發(fā)布時(shí)間:2024-01-24 16:59:42
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇航空航天進(jìn)展,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:低膨脹高溫合金;發(fā)展;Fe-Ni-Co;性能;因瓦效應(yīng);時(shí)效硬化;分析
中圖分類號(hào):D993.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
現(xiàn)代低膨脹高溫合金發(fā)展,是以因瓦效應(yīng)以及時(shí)效硬化的發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)的,在上世紀(jì)70年代,隨著國(guó)內(nèi)航空航天事業(yè)的快速發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中能源危機(jī)的日益嚴(yán)重,逐漸為低膨脹高溫合金在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用以及發(fā)展進(jìn)步,提供了重要的契機(jī)。在低膨脹高溫合金的發(fā)展歷程中,最早出現(xiàn)的商用Fe-Ni-Co系列合金,在通過使用Nb以及Ti進(jìn)行強(qiáng)化,去除Al并加入Si等一系列成分變化后,對(duì)于原有的商用合金材料的應(yīng)力加速晶界氧化脆性進(jìn)行明顯改善后,使得低膨脹高溫合金在航天航空領(lǐng)域中的應(yīng)用得到大量的突破。后來,為了改善低膨脹高溫合金的抗氧化以及裂紋擴(kuò)展速率等性能,又進(jìn)行了相關(guān)的新合金系研究,形成了以Inconel 783合金為主的Fe-Ni-Co-Al-Cr系合金與以Haynes242合金為主的Ni-Mo-Cr系合金的研究主流,使得低膨脹高溫合金能夠在750度的高溫環(huán)境中仍能夠?qū)崿F(xiàn)完全的抗氧化功能和作用。
1、低膨脹高溫合金的發(fā)展分析與概述
1.1 低膨脹高溫合金的發(fā)展基礎(chǔ)分析
在現(xiàn)代低膨脹高溫合金的發(fā)展歷程中,低膨脹高溫合金的發(fā)展是以“因瓦效應(yīng)”以及“時(shí)效硬化”現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為發(fā)展基礎(chǔ)的。在19世紀(jì)90年代后期,法國(guó)的一位研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)Fe-Ni合金中的Ni成分含量在合金所有成分含量的36%左右時(shí),合金的熱膨脹系數(shù)會(huì)出現(xiàn)最低值情況,促成了因瓦合金的提出,它為低膨脹高溫合金的發(fā)展奠定了一定的發(fā)展基礎(chǔ)。隨后,在對(duì)于低膨脹高溫合金的發(fā)展研究中,由于精密儀器儀表行業(yè)以及電真空玻璃封裝行業(yè)的發(fā)展需求,低膨脹高溫合金以及定膨脹高溫合金的的研究發(fā)展取得了較為突破性的發(fā)展與進(jìn)步提升,在這一時(shí)期也先后出現(xiàn)了Fe-Ni系以及Fe-Ni-Co系、Fe-Ni-Cr系、Fe-Cr系等低膨脹以及定膨脹合金,也就是在低膨脹合金的這一發(fā)展過程與階段時(shí)期,時(shí)效硬化現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)并研究提出,使得現(xiàn)代低膨脹合金發(fā)展的兩大基礎(chǔ)條件全部具備,并使得低膨脹高溫合金隨著時(shí)代的發(fā)展隨之逐漸的發(fā)展起來。在現(xiàn)代低膨脹高溫合金發(fā)展的兩大基礎(chǔ)條件中,時(shí)效硬化現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)提出,不僅使低膨脹高溫合金的熱穩(wěn)定性能得到了顯著的改善,并且也為低膨脹合金在航空航天中的應(yīng)用創(chuàng)造了可能性。
1.2 商用Fe-Ni-Co系低膨脹高溫合金的發(fā)展
