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航空航天设计论文范文1
面对这突如其来的巨大荣誉，郑咏梅却异常平静。她说，这一论文的发表及其饱受重视，证明了中科院化学所及北京航空航天大学化学与环境学院院长江雷院士带领的科研梯队开展的向自然学习的仿生科学研究进入世界领先行列，这将为北京航空航天大学新学科的发展奠定坚实的基础。
这个突破性的研究揭示了筛器蜘蛛（Uloborus Walckenaerius）的捕捉丝的方向集水效应，提出了“多协同效应”机制，为新型仿生集水材料研究提供思想理论基础。
在微纳米各向异性梯度结构方向性憎水效应研究方面，她揭示了Morpho蝴蝶翅膀的特殊浸润性，发现了蝴蝶翅膀上单方向可调控的斥水特性的机理。传统上认为同一种结构的超疏水表面，只能具备单一浸润状态，而郑咏梅通过探究蝴蝶翅膀的浸润特性，发现了由于独特的取向结构，两种高/低粘滞的超疏水状态能够共存且在同一表面上。这个发现在材料、微流控、生物工程，器件等领域均具有一定的指导和科学意义。
航空航天设计论文范文2
关键词 产学研结合 高校 电气专业
中图分类号：G647.38 文献标识码：A
On Industry-School- Research Combination Mode of
College Electrical Engineering Professional
LI Jie
（College of Automation Engineering， Nanjing University of
Aeronautics and Astronautics， Nanjing， Jiangsu 210016）
Abstract This article studies on college Industry-School-Research mode and applied talents training， take College of Automation Engineering， Nanjing University of Aeronautics and Astronautics as an example， analyzes the importance of using research cooperation in personnel training in the school system， so as to explore the combination meet the social needs of ways.
Key words industry-school-research combination; college; electrical professional
产学研即产业、学校、科研机构等相互配合，发挥各自优势，形成强大的研究、开发、生产一体化的先进系统并在运行过程中体现出综合优势。产学研合作是指企业、科研院所和高等学校之间的合作，通常指以企业为技术需求方，与以科研院所或高等学校为技术供给方之间的合作，其实质是促进技术创新所需各种生产要素的有效组合。随着技术发展和创新形态演变，政府在创新平台搭建中的作用，用户在创新进程中的特殊地位进一步凸显，知识社会环境下的创新2.0形态正推动科技创新从“产学研”向“政产学研用”，再向“政用产学研”协同发展的转变。①高校既是创新人才的集聚地，也是科技创新成果的发源地。如何以高水平的创新成果和高素质的创新人才服务经济社会的发展？最重要的是坚持科学发展，促进产学研合作。高校的产学研合作可以有两种，一种是国家经济层面，为科技创新服务，促进科研成果，促进经济社会发展;另一种是为教育服务，通过产学研与学术的培养、教师的科研相结合，将学生培养成才。
1 南京航空航天大学电气工程专业产学研结合现状
