航空领域范文（精选10篇）
航空领域 第1篇
近年来, 中国航空工业取得了快速发展。ARJ21支线客机和新舟600支线客机将相继投产, 中国商用飞机有限责任公司于2008年5月正式成立, 大飞机项目开始启动。2009年1月, 中航商用飞机发动机有限责任公司揭牌。
2009年7月15～18日在上海新国际博览中心再开帷幕的第11届上海国际机床展 (EASTPO) , 展出面积10万平米, 来自于航空航天、军工、船舶、铁路、新能源、冶金、机械制造、汽车、模具制造等行业的专业观众逾10万人。上海国际机床展将有效推动机床行业的科技创新、加快装备制造业的振兴, 并助力机床工具企业挺进航空制造领域。
航空材料数据库领域的现状及展望 第2篇
航空材料数据库领域的现状及展望
材料是整个国防工业生产的基础,材料数据库应用系统的研究和开发是工业现代化的`重要方面.在现代飞机/发动机研制中,结构分析和计算流体动态分析等工作必须依赖大量的材料性能和相关数据.
作 者：沈军 朱亦刚 黄新跃 王越 郑永斌 作者单位：北京航空材料研究院,北京,100095 刊 名：航空材料学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS 年，卷(期)： 23(z1) 分类号：V25 TP39 关键词：浅谈航空领域消费维权机制的创新 第3篇
2003年9月19日晚8点至9月20日早8点， 因东方航空公司四个航班延误，致使500多名消费者滞留丽江机场10多个小时。产生了航空领域涉及人员众多的消费争议，后经丽江市工商行政管理局12315执法人员耐心细致、不辞辛劳的调解，消费者不仅争取到了因延误应享受到的相关服务的权利，而且还获得8万元赔偿。让消费者带着满意的维权成果和对执法人员由衷的敬佩，重新登上了飞机。上海市工商行政管理机场分局2003年因延误时间引起的消费者投诉89件，涉及消费者达4700多人，经工商执法人员调解消费者获得赔偿达9．34万元。上述两个工商行政管理机关之所以能以最快的速度受理消费者投诉，用最短的时间做出处理，达到让消费者和经营者都满意的调解效果，与上海市、丽江市工商行政管理机关建立航空领域12515快速反应机制、设立机场消费者维权机构、与经营者签订航空客运消费者保护应急措施、与航空管理部门、机场建立协作制度等工作有着密切的关系。浅谈航空领域消费维权机制的创新熊绍文
2003年9月19日晚8点至9月20日早8点， 因东方航空公司四个航班延误，致使500多名消费者滞留丽江机场10多个小时。产生了航空领域涉及人员众多的消费争议，后经丽江市工商行政管理局12315执法人员耐心细致、不辞辛劳的调解，消费者不仅争取到了因延误应享受到的相关服务的权利，而且还获得8万元赔偿。让消费者带着满意的维权成果和对执法人员由衷的敬佩，重新登上了飞机。上海市工商行政管理机场分局2003年因延误时间引起的消费者投诉89件，涉及消费者达4700多人，经工商执法人员调解消费者获得赔偿达9．34万元。上述两个工商行政管理机关之所以能以最快的速度受理消费者投诉，用最短的时间做出处理，达到让消费者和经营者都满意的调解效果，与上海市、丽江市工商行政管理机关建立航空领域12515快速反应机制、设立机场消费者维权机构、与经营者签订航空客运消费者保护应急措施、与航空管理部门、机场建立协作制度等工作有着密切的关系。
航空领域 第4篇
中国航信是中国航空旅游业信息科技解决方案的主导供应商, 同时也为航空公司和机场提供提高地面营运效率的信息管理系统。目前国内大多数机场和航空公司均应用中国航信的旅客服务计算机离港系统。该测试的成功通过表明, NCR TouchPort自助值机硬件设备及NCR CUSS TCS平台与中国航信离港系统和自助应用完全能够兼容, 未来可为国内更多的机场及航空公司提供自助值机服务。
“成功通过中国航信自助值机亭的兼容性测试标志着NCR自助服务在国内航空旅游领域取得了突破性进展, 迈出了重要一步, 令我们与国内各机场及航空公司之间开拓了更为广阔的商机, 进而能够在深度和广度上更好地为中国航空业带来世界一流的自助服务解决方案, 对于未来的合作前景和市场潜力, 我们充满信心。”NCR商业零售、酒店餐饮与自助服务大中华区总经理陈陆宽表示。
NCR的自助值机亭采用通用用户自助服务技术 (CUSS) , 能够允许不同的航空公司的应用在同一个的自助服务平台上运行。而当未来硬件需要进行升级、添加或者更换的时候, 只需要在CUSS平台上进行一定的修改即可轻松实现。
超塑性钛合金在航空航天领域的应用 第5篇
课题论文题目： 超塑性合金在航空航天领域的应用
姓 名： 刘萍
学 号： 2011509291 院系专业班级： 机械电气工程学院11机制
（二）班 联 系 电 话： *** 指 导 教 师： 魏敏 填 表 日 期： 2012年12月8号
《机械工程材料》课程组 2012年11月26日
超塑性钛合金在航空航天领域的应用
摘要：钛及钛合金具有比强度高、耐腐蚀、耐高温等优良性能，在航空航天、舰艇、化工等领域得到日益广泛的应用。阐述了航空航天用钛合金盘件的研究现状，重点介绍了高性能钛合金盘件的制备工艺，包括粉末冶金热等静压成形和超塑性等温锻造成形。分析了钛合金盘件在航空航天领域的应用现状，并探讨了航天航空用钛合金盘件的发展趋势。
