中国航天技术,我国20项航天核心技术取得突破

对于我国20项航天核心技术取得突破的相关题,以及中国航天技术想必很多人都想知道,下来听小编解说。


中国是世界一流的航天强国。从历史的角度看,自1956年以来,经过63年的不断努力,我国航天技术取得了长足进步。长征火箭系列具备针对不同轨道、不同质量、不同类型航天器的综合发射能力,入轨精度达到先进水平,近地轨道运载能力达到25吨,地静止轨道转移轨道运载能力达到“14吨”,太阳同步轨道运载能力达到“15吨”。中国卫星涵盖科学、通信、气象、资源、遥感、导航等主要领域,单项技术也达到世界水平。


中国不仅自主开展探月活动、自主开展载人航天工程、自主建设全导航卫星系统,还计划建设具有长期运行能力的空间站。中国正在从航天强国向航天强国转变。下面介绍一下我国航天核心技术以及先进国家自主创新核心技术的突破。


1.环保型超音速民用飞机核心技术


在中国科协2019年年会上,“绿色超音速民用飞机设计技术”入选中国科协2019年正式公布的20大科学题和工程技术题之一。中国现状该技术领域的发展备受关注。中国航空研究院前沿技术研究部副总工程师、研究员徐跃在接受媒体采访时表示,中国在绿色超音速民用飞机关键核心技术上取得突破,如高精度预测等。声波。动臂和低阻力底座动臂设计。


现代民用飞机是典型的高科技、高附加值产品,是国家科技、经济、工业综合实力的集中体现。经过几十年的发展,波音系列、空客系列等高速民用飞机已经相当成熟,在安全性、经济效益和环保方面都达到了很高的水平。但对于跨越大陆和海洋的长途航线,现役商用客机的飞行时间普遍在10小时以上,长途飞行使机组人员和乘客疲惫不堪,是速度上难以突破的瓶颈。长途路线上的舒适感。


另一方面,超音速民用飞机的飞行速度至少是现有亚音速民用飞机的两倍,可以大大缩短飞行时间,大大缓解上述矛盾。


1976年1月,世界第一代超音速民用飞机“协和”诞生。虽然它是当时人类最伟大的技术创新之一,但它存在三个严重的弱点强大的音爆、高油耗和高污染。市场竞争力减弱,最终导致业务撤出。对于下一代绿色超音速民用飞机,美国、欧洲、俄罗斯、日本等都提出了各自的概念计划,均在强调传统民用飞机的安全性、舒适性、经济性等特点的同时,兼顾绿色环境。飞机。以美国为首的发达国家在低音高、低油耗、低排放等方面不断探索,取得了许多技术成果和经验积累,并逐步开始投入实际应用。相关设计技术首先应用于小型飞机,轻型、低巡航速度的超音速公务机预计最早在2025年分阶段交付,大型超音速私人飞机可能会安装在商用飞机上。2030年后运营。


虽然我国在超音速民用航空领域起步较晚,但近年来,得益于科研投入的不断加大和科研团队的努力,初步形成了快速追赶先进航空的态势。国家。通过高精度音爆预测、低阻力基爆设计等环保型超音速民机核心技术,


2.飞机用金属3D激光打印机


中国民营企业自主研发的大型金属3D打印机诞生。与小型精密金属3D打印机的技术不同,大型打印机采用了不同的技术方法,称为——同轴送粉工艺。中国在这项技术上已经处于世界领先地位。值得一提的是,世界上能够利用3D打印技术生产达到锻造水平的金属零件的国家只有少数几个德国、美国、中国。我国新泾河大型钛结构件批量生产能力已处于世界领先。这种用激光“打印”金属粉末的工艺,使金属材料非常快速地冷却和凝固,使其具有精细的结构、优异的机械性能和锻造般的高强度。


3D打印作为前沿制造技术,已成为引领全科技革命和产业革命新阶段的重要驱动力。然而,大多数设备和工艺还不够成熟,无法批量生产稳定、耐用、高性能的工业产品,仍处于“原型设计”和实验阶段。不过,这种情况正在发生改变,中国的金属3D打印不断向尖端制造靠拢。值得一提的是,我国的飞机、船舶甚至航天器的许多重要部件都可以看到金属3D打印的身影。无论是飞机、船舶的发动机和部件,还是运载火箭、航天器、无人机等航空航天设备,金属3D打印零件正在悄然取代传统制造的零件,开辟航空航天等先进制造机会。


3、航空发动机核心部件


中国企业打破了美国对航空航天发动机关键零部件制造的垄断。铼是一种非常稀有的金属,全世界每年的产量只有40多吨,因此非常昂贵,价格与铂金相当。它也具有很高的价值,因为它在航空航天和国防制造中发挥着非常重要的作用。“十三五”期间,我国开始在航空发动机和燃气轮机领域开展大规模专项工程,航空工业不断努力缩小与世界一流发动机制造商的差距。


