航空航天發展方向精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇航空航天發展方向范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

世界航天工業經過五十多年的發展，目前規模已相當可觀。在不同程度上建立了航天工業的國家和地區已有20多個，但在能力與水平上，各國的相互差距仍然很大。目前，世界航天工業主要分布在一些發達國家和大國，以美國最為發達，俄羅斯、歐洲和日本的航天工業也相當發達，發展中國家中，中國、印度、巴西等國的航天工業都有一定的能力和水平。

一、美國的航天工業

美國的航天工業經過數十年的發展已形成了龐大的科研生產體系，從事航天工業的員工人數近百萬人，其中科研和工程技術人員約占到總數的近80%。美國從事與航天有關的研究與咨詢活動的研究機構及學會等約有200多家。按照航天產品和導彈的總體、動力系統和電子設備三大部分的主要承包商統計，約有370多家公司；如果將有關設備、儀器儀表、地面設備、電子元器件及原材料企業也計算在內，則為航天產品配套的公司有1000多家。美國大型航天和導彈公司大多從事航空航天業務，同時經營多種業務，有雄厚的技術開發設計能力。

美國將空間開發與利用作為綜合國力新的增長點，確立了發展空間能力為基本國策，不斷加強國家對航天工業的協調，實施商業化空間政策，對民用和軍用航天計劃在技術開發、發射和服務支持方面進行最大限度的協作，并廣泛參與世界范圍的競爭。美國已形成了一套比較完善的航天與導彈工業管理體制?？偨y與國會為決策層，總統負責航天和導彈工業發展的戰略決策和方針政策，國會進行航天和工業管理的立法，監督政府有關部門的航天和導彈工業管理工作，并通過預算撥款和政策對航天和導彈工業進行宏觀調控。國防部與國家航空航天局（NASA）為計劃層，國防部是軍用航天和導彈的主管部門，NASA是美國民用航天活動的政府主要管理部門，并承擔部分軍用航空航天計劃，NASA還與其它政府部門負責商業航天規劃的實施。承包商（工業界）、科研部門、大學等為實施層。

美國在航天工業上的投資遠遠超出其它國家，2001年達到288億美元，約占世界所有國家航天預算總和的75%。

到目前為止，美國不僅形成了龐大的航天和導彈研發、生產和管理體系，而且不論是航天運載工具和航天器、還是各類導彈，均形成種類齊全、型號繁多的體系。美國具有世界上最強大的航天運載能力，擁有重型、大、中、小型等多種系列運載火箭，目前只有美國的航天飛機是世界上唯一投入使用的可重復使用的運載器，在研的及預研的可重復使用的運載器數量最多時達到十幾種；美國載人航天和空間探測技術發展成熟，目前領導和管理著龐大而復雜的國際空間站工程，數十個空間探測器探測了月球、行星和星際，各類在軌的衛星門類齊全。自人類發射第一顆人造地球衛星以來，各國發射了5000余顆衛星，其中美國占了將近一半。

美國的航天和導彈技術始終處于世界領先地位，這與其長期保持雄厚的航天工業基礎和持續的創新能力分不開。航天與導彈技術屬于綜合技術和系統工程技術，需要以各專業技術為基礎。美國十分重視國防技術基礎的發展，國防部制訂的15項國防關鍵技術，其中12項都用于航天和導彈的研發。而這些關鍵技術的絕大多數在世界居領先地位。

二、俄羅斯航天工業

俄羅斯繼承了蘇聯大部分航天與導彈工業的科研設計機構和工業企業，保留了規模巨大航天與導彈工業的基礎，以及雄厚的科研、生產、試驗和應用能力。獨立后，俄聯邦政府給航天與導彈工業的財政撥款銳減，許多已列入航天與導彈計劃的研制和生產項目被取消或推遲，航天與導彈工業受到巨大的影響。但由于蘇聯航天與導彈工業的龐大規模和堅實的基礎，使俄羅斯至今仍然保持著一個實力僅次于美國、許多領域可以與美國并駕齊驅的航天與導彈工業強國的地位。

俄羅斯非常重視航天工業的發展，在經費有限，航天與導彈發展規?？s小的情況下，突出保證國家航天與導彈重點項目的實施和發展，繼續保持重點航天與導彈技術在世界的領先地位。俄羅斯將核威攝力量做為國家安全的基石，保持和發展包括新型戰略導彈在內的戰略核力量，確保獨立研制、生產先進戰略導彈系統的能力。鼓勵航天與戰術導彈產品的出口，積極開展國際航天合作。