关键词：钛合金；超塑性；超塑性成形；扩散连接
1，超塑性合金的定义：
超塑性合金是指那些具有超塑性的金属材料。超塑性是一种奇特的现象。具有超塑性的合金能像饴糖一样伸长10倍、20倍甚至上百倍，既不出现缩颈，也不会断裂。金属的超塑性现象，是英国物理学家森金斯在1982年发现的，他给这种现象做如下定义：凡金属在适当的温度下（大约相当于金属熔点温度的一半）变得像软糖一样柔软，而应变速度10毫米秒时产生本身长度三倍以上的延伸率，均属于超塑性。根据金属材料的结构和变形条件(温度、应力)，可超塑性合金大致划分为微晶超塑性合金，相变超塑性合金2大类。由于钛合金在超塑状态具有异常高的塑性，极小的流动应力，极大的活性及扩散能力，可以在很多领域中应用。
2，钛合金的结构特点：
钛合金的结构特点决定了它们不仅有良好的高温强度，较好的抗氧化性和抗腐蚀性，而且密度较小，因此是理想的航天和航空材料。当前世界上研究较多的钛合金有TiAl、Ti3Al等。然而，这些材料的室温塑性和韧性一般较差；加工性能较差。在其主要优点不受很大损失的前提下，改善其塑性、韧性及加工性。而实现这些目标的主要措施是添加合金元素以形成塑性较好的第二相，超塑性钛合金的实现一般还需要通过一定的形变热处理以得到等轴细晶显微组织。近年来的研究结果已经表明，钛合金可以获得很高的超塑性水平——Ti3Al合金的伸长率超过1000%；TiAl合金的伸长率达470%。发展起来的超塑成形技术，改善了钛合金难以成形的状况，因而充分发挥了钛合金的优势。超塑性钛合金正以它们优异的变形性能和材质均匀等特点，在航空航天以及汽车的零部件生产、工艺品制造、仪器仪表壳罩件和一些复杂形状构件的生产中起到了不可替代的作用。
3，超塑性成形工艺：
超塑性成形工艺主要包括了气胀成形和体积成形两类。超塑性气胀成形是用气体的压力使板坯料（也有管坯料或其他形状坯料）成形为壳型件，如仪差壳、抛物面天线、球型容器、美术浮雕等。气胀成形又包括了Female和Male两种方式，分别由图1和图2表示。Female成形法的特点是简单易行，但是其零件的先帖模和最后贴模部分具有较大的壁厚差。Male成形方式可以得到均匀壁厚的壳型件，尤其对于形状复杂的零件更具有优越性。
超塑性气胀成形与扩散连接的复合工艺（SPF／DB）在航空工业上的应用取得重要进展，特别是钛合金飞机结构件的SPF／DB成形提高了飞机的结构强度，减少了飞机重量，对航空工业的发展起到重要作用。
超塑性体积成形包括不同的方式（例如模锻、挤压等），主要是利用了材料在超塑性条件下流变抗力低，流动性好等特点。一般情况下，超塑性体积成形中模具与成形件处于相同的温度，因此它也属于等温成形的范畴，只是超塑性成形中对于材料，对于应变速率及温度有更严格的要求。这种方法利用自由运动的辊压轮对坯料施加载荷使其变形，使整体变形变为局部变形，降低了载荷，扩大了超塑性工艺的应用范围。他们采用这样的方法成形出了钛合金、镍基高温合金的大型盘件以及汽车轮毂等用其他工艺难于成形的零件。
4，超塑性成形及扩散联接（SPF/DB）：
超塑性成形及扩散联接（SPF/DB）是航空领域多年来重点发展和应用的一种近无余量先进成形技术。通过在一次加热、加压过程中成型整体构件，不需要中间处理，能有效减轻结构重量和提高材料利用率，可为设计提供更大的自由度，具有广阔的应用前景。
基本原理是：利用金属及合金的超塑性和扩散焊无界面的一体化特点，在材料超塑温度和扩散焊温度相近时，采用吹胀或模锻法在一次加热、加压过程中完成超塑成形和扩散连接两道工序，从而制造高精度复杂的大型整体构件。该技术具有以下特点：
（1）成形压力低/变形大而不破坏（2）外形尺寸精确，无残余应力和回弹效应（3）节省装备，缩短制造周期
（4）改善结构性能，提高结构完整性，延长机体寿命（5）降低制造成本，减轻结构重量
从以上特点分析，SPF/DB简化了零件制造过程和装配过程，减少了零件（标准件）和工装数量，消除大量连接孔，避免了连接裂纹及疲劳问题，有利于提高结构耐久性和可靠性，尤其适合于加工复杂形状的零件，如飞机机翼、机身框架、发动机叶片等。对于钛合金，SPF/DB解决了钛合金冷成形和机加工难的缺点，促进了钛合金整体构件的使用（如图3），相对常规金属结构，夹层结构具用足够的疲劳强度、良好的塑性和断裂韧性。英国、美国是世界上开展SPF/ DB 技术研究及应用较早的国家，目前已建立了专业化生产厂，如英国TKR 公司、罗罗公司、Superform 公司和美国RTI公司等都具有很强的钛合金SPF/ DB 结构件的生产能力。另外，法国、德国、俄罗斯以及日本对钛合金SPF/ DB 技术也进行了大量研究和应用，具备了较强的钛合金SPF/ DB 结构件的生产能力。国外SPF/ DB 钛合金结构件在飞机上的应用广泛（见图4），如民机A300、A310/ 320的前缘缝翼收放机构外罩，减重10%，A330、A340机翼检修口盖、驾驶舱顶盖、缝缘传动机构等采用SPF/DB结构，减重46 %，技术经济效益显著。此外，A380飞机吊舱舱门结构采用了SPF/DB工艺。国内开展钛合金SPF/DB研究已多年，已逐渐用于主承力结构，取得了一定的减重效果和经济效益，图5为某飞机TC4钛合金SPF/DB腹鳍结构，已通过了全尺寸静力试验考核，结果证明满足设计要求，成本降低16％，减重11％，但国内还未开展该技术在民机上的应用。