在上世紀(jì)70年代,航空航天事業(yè)的迅速發(fā)展以及能源危機(jī)的日益加重,最終促成了商用低膨脹高溫合金的出現(xiàn)產(chǎn)生。在航空航天領(lǐng)域發(fā)展中,應(yīng)用低膨脹高溫合金作為薄壁靜子結(jié)構(gòu)部件,比如機(jī)匣以及外環(huán),或者是封嚴(yán)環(huán)、隔熱環(huán)等,進(jìn)行航空航天的生產(chǎn)制造應(yīng)用,不僅具有生產(chǎn)制造控制部件間隙簡(jiǎn)單易行,并且能夠減少航空航天機(jī)械設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)零部件數(shù)量,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的重量以及生產(chǎn)制造成本,提高生產(chǎn)制造飛機(jī)的性能。隨著商用低膨脹高溫合金的出現(xiàn),上世紀(jì)70年代初期,美國(guó)某公司推出了第一種商用低膨脹高溫合金,主要是以Nb以及Ti、Al時(shí)效強(qiáng)化的Fe-Ni-Co基合金,這種低膨脹高溫合金具有與Inconel 783系合金相近的優(yōu)良抗拉強(qiáng)度,但是該類型商用低膨脹高溫合金的熱膨脹系數(shù)在Inconel 783系合金的熱膨脹系數(shù)一半左右,能夠應(yīng)用于600度的高溫環(huán)境中。在70年代中期,人們對(duì)于商用低膨脹高溫合金進(jìn)行了工藝以及成分上的研究探索,實(shí)現(xiàn)了添加Cr以及Hf、B成分,或者是降低合金中的Al含量來提高合金的應(yīng)力加速晶界氧化脆性。隨后,在80年代初期,對(duì)于低膨脹高溫合金的發(fā)展研究中,又出現(xiàn)了第三代低膨脹高溫合金,也就是Incoloy 909/CTX-909系合金,這類低膨脹高溫合金在原有合金的基礎(chǔ)上提高了對(duì)于Si的含量,最終形成該系列低膨脹高溫合金,使合金的強(qiáng)度以及韌性、抗應(yīng)力加速晶界氧化脆性、低膨脹系數(shù)等得到了良好改善。
1.3 抗氧化低膨脹高溫合金的發(fā)展
在上世紀(jì)90年代,航空航天制造發(fā)展中,為了提高飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率,同時(shí)提高飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的工作溫度,對(duì)于應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域飛機(jī)制造生產(chǎn)的低膨脹合金材料,也就提出了抗氧化以及高強(qiáng)度、低膨脹的要求,從而促進(jìn)了抗氧化低膨脹高溫合金的研究發(fā)展與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。對(duì)于抗氧化低膨脹高溫合金的發(fā)展研究,主要集中在對(duì)于Fe-Co-Ni系合金成分的調(diào)整研究以及對(duì)于Ni-Mo-Cr系低定膨脹系數(shù)合金的研究上,從這兩個(gè)研究思路出發(fā),在上世紀(jì)80年代末90年代初以及90年代中期,分別對(duì)于低膨脹高溫合金有了新的研究與發(fā)展突破,實(shí)現(xiàn)了抗氧化性能好以及組織穩(wěn)定、塑性損失小,工作溫度可達(dá)到750度的低膨脹高溫合金研究提出與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。根據(jù)這一發(fā)展研究與應(yīng)用趨勢(shì),低膨脹高溫合金未來將集中于向抗氧化高強(qiáng)度低膨脹高溫合金的研究與發(fā)展應(yīng)用方向發(fā)展。
2、低膨脹高溫合金在航空航天業(yè)的應(yīng)用
在我國(guó)的航空以及航天事業(yè)發(fā)展中,都有對(duì)于低膨脹高溫合金的應(yīng)用實(shí)現(xiàn),但是,兩個(gè)領(lǐng)域中對(duì)于低膨脹高溫合金的應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)卻有不同。首先,在航空領(lǐng)域以及行業(yè)應(yīng)用中,由于低膨脹高溫合金本身具有高強(qiáng)度以及低膨脹等性能特點(diǎn),使得該類型的合金材料在進(jìn)行航空設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件生產(chǎn)制造應(yīng)用中,能夠嚴(yán)格的進(jìn)行生產(chǎn)制造部件間間隙與公差的控制,從而提高航空設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)能量的輸出以及燃油效率,并且高強(qiáng)度的合金材料降低了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的重量,使得低膨脹高溫合金材料在燃?xì)廨啓C(jī)以及蒸汽渦輪的密封環(huán)以及外環(huán)、隔熱環(huán)、軸。機(jī)匣、葉片等結(jié)構(gòu)部件制造中廣泛應(yīng)用。比如,CFM-56以及F101等發(fā)動(dòng)機(jī)中都大量使用了低膨脹高溫合金材料。而在航天領(lǐng)域中,低膨脹高溫合金由于其特殊性能特征,在航天飛機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)制造中,也被考慮應(yīng)用。