南京航空航天大学电气工程专业为国家级特色本科专业、国防特色重点专业、江苏省品牌特色专业、江苏省“十二五”重点专业以电气工程领域为对象，注重计算机科学、控制理论和信息科学在电气工程各领域中的应用，具有广阔的发展前景，相关研究领域在国内具有重要影响力。该专业设有电力电子与电力传动、电机与电器、电力系统及其自动化三个方向。培养具有电气工程领域较宽广的专业基础知识和工程技术基础，具有较好的电气分析、电气设计、电气系统设计、电气系统运行、科学研究、技术开发和管理工作能力的适应国民经济建设特别是航空航天、国防工业和新能源产业发展的高素质的电气领域的高级工程技术人才。
作为南京航空航天大学这样一所重点大学，重点是培养研究型人才，进行知识创新活动，最终目标是为社会服务，高校通过产学研合作，不仅能够解决学校教育与社会脱节问题，缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距，增强学生在社会的竞争力，而且也能够促进科技发展。近年来，南京航空航天大学开展了较多广泛且有效的产学研合作与实践，尤其在电类领域的合作，效果较为显著。通过合作，实现了将技术攻关、成果转化、平台共建、人才培养、干部交流等全方位的合作，实现了互利共赢，助推了经济发展。以南京航空航天大学与无锡市开展风电领域政产学研合作为例，自合作以来，无锡市委书记杨卫泽率领无锡市党政代表团先后两次访问学校，并就政产学研合作事宜与学校的领导深入交流。而且，学校党委书记崔锐捷、校长朱荻等校领导也多次带领学校相关部门负责同志及部分专家走访无锡市惠山区，实地考察区域经济发展，探索合作模式，推动政产学研合作。②
2 电气专业产学研结合的思考及具体做法
电气专业是电气信息领域的一门学科，由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，成为高新技术产业的重要组成部分，触角伸向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。这个专业的学生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作，是“宽口径”、“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大，正是由于社会大量的需求，不言而喻，电气专业培养学生的素质与质量，对该个专业领域，乃至我国国民经济领域的发展影响也是极其重要的。那么，培养出来的学生是否被社会所接纳，被企事业单位所需求，需要我们高校在培养学生时要制定合理的培养目标、培养模式，因此，产学研的结合，为高校的学生培养、学科发展提供了良好的契机。
2.1 产和研的结合
企业有较好的生产能力，但科技含量低，科学研究创新不够，如果要想在激烈的市场竞争中脱颖而出，甚至立于不败之地，需要把高校的知识资源和科技研究成果可以很好地转化，技术上进行创新。而作为高校，是服务发展的主体，是科学知识的生产者和提供者，对科学知识的传播、整合和流通起着重要的推动作用。高校在搞科研的目的也是为生产服务、为社会服务。产学研结合就是充分利用学校与企业、科研单位等多种不同教学环境和教学资源以及在人才培养方面的各自优势，建立良好的互动，把以课堂传授知识为主的学校教育模式与直接获取工程经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合，才能适时调整学生的培养模式，使学生获得良好的实习机会和实习场所，让高校培养出来的学生更容易走上社会，被企业所需求。电气工程专业就是一个实践性很强的专业，能够解决电气工程技术分析与控制等实际生产问题。
