航天工程技術精選(九篇)

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第1篇：航天工程技術范文

[關鍵詞]斜坡地基；填挖交界；強夯；K30；地基承載力

[DOI]1013939/jcnkizgsc201623163

1工程概況

河北省清東陵高速公路四標段起點里程K21+500，終點里程K28+707203，全長7207千米。采用雙向四車道高速公路標準建設，路基寬度245米，設計速度80千米/小時。設計路基挖方474517萬方，填方1323106萬方。

本試驗段位于遵化市大玉線與清東陵高速交叉口東側山坡上，本次試驗段里程：K25+890～K25+990；選取K25+900（半填半挖路堤）、K25+930（半填半挖路堤）、K25+980（路橋過渡段）三個試驗斷面。

本試驗段為半填半挖路基，為提高路基整體強度、減小填方區(qū)與挖方區(qū)的不均勻沉降，在鋪土碾壓至下路床頂面時，對路堤全幅進行強夯處理，并鋪設雙層雙向土工格柵，控制填方路基與挖方路基的不均勻沉降。

2強夯施工工藝

強夯施工可按下列步驟施工：①清理并平整施工場地；②標出第一遍夯點位置，并測量場地高程；③起重機就位，使夯錘對準夯點位置；④測量夯前錘頂高程；⑤將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應及時將坑底整平；⑥按設計規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標準，完成一個夯點的夯擊；重復步驟③～⑥，完成第一遍全部夯點的夯擊；⑦用推土機將夯坑填平或推平，并測量場地高程，計算本次場地夯沉量；⑧在規(guī)定的時間間隔后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場地表層松土夯實，并測量夯后場地高程。

滿夯施工可按下列步驟進行：①平整場地；②測量場地高程，放出一遍滿夯基準線；③起重機就位，將夯錘置于基準線端；④按照夯印搭接1/4錘徑的原則逐點夯擊，完成規(guī)定的夯擊數(shù)；⑤逐排夯擊，完成一遍滿夯，用方格網(wǎng)測量場地高程；⑥場地整平；⑦測量場地高程，放出二遍滿夯基準線；⑧重復③～④的步驟完成第二遍滿夯；⑨平整場地（若設計滿夯為一遍時，步驟⑦～⑨略去）；⑩測量場地高程。

3強夯數(shù)據(jù)分析

夯擊次數(shù)與累計沉降量、對應沉降量關系曲線見圖1和圖2。

通過對現(xiàn)場強夯試驗的數(shù)據(jù)分析，得出結論：累積夯沉量隨夯擊次數(shù)增加而增加，每擊夯沉量隨夯擊次數(shù)增加而減小。由圖1、圖2可看出，單點夯擊6～7次后，夯沉量趨于穩(wěn)定，且小于2cm，如果以8次夯擊后的夯沉量作為總夯沉量，夯擊次數(shù)為6～7次時，夯坑累計夯沉量已達總夯沉量的95%左右，因此，6～7次可作為最佳單點夯擊數(shù)。

4夯后K30試驗數(shù)據(jù)分析

強夯作業(yè)后進行K30試驗，對強夯作業(yè)質量進行檢驗。在K25+900、K25+930、K25+980三個斷面進行試驗，K30試驗σ與s曲線及線性趨勢線如圖3所示。

圖3K30試驗σ與S曲線及線性趨勢線對K30試驗數(shù)據(jù)進行分析，強夯作業(yè)后，K25+900、930、980三個斷面的地基系數(shù)K30的值分別為234、241、243MPa/m，遠大于設計要求的150MPa/m，說明本次強夯作業(yè)對路基承載力提高效果顯著。

5結論

通過現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)可以看出，強夯后山區(qū)高速公路填挖交界處的地基承載力得到大幅提高，這對半填半挖路基造成的不均勻沉降有很好的控制，建議以后遇到類似工程問題時，先采用強夯法進行路基處理，使承載力得到補償，同時結合上面鋪設的土工加筋材料，使填挖兩處的路基形成整體。