3、結(jié)束語(yǔ)
總之,低膨脹高溫合金是一種具有特殊和突出性能材料,在航天航空領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用,進(jìn)行低膨脹高溫合金材料的分析,有利于促進(jìn)應(yīng)用和發(fā)展,具有積極作用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:藥用植物;太空航天育種;進(jìn)展
中圖分類號(hào):G633.91
航天育種又稱空間誘變育種或太空育種,是指利用返回式衛(wèi)星、飛船或高空氣球?qū)⒆魑锏姆N子、組織、器官或生命個(gè)體等材料送入太空,利用太空中的宇宙空間特殊的環(huán)境誘導(dǎo)植物變異,再返回地面進(jìn)行選育、篩選植物優(yōu)良品種的技術(shù)。航天育種開創(chuàng)了育種新途徑,除了應(yīng)用于農(nóng)作物、蔬菜、園藝花卉等植物種子并取得了令人矚目的成績(jī)外,在林業(yè)、牧草、藥用植物、水產(chǎn)動(dòng)物等方面的研究與應(yīng)用也已經(jīng)啟動(dòng),且前景廣闊。
1太空航天育種的原理
在自然條件下,由于外界環(huán)境的變化較小和遺傳結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性,植物本身發(fā)生自發(fā)突變的頻率極低,并因植物種類和基因型的不同而存在差異。而地球外太空的大氣結(jié)構(gòu)、密度、壓力、輻射等條件與地面存在很大的差異,這些差異都可能引起植物種子遺傳信息產(chǎn)生變異。航天育種充分利用了這種不同于地面的空間環(huán)境,如強(qiáng)宇宙射線輻射、高真空、微重力、交變磁場(chǎng)等。上述因素共同作用于種子的核酸物質(zhì),使DNA分子的電子激活,結(jié)果造成DNA分子鏈的解鏈或突變,或者引起染色體缺失、倒位、易位、重復(fù)等畸變,從而對(duì)植物種子遺傳信息產(chǎn)生誘變,獲得在地面上難以獲得的某些變異。當(dāng)航天器返回地面后對(duì)變異種子進(jìn)行性狀篩選,最后種植推廣,培育得到具有優(yōu)良品質(zhì)的新品種??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)證明,宇宙輻射和微重力是影響植物種子的生理和遺傳性狀的主要因素。
1.1宇宙輻射
太空中存在著各種質(zhì)子、電子、離子、粒子、高空重離子等高能粒子以及x射線、?射線和其他宇宙射線,它們能穿透衛(wèi)星艙體外壁,作用行器中的生物。首先射線的能量沉積在物質(zhì)上,引起物質(zhì)的原子和分子的激發(fā)與電離,電離過程隨后形成自由基,自由基與DNA作用可以引起DNA多種類型的損傷,包括堿基變化、脫落、氫鍵的斷裂、單雙鍵斷裂、DNA即蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子之間的交聯(lián),細(xì)胞為求得生存會(huì)出現(xiàn)應(yīng)急效應(yīng)(SOS)。同樣,當(dāng)生物被宇宙射線中的高能重粒子擊中,引起細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)DNA分子的雙鍵斷裂,其中非重接性斷裂所占比例很高,細(xì)胞為求得生存也會(huì)出現(xiàn)應(yīng)急效應(yīng)(SOS)。以上SOS反應(yīng)中主要進(jìn)行的是傾向差錯(cuò)的修復(fù),此修復(fù)過程誘導(dǎo)產(chǎn)生缺乏校對(duì)功能的DNA聚合酶,它能在DNA損傷部位進(jìn)行復(fù)制而避免了死亡,但帶來了高的突變率。因此,細(xì)胞中發(fā)生多重染色體DNA畸變且畸變且是非特異性的。正是基于這樣的原因,空間誘變育種技術(shù)可以獲得地面常規(guī)方法較難得到的罕見種質(zhì)材料和資源,從而選育出突破性新品種。
2太空航天育種的特點(diǎn)
航天育種是創(chuàng)造新種質(zhì)資源和新品種的一種有效途徑,與常規(guī)育種相比,可出現(xiàn)常規(guī)育種不易出現(xiàn)的變異,可以為遺傳育種的定向選擇提供豐富的資源,并可能獲得地球環(huán)境下不可能產(chǎn)生的特殊性狀。
2.1變異頻率高
傳統(tǒng)輻射誘變的有益變異頻率僅為1‰-5‰,而太空輻射誘變的有益變異頻率為1%-5%,最高的誘變率可超出33%以上。
2.2后代穩(wěn)定快,縮短育種周期