我国研制的涡扇发动机的油耗和使用寿命指标已达到先进水平,但国内不存在差距,所有零部件均自主设计生产,特别是内部高温单晶涡轮叶片。以上可以说是引擎中最难加工的部分。单晶叶片是航空航天产品的第一核心零部件,其承受的温度最高、受力最复杂、环境最恶劣,铸造工艺直接决定航空发动机的性能。


这台1,000公斤推力发动机的核心是您面前的60个单晶叶片,这是一个关键部件。发动机压缩空气并将其推入燃烧室,在有限的空间内与燃料剧烈燃烧,产生猛烈的气体射流,使叶片高速旋转,导致薄部件以令人难以置信的力量爆裂。每个叶片的输出马力相当于一辆20排量的SUV,温度约为1720度。在1700度的高温下,普通金属不具备足够的耐热性。单晶刀片的生产必然离不开铼这种珍贵稀有的金属。


金属铼是人类最近发现的天然元素,因其发现者是德国化学家,所以以莱茵河的名字命名为铼。它在地壳中的含量低于所有稀土元素,并且比钻石更难获得。据美国地质调查局报告,全已探明的铼储量仅约2500吨。铼的价格与铂金相似,每克约200至300元。美国是最大的金属铼消费国,主导全销售市场,始终处于垄断地位。由于铼可广泛应用于喷气发动机和火箭发动机,全约80%的铼用于航空航天发动机生产,在军事战略上具有重要意义。为了维持其在航空业的主导地位,美国等一些西方国家常年对中国实施物质和技术封锁。


4、往返太空的核心技术——航天飞行动力技术


此前在中国举办的商业航天论坛上,专家们指出,中国航空在往返太空的关键技术——航天飞行动力技术上取得了突破。如果按计划实施和实现,中国将在商业航天领域超越美国,成为世界上第一个实现航天“航空化”的国家。为了真正实现所谓的“商业航天”,由浮动移动和无人机构建的空中局域网也得到了发展并同时取得了重大进展,这将使中国无疑在航天领域占据领先地位。有。商业化。最令人兴奋的是中国在往返太空核心技术上的突破,只有保证主体部件分离后能够重新运行和回收,才能保证基本的运输速度,才能保证“飞行型”的未来。可能的。


值得一提的是,在往返旅行这一领域,美国在某种程度上仍然处于世界领先地位,尤其是马斯克与美军合作,发射了相应的回收火箭“龙飞船”,无论是相关实验或者目前的载人成果,这项技术的可行性已经被证明。从长远来看,马斯克的各种计划本身就需要天文数字的资金,而且项目之间的整体连通性将相当薄弱,很难建立同步的空中、太空和地面网络。


5、采用单脉冲能量的26瓦工业级飞秒光纤激光器


中国科学家此前研制出国内单脉冲能量最高的26瓦工业级飞秒光纤激光器,研制出一系列超快激光极造装备,并在空气薄膜“冷加工”方面取得突破。飞机涡轮叶片打孔,填补国内空白。这无疑是一项重要且关键的技术创新!值得一提的是,在全航空领域,航空发动机被誉为现代工业的“关键明珠”,其制造水平代表着国家的科技、工业和国防实力。尤其是发动机叶片,是航空产品中最重要的零部件,承受着航空发动机中温度最高、受力最复杂、环境最恶劣的特点,其铸造工艺直接决定了航空发动机的性能。


中国科学家在上率先突破了壁内小腔体叶片无损微孔加工的世界技术难题,实现了异形气膜孔的超高精度、高质量加工,为重要信息。新型航空发动机叶片研发的技术支撑通过这项技术,中国航空发动机将在性能、寿命和可靠性方面实现突破。


6、航空发动机粉末涡轮盘挤压核心技术


此前,中国兵器工业集团网站报道称,我国在航空发动机粉末涡轮盘挤压技术方面取得突破,填补了我国航空工业的空白。这意味着我国在航空发动机材料、加工制造等领域取得新进展。


值得一提的是,涡轮盘是飞机发动机的关键部件,制造难度很大,被称为飞机发动机的“皇冠”。过去人们知道涡轮盘是采用铸锭锻造技术制造的,但众所周知,随着航空航天发动机的发展,耐热合金材料的使用正在逐渐扩大。加工难度较大。另一方面,由于高温合金成分复杂,铸锭锻造方法会造成偏析,无法保证材料的可靠性。因此,有将高温合金转化为粉末,然后通过热等静压成型、挤压和超塑性等温锻造制造涡轮盘的方法。——粉末涡轮盘材料技术已成为航空发动机领域的主流选择,我国在该领域已取得突破。