參考文獻：

[1]羅希文高速公路路基強夯技術應用研究 [J].湖南交通科技，2001，27（1）：10-12

第2篇：航天工程技術范文

從“神五”到“神十”，我國系列載人飛船發(fā)射成功后，在全國上下特別是在青少年中引發(fā)了一股“航天熱”，很多高中畢業(yè)生希望報考航天專業(yè)，將來從事航天事業(yè)，為祖國航天事業(yè)的騰飛奉獻終生。

那么，航天專業(yè)有著怎樣神秘的內涵？若想投身于航天事業(yè)，應該選擇什么專業(yè)？在大學時代要做好哪些職業(yè)準備？航天專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)前景又如何呢？

專業(yè)設置特點

航天是個令人向往又神秘的職業(yè)。為了推出本期專題，記者在做了充分案頭準備后進行了調查采訪，現(xiàn)在，就讓我們按照航天器的發(fā)射程序走進航天類專業(yè)。航天器升空的每一個步驟都涉及很多交叉學科與專業(yè)，本文中所列舉的，是每一個步驟所對應的比較重要的專業(yè)之一，其中有些專業(yè)既涉及航空類，也涉及航天類。

小貼士：載人飛船升空分幾步？

第一步，隨著倒計時口令，點火升空。逃逸塔分離。

第二步，助推器分離。一、二級分離，一級墜落。

第三步，整流罩分離，船箭分離。5次變軌控制后，航天器進入預定橢圓軌道。

第四步，太陽能帆板打開。

第五步，航天員執(zhí)行空間任務。

第六步，返回大氣層。

航空和航天有著密不可分的聯(lián)系，又有所區(qū)別。前者是研究近地面飛行環(huán)境及物體的，而后者是研究大氣層外高空飛行環(huán)境及物體的。航空航天類專業(yè)主要研究飛行器的結構、性能和運動規(guī)律，培養(yǎng)把飛行器設計制造出來并送上太空的工程技術專業(yè)人才。無論是飛機還是航天飛行器，都是綜合科學技術的結晶，因此從廣義上講，材料科學與工程、電子信息工程、自動化、計算機等都是航空航天技術不可或缺的學科基礎。隨著航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展，近年來又催生出航天運輸與控制、遙感科學與技術等新興專業(yè)。

中國有7所國防院校，11家央屬國防企業(yè)集團。涉及航天領域的專業(yè)，排名前三位的高校分別是哈爾濱工業(yè)大學、西北工業(yè)大學和北京航空航天大學。其中尤屬哈工大的航天專業(yè)實力強，畢業(yè)生中有很多已成為各領域的專家和骨干，如中國航天科技集團副總經理馬興瑞、中國空間技術研究院院長袁家軍、海王集團總裁張思民等。

“關行器設計專業(yè)，一共包括三個方向：衛(wèi)星、火箭和導彈。最開始覺得火箭和導彈都比較‘暴力’，所以高考填報志愿時，我選擇了與航天工程緊密相連的衛(wèi)星方向。”北京航空航天大學宇航學院大四的小和介紹說，北航宇航學院下設三個專業(yè)：飛行器設計與工程專業(yè)、探測制導與控制技術專業(yè)和飛行器動力工程專業(yè)。其中，飛行器設計與工程專業(yè)的學生主要學習飛行器設計方面的基本理論和基本知識，并受到航空航天飛行器工程方面的基本訓練；探測制導與控制技術主要負責航天器送入太空后，對其進行制導和各種變軌姿態(tài)調整控制；而飛行器動力工程主要負責研制火箭發(fā)動機。據(jù)宇航學院的學生介紹，這三個專業(yè)中，飛行器設計與工程專業(yè)最熱門，而選擇探測與動力專業(yè)的人數(shù)則要少一些。