SPF/DB在国外已比较广泛的应用于军民用飞机，显示出巨大的技术经济效益，但在国内还处于应用初期，没有充分发挥这一技术的优势。针对民用飞机使用要求、主要结构特点等，要实现该技术的工程化成熟应用，需要尽快开展以下研究工作：
（1）SPF／DB结构设计技术，目前，SPF/ DB 技术多用于层板结构，这种板结构在强度方面存在不足。因此，应大力发展体积成形与扩散连接结合的新型SPF/ DB 构件。
（2）SPF/ DB制造控制技术，包括成形过程组织演变和变形机制，工艺过程控制与加工过程自动化，结构完整性及应力与变形控制，实现组织与性能匹配。（3）SPF/ DB质量评估与检测技术，建立设计用性能数据库，研制低成本检测技术，提高检测精度，制定质量控制程序和检验标准。
（4）SPF/ DB结构静力与疲劳考核验证，以适航标准为依据进行符合性验证，确保民用飞机安全可靠使用。
5，高性能钛合金盘件的研究现状：
对于航空航天用发动机压气机盘、涡轮盘等转动部件，不仅要求具有良好的高温热强性，还要求在高温条件下有优良的抗疲劳性能和长期使用的可靠性。因此，制备高性能钛合金，要综合考虑合金成分、热加工工艺、组织与性能及可加工性等因素。只有制备洁净度高、成分和组织均匀的铸锭，并在先进涡轮盘锻压技术和热处理工艺的配合下，才能保证钛合金盘件流线形态的完整性、盘件组织的均匀性和性能的高可靠性。目前制备高性能盘件的主要方法有超塑性等温锻造成形工艺和粉末冶金热等静压成形两种，这两种方法各有特点。
粉末冶金钛合金盘件在热处理时，盘件内部存在温度梯度，会产生较大的残余热应力。这些残余应力对盘件保持完整性和机加工性能的影响很大，当局部残余应力足够大时，盘件就可能开裂。而小的残余应力，也会影响盘件的加工性能，如加工变形等。因此，粉末冶金钛合金盘件的热处理工艺极为关键。对于大规格高性能钛合金盘件，由于钛合金导热率低，盘件规格较大，不同部位存在较大的温度梯度，容易造成组织和性能的不均匀性，则主要采用等温超塑成形的方法。
超塑性等温锻造是利用钛合金在高温及低应变速率下材料具有异常好的塑性及变形抗力低的特点发展起来的一种锻造方式。通常采用近卢或准卢热模锻造两种锻造方式。这种新工艺能获得尺寸精确度高、组织均匀、性能稳定、形状复杂的高精度锻件，而且可用小吨位的液压机锻造大型锻件，来提高材料的利用率和减少切削加工量。等温锻造有以下特征：①在整个锻造过程中，锻模与锻件始终保持在同一加工温度；②锻造速度很慢，应变速率很小；③为防止氧化，锻模与锻件有时需置于真空或惰性气体环境中。等温锻造可通过控制加工温度、应变率、变形程度等来控制微观组织，以实现组织优化的目标。结合优化的调质热处理制度，使钛合金的组织和性能满足不同零部件的应用需求“。等温锻造的薄壁钛锻件具有良好的拉伸强度和综合性能，是用于宇航加工中最经济且简易的成形方法。
参考文献
航空领域 第6篇
公司传统航空维修业务主要为机载设备、涡轴发动机维修两大业务，处于国内领先地位。公司正向大飞机整机维修的战略升级。天津海特飞机工程公司主要从事大飞机、公务机整机深度大修业务，是公司大飞机整机维修业务载体;已经获大飞机整机大修资质，于2014年11月开业。
公司航空培训业务布局于昆明、新加坡、天津三大航空培训基地。多领域（运输航空、通用航空）、多机种（干线飞机、通用飞机、直升机）覆盖国内外航空培训市场。截止2013年底，中国民航驾驶员执照总数为35505本，每年新增的各种级别培训的驾驶员约为4000名。公司规划模拟机数量未来可达到20台的规模，达到20台规模后仅模拟机航空培训业务收入即可达到3.6亿元收入。
公司非公开发行募资16亿元夯实飞机维修、航空动力控制系统等主业。募集资金将全部投入公司主业中，包括天津海特飞机维修基地2号维修机库建设项目、新型航空动力控制系统的研发与制造项目、新型航空发动机维修技术开发和产业化项目、天津飞安航空训练基地建设项目以及补充流动资金。项目建成后，公司将提升和拓展整机维修能力、航空动力控制系统研发和生产能力、航空发动机维修能力以及航空培训业务能力，从而进一步扩大公司规模优势，强化公司在航空技术服务领域的综合竞争优势，以使公司尽快实现“以航空技术为核心，同心多元发展”的战略发展目标。
公司通过控股嘉石科技进军高端芯片研制产业，公司投资5.55亿元收购成都嘉石科技有限公司部分股权并增资，交易完成后，持有其52.91%的股权。嘉石科技拥有自主研发具备国际领先水平的第三代半导体集成电路工艺以及从国外引进的第二代半导体集成电路工艺，其建成投产后将成为国内第一条6寸第二代/第三代半导体集成电路生产线，填补国内市场空白，市场前景广阔。
2014年公司实现营业收入5亿元，净利润达1.58亿元;公司航空维修业务毛利率近70%，航空培训业务毛利率近50%，未来介入的也均是高毛利业务。公司受益于通用航空政策的放开和航空市场的扩容，募集资金投向强化了在航空维修领域的综合优势。董事长李飚在7月份14元以下对公司有过增持，仅从估值角度看目前股价还是偏贵，但公司成长前景极佳值得中期跟踪。
航空领域 第7篇
关键词：MEMS,传感器,航空