但是，在产学研合作中，高校在科研管理机制上存在一些问题，主要表现在：（1）科技成果转移渠道不畅。很多企业拿着大量资金寻找科技创新成果，而高校的科研成果又转移不出去，导致了高校、企业、科研院所等各方科技资源分散，浪费精力、物力和人力。（2）科研人员考核制度不利于成果转化。当前，高校普遍采用职称和职务等级发放科研津贴的，而职称职务的获得，主要是看权威性期刊的数量、申请的项目获得的奖励，专利情况等，对于科技成果能否实现产业化问题很少重视，致使高校老师很多科技项目申请后，过多地偏重于技术与理论，与社会需求脱节，大部分科研成果很多是只申请了专利，或者发表了论文的水平上，实际应用产出的效果不高。另一方面，当前部分教授评职称前，发论文，申报项目，有较多的研究成果，但职称评定后，科研动力不足，研究成果停滞不前，更多的是享受这个教授待遇，从而导致研究资源流失。（3）科技成果推广机制不完善，重视不够。高校由于学科建设发展需求、整体实力提升等众多因素影响，学校科技部和老师的关注点在于国家或省部级重大项目的申报上面，比如国家自然科学基金、国家级973、863等重大项目课题、各项科研成果奖励申报，而对真正获得的科技成果，如何将其转化投入不够，重视不足。
因此，在高度重视产学研合作的同时，更应该要结合学科、科研特色和优势，充分发挥科研管理制度对科技创新的激励、支持和引导作用，要进一步搭建平台，发挥政府的作用，与政府、企业、科研院所及高校，产业四力强强联合，不断推动产学研协同创新的形成和发展，为科学技术的研究和创新做出贡献。
2.2 学和研的结合
随着电子、计算机、通信和信息等技术在电力行业的广泛应用和发展，给电气专业的学生带来了很好的发展机遇，这就需要高校培养出的电气专业学生，需要具备一定的科研能力，能够独立承担相应研究方向的科研课题。首先，让学生参与到老师的科研当中。从我校电气专业学生培养来看，学生实行“导师制”，对于优秀的学生，从大学开始就跟随导师做相应的课程设计，等到了研究生阶段，不仅能够很早，而且将课题研究有延续性，能更好地做出科研成果，培养科研能力。第二，让学生参与到各种科技创新比赛，老师进行指导，培养了学生的独立科研能力和科技创新能力。
产学研合作教育是培养具有创新精神和实践能力的高素质学生的重要途径。近年来，我校电气工程专业毕业设计课题，以及研究生课题，有80%的题目与产学研基地的实际和教师科研课题紧密结合，有部分学生直接参加教师承担的课题。通过多种渠道，不仅可以使学生更深入接触工程实际，增强实际工程意识，提高综合实践能力，在完成自己学业任务的同时，培养了科研创新能力和实践能力，
2.3 产和学的结合
人才培养是高校教育的发展之路。经济社会的发展对人才的需求是多种多样的，精英教育、大众化教育是高等教育的两个方向。精英教育培养拔尖人才，大众化高等教育培养各级各类专门人才，各具功能，不可替代。学校应根据不同的社会需求进行科学、准确的定位，确立自己的发展方向，形成有特色的人才培养模式、培养目标、培养方法和质量标准。③
电气专业的学生培养，需要保持和加强原有专业特色和优势，培养学生较强的工程实践能力，提高学生的就业竞争力。在实际操作中，学校应因材施教，引入各类培养机制，如结合产学研的合作平台，一是和企业联系，为学生提供相应的实习基地;另一种则是根据企业的需求，企业的科研方向，制定我们培养学生的目标、模式及课程体系。如开设专门的“卓越工程师”班，单独组织学生完成一门企业课程授课，一次企业参观实习，一次“工程技术讲座”。除此之外，每年暑假，我校的电气专业与陕西航空电气有限公司、陕西西航动力股份有限公司、河南许继集团、南京机电液压工程研究中心等多个校外产学研合作教育基地开展合作，这些企业每年为电气专业学生提供实习条件，提供合作科研项目。
3 总结
电气工程专业行业属于高精尖端行业领域，尖端人才的培养十分重要，它的社会需求较广，而培养这样的优秀人才，就需要高校制定适合社会需求的人才培养模式，通过产学研合作的模式，让学生、教师有良性发展，才能促进电气学科的发展，而外部则需要社会与企业的需求，产学研的结合便是达到这一目标的良好途径。
基金项目：南京航空航天大学基本科研业务费青年科技创新基金-高校科研管理中产学研协同创新机制研究（资助编号：NR2013029;项目负责人：李洁）成果之一
注释
① 宋刚.钱学森开放复杂巨系统理论视角下的科技创新体系――以城市管理科技创新体系构建为例[J].科学管理研究，2009.27（6）：1-6.