多數(shù)太空變異性狀穩(wěn)定較快,有利于加快育種進(jìn)程。在地球上選育一個(gè)植物新品種所需的時(shí)間,太空育種則可以將其縮短一半,可以節(jié)約許多人力物力。
2.3打破基因連鎖,實(shí)現(xiàn)基因重組,創(chuàng)造多種突變體,豐富種質(zhì)資源
很多突變體是自然界本來沒有的新性狀,因此可以極大地豐富種質(zhì)資源,供植物遺傳育種直接或間接利用,為育種者提供良好的選擇機(jī)會(huì)。
2.4改良農(nóng)作物的品質(zhì),能夠提高產(chǎn)量
經(jīng)試驗(yàn)選育,作物穗形大、分蘗增多,單產(chǎn)得到提高。航天選育的品種具有果形大而飽滿、營(yíng)養(yǎng)成分含量高、口感好、耐貯存等。種植試驗(yàn)表明水稻蛋白質(zhì)含量可提高8.7%-12%;青椒果實(shí)大、品質(zhì)優(yōu),果實(shí)中的維生素C含量提高10%-25%。
2.5航天育種選育出來的產(chǎn)品無(wú)基因安全性問題
航天誘變育種不是轉(zhuǎn)基因育種,它沒有外源基因的引入,而是利用太空的物理?xiàng)l件作為誘變因子,使植物產(chǎn)生基因突變,這種變異本質(zhì)上與自然界普遍存在的自然變異沒有區(qū)別,只是加速了生物界需要幾十年甚至上百年的自然變異的變異過程。
3我國(guó)航天搭載藥用植物的研究概況
我國(guó)空間藥用植物學(xué)的研究開始于20世紀(jì)90年代,搭載過的藥用植物包括梭梭和肉蓯蓉種子、黃芩、桔梗、紅花、藿香、甘草、洋金花等。剛開始主要是國(guó)防科工委航天醫(yī)學(xué)研究所與中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所受國(guó)家自然科學(xué)基金資助做了一些工作,他們把種子放入自行研制出的小型生物艙內(nèi)進(jìn)行空間飛行,從而進(jìn)行研究。至此之后,我國(guó)發(fā)射了多顆宇宙飛船與衛(wèi)星,搭載各種種質(zhì)材料進(jìn)入太空,其中包括多種藥用植物。
4太空環(huán)境對(duì)藥用植物的影響
4.1生物學(xué)性狀變異
個(gè)體水平的植物空間誘變效應(yīng)主要表現(xiàn)在對(duì)SP1代植株的形態(tài)學(xué)改變、不育性及致死效應(yīng)等方面。經(jīng)過太空環(huán)境處理的藥用植物種子性狀表現(xiàn)因品種而異,發(fā)現(xiàn)航天搭載可提高種子的出苗率,促進(jìn)了幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育,植株的開花期提前1周左右。降低了植株的單株結(jié)實(shí)率,增加了單株籽粒重,顯著增加了地上的分支數(shù)和主果穗長(zhǎng)度,提高了根鮮重。
4.2細(xì)胞結(jié)構(gòu)和染色體的變異
許多研究表明,植物種子進(jìn)行空間飛行后,太空環(huán)境或衛(wèi)星發(fā)射過程中的強(qiáng)烈沖擊,會(huì)使植物細(xì)胞壁產(chǎn)生破損,造成種子吸水能力提高、導(dǎo)電性增強(qiáng)。如紅豆草經(jīng)過空間誘導(dǎo)后,其葉片細(xì)胞壁不規(guī)則增厚,液泡變大,葉綠體變小,基粒片層數(shù)量明顯增多。在染色體方面,經(jīng)過空間誘導(dǎo)的植物,分裂過程中的G1期延長(zhǎng),有絲分裂指數(shù)減少,有絲分裂的不同階段會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞歧化和反常的分裂數(shù),以及染色體在分裂中期不沿赤道板排列等現(xiàn)象。經(jīng)過衛(wèi)星搭載后,苜蓿細(xì)胞的有絲分裂被促進(jìn)或抑制,其種子根尖細(xì)胞染色體則出現(xiàn)了微核、染色體橋、斷片、落后等畸變類型。
4.3生理生化的變化
植物經(jīng)過輻射后,其光合色素量、酶蛋白活性的檢測(cè)和酯酶同工酶譜等生理生化指標(biāo)都會(huì)發(fā)生一定變化。多數(shù)植物的酶活性升高,表現(xiàn)出一定的抗性特征,其SP1代幼苗的酯酶和過氧化物同工酶酶譜會(huì)有新酶帶生成或酶帶活性增強(qiáng)。
4.4化學(xué)成分差異
太空環(huán)境對(duì)藥用植物的化學(xué)成分也會(huì)有一定的影響,如經(jīng)過航天搭載后的甘草種子發(fā)育成熟的根,它的甘草酸和甘草苷的含量分別比對(duì)照組高2.19和1.18倍。
4.5基因組變化
空間環(huán)境下,植物細(xì)胞受微重力、空間輻射、亞磁場(chǎng)等各種因素的影響,染色體容易發(fā)生變異。
參考文獻(xiàn):
[1]李桂花,張衍榮,曹健.農(nóng)業(yè)空間誘變育種研究進(jìn)展[J].長(zhǎng)江蔬菜,2003(12):33-36.