航天專業(yè)的學業(yè)與素質要求

航空航天類專業(yè)對學習者的要求是“厚基礎、強能力、高素質、重創(chuàng)新”。學生要學習和掌握航空航天技術的基礎理論和知識，接受航空航天飛行器工程方面的系統(tǒng)訓練，通過各種實踐性教學環(huán)節(jié)，可具備堅實的理論基礎，良好的實踐能力和分析、解決問題的能力、以及創(chuàng)新能力。畢業(yè)生在數(shù)學、物理、力學、計算機等方面的基礎比較扎實，在邏輯、分析、空間想象力、推理等思維上優(yōu)勢明顯，知識面寬，適應力強，發(fā)展?jié)摿Υ?。本科畢業(yè)生考取研究生的比例很高，申請國外大學獎學金的成功率也較高。

如果你想學習航天專業(yè)，那么，除了一腔熱情外，還需要做好哪些心理上的準備呢？

由于航天職業(yè)的特殊性，從事航天職業(yè)需要三種精神。

1. 刻苦學習精神

航天專業(yè)要求高、課程多、任務重，要成長為一個合格的航天人，除了工科的基礎課程之外，還要學習諸如發(fā)動機設計、自動控制理論、數(shù)字電路等專業(yè)課程。

以北京航空航天大學飛行器動力工程專業(yè)為例，該專業(yè)一個本科生成長為博士生，僅力學就要學習20幾門，學生們每天自習到11點已是習慣性作息。

同工科專業(yè)一樣，航天工程對學生的實踐能力要求也很強。學生除了修完課程、掌握理論，還要懂技術。因此，動手能力強、有組織協(xié)調能力的考生學這個專業(yè)很適合。

2. 吃苦奉獻精神

“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關、特別能奉獻”被譽為“載人航天精神”。神舟成功發(fā)射，被大眾熟悉的只有少數(shù)幾個人，但是背后有數(shù)以萬計的航天人在默默無聞地工作著。“飛行工作更多的是辛苦，而不是神秘。工作人員需要比較強的抗壓能力，以及良好的心理素質?！币晃辉诤教煲辉?02研究所做航天測試測量技術與設備的工作人員告訴記者，他們的工作時間上朝九晚五，但是來了試驗任務，就要加班加點不分晝夜地把它完成。具體到個人的職業(yè)，航天火箭與飛船的設計制造需要反復測試某些零部件、程序的穩(wěn)定性及安全性，比如像飛機上的“黑匣子”之類的東西，以保證飛行器、導彈等執(zhí)行任務時萬無一失，并獲得飛行中或執(zhí)行任務時所需要測量的參數(shù)。

此外，航天工作人員會經常去酒泉、西昌的靶場執(zhí)行任務，而靶場是炮彈爆炸或飛船起飛、衛(wèi)星發(fā)射的地方。

3. 團隊協(xié)作精神

航天系統(tǒng)內部分工精細，一個課題需要眾多研究者協(xié)作完成，團隊協(xié)作精神在航天領域體現(xiàn)得更為充分。航天系統(tǒng)內部分工精細，一個課題需要眾多研究者協(xié)作完成，有的時候自己的成果僅為別人做嫁衣裳而已，因此，在航天領域里少不了團隊協(xié)作精神，一個人只能完成更多的任務，但是絕對不可能包攬所有的工作。正如一位在航天一院工作的孟先生所說：“航天是一項既神秘又平凡的事業(yè)，航天事業(yè)是一個巨大的系統(tǒng)工程，需要許多行業(yè)、許多不同專業(yè)的工程技術人員及科研管理人員共同協(xié)作，需要每個人都具有協(xié)作意識、吃苦耐勞精神以及奉獻精神，安于自己平凡的崗位，做一個螺絲釘，不要太計較個人得失?！?/p>

需求趨勢與就業(yè)前景

近幾年，隨著神舟飛船的頻繁發(fā)射，航天專業(yè)進一步升溫。有媒體報道，最被看好的12類專業(yè)中，航空航天專業(yè)名列其中。

據(jù)哈工大招生就業(yè)處負責人介紹，該校航天專業(yè)的學生在入學時成績在全校是數(shù)一數(shù)二的，錄取分數(shù)在全校最高，集中了校內的“尖子生”；在就業(yè)方面去向也非常好，主要給中國航天科技集團公司和航天科工集團公司輸送航天人才。學生畢業(yè)時國內的航天科研院所都搶著要。