航空航天设计论文范文3
关键词：单片机，温度传感器，远程监控与测量
1.研究的目的与意义
本研究以温度采集及转换，单片机处理和监控，无线传输为核心，可用于航空航天系统中，仓储温度监测及环境监测，矿井里的温度采集等。免费论文。快速方便并且可以实现远程采集，具有较高精确度，另外加有存储单元，可以对温度数据进行存储对比，以备不时之需。在该系统中还添加报警系统，自动提醒不正常温度，以免发生不必要的危险。由于采用ZigBee无线传输装置，可以远距离测温，因此可用于危险区域，例如：高压区，工厂，大型机器内部温测等，还可采集低温。另外还适用于家庭防火灾，火灾内部温度探测和温度监控，有助于灭火的开展和抢救人员和财产以及预测火势的发展等。
在现代社会中温度在航空航天，工业自动化、家用电器、环境保护和安全生产等方面都是最基本的监测参数之一，但是在某些环境下温度检测比较危险。因而需要一个智能检测和监测系统来代替危险的工作，本系统就可以很好的解决此问题，不仅可以实时的对温度进行远程检测监控，还可以在十分恶劣的环境下工作，测量结果精度高，并且对所测数据可以直接通过USB接口传给电脑存储或者直接存入外设存储单元，同时加报警装置，在温度不正常给予提醒，从而将损失减少到最低。为满足对温度记录的要求（高精度、自动控制、经济实用），系统实现了对现场环境温度的不间断测量与监控，让您通过监控中心可以直观看到温度实时变化，做到足不出户即可了解各被测点的温度。在那些需要对温度监控和测量的地方放置无线温度采集器，然后由监控中心通过软件对无线采集器进行控制，代替过去由人工来完成的温度数据采集任务；同时监控中心对无线温度采集器传输来的温度数据进行存储和查询统计。本系统使用方便，操作简捷，已经在许多领域中得到广泛的使用
2.国内外本项目的研究状况
温度在工业自动化、家用电器、环境保护和安全生产等方面都是最基本的监测参数之一，因此其检测装置也得到的长足的进步和发展。免费论文。例如美日生产的管缆热电阻温度传感器可测温度高达1000℃，精度0.5级，清华大学的“光纤黑体腔温度传感器”可在400～1300℃间灵敏度可达0.1℃。随着科技的进步和新材料的发现，新一代的温度传感器也在不断出现和完善，如利用核磁共振的温度检测器，可测量出千分之一开尔文，而且输出信号适于数字运算处理，在常温下可作为理想的标准温度。此外还有热噪声温度传感器、激光温度传感器等诸多发展。智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)，它在硬件的基础上通过软件来实现测试功能。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。如由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达0.03125°C,测温精度为±0.2°C。此外新型智能温度传感器的功能也在不断增强。例如，DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟(RTC),使其功能更加完善。DS1624还增加了存储功能，利用芯片内部256字节的E2PROM存储器，可存储用户的短信息。免费论文。另外，智能温度传感器正从单通道向多通道的方向发展，这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。
无线传输技术ZigBee是在工业自动化、家庭智能化和遥控监测领域对无线通讯和数据传输的需求日益增长的情况下应运而生的，它采用IEEE802.15.4协议，具有功耗低，成本低等特点，还可以方便的实现自动移动的AdHoc网络。目前市场上的RF芯片供应商主要还是TI、EMBER、FREESCAIE及JENNIC，国产厂商在这个方面仍然是空白。鉴于ZigBee技术在功耗、组网技术等方面的出色能力，受到各国政府、军方、科研机构和跨国公司的广泛关注和高度重视，随着其技术的发展，无线传感器网络将会逐渐的深入生活的每个方面。
3.无线网络温度采集可以实现如下功能
（一）数字信号通过单片机分析处理，通过ZigBee无线传输模块，可实现无线传输功能。（二）接收模块得到的数字信号通过单片机处理，可在LCD FC12864上可进行当前温度显示，可实现数字显示功能。（三）外部存储单元可对过去温度进行存储，以便随时调用，可实现存储功能。（四）由于有无线传输，可以实现远程对温度进行监控和测量 存储，安全可靠，而且速度快精度高。（五）系统实现了对现场环境的不间断温度测量与监控，让您通过监控中心可以直观看到温度实时变化，做到足不出户即可了解各被测点的温度。在那些需要对温度监控和测量的地方放置无线温度采集器，然后由监代替过去由人工来完成的温度数据采集任务；同时监控中心对无线温度采集器传输来的温度数据进行存储和查询统计。（六）该系统可换部分装置，然后实现其它功能，例如：将温度传感器换成湿度传感器进行湿度采集等，具有很强的移植性。
4.结语
在当代社会科学技术的迅猛发展以及人类对自然的不断深入探索下，一些人类无法立足的恶劣环境以及相关工业、煤矿业、石油业、存储业等相关环境中的重要温度数据的采集和控制成为科学研究的重要课题。本研究项目以适应相关条件下的温度传感器为依托，以单片机为整个系统的处理和监控为核心，当需要采集人类无法立足的恶劣环境中的重要温度数据时，本系统可以通过媒介放置一体积小、精度高的温度传感器去采集；在生产和存储环境中可以通过本系统来监测温度，当超过合适的环境温度时，发出警报，通知工作人员及时处理控制温度以减少损失。本研究项目可以更好的服务于科研，提高生产效率，降低危险事故发生的几率，具有很强的现实意义
参考文献：
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9.智能温度传感器的趋势[DB/ol].