目前，俄羅斯航空航天局直接管理著從事航天與導彈系統及相關部件研制的研究設計機構和生產企業一百多家，另有航空航天局內外的45家企業通過合作參與航天器與導彈的研制生產，還有一些俄羅斯與國外合資的航天企業。從事航天與導彈研制與生產的雇員近30萬。從獨立后的1992年至2000年底，俄羅斯共進行了316次航天發射，先后發射了454個各種軌道的航天器。近5年來，俄羅斯平均每年約進行20～30次航天發射，發射數量大約是蘇聯時期的1/3。俄羅斯的航天產品包括各種航天運載器、衛星和深空探測器、載人飛船與空間站，建立了完整的航天飛行控制與測量系統，開展了全面的航天應用與豐富空間科學研究活動，是美國之外全球航天產品最齊全、設施最配套的國家。俄羅斯已經形成種類齊全、產品配套的導彈武器系統?？傮w上說，在許多領域俄羅斯導彈武器系統在品種、技戰術水平上都可與美國匹敵。

三、歐洲航天工業

法國是西歐第一航天大國，也是美國和俄羅斯之后的世界第三航天大國。它擁有強大的運載火箭與航天器制造能力和類型較齊全、規模較龐大的導彈研制生產能力。法國航天和導彈工業的規模在西歐居第一位，從業人數和銷售額均高居西歐各國之首。法國能獨立或為主研制各種大型運載火箭，通信、偵察和對地觀測衛星，較大型航天器以及各種類型的導彈，共研制過或正在研制約5個系列的運載火箭、約15種型號的衛星、3種型號的航天器和約60種型號的導彈，具備總體設計、推進、制導、結構、防熱等分系統設計與研制以及電池、火工品等零部件研制能力。法國研制生產的各種運載火箭、衛星 、航天器和導彈具有較高的技術和應用水平。其中，通信和遙感衛星性能接近世界先進水平，并帶頭打破了美國對國際商業通信衛星研制市場的壟斷，成為“阿拉伯衛星”和“土耳其衛星”的主承包商；反艦導彈、防空導彈、空空導彈的性能基本接近或達到美國同類武器系統的水平。法國航天大型企業的基礎雄厚、設備精良、技術先進，如在“阿里安”火箭總裝車間擁有現代化的機器人、加工中心、CAD／CAM、數學仿真、模擬仿真等設備，其設計、研制、管理手段均非常先進。

英國航天和導彈工業的規模，在西方國家中處于前列。英國有比較配套的航天工業產業結構和產品結構，研發、生產能力與水平在西方國家中處于前列。英國航天工業的研發和生產注重選擇重點發展方向，主要是在對地觀測衛星、小衛星和衛星軟件等領域的研發、生產中具有很強的實力；在通信衛星技術領域的研發中處于世界先進水平；能獨立研發、生產衛星整星和探空火箭，但不能獨立研發、生產運載火箭。英國雖然缺乏戰略導彈生產能力，但在戰術導彈領域，除了不具備獨立研制生產巡航導彈的能力外，其它戰術導彈不僅可以獨立研發和生產，而且其水平位居世界先進行列，至今已經生產了30多種型號的戰術導彈。英國的航天與導彈產品在國際市場上具有一定的競爭力，其中每年戰術導彈的出口貿易額達10多億英鎊。

德國近年來在航天器系統設計、制造、管理和工程總承包方面積累了豐富的經驗，掌握了許多領域的關鍵先進技術。在單、雙組元液體推進系統，硅太陽電池及復合材料電池板，衛星姿控系統，行波管放大器，光學儀器，電火箭發動機技術等領域擁有世界一流技術。在大型運載火箭第二級液體芯級、液體捆綁助推器、上面級液體火箭發動機、姿控發動機和火箭結構件的研制上具有豐富的經驗。德國具有應用衛星和科學實驗衛星整星研制的能力，并擁有很高衛星制造水平，尤其在衛星太陽電池系統、姿控系統、光學儀器、衛星通信有效載荷、衛星單組元和雙組元推力器及電推進系統領域擁有先進水平。德國近年來積極參與了歐洲阿里安4、阿里安5運載火箭的研制和生產，并自己研制了哥白尼德國郵政衛星。德國不生產戰略導彈產品，研制的導彈產品主要有地空導彈、空地導彈、空空導彈、反艦導彈、反坦克導彈等。

意大利航天與導彈工業規模在西歐排名第四位。意大利的航天工業在歐洲具有較先進的技術水平，能夠獨立開發衛星系統和輕型運載火箭。在大型運載火箭固體助推器、衛星平臺、衛星通信高頻技術、通信衛星有效載荷、衛星天線、遠地點發動機領域位于歐洲前列。意大利作為主承包商研制的典型衛星型號有意大利衛星-1、-2通信衛星，阿蒂米斯先進中繼和技術衛星，宇宙-昴星團衛星，米塔科學小衛星。與其他國家聯合研制的航天器有多種型號。意大利目前作為主承包商正在研制維加輕型運載火箭；參加了國際空間站項目，承擔了多功能增壓后勤艙（MPLM）等重大項目的研制。在導彈領域，主要通過與法國、德國、英國和美國等國家合作的方式研制生產戰術導彈，產品包括反艦導彈、防空導彈、空空導彈、空地（艦）導彈和反坦克導彈。