《航空航天醫(yī)學(xué)雜志》由中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司主管,中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司哈爾濱二四二醫(yī)院主辦的全國(guó)性國(guó)家級(jí)學(xué)術(shù)期刊,1990年創(chuàng)刊,規(guī)格為國(guó)際通用的大16開本,月刊。國(guó)內(nèi)刊號(hào)cn23-1379/r,國(guó)際刊號(hào)issn 1005-9334,郵發(fā)代號(hào)14-8,每月10號(hào)出版,每期12元,全年定價(jià)144元。
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衛(wèi)生事業(yè)管理:主要刊登科學(xué)化醫(yī)院管理的論述性文章。
醫(yī)學(xué)綜述:主要刊登作者對(duì)跟某醫(yī)學(xué)領(lǐng)域一些重點(diǎn)學(xué)科的最新研究動(dòng)態(tài)與進(jìn)展。
臨床研究:主要由臨床醫(yī)生應(yīng)用臨床工作中的診斷、治療方法,通過分析一定數(shù)量的病例進(jìn)行科學(xué)分析總結(jié),介紹診療經(jīng)驗(yàn)。
該項(xiàng)目受歐盟資助,名為“高超聲速變形艙段救生系統(tǒng)”(Hypmoces),為期兩年,合同總金額為1.1億美元,由西班牙火衛(wèi)二航天制造公司(Deimos)、意大利Aviospace公司、德國(guó)航空航天中心(DLR)和法國(guó)航空航天研究院(ONERA)聯(lián)合開展。 Hypmoces項(xiàng)目與德國(guó)航空航天中心開展的“太空航班”(SpaceLiner)項(xiàng)目密切相關(guān)?!疤蘸桨唷表?xiàng)目旨在研發(fā)一種類航天飛機(jī)的亞軌道乘員飛行器,采用液氫/氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)垂直起飛,以馬赫數(shù)12的速度抵達(dá)70千米高的亞軌道高空后,可重復(fù)使用的助推段將與搭載乘員的軌道器分離,最終,軌道器以滑翔方式安全著陸在常規(guī)跑道。“太空航班”每次可搭載50名乘客,并能在2小時(shí)內(nèi)從歐洲飛往澳大利亞。 在飛行過程中,由于高超聲速乘員飛行器速度將達(dá)到馬赫數(shù)幾十以上,這需要確保乘員能夠在難以想象的高溫環(huán)境下逃生。Hypmoces項(xiàng)目開發(fā)的救生艙能夠通過改變外形適應(yīng)這種飛行環(huán)境,幫助乘員安全逃生。Hypmoces救生艙長(zhǎng)17米,重38噸,包含了可容納50個(gè)乘員的座艙。整個(gè)救生艙將被裝載到軌道器內(nèi)。 Hypmoces團(tuán)隊(duì)曾提出兩個(gè)研發(fā)概念。一種方案是在救生艙機(jī)體下部外裝載側(cè)壁,側(cè)壁通過充氣,使得救生艙具備升力體外形,提高其升阻比。位于艙體后部的小型方向舵用于控制方向穩(wěn)定性,一對(duì)類似美國(guó)X-37B軌道飛行器的襟翼用于提供飛行控制。另外一種方案就比較傳統(tǒng),即在艙體的外底部安裝大型后掠翼。 最終,研究團(tuán)隊(duì)選擇了前一種方案;與后者相比,可充氣設(shè)計(jì)方案更加簡(jiǎn)潔、更輕、更簡(jiǎn)單、便于部署。每個(gè)側(cè)壁大約1165千克,并由多個(gè)纖維層組成,包含了Nextel陶瓷纖維、氧化鋁纖維,Pyrogel隔熱層,T300J碳化纖維等。這種構(gòu)造使得可充氣側(cè)壁更加柔韌,但在高超聲速環(huán)境下又足夠穩(wěn)定,能夠形成一個(gè)堅(jiān)韌且穩(wěn)定的熱防護(hù)層,且不需花費(fèi)大量電力充氣。根據(jù)設(shè)計(jì)方案,側(cè)壁充氣后,將使得救生艙的升阻比提高12%,確保救生艙能夠滑翔至救援地點(diǎn),并通過減少艙體所承受的摩擦熱量提高內(nèi)部乘員的舒適度。項(xiàng)目進(jìn)展
目前,該項(xiàng)目的研究團(tuán)隊(duì)已完成了側(cè)壁充氣機(jī)的需求方案的研究,明確了高度/馬赫的包線,以及降落傘回收系統(tǒng)的限定因素,正在設(shè)計(jì)機(jī)電飛行控制傳動(dòng)裝置和反應(yīng)控制系統(tǒng)推進(jìn)裝置。據(jù)研究人員稱,Hypmoces所采用的可充氣技術(shù)也可用于其他領(lǐng)域,如美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)為重型載荷著陸火星所研發(fā)的“高超聲可變性空氣動(dòng)力減速器”。歐洲研究高超聲速空天飛機(jī)救生系統(tǒng)
杜彥昌
據(jù)美國(guó)《航空航天技術(shù)周刊》2015年10月30日?qǐng)?bào)道,歐洲將于2015年11月完成高超聲速乘員飛行器救生系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)。根據(jù)該概念,高超聲速飛行器在飛行過程中發(fā)生意外時(shí),外形可變的救生艙能夠彈射而出,然后充氣膨脹,并滑翔降落,最終通過降落傘安全降落至海面,確保內(nèi)部乘員安全。項(xiàng)目簡(jiǎn)介