10..LCD12864中文资料手册.
航空航天设计论文范文4
【关键词】ARM9 点阵显示屏 SD卡
LED显示屏是近几年全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，它利用发光二极管构成的点阵模块或像素组成大面积显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、价格性能比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用 本论文以ARM9高性能单片机来设计电子点阵显示屏的硬件系统。
一、电子点阵显示屏的硬件系统框图如图1所示
图1 电子点阵显示屏硬件系统框图
二、采用16个LED8*8显示屏，构成16行*64列点阵显示
点阵显示屏由16个8×8点阵LED显示模块。16片8×8点阵LED显示模块利用总线形组成一个16×64的LED点阵，用于同时显示4个16×16点阵汉字或8个16×8点阵的字母p字符或数字。单元显示屏可以接收来自控制器（主控制电路板）或上一级显示单元模块传输下来的数据信息和命令信息，并可将这些数据信息和命令信息不经任何变化地再传送到下一级显示模块单元中，因此显示板可扩展至更多的显示单元，用于显示更多的显示内容。
三、显示驱动电路
采用74HC138三-八译码器和74HC164移位寄存器。将从ARM里出来的列信号通过8个164级联而成的64位的信号输出端连接到16*64的点阵LED的输入端，作为点阵的行驱动信号。通过164移位这64位的信号，来控制显示内容的变化。再从ARM输出三个信号分别输入到2个级联的74HC138译码器，然后输出16位行信号，经过16个1K的电阻，再输入到16个PNP（8550）三极管的B极来进行对行信号的放大，其中所有的三极管的E极相连接+5V的电源，所有的C极接16个470欧姆的电阻，得到的信号作为点阵LED 的行输入信号。通过对138的三个输入信号进行控制，改变行信号。由138和164的信号，控制二极管的亮、灭来显示出所要求的字符、汉字。
行驱动电路：每个LED管亮需要7mA的电流，那么64个同时亮就需要448mA的电流，所以我们要对列进行驱动，我们采用晶体管8550对列信号进行放大。驱动电路如图2所示：
图2 点阵显示屏驱动电路
列驱动电路：此电路是由集成电路74HC164构成的，它具有一个8位串入并出的移位寄存器，可以实现在显示本行各列数据的同时，传送下一行的列数据。如图3所示：
图3 列驱动电路
四、总结
本论文完成了LED点阵电子显示屏的主要电路的设计。在系统设计中使用SD卡的扩展，是存储容量大大的增大，实现了海量存储，并具有掉电保护功能。通过和PC机的通讯，使显示的信息能实时的更新。也实现了显示屏的多字体显示。整个系统简洁，可靠性高，性能稳定。
参考文献：
[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京：清华大学出版社，1995.