復旦大學力學與工程科學系博士生導師唐國安教授預測，我國飛行器可供開發(fā)的空間很大。載人火箭發(fā)射成功，意味著我國準備開始對外空間進行和平開發(fā)，航空航天科技工業(yè)極具發(fā)展前景，對人才的需求會持續(xù)旺盛。北京航空航天大學宇航學院黨總支書記孟慶春介紹說，我國飛行器可供開發(fā)的空間很大，許多應該用到飛行器的民用領域目前還未開發(fā)利用，在私人使用上也幾乎是空白，因此，飛行器設計與工程專業(yè)的人才會是我國將來急需的人才。

航空航天產業(yè)將引發(fā)對航空航天人才的巨大需求，包括航空航天經營管理、航空航天飛機總體設計與研發(fā)、發(fā)動機研發(fā)與制造、零部件研發(fā)與設計、航空航天新材料研發(fā)等方向，其中航空航天產品光電通信技術、能源系統(tǒng)設計、力學及環(huán)境工程、計算機、仿真、可靠性技術等領域在內的專業(yè)人才缺口巨大。

“我想以后在航天五院好好發(fā)展，做一名總體設計師。”學飛行器設計與工程專業(yè)的小和2012年6月份從北京航空航天大學畢業(yè)，去了航天五院深造，完成了他兒時作為一名航天工作者的夢想。

據(jù)小和介紹，宇航學院的本科生畢業(yè)之后也能找到工作，比如他們班當年就有人去了航天火工、東航、西安飛機強度研究所、北京現(xiàn)代、東風日產、陜西鼓風機等企業(yè)。也有很多本科生選擇繼續(xù)深造，讀研或讀博，并且?guī)缀醵既チ耸蠛教煸核?，如航天一院、二院、三院、五院和八院、沈飛、成飛、西飛等等?！帮w行器設計專業(yè)是國家自建國以來持續(xù)扶植的產業(yè)。我國的火箭技術相比于美國俄羅斯還比較落后，為了日后的載人登月計劃，必須研制出更強大的火箭。我很看好本專業(yè)的就業(yè)前景?！?/p>

未來十年是我國航空航天事業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇期，需要更多更好的人才。為了加強對航空工程骨干專業(yè)技術人才的引進和培養(yǎng)，建立高水平、高素質的航空專業(yè)技術隊伍，航空工業(yè)第一、二集團公司在北京航空航天大學、南京航空航天大學、西北工業(yè)大學等院校設立了航空獎學金，金額每人每學年7000～11000元不等，以支持立志投身祖國航空事業(yè)的學子順利完成學業(yè)，這對于家庭經濟比較困難的同學無疑是很好的選擇。

同時，除了飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程、飛行器環(huán)境與生命保障工程等專業(yè)外，航空航天事業(yè)還涉及信息、能源、制造等技術的綜合專業(yè)。隨著我國國民經濟的發(fā)展和綜合國力的提高，航空航天高科技領域的成果已不僅僅應用于航天飛船上，也在逐漸向電子、機械、汽車等領域滲透。也就是說，學習航空航天類專業(yè)的同學一樣能在其他領域大展才華。

報考注意事項

航天人才≠楊立偉

高校航天專業(yè)的培養(yǎng)目標都是航天工程領域的技術與管理人才，而非培養(yǎng)宇航員。形象地說，航天專業(yè)出來的人才可以當戚發(fā)軔這樣的總設計師或袁家軍這樣的總指揮。要是想當楊立偉一樣飛上太空的宇航員，現(xiàn)階段在我國只能報考飛行員。

身體條件要求

一些考生和家長誤以為報考航空航天類專業(yè)，體檢的標準要按照軍檢的標準來進行，其實不然。航空航天類專業(yè)主要是培養(yǎng)航空航天領域的專業(yè)技術人才，對考生的身體狀況沒有特殊要求，同學們只要符合《普通高等學校招生體檢指導意見》，就可放心報考。