篇(2)

從20世紀末，汽車行業的競爭已從單一的性能競爭轉向性能、環保、節能等多元綜合競爭。僅就汽車發動機而言，為應對世界能源危機和減少對環境污染，其研究開發工作已側重于降低油耗、減少排放、輕質及減少磨損等方面，在這些研究中優化技術將得到廣泛的應用。近年來，汽車發動機優化工作是根據航空航天發動機所建立及應用的優化技術，并已經取得了一定的進展。

1　對汽車發動機優化技術的研究和應用現狀

目前各類發動機研發工作的共同重點包括降低油耗、減少排放、減輕質量以及減少磨損等，為了達到這些目標，在發動機設計中應用優化技術是一個重要的手段。當前發動機的優化工作主要在發動機結構、材料、燃料及燃燒、排放以及多學科優化等幾個方面展開。

第一方面對發動機結構及材料優化技術：發動機結構優化主要是優化關鍵零部件的形狀以改善發動機性能。新型復合材料如碳化硅、氮化硅、氧化鋯、石墨及合成石墨等不斷用于發動機結構。通過建立發動機復合材料葉片各截面應力應變解析式和最大應力準則，對葉片進行最大強度的優化分析。第二方面是對發動機燃燒優化技術：隨著世界能源問題和環境污染問題的日趨嚴重，汽車作為污染環境和消耗能源的大戶，備受人們的關注。發動機燃燒過程直接影響節能和環保，對發動機燃燒過程優化的研究越來越受到重視。主要是從噴射系統、進氣管系、燃燒室形狀等幾方面對其進行優化設計。在發動機燃燒噴射系統方面，借助于先進電子控制技術，能準確地調節燃油供給，優化噴油定時和噴油次數，控制氣缸內的混合狀態、燃燒室內的燃油分布，降低排放污染。對新型脈動式電控燃油噴射系統的噴射定時問題，研究了發動機直接噴射技術的優化問題。第三方面是發動機多學科優化技術：發動機設計以結構、熱力、燃燒、強度、振動、流體、傳熱等多個學科為基礎，可變因素多，隨機性大，是一個可變互耦系統的優化問題。多學科設計優化通過充分利用各個學科之間的相互作用所產生的協同效應，獲得系統的整體最優解，主要體現在在以下幾個方面。第一是：多目標優化，發動機的優化涉及到多個目標，與單目標優化問題不同的是這些目標函數往往耦合在一起，且每一個目標具有不同的物理意義和量綱。它們的關聯性和沖突性使得對其優化變得十分困難。多目標優化方法可以分為如下兩大類并且已在發動機的優化設計中得到了應用；第二是不確定性優化：在發動機的生產及實際使用中，總是存在著材料特性、制造、裝配及載荷等方面的誤差或不確定性。雖然在多數情況中，誤差或不確定性很小，但這些誤差或不確定性結合在一起可能對發動機的性能和可靠性產生很大的影響。對于此類不確定性問題的優化，傳統的優化方法已無法解決，而必須求助于不確定性優化方法。第三方面是多學科優化的方法與策略多學科優化的主要思想是在設計的整個過程中集成各個學科的知識，應用有效的設計優化策略及相應的優化方法，組織和管理設計過程。其目的是通過充分利用各個學科之間的相互作用所產生的協同效應，獲得系統的整體最優解。第四方面是優化算法：在發動機設計中用到的優化算法，既有常規優化算法，也有遺傳算法、人工神經網絡等智能優化方法。

2　發展方向

以節能和環保為主要目標的汽車發動機綜合優化技術是以后的研究重點，主要在以下幾個方面：第一是汽車發動機優化設計方法，在以節能、環保為主要目標的綜合最優前提下，根據汽車發動機設計特點，通過系統分解工作，建立起汽車發動機的物理分析模型及優化數學模型；在上述工作基礎上，比較、選擇高效的多學科多目標優化方法；最終開發出汽車發動機多學科多目標優化設計系統。汽車發動機設計是一項復雜的系統工程，包括燃燒、傳熱、結構、強度、振動、壽命、傳動、、電氣、工藝及材料等眾多學科，具有大量的不確定性參數，而且很多參數很難獲得其概率分布，所以未來開發區間數優化方法用于發動機的優化將是一個很有發展前景的方向。第二是汽車發動機優化設計問題，汽車發動機的關鍵零部件如氣缸、活塞、曲軸、連桿及渦輪增壓器等的設計對發動機的性能有很大影響。這些零部件的優化設計，可以提高發動機的性能、壽命和可靠性，從而降低成本、提高經濟性。隨著發動機質量越來越輕，而其功率和轉速不斷提高，振動和噪聲問題越來越突出，對發動機的減振系統進行優化也是一條提高車輛整體振動性能的有效途徑。發動機的燃燒和排放系統直接影響到發動機的燃油經濟性、噪聲、排放等重要指標，影響到汽車的節能與環保性能。