MEMS技术的发展已有40多年的历史, 以半导体制造技术为基础, 对微米、纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制。他将机械构建、光学系统、驱动部件、电控制系统集成为一个整体单元, 不仅能够采集、处理、发送信息或指令, 还能够按照所获取的信息采取行动。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域, 几乎涉及到自然及工程科学的所有领域, 如电子技术、机械技术、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等。MEMS传感器技术是MEMS技术的重要研究内容之一。与传统传感其相比, MEMS传感器有小型化、多功能、低成本、高可靠性等的优点。航空技术的工作环境特殊, 对器件的功能密度、可靠性、抗干扰能力等具有较高要求。MEMS传感器由于其自身的优势, 在航空领域得到广泛应用。
1 MEMS传感器
MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比, 它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时, 在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。
2 MEMS压力传感器
压力传感器在飞行器飞行、发动机测试、结构强度检测、风洞试验、飞行器试飞以及设备的设计制造过程中应用十分普遍。压力测试的特点是被测压力种类多范围广、测试点多、测量要求精度高。微机械压力传感器是最早开始研制的微机械产品, 也是微机械技术中最成熟、最早开始产业化的产品。常用的压力传感器有压阻式、压电式、电容式、谐振式以及光探测式等。MEMS压力传感器的先进特性有:用于绝对压力检测的封闭真空腔、集成的遥测接口、闭环控制、对污染物不敏感、在恶劣环境或高温条件下可使用非硅薄膜材料 (如陶瓷、金刚石) 。
压力传感器可分为压阻式和电容式两种。压阻式压力传感器原理如图1所示。将压敏电阻连接成惠斯顿电桥形式, 作为力电变换的测量电路。R1、R2、R3、R4为压敏电阻的阻值, ΔR1、ΔR2、ΔR3、ΔR4分别为压敏电阻在收到压力的时候电阻R1、R2、R3、R4的电阻变化。U为电路输入电压, U0为电路输出电压。对于某一确定的外界压力, 压敏电阻阻值变化确定, 对应确定的输出电压。所以, 电路工作时, 只要测出输出电压, 就可以得到压力值。
压阻式传感器具有较高的测量精度、较低的功耗, 极低的成本。惠斯顿电桥的压阻式传感器, 如无压力变化, 其输出为零, 几乎不耗电。
电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器, 可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。电容式压力传感器原理如图2所示, 主要由参考电容、敏感电容以及电子电路组成。参考电容容值不变, 敏感电容在被测压力作用下容值发生改变, 通过测量电路即可输出与被测压力成一定关系的电信号。根据输出信号, 可得到被测压力值。
3 MEMS加速度传感器
3.1 压阻式加速度计
图3为压阻式加速度传感器的原理图。当系统具有加速度a时, 根据压阻效应, 压敏电阻的阻值发生变化, 通过外接电路, 将阻值的变化转化为电信号输出, 即可得到相应的加速度值。压阻式加速度传感器具有体积小、低功耗等特点, 易于集成在各种模拟和数字电路中。
3.2 压电式加速度计
压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。压电式加速度传感器的原理是利用压电陶瓷或石英晶体的压电效应, 在加速度计受振时, 质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时, 则力的变化与被测加速度成正比。
3.3 电容式加速度计
电容式加速度传感器是基于电容原理的极距变化型的电容传感器。如图4所示, 当系统具有加速度a时, 质量块m向下移动, 导致质量块上下电容的极距发生改变, 从而电容容值改变。将电容的改变转化为电信号输出, 可得到对应的加速度值。
除了以上介绍的三种加速度传感器外, 还有谐振式加速度计、热电偶式加速度计等。谐振式传感器输出准数字量, 可直接用于复杂的数字电路, 从而免去了其他类型传感器在信号传递方面的诸多不便;热电偶式加速度传感器多应用于低沉本的传感器领域, 既可以测量动态加速度, 也可以测量静态加速度。
4 MEMS陀螺仪