第3篇：航天工程技術范文

關鍵詞 微機械技術；優(yōu)越性能；航天傳感器技術；應用研究

中圖分類號TH16 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0184-02

0引言

微機械技術是與微電子技術密切結合的一種新技術，它憑借著智能化、系列化、微型化、分辨力高等一系列的優(yōu)越性能，迅速在世界得到發(fā)展。它成功地開發(fā)出了一批微傳感器，并在航空航天系統(tǒng)應用中嶄露頭角，使傳統(tǒng)的傳感器相形見拙?？梢姡捎梦C械技術制造的各種微傳感器必將成為21世紀航天傳感器的主流，對航天傳感器的發(fā)展也有巨大的推動作用。

1微機械技術對航天傳感器的作用

微機械技術從開發(fā)的傳感器看，已由力學量發(fā)展到電、光、熱、輻射和生物等諸多傳感器領域，發(fā)展成由表面加工到與體加工相結合的一種三維加工技術，應用前景相當廣泛。近年來，我國學術界多次召開了微機械技術研究會議，從一開始也有專家預言，微機械技術會如微電子技術一樣發(fā)生很大變革，會像微電子一樣給社會帶來深刻的影響。而當今微機械技術也確實成為了美國、瑞士以及德國等國家當前急需發(fā)展的新技術，他們各國先后均花巨資來建立微機械技術研究中心。由此可見，微機械技術的應用前景不可估量。

當前，微機械技術是研制航天傳感器，發(fā)展先進的導彈、小衛(wèi)星多目標測控的航天傳感器技術的關鍵。其實，航天工程早在微機械技術發(fā)展前期，就應用該技術在短時間內實現(xiàn)了航天傳感器的產業(yè)化，而微機械技術也憑借它一系列優(yōu)越的性能占領航天傳感器市場。目前，應用微機械技術的產品非常之多，比如：英國采用的航天電容式液位傳感器以及法國5號火箭采用的濺射薄膜壓力傳感器等。另外，微機械技術還與計算機軟件技術把傳感器推向一個更高的層次， 而這正是未來航天型號安控檢測和故障檢測系統(tǒng)所需要的。

2 微機械技術在航天傳感器技術中的應用研究

2.1發(fā)展航天傳感器技術的核心技術

發(fā)展航天傳感器的核心技術就是微機械技術。目前，由于我國航天各型號測控系統(tǒng)的需求，航天系統(tǒng)成功地研制了航天需要的力學量、熱學量、運動量等10多種測量參數(shù)以及400多個不同規(guī)格的傳感器變換器系列， 極好的滿足了航天各型號測控系統(tǒng)的需求，促進了航天型號的發(fā)展。而航天型號的發(fā)展也對傳感器提出了更高的需求。根據(jù)我國航天系統(tǒng)傳感器專家研討，微機械技術擁有一系列優(yōu)越性能，只有采用微機械技術才能較好的滿足航天新型號的新需求。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）微傳感器微型化且智能化

航天武器型號的小型化和機動性要求傳感器更加小型化，而采用傳統(tǒng)技術制成的傳感器，每件的平均重量最低不會少于50g~100g，并且如果進一步對其進行小型化，就會使傳感器的的性能下降。特別是現(xiàn)在小衛(wèi)星、戰(zhàn)術導彈和子彈頭測控系統(tǒng)更是要求微型化的傳感器。

另外，航天傳感器的發(fā)展方向是實現(xiàn)傳感器的智能化和集成化，這對于航天型號的發(fā)展和實現(xiàn)型號的安全檢測和故障診斷都是十分重要的，并在此基礎上開發(fā)傳感器微系統(tǒng)。這些目標，主要依靠微機械技術才能實現(xiàn)。近幾年，航天傳感器界也正在熱心研究并應用微機械技術。

2）微傳感器優(yōu)質且廉價

微機械技術不僅性能優(yōu)越，采用微機械加工的傳感器更是批量化多元件生產，自然制成的微傳感器性能優(yōu)質且價格低。其性能價格遠比傳統(tǒng)的單件生產的傳感器要高，國外已出現(xiàn)了優(yōu)質廉價的軍用航天傳感器，其市場占有率也正在不斷擴大。