2010年9月,在中關(guān)村科學(xué)城首批啟動(dòng)建設(shè)項(xiàng)目簽約大會(huì)上,北京航空航天大學(xué)與北京市政府簽署了共建“國(guó)際航空航天創(chuàng)新園”、“北航先進(jìn)工業(yè)技術(shù)研究院”協(xié)議。時(shí)至今日,國(guó)際航空航天創(chuàng)新園建設(shè)已取得重要進(jìn)展。
“國(guó)際航空航天創(chuàng)新園要重點(diǎn)打造‘導(dǎo)航與位置服務(wù)’和‘通用航空’兩個(gè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)?!北本┍焙娇萍紙@建設(shè)發(fā)展有限公司總經(jīng)理李軍介紹,北航將充分發(fā)揮“空天信”融合的學(xué)科特色,瞄準(zhǔn)國(guó)家和北京市重大戰(zhàn)略需求,在國(guó)際航空航天創(chuàng)新園內(nèi)與科研院所、企業(yè)共建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、聯(lián)合研究中心,開展高技術(shù)研究。構(gòu)建校企協(xié)同創(chuàng)新體系。
然而,作為新探索領(lǐng)域。航空航天創(chuàng)新園的建設(shè)亦頗多波折。但北航在建設(shè)過程中,以體制機(jī)制創(chuàng)新為突破口,不斷在探索中前行,瞄準(zhǔn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育,取得了驕人成績(jī)。
合作共建如火如荼
李軍介紹,國(guó)際航空航天創(chuàng)新園依托北航國(guó)家大學(xué)科技園進(jìn)行建設(shè)。一期的柏彥大廈、世寧大廈和唯實(shí)大廈已投入使用。總建筑面積約17萬(wàn)平方米。二期建設(shè)包括北航南區(qū)科技樓(規(guī)劃建筑面積約22.5萬(wàn)平方米)和北航北區(qū)科技樓(規(guī)劃建筑面積約15萬(wàn)平方米)兩部分,將在5年內(nèi)分步建設(shè)完畢。
目前二期建設(shè)項(xiàng)目之一“北航南區(qū)科技樓”已于2011年11月20日開工。計(jì)劃于2014年底竣工。北航南區(qū)科技樓建筑總體規(guī)模約為22,5萬(wàn)平方米。其中地上24層。總建筑面積約16.6萬(wàn)平方米,地下4層,總建筑面積約5.9萬(wàn)平方米,建筑高度99米。容積率達(dá)3.5,充分體現(xiàn)了盤活存量資源、土地集約利用的原則。
目前,國(guó)際航空航天創(chuàng)新園區(qū)內(nèi)企業(yè)已達(dá)230余家。年總產(chǎn)值超過60億元,并已有眾多知名公司表達(dá)了強(qiáng)烈的入駐意向,其中包括合眾思?jí)选?guó)智恒、佳訊飛鴻、北京通航集團(tuán)等行業(yè)龍頭企業(yè)。
隨著國(guó)際航空航天創(chuàng)新園建設(shè)的推進(jìn),進(jìn)入園區(qū)的項(xiàng)目進(jìn)展也十分迅速。
李軍介紹。北航已與中國(guó)工程院簽約承建“中國(guó)航空發(fā)展戰(zhàn)略研究院”。該研究院將為工程院發(fā)揮國(guó)家工程科技思想庫(kù)的作用提供支撐服務(wù),為國(guó)家航空航天事業(yè)的發(fā)展制定總體戰(zhàn)略和階段性規(guī)劃。
同時(shí)。北航也與合眾思?jí)训?1家單位共同發(fā)起成立“中關(guān)村空間信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”。在國(guó)際航空航天創(chuàng)新園內(nèi)打造“導(dǎo)航位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)園”,形成產(chǎn)業(yè)集聚。與中航工業(yè)、民航系統(tǒng)等10家單位共同組建的“國(guó)家通用航空產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”,將引領(lǐng)全國(guó)通用航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中石化、晉煤集團(tuán)等單位共同發(fā)起“航空替代燃料產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”。也將致力于支撐我國(guó)航空替代燃料領(lǐng)域的技術(shù)自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
此外,北航與北京合眾思?jí)芽萍脊煞萦邢薰竞灱s共建“北航一合眾思?jí)研l(wèi)星導(dǎo)航研究院”;與航天科技控股等單位合作,申報(bào)并獲批建設(shè)“通用航空北京市工程研究中心”。
成果加速產(chǎn)業(yè)化