航空航天设计论文范文5
作为最早实现载人航天的国家，俄罗斯早在上世纪90年代就已经开展了新一代载人飞船的研制工作。当时，设计于上世纪60年代的“联盟”飞船已经使用了30余年，期间虽然经过不断地功能拓展，性能有所提升，但毕竟设计较早，升级空间所剩无几，已经不能很好地适应载人航天领域的新要求。俄罗斯新一代飞船设计要求能够替换“联盟”飞船作为国际空间站的天地往返运输载具以及紧急救生飞船。由于国际空间站当时设计的常驻成员组人数为6人，因此新飞船的载员人数也从“联盟”飞船的3人提升到了6人。为了降低成本，还要求飞船的返回舱段具有可重复使用的能力。俄能源火箭航天集团根据这些要求设计了“快帆”（Kliper）飞船。返回舱段采用升力体布局，拥有两种构型：一种是纯升力体布局，再入时在大气层内可以进行有限的机动，最后利用降落伞减速着陆，这种构型主要作为空间站的紧急救生飞船来使用，发射后长期停靠在空间站上；另一种是升力体布局加上机翼，可在大气层内机动，返回载入之后像航天飞机一样滑翔降落在跑道上，这一构型主要用来实现天地往返运输任务。由于整个项目技术复杂，研制难度大，再加上缺乏资金，项目最终在2006年宣布失败，俄罗斯转而开发PPTS载人飞船。
PPTS飞船也被称作“罗斯”（Rus）号飞船，由能源火箭航天集团进行研制，也以替换“联盟”飞船为研制目标，既可以往返于地面与近地轨道，也可以支持月球以及载人深空探测，能够适应第二宇宙速度再入，载员数量4～6人。PPTS放弃了“联盟”飞船使用了半个世纪的“轨道-返回-服务”经典三舱布局，转而选择“返回舱-服务舱”两舱布局。飞船也不再采用钟形返回舱，而改用锥形，其直径达4.4米，远超“联盟”系列飞船的2.7米，舱内容积增加到17立方米，超过了“联盟”飞船轨道舱与返回舱容积的总和。由于PPTS飞船的返回舱要求能够重复使用，因此对于抗着陆冲击的要求比“联盟”飞船更为苛刻。为了减小着陆冲击，最初在返回模式上选择了动力下降模式，也就是不依靠降落伞，而是依靠返回舱的发动机减速。但这种方式需要返回舱携带动力减速所需的燃料，会压缩返回舱返回时可携带的载荷质量，最后设计人员决定将传统的伞降模式和动力下降模式结合起来，先通过降落伞减速并稳定姿态，在距地面一定高度时切断降落伞，利用发动机控制返回舱速度，最终着陆。为了进一步吸收着陆冲击，保证飞船在最后接地阶段的安全，设计人员不惜增加再入阶段的风险，直接在防热大底上安装活动舱盖，使4个安装在防热大底之后的折叠着陆缓冲支架可以伸出。
PPTS飞船的舱内布置、装饰也经过精心的工业设计，布局简洁清晰，配色干净舒适，设备先进现代，不再是俄罗斯之前载人飞船、空间站特有的那种粗犷、杂乱的风格，让人耳目一新。据说如此设计可以让航天员更加放松，不至于在枯燥的太空飞行中赶到疲惫。座舱内甚至设置了一个卫生间，堪称有史以来最为豪华的载人飞船了。
作为俄罗斯的老对手、冷战时期太空竞赛的最终胜利者美国，其新一代载人飞船的研发可以说是磕磕绊绊。2003年哥伦比亚号航天飞机失事之后，航天飞机安全性与运营成本的问题日益凸显，美国国内要求航天飞机退役的声音日益高涨。2004年，时任美国总统小布什提出了“新太空探索计划”，计划包括研制下一代航天器、重返月球乃至登陆火星。2006年，美国国家航空航天局（NASA）根据“新太空探索计划”制订了“重返月球”计划，后来更名为“星座计划”，主要描绘了本世纪美国探索月球的整体框架和目标，其核心是在月球上建立永久基地，并以此为跳板，为登陆火星乃至探索更遥远的太空做准备。作为这一计划重要的一环，“猎户座”载人飞船的研发被提上了日程。