3）微傳感器的可靠性

傳統(tǒng)傳感器的敏感元件等重要件加工主要是依靠手工操作，而手工操作會存在一定的限制性，使得傳感器的可靠性難以提高。而微機械加工是在超凈環(huán)境中自動化批量生產，能提高航天傳感器的可靠性和一致性。所以，只有依靠微機械技術才能實現(xiàn)航天傳感器的高度可靠性。

2.2航天傳感器技術中的微機械技術

為了發(fā)展航天傳感器技術，需要研究的微機械技術主要有微傳感器的CAD技術。結合航天傳感器的使用要求開展的微傳感器結構版圖設計，通常要在數(shù)據(jù)庫支持下進行仿真和設計，并借助CAD來完成。

2.2.1微傳感器后工序工藝技術

其主要技術包括穿線與密封技術、微結構的真空密封技術等。其中穿線與密封技術是微傳感器的關鍵技術，它能提高傳感器的性能、成品率，且能降低成本。穿線與密封技術主要是采用橫向和縱向兩種穿線方法。橫向穿線就是先用摻雜多晶硅做出外引線，并在1100℃下高溫處理，使磷硅玻璃流動填平表面，隨后再淀積鈍化層和多晶硅，開出引線孔，這樣就可進行靜電封接，橫向穿線主要是是填平由于橫向引線造成的表面不平整。而縱向穿線就是在封接前，用電火花先在玻璃上打通孔，隨后封接，然后蒸鍍并光刻出歐姆接觸電極，最后再用導電膠連接外引線，使之完成密封和引線雙重任務。

同時，微結構的真空密封工作也很重要，其在真空中進行靜電封接容易出現(xiàn)真空放電，故使得真空密封難度較大，封接后也難以達到高真空。

2.2.2基本加工工藝技術

其主要技術包括深腐蝕加工工藝技術、表面加工工藝技術以及體加工工藝技術。傳感器要制造出深度為十微米以上的垂直壁， 就必須對硅作深腐蝕，可用常規(guī)的腐蝕方法其側向腐蝕較嚴重，所以很難實現(xiàn)硅的深腐蝕。近期來，不僅出現(xiàn)了采用平行度很高的紫外線代替X射線對光敏聚酰亞胺技術，還出現(xiàn)了采用等離子刻蝕垂直深槽的技術，主要工藝就是先制造電鍍模具，然后再電鍍成型所需的金屬結構。

同時，表面加工工藝技術主要是采用硅片作襯底，利用多晶硅層等來制造傳感器的微機械結構。近幾年，表面加工技術取得了長足的進步。它可以將傳感器與集成電路做到一個基片上，而且做好后不僅體積小，成本也低。而體加工工藝要比表面加工工藝復雜得多，但它的機械性能非常好，所以，現(xiàn)在國外許多加速度傳感器仍是采用此工藝技術來制作的。

3結論

航天傳感器新型號對技術與產品的需求，只有依靠微機械技術才能實現(xiàn)。微機械技術是20世紀末迅速發(fā)展的新技術，也必將成為21世紀發(fā)展的高技術。采用微機械技術制造的微傳感器，也必將占領21世紀傳感器市場的主導地位?？梢灶A言，在未來，微機械技術對于科技技術現(xiàn)代化，尤其是航天工程技術的發(fā)展必定起到重要作用，航天傳感器技術也定會隨著微機械技術的發(fā)展而有所突破的。

參考文獻

[1]陳津.傳感器技術應用綜述及發(fā)展趨勢探討[J].科技創(chuàng)新導報，2008(10).

