋流、潮汐、厄尔尼诺、冰层融化等海洋研究，抑或是资源勘探、灾害预报等陆地研究，都需要依托先进的卫星技术。
更重要的是，航空航天技术也极大地带动了一系列产业的发展。阿波罗登月和航天飞机计划曾极大地推动了美国芯片、集成电路和电子计算机行业的发展，也促使美国于冷战末期在这几个行业中奠定了绝对垄断的地位。而到了现在，它们已经转变为了我们生活中的手机、电脑、照相机。
按照Space-X、毕格罗、蓝色起源目前的研究成果，短短十年内，我们就能花上几万块钱体验一次太空之旅，用着全球覆盖的免费Wi-Fi网络，与地球上的亲朋好友通过网络聊天分享感受。航空航天还在继续发展，这些影响还会持续加速，更多的技术也将会不断反哺在我们的日常生活中。
不再孤独的人类
一只住在西伯利亚某个山洞中的虫子，永远不知道这个地球竟然有超过70亿的人类，因为它没有办法去探测余下的世界，也永远无法抵达那遥远的边界。宇宙对于现在的人类亦是如此，我们对它的了解极其有限却仍然无法离开。
可以确定的是，人类只了解了宇宙中一粒尘土般大小的区域――太阳系，就已经发现了大量生物可能存在的痕迹：有机物质、能量（太阳辐射、行星内部能量）、水。那么在余下的广袤的宇宙中，或许会存在一些与我们相当或者比我们强盛很多的生命，一切犹未可知，这大概是航空航天科技未来发展能够给我们带来的最大惊喜吧。
（文/毛新愿 荷兰代尔夫特理工大学航天工程博士在读）