陀螺仪是指用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。陀螺仪的种类很多, 按用途来分, 它可以分为传感陀螺仪和指示陀螺仪。传感陀螺仪用于飞行体运动的自动控制系统中, 作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示, 作为驾驶和领航仪表使用。按结构, 陀螺仪可分为压电陀螺仪, 微机械陀螺仪, 光纤陀螺仪和激光陀螺仪, 它们都是电子式的, 并且它们可以和加速度计, 磁阻芯片, GPS, 做成惯性导航控制系统。图5为陀螺仪的基本结构。陀螺仪的原理就是, 一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时, 是不会改变的。人们根据这个道理, 用它来保持方向, 制造出来的东西就叫做陀螺仪。陀螺仪在工作时要给它一个力, 使它快速旋转起来, 一般能达到每分钟几十万转, 可以工作很长时间。然后用多种方法读取轴所指示的方向, 并自动将数据信号传给控制系统。
除了上面介绍的集中传感器外, 还有流量传感器、气体传感器、温度传感器等。
5 MEMS传感器在航空领域的应用
在航空领域, MEMS传感其主要有一下五种用途: (1) 提供有关航天器的工作信息, 进行故障诊断; (2) 判断个分系统的工作协调性, 验证设计方案; (3) 提供全系统自检所需信息, 给指挥员提供决策依据; (4) 提供个分系统以及整机内部检测参数, 验证设计的正确性; (5) 检测飞行器内外部环境, 为飞行员提供所需生存条件, 保证正常飞行参数。
由于MEMS传感器具有的独特优势, 使其在航空领域广泛应用。美国空军早在上个世纪末就展开了MEMS传感器在飞机上应用的可行性研究, 进行了大量的地面和空中实验。2004年, 北大西洋公约组织 (NATO) 就针对MEMS技术在航空航天中的应用开展了一系列研究。随着现代微机电系统的飞速发展, 硅微陀螺 (俗称芯片陀螺) 的研制工作进展很快, 美国已开始小批量生产由硅微陀螺和硅加速度计构成的微型惯性测量装置, 其低成本、低功耗及体积小、重量轻的特点使其最先应用于战术导弹和无人机。
早在JSF研制的初期, 洛克希德马丁公司就着手研究MEMS技术在军用飞机上应用的可行性, 同时考虑在现役的F16战斗机中采用MEMS技术。据报道, JSF战斗机的智能轮胎内嵌入了MEMS轮胎压力传感器, 可以对轮胎的膨胀压力和温度进行感应和传输, 并跟踪轮胎序列号, 帮助监控轮胎寿命。美海军的H-46型直升机适用MEMS传感器嵌入轮胎内部, 使维修停飞期缩短了50%, 减少故障30%, 每年节约维修费用6000万美元。采用MEMS技术可以将机电系统的状态检测设计成分布式结构, 大大降低了系统的复杂程度, 并增加了系统的灵活性和可靠性。
波音公司研制了基于MEMS技术的压力带, 用于飞行载荷检测, 压力带采用模块化、多芯片模块 (MCM) 的设计思路, 将整个压力带分成若干个段, 可以由127个段, 每段有一个包含6个压力传感的智能模块。智能模块包含有敏感部分, 对应的信号调节和处理电路、校准机构和通信接口。压力首先用在Boeing757-300飞机上, 对飞机的起落架性能进行检测。之后又用于测量飞机机翼表面的空气动力分布。利用MEMS技术研制的压力带, 可提高安装效率5倍, 提高精度10倍。压力带样机在Boeing757-300、737-BBJ、767-400和F-18E飞机上进行了充分的飞行试验, 并在737-900飞机上进行了产品的飞行试验。
6 总结
MEMS技术是一种多学科交叉的前沿高新技术。MEMS具有小型化、多功能、低成本、高可靠性的特点。MEMS传感器技术是MEMES技术中的重要组成部分。航空工业是国家的支柱产业, 是衡量一个国家科技水平的标志之一。航空工业对器件功能密度, 可靠性等要求较高, 这使MEMS传感器技术在航空领域得到广泛应用。本文简单介绍了压力传感器、加速度传感器以及陀螺仪等的原理, 以及MEMS传感器在航空领域的应用。
参考文献
[1]Schaller R R.Moore's law:past, present and future[J].Spectrum, IEEE, 1997, 34 (6) :52-59.
[2]Bean K E.Anisotropic etching of silicon[J].Electron Devices, IEEE Transactions on, 1978, 25 (10) :1185-1193.
工业机器人在航空航天领域的应用 第8篇
自英国工业革命以来, 随着生产力的发展, 机械已经慢慢取代人力劳动。工业机器人的出现, 实现了生产的自动化, 提高生产效率, 减少了工伤事故的发生。近年来, 随着机电一体化设备的不断发展, 工业机器人因具有一致性和可靠性好, 精确度高等特点被广泛应用在机械、汽车、化工以及航空航天制造领域。
目前, 航空航天领域制造仍是劳动密集型, 且它对产品的工艺和精度要求也较严格, 生产能力也不足。为此, 航空航天领域制造企业通过工业机器人来实现自动化生产, 企业生产模式转型升级和装备先进制造能力提升具有重要意义。
2 工业机器人定义
工业机器人是一种自动的、位置可控的、具备编程能力的多功能操作机, 它一般具有几个关节轴, 能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置, 以执行各种任务。工业机器人由机械系统、驱动系统和控制系统单个基本部分组成。机械系统即执行机构, 包括基座、臂部和腕部, 一般有3至6个运动自由度。驱动系统是驱动机械的驱动装置, 使执行机构产生相应的动作。控制系统根据机器人作业的指令程序及从传感器反馈回来的信号, 控制机器人执行机构, 使其完成规定的运动和功能。