按照“星座计划”的要求，“猎户座”载人飞船既可以执行近地轨道的天地往返运输任务，也可以执行有关月球、火星、小行星的深空任务，具有极高的任务弹性，但这也导致研发难度的加大。为了降低研发风险，“猎户座”飞船的研制方洛克希德马丁公司在飞船的总体布局上决定继续沿用经过“阿波罗”飞船验证过的成熟构型，即锥形指令舱（即俄罗斯和中国的载人飞船上的返回舱，命名方式不同）以及“指令-服务”两舱布局，但指令舱直径从“阿波罗”飞船的4米增加到了5米，近地轨道任务情况下最多可以搭乘6名航天员，正好是国际空间站一个远征组的人数，而在月球、深空探测任务中最多可以搭乘4名航天员。返回方式也回归传统的降落伞减速着陆，在最初的方案里还一改美国载人飞船海上回收的惯例，利用气囊减震陆上着陆回收，不过后期因为着陆缓冲气囊超重，最终改回了海上回收。
美国将近40年没有研发过载人飞船，因此“猎户座”飞船的研制过程中遇到了很多问题，然而对项目影响最大的问题却出现在研制工作之外。美国国会很多议员认为“星座计划”所提出的重返月球的目标不具有开拓性与划时代的意义，纯粹是花钱重复前人已经做过的事情。对于“星座计划”的不满加上当时全球金融危机对美国经济造成的严重打击，使得美国国会批准给美国国家航空航天局的预算日趋减少。但“星座计划”却是一个实打实的烧钱大户，随着计划的推进，资金需求越来越大。终于在2010年，奥巴马政府决定终止该计划，取而代之的是一个更加经济的新太空计划。在这个新计划中，来自“星座计划”的“猎户座”载人飞船经过美国国家航空航天局的争取得到了保留，但不再负责近地轨道天地往返运输任务，而专注于针对火星、小行星的深空载人任务。“星座计划”中用来发射月球登陆器的“战神”五号也摇身一变作为太空发射系统（SLS）继续研发，日后将负责“猎户座”飞船的发射。而近地轨道的任务则通过商业乘员运输能力（CCtCap）计划承包给近几年兴起的商业航天公司。
2013年11月，美国国家航空航天局了商业乘员运输能力计划征求建议书，希望在2014年9月前签订一份或多份CCtCap合同，在2017年底前恢复从美国本土将航天员送往国际空间站的能力。2014年9月份，美国国家航空航天局宣布波音公司的CST-100载人飞船与SpaceX公司的Dragon V2载人飞船赢得合同，两家公司将在4年内执行共8次前往国际空间站的任务，每家公司至少执行两次任务，每次任务至少要搭乘4名航天员。CST-100飞船也采用锥形指令舱，其大小介于阿波罗飞船与猎户座飞船之间，最多可以搭乘6名宇航员，飞船的动力与能源由指令舱后的圆柱形服务舱提供。Dragon V2飞船也拥有两个舱体，只不过动力与能源系统和座舱集成在一起构成可返回舱段，最多可乘坐7名航天员。可返回舱段后方的圆柱形舱段只是一个表面贴满太阳能电池板以及几片气动翼的非加压壳体，这一舱段内可以装载载荷，这也让Dragon V2飞船成为目前新一代载人飞船中唯一能够装载非加压载荷的飞船，在一定程度上还原了航天飞机的货运功能。由于只是负责近地轨道运输任务，所以两型飞船不需要像PPTS与“猎户座”那样为适应第二宇宙速度再入进行有针对性的设计，进而大大降低了技术难度和生产成本。两型飞船都将采用降落伞减速着陆，不过Dragon V2飞船未来可能会试验动力减速着陆。
纵观美俄两国的新一代载人飞船，进度最快的就是美国的“猎户座”了。去年12月5日，“猎户座”飞船完成了首次太空飞行测试任务，这次任务在返回阶段模拟了未来“猎户座”在完成深空任务后高速再入大气层的过程，验证了飞船的防热系统在高速再入情况下的可靠性，第二次飞行试验目前定在2018年，将是“猎户座”首次由SLS火箭发射升空。如果一切顺利，首次载人飞行将在2021年实现。CST-100与Dragon V2也在按照各自公司制定的计划向前推进。而俄罗斯的PPTS飞船的未来还充满了未知数。鉴于俄罗斯当前的国内经济形势，最初制定的2015～2017年试验、2018年载人首飞的计划实现基本无望，具体要拖延多久，目前俄罗斯人自己都给不出答案。