第4篇：航天工程技術范文

1970年4月24日，我國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功，拉開了中國人探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類的序幕。經過幾代航天人的接續(xù)奮斗，我國航天事業(yè)創(chuàng)造了以“兩彈一星”、載人航天、月球探y(tǒng)為代表的輝煌成就，走出了一條自力更生、自主創(chuàng)新的發(fā)展道路，積淀了深厚博大的航天精神。

2016年10月12日，國家國防科技工業(yè)局黨組在《人民日報》刊文稱，中國將力爭在2020年左右實現(xiàn)重點突破，加速邁向航天強國；2030年左右實現(xiàn)整體躍升，躋身航天強國之列；2050年之前實現(xiàn)超越引領，全面建成航天強國。

工業(yè)和信息化部副部長、國家國防科技工業(yè)局局長、國家航天局局長許達哲說：“‘十三五’是中國航天發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期，發(fā)展航天事業(yè)，建設航天強國，是我們不懈追求的航天夢?！睆暮教齑髧胶教鞆妵?，我們還有多少路要走？

我國距離航天強國還有多遠？

航天強國有哪些具體指標？中國航天科技集團董事長雷凡培曾在接受采訪時表示，航天強國的指標包括100項產品技術指標和27項經濟指標。

現(xiàn)在，我國能達到國際先進水平的指標有三分之一。產品技術指標中，載人航天工程、月球探測等一些主要指標上，已達到國際先進水平；經濟指標中，有一半的經濟規(guī)模指標已達到，但人均指標仍有差距。從目前來看，“十三五”乃至未來的一段時間，我國將從重大項目、工程落地和應用層面進行布局。

在重大項目上，圍繞國家重大戰(zhàn)略需求，我國將選擇重點領域，啟動實施天地一體化信息網(wǎng)絡、深空探測及空間飛行器在軌服務與維護系統(tǒng)、重型運載火箭等一批新的重大科技項目和重大工程。

例如，載人航天工程建成長期有人照料的空間站，開展較大規(guī)模的空間應用；探月工程實現(xiàn)“三步走”戰(zhàn)略目標，嫦娥五號實現(xiàn)特定區(qū)域軟著陸及采樣返回，嫦娥四號實現(xiàn)人類探測器首次月球背面軟著陸；高分辨率對地觀測系統(tǒng)全面建成，為形成高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率的綜合對地觀測體系提供支撐；第二代北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)覆蓋全球，形成高質量定位、導航和授時的全球服務能力。

另一方面，加強空間科學研究，提高人類科學認知水平。充分發(fā)揮空間科學在創(chuàng)新、發(fā)現(xiàn)和技術牽引方面的重要作用，持續(xù)推進載人航天、月球探測以及空間科學先導專項等工程的科學探索，開展空間天文、空間物理、微重力、空間環(huán)境、空間生命等空間科學研究，建立可持續(xù)發(fā)展的空間科學計劃，加強空間科學探索研究，在空間科學前沿領域取得重大發(fā)現(xiàn)和突破。

而在應用層面，商業(yè)航天發(fā)展和產業(yè)化應用是重要方向。我國將圍繞國民經濟建設和社會發(fā)展重大需求，完善衛(wèi)星應用體系，拓展衛(wèi)星應用領域，強化衛(wèi)星在資源開發(fā)與環(huán)境保護、防災減災與應急反應、社會管理與公共服務、大眾信息消費與服務等方面的綜合應用。

此外，我國還將進行航天體系的體制改革。例如，推進航天科研院所分類改革和混合所有制企業(yè)改革，科學劃分航天科研院所類別，堅持生產經營類院所企業(yè)化轉制，推動建立現(xiàn)代企業(yè)制度。

構建航天新業(yè)態(tài)

雷凡培曾表示，從歐美航天產業(yè)發(fā)展歷程來看，航天產業(yè)的直接投入產出比約為1：2，而相關產業(yè)的輻射則高達1：7至1：14。我國航天產業(yè)的直接投入產出比較歐美略低，相關產業(yè)的輻射可以達到1：7至1：10的區(qū)間范圍。在航天的商業(yè)應用上仍有提升空間。

這樣的輻射力正在吸引著地方布局商業(yè)航天產業(yè)。

2016年9月，我國首個國家級商業(yè)航天產業(yè)基地落戶武漢。該基地將以發(fā)展商業(yè)航天為主導，以新一代航天發(fā)射及應用為核心，通過科技創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，打造航天運載火箭及發(fā)射服務、衛(wèi)星平臺及載荷、空間信息應用服務、航天地面設備及制造等四大主導產業(yè)。