3 工业机器人在航空航天领域的应用
目前, 工业机器人的已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业, 机械加工行业, 食品行业、木材与家具等多个行业, 近年来, 在航空航天领域工业机器人也广泛使用, 主要是用于机械加工制造, 通过它可以完成航空航天产品的焊接、喷涂、热处理、装配等作业。由于航空航天产品的生产和制造具有结构复杂、尺寸大、性能指标精度高、环境洁净度高、载荷重等特点, 因此, 对工业机器人的结构、性能、动作流程和可靠性等都提出了更高的要求。
(1) 喷涂, 它是一种用专用设备把某种固体材料熔化并加速喷射到机件表面上形成一特制薄膜层, 以提高几件耐蚀、耐磨、耐高温等性能的表面技术。飞机表面的涂层质量对飞机至关重要, 主要是体现在涂层厚度、表面粗糙度、厚度公差、气孔率对于人工喷涂较困难。而采用机器人技术则可以较好解决这些问题。工业机器人喷涂可以解决涂覆的一致性, 用同一设备即可完成整个工件, 避免了人工多个区域操作的差别, 另外它可以有效地消除了涂覆后的再打磨和涂层中的气孔, 涂层表面公差更均匀, 减少了材料的浪费, 降低了处理废料的成本, 保护了操作者免受喷涂材料粉尘的污染。
(2) 焊接, 它是通过加热或加压, 或两者并用, 并且用或不用填充材料, 使连接件达到原子结合的加工方法。焊接机器人是从事焊接的工业机器人, 它是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机, 具有三个或更多可编程的轴, 用于工业自动化领域。在航空航天制造领域, 焊接应用越来越多, 它用于铝合金及其航空航天材料的点焊、弧焊、激光焊和搅拌摩擦焊。工业机器人焊接可以很大幅度提高焊接过程中的速度和质量, 同时能降低焊接成本和复杂曲面焊接难度, 实现焊接过程自动化。工业机器人焊接在于离线编程和虚拟仿真技术, 它可以优化焊接路径提高效率。
(3) 热处理, 它是通过加热、保温、冷却来改变金属及其合金表面或内部组织结构, 以达到控制性能的工艺方法。由于航空航天领域材料具有高度的性能, 往往要具有耐高温、轻质量、高强度等特点, 所以原始加工的材料必须经过热处理提高其性能。工业机器人热处理可以实现热处理生产过程的自动化, 保证热处理工艺产品的一致性和稳定性。在热处理中的应用, 促使热处理工业机器人设备向高效、低成本、柔性化和智能化的方向发展。此外, 热处理工业机器人可以有效地改善工人的劳动条件, 提高产品质量和劳动生产率。
(4) 装配, 它是将生产的零部件按照规定的图纸技术组装起来, 经过调试、检验使之成为最终使用产品的过程。航空航天的装配包括部装和总装两个环节, 部装主要完成舱体口盖的修配、托板螺母及支架铆接、钻孔等, 总装主要完成成件的安装以及总装测试。工业机器人的应用, 可以提高航天装备装配效率, 缩短航天装备生产周期, 保证装备配质量一致性, 对多机器人协作、机器人手眼视觉、机器人自动导航等, 为航天装备柔性化只能生产车间建设打下了技术基础。
4 工业机器人在航空航天领域的发展趋势
当前, 航空航天领域产品制造仍然处在一个劳动密集、工序繁复、环境恶劣等阶段。生产的产品精度和生产能力的不足, 极大阻碍着航空航天制造领域的发展。工业机器人因其生产过程中产品的一致性好、可靠性高和适用性强等优点, 已经广泛应用汽车、机械加工行业、物流、航空航天制造领域等多个行业, 并且日趋成熟。它不仅有效的提高了产品质量和生产效率, 节约了人工劳动力以及生产制造的成本, 而是更加增强了航空航天领域企业的生产柔性和竞争力。由于航空航天领域科技的飞速发展, 带来了航空航天制造企业的不断增多, 进而应用工业机器人的情况越来越多, 技术发展也越来越高。
我国工业机器人技术及产品不断在航空部件装配、航天产品生产线以及卫星系列产品生产研制中逐渐得到了广泛应用和推广, 但是与国外技术发展相比仍存在着较大的差距, 尤其是美国、德国、加拿大、日本等国家已在航空制造领域工业机器人系统方面投入巨大经费, 获得了良好效果。目前, 航空航天领域工业机器人正朝着多样化方向发展, 移动式工业机器人、多臂协同工业机器人、末端伺服工业机器人、灵巧关节工业机器人等将是工业机器人发展的主要产品。同时对于一些新型材料、高精加工、复杂装配等方面的生产, 需要不断对工业机器人应用技术提出要求和改进, 需要航空航天制造企业和工业机器人研发机构等根据生产要求开展技术研究和突破, 进而实现工业机器人技术在航空航天制造领域不断应用与创新。
参考文献
[1]冯华山等.航空航天制造领域工业机器人发展趋势[J].航空制造技术, 2013 (19) .
[2]赵杰.我国工业机器人发展现状与面临的挑战[J].航空制造技术, 2012 (12) .
[3]毕树生等.机器人技术与航空制造业[J].机器人技术与应用, 200 (03) .
[4]王兴海等.机器人在航天和航空领域中的应用[J].国外自动化, 1986 (04) .
[5]黎田等.机器人在航天装备自动化装配中的应用研究[J].航空制造技术, 2014 (21) .