美俄这几型新一代载人飞船虽然存在着各种各样的差异，但是却有很多的共同的特点。从总体布局看，均选择了大舱体直径两舱布局，简化了总体架构，提升了内部容积。从载重量上看，各型飞船最大载员人数较上一代载人飞船扩展了一倍，均达到了6～7人，基本达到了航天飞机的载员水平（航天飞机单次任务载员人数最多为8人，一般情况下都是6～7人），如减少载员人数，也可以携带大量货物，而且还具备了较强的下行货物运输能力（也就是从空间向地面运输载荷）。从经济性上看，都强调了可重复使用这一特点，以节省运行成本。
我国载人航天技术起步较晚，研制周期相对较长，以至于“神舟”飞船刚成熟定型，美俄两国的新一代载人飞船便已经完成了方案设计，甚至开始了原型飞船的制造与实验工作。按照我国载人航天规划，下一步将要建设空间站，开展大量空间应用试验，这就需要具备更强人员往返运输能力和载荷下行能力的天地往返运输飞船，进一步扩展空间站的应用领域和范围，增加空间站运营管理的灵活性和适应性。而我国载人深空探测的一些方案也已经开始研究，新飞船必将针对这些任务预留出升级空间。
航空航天设计论文范文6
项目名称：多机器人立体反恐救灾系统关键技术研究
研究单位：北京航空航天大学
课题负责人：刘荣
项目背景
大厦、会议场馆、体育馆、剧场、机场和客机等封闭场所由于其内部环境复杂、可视空间有限、隐藏躲避方便等原因，是目前反恐救灾中作业难度较大的地方。
针对这类封闭环境内的反恐救灾作业要求，北京航空航天大学机器人研究所所长刘荣教授所在的项目组，提出了多机器人立体化反恐救灾系统的概念，并于2008年由北京市自然科学基金资助立项开始研究。
刘荣介绍，目前的机器人，包括爬壁机器人、地面移动机器人、空中飞行机器人等研制的关键，是其指挥控制问题。
为此，项目对多机器人立体化反恐救灾系统中的关键技术问题进行了深入研究，并研制了壁面爬行、地面移动、空中飞行小型机器人样机，以及多机器人指挥中心。
据了解，爬壁机器人采用风机负压吸附原理，带中间关节的双体可变形设计，可以实现地面到墙面以及不同墙面间的面面转换，也能实现机器人跨越墙面窗框、缝隙等越障。该机器人能在多种材质的壁面上移动，并通过搭载的摄像头透过玻璃窗实现侦察功能。
研究成果
项目组研制的地面移动机器人有两种，一种是采用可变形履带的地面侦察机器人，主履带驱动机器人在地面行进和转弯，前部的副履带可整体转动，通过其支撑可辅助机器人跨越较高的障碍。该机器人除了能在一般楼道快速移动外，还能实现上下楼梯及乘坐电梯，携带摄像头还可完成摄像侦察任务。另一种是可抛掷式球形侦察机器人，它作为地面侦察机器人的补充，能通过抛掷快速到达某些难以进入的楼层、房间、封闭院落等。
空中飞行机器人采用了四旋翼十字布局的直升机方案，通过姿态稳定控制，实现了空中平稳飞行和悬停，依靠搭载在飞行器上的摄像头能对周围环境实施侦察。
多机器人指挥中心由无线视频接收器、视频监控服务器、显示大屏幕和语音通讯装置组成。各个机器人上摄像头拍摄的画面通过无线传输可以实时显示在指挥中心屏幕上，供指挥人员研判和决策，并可以通过语音通讯设备指挥各个机器人操作人员执行相应的操作。
“在北京市自然科学基金的资助下，项目组共发表研究论文6篇，其中EI检索4篇；获得专利4项；培养了研究生5人。”刘荣介绍，项目成果已于2011年12月22日通过了北京市自然科学基金委员会办公室组织的专家验收。
“项目的有关成果将对首都经济建设和社会发展具有促进作用。”专家在验收时表示。
社会效益