“依托北航雄厚的科研實(shí)力和優(yōu)秀的科技成果。聯(lián)合行業(yè)內(nèi)優(yōu)勢(shì)企業(yè),我們還在國(guó)際航空航天創(chuàng)新園內(nèi)積極推動(dòng)重大科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化?!?/p>
李軍介紹,依托北航“國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”、“國(guó)防科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”、“教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”的關(guān)鍵技術(shù)。北航與園區(qū)內(nèi)民航天宇公司、民航數(shù)據(jù)中心等企業(yè)共同進(jìn)行“空地協(xié)同的通用航空飛行監(jiān)視平臺(tái)項(xiàng)目”產(chǎn)業(yè)化。
基于北航“國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)”技術(shù)的基礎(chǔ)上,北航與園區(qū)內(nèi)的中航捷銳公司在國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略核心技術(shù)層面。打破了西方的技術(shù)封鎖。開發(fā)和生產(chǎn)出具有我國(guó)獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三軸一體光纖陀螺產(chǎn)品。提升了國(guó)家科技實(shí)力。
北航與中航重機(jī)等企業(yè)共同組建的“中航天地激光科技有限公司”,正在實(shí)施“大型鈦合金結(jié)構(gòu)件激光快速成型技術(shù)”產(chǎn)業(yè)化。該項(xiàng)目技術(shù)屬目前國(guó)際熱點(diǎn)研究項(xiàng)目,起點(diǎn)高,前景廣,將極大推動(dòng)航空武器裝備領(lǐng)域新一代設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展。并對(duì)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展有很強(qiáng)的帶動(dòng)作用。
北航與北汽集團(tuán)共同組建的“北京通用航空(集團(tuán))有限公司”。致力于具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的通用航空發(fā)動(dòng)機(jī)、通用航空電子設(shè)備、通用飛機(jī)的產(chǎn)業(yè)化,以通用航空產(chǎn)品為核心,打造從產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售以及通用飛機(jī)運(yùn)營(yíng)服務(wù)的通用航空產(chǎn)業(yè)鏈。將成為承載國(guó)家通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的北京通用航空旗艦型企業(yè)。
“未來5年內(nèi)北航南區(qū)科技樓和北區(qū)科技樓的相繼交付使用,一個(gè)以‘導(dǎo)航與位置服務(wù)’和‘通用航空’為特色的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)將會(huì)迅速形成?!崩钴姳硎?。屆時(shí)園區(qū)企業(yè)將超過500家。年產(chǎn)值預(yù)計(jì)可達(dá)300億元。
改革如何做到位
事實(shí)上,國(guó)際航空航天創(chuàng)新園的建設(shè)。是北航科技園改革探索的舉措之一。但如何保證將改革做到位,北航亦是苦惱之一。
“前幾年,大學(xué)科技園很艱難,產(chǎn)學(xué)研合作受制于體制,爹不親娘不愛,靠著做物業(yè)做服務(wù)。掙房租過日子?!被貞浧鸲嗄甏髮W(xué)科技園從業(yè)經(jīng)歷,李軍至今還感到有些無(wú)奈。盡管他對(duì)于這種介于政府、大學(xué)和企業(yè)三者之間的角色感到游刃有余,但是對(duì)于大學(xué)科技園邊緣化的身份卻感到郁悶。
像他這樣的大學(xué)科技園管理者。聚在一起曾戲謔地稱自己是“第三類人”。大學(xué)的責(zé)任依次是人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù);而高校產(chǎn)業(yè)又是社會(huì)服務(wù)中最邊緣化的。
截至2011年底,北航科技園內(nèi)依托北航科技成果創(chuàng)辦的企業(yè)達(dá)53家。從絕對(duì)數(shù)量上來看并不如何顯著。但是大學(xué)科技園在成果轉(zhuǎn)化和項(xiàng)目孵化過程中所作出的貢獻(xiàn)卻不容忽視。2011年。北航科技園200多家企業(yè)的總收入為60多億元,3年后,這個(gè)數(shù)字將超過300億元。
一些大學(xué)科技園,使大學(xué)“名利雙收”。前不久??萍疾?、教育部對(duì)86家國(guó)家大學(xué)科技園進(jìn)行績(jī)效評(píng)價(jià),評(píng)出A類大學(xué)科技園17家,北航科技園位居其中。