航空领域 第9篇
1 PHM技术概述
PHM是传统监控与故障诊断技术的一种发展形态, 它将机内测试功能和状态监控能力予以拓展, 并旨在通过预测能力将技术要素转变为系统或设备的健康管理, 由此实现及时预测故障发生, 及时进行维修, 以最大限度保障系统装备功能性和安全性。因此, PHM技术包含两方面内容。其一为预测, 是一种结合系统历史性能资料数据, 分析系统当前工作状态, 并以此为依据诊断系统未来工作性能的一种识别能力;其二为健康管理, 即根据预测信息作出是否维修决策的一种能力。可见, PHM技术实质上是一种测试方法的转变, 由传统的外部测试发展成为机内测试, 经由传感器诊断转变为智能系统预测。而随着智能技术的发展, 综合诊断理念的运用, PHM技术体系也愈加完善。
2 航空装备领域中PHM技术的应用现状分析
(1) 简析PHM技术实现故障预测健康管理的方法。就目前而言, 在我国航空装备检测技术中, PHM技术显然已经成为了核心技术。当前, 这同航空机电产品安全性保障的重要性及PHM技术的智能性区分不开。PHM技术发展至现阶段, 机电系统故障预测的主要实现方法主要包含以下几种:①监测特征参数:该种方法的实现途径为通过检测可反映航空设备电子系统性能的特征参数而获取实用数据, 继而以数据信息为依据采取预测法对机电工作状态进行评估。但是, 因为不同的电子系统其功能性和结构性特点均存在差异, 因而, 选取特征参数的方式及数据处理的方法也会据此而发生改变。②利用预警电路:该种方法之所以可以实现故障预测在于运用了预警电路故障发生时间遭遇正常电路。③建立累积损伤模型:运用该种方法实现故障预测的关键在于建立能够反映不同荷载对电子系统可造成损伤程度的模型, 如此即可根据系统所承受的荷载评估其损伤程度, 计算其剩余使用寿命。④融合多种方法:即选择上述方法中的两种将其融合进行故障预测。
(2) 浅论PHM技术应用于航空机电产品检测存在的问题。毋庸置疑, 上述几种常用的方法拓展了PHM技术的应用范围, 提升了其使用性能。但是不可否认的是PHM技术在我国航空装备领域中的应用仍然存在一些不足之处。细述而言, 主要包含:①诊断范围小, 局限具航空电子检测;②故障检测率低, 且虚警率高。如:参数漂移故障便难以检测, 检测电路出现故障也不能有效检测;③故障检测过于依赖地面设备, 会增加后勤负担。④对于航空电子系统故障的预测主要依赖于既往故障统计资料, 但是事实是基于故障履历档案资料而分析的故障趋势并不能作为系统未来状况的主要评断标准, 因此也不能视为系统实施维修活动的依据。⑤对航空装备进行健康管理这一项功能并未完全实现, 实质上只是进行一般的统计信息管理。究其原因还在于目前飞机信息管理方式仍然采用传统的地面计算机信息管理, 信息均由人工收集和整理, 这便意味着航空装备信息管理措施的实施同其指向者——飞机, 存在物理上的隔离, 加之目前数据采集系统也仅仅收集飞机飞行状态参数和既往故障检测结果, 因此这种管理方式存在着非实时及管理隔离的弊病。
3 关于PHM技术在航空装备领域中应用的相关建议的探讨
如上所言, 现阶段在航空装备领域中应用PHM技术仍然存在一些技术上的局限性, 远未成熟, 为了更大限度的实现PHM技术的智能化和应用效果, 解决上述问题实为必行举措。下文主要从四个方面出发, 就开展航空装备PHM技术应用的建议。第一, 从系统故障预测及飞机运行状态监控方面出发。可以针对单个机电系统研发与之相对应的PHM技术, 如某某飞机PHM技术。这种管理系统的优势在于可以探测飞机所有系统及部件的异常情况, 并将数据整理后传输至地面, 由此为飞机返回基地进行为此书提供了准备时间。当然, 也可针对多个系统研制PHM技术, 如飞机电力系统PHM技术。但是应当注意的是进行PHM技术设计时, 需要考量到诊断功能及状态管理功能的增强。第二, 应用便携式维修辅助设备 (PMA) 。PMA可为飞机部件、机电系统于保证系统之间建立通信链, 由此便可简化后期工作, 实现机内测试与维修活动监控, 以及飞行数据下载等功能。第三, 加强前线测试成套设备的研究, 显然目前以更换或维修故障单元的方式会造成特殊系统保障资源的浪费, 因此可通过开展维修级别分析、完善测试功能、合理分配和确定保障资源等方法补充PHM技术的诊断能力和在线监控性能。第四, 提升在线近实时数据的可靠性和维修性, 为实现这一点, 可研发维修保障信息数据分析系统来跟踪、处理及报告航空装备的分析数据。
4 结束语
综上所述, PHM技术因其智能化、综合性而成为了国内航空装备系统中状态监测、故障预测及健康管理的核心技术。虽然目前尚未成熟, 日后也会随着航天系统的发展而暴露出一些问题, 但是只要业内人士共同研讨, 不断求索, 其发展前景仍值得期望。
摘要：故障预测与健康管理 (PHM) 技术旨在于维护和保障航空机电产品及其系统的安全性、可靠性和经济性能, 目前在航空装备领域中得到了广泛运用。基于此研究背景, 本文主要阐述了PHM技术的基本内涵, 细述了PHM技术实现故障预测健康管理的方法, 并结合当前PHM技术在我国航空装备领域中的应用现状分析其存在的不足之处, 就解决方案进行了探讨, 以供业内人士交流探讨之用。
关键词：航空装备,故障预测,健康管理,诊断
参考文献
[1]邱立军.故障预测与健康管理技术在航空装备领域的应用[J].四川兵工学报, 2012 (03) .