航空发动机粉末涡轮盘材料挤压技术在发动机制造中非常重要。目前掌握这项技术的国家还是少数,这一突破对于中国发动机制造来说是个好消息。这些技术创新非常重要。


7、机翼生产核心技术


——一体墙板数控喷丸技术,飞机机翼制造关键技术之一,长期被国外垄断,一直被我国封锁,是大飞机发展的关键核心技术在我们的国家。2003年以来,中航工业通过大量的基础理论研究和系统实验,公司成功攻克了复杂几何结构整体墙板预应力喷丸等一系列大型超临界翼墙板数控喷丸工艺的关键核心技术。中航西飞突破产权、国外技术封锁和垄断,创造了多项国内第一,成为全少数掌握翼壁板数控喷丸技术的企业之一。


在制造技术方面,多种先进技术被完美运用到航模的研发中。通过五坐标自动钻铆系统等项目的技术攻关,获得大型翼板自动铆接技术并成功应用于ARJ21项目,填补国内空白,并通过空客A320系列飞机翼盒,波音公司。747-8内部襟翼和垂直尾翼的开发使该公司具备了组装世界上最先进飞机关键部件的技术能力。


8、高端无人机核心技术


我国先进无人机核心技术取得突破,达到先进水平。尤其是远程协同制造,是一次全新的尝试和考验,对研发、技术、服务产生重大影响。

一、中国航天事业发展三个历程?

载人航天第一阶段主要是单飞船飞行测试。神舟五号搭载1名宇航员,飞行时间仅为21小时28分钟,主要测试的是载人飞船的基本设计,其目的是实现入轨、在轨飞行、成功等核心任务。因为它正在恢复,所以不需要太多宇航员,也不需要太长时间。


航天英雄杨利伟


神舟六号于2005年10月12日发射,搭载两名航天员入轨飞行,历时4天19小时32分钟,测试任务以多人多日轨道飞行为主。神舟七号飞船于2008年9月25日发射升空,实现了全载人航天。飞船搭载三名宇航员,在轨道上运行了两天二十小时三十分钟。在此期间,神舟七号飞船宇航员完成了中国首次太空行走,宇航员翟志刚穿上舷外宇航服离开神舟七号飞船轨道舱,实现了中国的太空行走梦想。


中国首次太空行走


这标志着中国载人航天第一阶段的结束,第一阶段试验工作主要集中在航天器总体设计和航天员在轨飞行技能方面。虽然取得了很多成绩,但也暴露出不少题,比如神舟五号发射时周围空间产生共振、弄破杨利伟嘴唇的麦克风设计、轨道舱发射时出现火警错误等。神舟七号太空行走。报告。这里特别值得一提的是中国航天员的勇敢精神。在太空行走期间,当任务宇航员报告“仪器显示轨道舱起火”时,舱外的宇航员回说“别担心,已经过分了。”如果发生火灾,那就太晚了。“我会继续。”当这句话传到电视屏幕上数百万人的耳朵里时,每个人都对中国航天员勇敢、冷静、勇敢的精神感到敬畏。


中国首次太空行走


在充分吸取经验教训并对神舟飞船进行多次改进后,中国载人航天于2011年启动了航天二期工程。第二阶段开始时,将不再是单一载人飞船的航天飞行,而是神舟飞船和天宫实验空间站联合发射。这一阶段的工作从载人航天器的基础设计转向实现在轨交会对接分离的应用设计,实现组合体在轨共飞,并开始开展大量的空间科学实验。


神舟八号、天宫一号


2011年11月1日发射的神舟八号飞船,是中国载人航天工程沉寂三年后的首飞,但属于无人载人飞船,主要完成天宫一号目标飞行器的任务。空间交会、对接和分离实验。2011年11月3日凌晨1时30分,神舟八号与天宫一号在中国甘肃、陕西两省上空完成了中国航天史上的首次空间对接,标志着我国掌握了在轨对接技术和空间对接技术的进步。基础已经奠定。为后续一系列太空飞行奠定了基础。


中国空间交会对接


神舟九号将中国第一位女航天员送入太空。2012年6月16日发射的神舟九号将中国第一位女航天员刘洋送入太空,神舟九号也成为中国第二位飞入太空的航天员。中国航天员多次发射升空。神舟九号在太空与天宫号进行精密对接,三名航天员首次进入天宫一号并进行轨道飞行,成为中国载人航天首次“两室一厅”的发生。三名宇航员在轨道上总共停留了12天。


第一届太空讲座


一年后,2013年6月11日,神舟十号成功发射升空。这次飞行搭载了三名宇航员,两男一女,在轨道上飞行了15天。其中,女航天员王亚平是第一个成功的。航天,数千万中小学生观看了“天空课堂”的航天知识课程,形成了独特的航天教育。


神舟十一号与天宫二号的组合


2016年10月


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