這個(gè)成績(jī)主要得益于北航的科技體制改革。2010年,北航進(jìn)行了科研管理體制的改革,撤銷原科技研發(fā)處。成立先進(jìn)工業(yè)技術(shù)研究院。與大學(xué)科技園兩塊牌子、一個(gè)實(shí)體。共同實(shí)施科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。建立了從項(xiàng)目的篩選、中試、孵化到公司化運(yùn)作的科技成果轉(zhuǎn)化體系,通過采用研發(fā)專職化、管理職業(yè)化手段,理順了學(xué)??萍汲晒D(zhuǎn)化的體制。
高校相比其他科研機(jī)構(gòu)有一個(gè)突出的優(yōu)勢(shì),就是可以利用校園內(nèi)眾多學(xué)科進(jìn)行優(yōu)化組合。通過跨學(xué)科的交流與合作形成科技創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì)。因此高校在交叉學(xué)科的研究上具有優(yōu)勢(shì)。大學(xué)科技園則在交叉學(xué)科上尋找研究方向,這樣。將可能促成新興產(chǎn)業(yè)的誕生。而促進(jìn)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的培育,正是《國(guó)家大學(xué)科技園“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要》對(duì)大學(xué)科技園明確提出的任務(wù)。
北京智明星通科技有限公司是北航科技園中戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的典型代表。該公司創(chuàng)始人唐彬森為北航2008屆碩士畢業(yè)生。在北航科技園種子基金的支持下,唐彬森與4個(gè)本科同學(xué)成立公司。經(jīng)過4年的發(fā)展。智明星通已成為產(chǎn)值過億元、全球擁有4個(gè)子公司、員工近400人的社交游戲以及互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品發(fā)行商,目前位居全球第五、亞洲第一。目標(biāo)是成為互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的“中國(guó)華為”。
李軍認(rèn)為。大學(xué)科技園未來的發(fā)展,除了深化成果轉(zhuǎn)化和項(xiàng)目服務(wù)。深化服務(wù)同樣重要。如今,“孵化+創(chuàng)投”的模式已經(jīng)為大學(xué)科技園所普遍認(rèn)同。因此。北航科技園希望未來能夠成立真正的創(chuàng)投基金,加強(qiáng)對(duì)優(yōu)秀項(xiàng)目的早期支持。
探尋大學(xué)科技園贏利點(diǎn)
1999年,北航大學(xué)科技園的重要主體——北航天匯科技孵化器有限公司正式成立。幾乎與此同時(shí)。一場(chǎng)關(guān)于孵化器是否應(yīng)該盈利的爭(zhēng)論空前激烈。
“當(dāng)時(shí)我們的觀點(diǎn)比較鮮明,孵化器能盈利,做好以后是能夠賺大錢的?!崩钴娬f。當(dāng)時(shí),北航天匯孵化器就開始探索如何對(duì)企業(yè)做深層服務(wù)。并嘗試引進(jìn)創(chuàng)業(yè)投資。“之后我們的觀念也發(fā)生了一些變化,但這個(gè)思路沒變?!?/p>
在全國(guó)孵化器中,北航天匯孵化器是少有的不收房租的孵化器,這使得它不得不在企業(yè)增值服務(wù)上下功夫。
“我們發(fā)現(xiàn),國(guó)家對(duì)科技型中小企業(yè)的扶持力度越來越大。然而這些創(chuàng)新型企業(yè)建立之初往往是以技術(shù)為先導(dǎo),在融資、管理、財(cái)務(wù)、人力資源等方面能力都較弱。這些缺陷影響了他們的發(fā)展。”李軍說。由此,北航天匯孵化器也發(fā)現(xiàn)了提供增值服務(wù)的空間——幫助企業(yè)申請(qǐng)政策性融資,通過項(xiàng)目申報(bào)。幫助企業(yè)強(qiáng)化管理。
在為企業(yè)提供項(xiàng)目申報(bào)的過程中,他們又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的增值服務(wù)點(diǎn)。許多在孵企業(yè)財(cái)務(wù)管理能力很弱。他們大多把相關(guān)業(yè)務(wù)委托給會(huì)計(jì)師事務(wù)所做。但會(huì)計(jì)師事務(wù)所擅長(zhǎng)的往往是商務(wù)型企業(yè)的財(cái)務(wù)管理,對(duì)高科技企業(yè)的財(cái)務(wù)操作并不是很規(guī)范。這導(dǎo)致企業(yè)申報(bào)項(xiàng)目的難度加大。李軍覺得有必要幫助企業(yè)把財(cái)務(wù)能力加強(qiáng)?,F(xiàn)在。北航科技園財(cái)務(wù)部三四個(gè)人管理了將近30家在孵企業(yè)的財(cái)務(wù)。