航空领域 第10篇
1 在航空领域中的应用
航空应用中对碳纤维的需求正在不断增多, 波音777飞机利用碳纤维做结构材料, 包括水平和垂直的横尾翼和横梁, 这两部分如果受损, 整个飞机在飞行的过程中就可能坠毁。这些材料被称为“首要的结构材料”, 所以对它们的质量要求极其苛刻。对于波音777飞机, 日本东丽公司是波音公司指定的唯一有资格的碳纤维制造商。欧洲空中客车也在他们的飞机上使用了大量的碳纤维, 东丽的TORAYCA碳纤维将被大量应用在新型客机A380上。
美国波音公司推出新一代高速宽体客机“音速巡洋舰”, 约60%的结构部件都将采用强化碳纤维塑料复合材料制成, 其中包括机翼。它比铝更加轻便, 但强度不相上下。据称, 这种复合材料在客机的各个部件中使用, 它使新型客机的飞行速度提高15%~20%。波音公司20世纪90年代初推出的波音777型客机就大量采用了这种新型材料, 比例约占飞机的10%。
美国波音公司于2007年7月初正式推出“绿色”喷气客机787 Dreamliner, 新机型将于2008年在日本的全日空航线上投入商业服务。787 Dreamliner新机型有几个创新的设计特征, 飞机绝大部分使用高科技塑料复合材料代替铝材质。飞机主要结构的50%左右, 包括机身和机翼均采用复合材料如碳纤维制作。由于机身整体采用复合材料制造, 从而无需使用1500块铝板材和4万~5万个紧固件。787 Dreamliner使用复合材料, 与传统的材料相比, 更为强固和轻巧, 使飞机提高了燃油利用效率。这种创新性的结构使飞机提高了运营经济性, 同时提高了耐用性。
空中客车A350中复合材料用量已接近总重量的40%。 波音787的机翼和机身上使用复合材料超过了50%。波音787机型由于减少重量, 在燃料费用节约大约20%, 加上腐蚀等方面的费用节省更是惊人。据市场称, 波音和空中客车每年交付使用客机大约250~350架。可以预计, 未来碳纤维市场需求潜力非常巨大。
欧洲空中客车公司研制的世界最大民用货机A380F于2005年4月投入生产, 生产过程中更多地采用了碳纤维材料。A380F的中央翼盒采用了碳纤维增强塑料, 这种材料质量轻, 强度高。采用新型材料和高技术将使这种飞机在性能上比老一代大型飞机更具优势。预计首架A380F将于2008年投入运营。
2 在汽车领域中的应用
碳纤维材料现在也成为汽车制造商青睐的材料, 在汽车内外装饰中开始大量采用。碳纤维作为汽车材料, 最大的优点是质量轻、强度大, 重量仅相当于钢材的20%~30%, 硬度却是钢材的10倍以上。所以汽车制造采用碳纤维材料可以使汽车的轻量化取得突破性进展, 并带来节省能源的效益。业界认为, 碳纤维在汽车制造领域今后的使用量会越来越大。据悉, 福特和保时捷生产的GT型赛车发动机机罩已全部采用碳纤维材料;奔驰的57S型轿车原来内装饰全部是木质材料, 现在则以碳纤维替代;通用的雪佛莱轿车底盘的内装饰材料也采用碳纤维;宝马公司将M6型轿车的顶篷全部采用碳纤维, 并进行技术处理, 使其保持金属材料的光泽。
梅赛德斯-奔驰新推出的SLR迈凯轮超级跑车运用的高强度碳纤维复合材料。该车最高时速可以达到334km/h, 0~100km的加速时仅为3.8s, 这款跑车能够具有如此超高速度, 除了采用强悍的动力系统和借鉴F1赛车设计理念外, 还由于高强度的碳纤维复合材料制成的车身大大降低了其整车质量在SLR迈凯轮超级跑车中, 车身几乎全部采用碳纤维复合材料制成。与钢材相比, 碳纤维复合材料的质量只有钢的50%, 而在碰撞中对能量的吸收能力却比钢或铝高出4~5倍。梅赛德斯-奔驰充分利用该材料的这些特性, 不仅降低了车身自重, 还可以为乘员提供最大限度的安全保障。设计者在SLR的前端结构中嵌入了两根620mm长的碳纤维纵梁, 作为车头碰撞缓冲部件, 在发生正面碰撞时, 碰撞能量可以被有效吸收, 从而确保乘员舱完好无损。不仅如此, 由于SLR的乘员舱也全部采用碳纤维复合材料制成, 当发生侧面或尾部碰撞时, 乘员也可以有充足的安全空间, 使人们在乘驾'公路上的F1赛车'时, 免去了许多后顾之忧。
法国汽车生产商标致公司于2007年8月初推出更轻量化的308 RC Z概念新车。塑料创新型应用使汽车更加轻量化, 全车大量使用了聚碳酸酯 (PC) 和碳纤维。全车将PC制作的后部挡风玻璃与大量碳纤维制作的车身组件组合在一起。汽车顶棚板即采用碳纤维制作。
日本东丽工业公司是碳纤维市场领先的生产商, 2005年拥有7400t/a能力, 至2006年达1.09万t, 包括在Soficar公司 (东丽工业公司和法国阿科玛公司70/30的合资企业) 中的份额。其后是东邦合成纤维公司 (拥有能力9100t/a) 、三菱合成纤维公司 (拥有能力3000t/a) 、Hexcel公司 (拥有能力2000t/a) 和氰特工业公司 (拥有能力1200t/a) 。美国波音公司为了研发梦幻喷射客机 7E7之所需, 与东丽签下18年的长期合约, 分批采购价值3300亿日元的碳纤维材料。东丽公司于2006年4月与波音公司签署一项合同, 向波音公司供应碳纤维复合材料, 于2021年用于波音公司新的中规模波音787 (B787) 飞机。碳纤维材料占B787用结构材料重量的一半, 相当于约30t。波音公司己接受了400架B787订单。
据英国材料技术出版物公司2006年底发布的研究报告, 碳纤维复合材料的价值将增长到2010年的136亿美元, 比2006年增长37%。该集团公司称, 由于碳纤维复合材料在航天、风能、海洋油/气生产、压力容器、军械和运动器械应用领域增长的驱动, 全球碳纤维工业趋于动态增长期的平衡状态。碳纤维复合材料工业全球现生产2.7万t碳纤维, 但2006~2010年需求将增长7000t, 增长26%。为满足这一需求, 世界碳纤维生产商将在今后3年内投资超过8亿美元, 使碳纤维能力增加78%。新增能力将会使价格下降, 但这将会刺激碳纤维进入现在以金属和玻璃纤维增强塑料 (GRP) 为主的应用市场。将为碳纤维工业提供第2个增长发展市场, 拓展更多的应用。
2006年, 世界碳纤维消费量按地区分布为:欧洲占30%, 北美占35%、日本占15%、世界其他地区占20%。美国、欧洲和日本是主要的消费地区, 但一些国家和地区如中国、中国台湾、印度也在推动需求的增长。
参考文献 (略)