復旦大學航空航天系教授孫剛認為，地方這樣的探索嘗試，是希望能夠在航天商業(yè)發(fā)展上做出一些產品。但要想達到盈利目的，時間還比較長。

在他看來，國外之所以能出現(xiàn)像SpaceX公司的“獵鷹-9”完成世界首次海上回收火箭這樣的實踐項目，是因為技術基礎較牢靠。“我們能做出一些產品，但后續(xù)的產品延保需要大量的技術保障?！?/p>

北京航空航天大學通用航空產業(yè)研究中心主任高遠洋表示，從我國國情來看，吸引社會資本和減低民營企業(yè)進入航天領域門檻，也是難點和重點。因為航天航空領域往往自成體系，傳統(tǒng)做法是進行體制內配套。未來，可以考慮在準入標準上，進行一些體制機制突破。

這也是今后的一個探索方向。例如，我國將探索推廣政府與社會資本合作（PPP）等模式，鼓勵和引導社會力量參與國家民用空間基礎設施、衛(wèi)星地面應用系統(tǒng)等建設運營，以及空間信息產品服務，培育“互聯(lián)網(wǎng)+衛(wèi)星應用”新業(yè)態(tài)，建立完善政府購買服務的模式，促進商業(yè)航天健康發(fā)展?？臻g站、探測器登月返回等國家重大航天工程將持續(xù)實施，服務經濟社會發(fā)展的北斗導航、高分、海洋等眾多衛(wèi)星項目產生良好而廣泛的經濟和社會效益……當前和今后一個時期，作為產業(yè)鏈較全的航天大國，中國航天正迎來一個難得的發(fā)展機遇。如果能夠抓住這個機遇并利用好，將加速實現(xiàn)我國從航天大國向航天強國的歷史性跨越，包括具備全面的宇宙空間探索能力，建成完善的國家空間基礎設施和航天裝備體系，具備引領航天技術發(fā)展的自主創(chuàng)新能力，具備實力雄厚的航天國際競爭力和話語權等。

在機遇面前，一方面需要航天大型企業(yè)和研究機構不斷創(chuàng)新，繼續(xù)引領整個行業(yè)和領域發(fā)展：另一方面，也可以看到，一些新的研發(fā)機構和民營企業(yè)也對民用航天領域充滿熱情，并具備了跨入門檻的實力。如2015年發(fā)射的第一顆新一代北斗導航衛(wèi)星，由中科院和上海市合作共建的上海微小衛(wèi)星工程中心研制，采用了不同以往的衛(wèi)星新平臺和新技術，在性價比上比較有優(yōu)勢。如果能夠讓這些新生力量獲得更多參與、成長的機會，整合到航天產業(yè)的生態(tài)鏈中，與大型航天企業(yè)一起合力構建起更為開放的民用航天創(chuàng)新生態(tài)，將為中國航天帶來更廣闊的創(chuàng)新空間。

此外，國家層面將加快推進航天法立法工作，研究制定民用航天管理條例、空間數(shù)據(jù)與應用管理條例、宇航產品與技術出口管理條例等行政法規(guī)，健全民用航天發(fā)射許可、空間物體登記等制度。研究制定國家航天政策，建立完善商業(yè)航天、國際合作、知識產權等配套政策，形成社會各類主體公平有序參與航天發(fā)展的軍民融合開放局面，保障航天事業(yè)規(guī)范有序發(fā)展。

第5篇：航天工程技術范文

1.智能設備的應用極大地方便了人們的生活與工作。通信工程技術為人們的生活與工作創(chuàng)造了極大的便利，當有事情需要解決之時，只需拿起手機等智能設備便可進行相關信息的通知與獲取。20世紀80年代初，只有少數(shù)家庭擁有座機電話，大多數(shù)家庭不具備安裝電話的條件。在當時，以電話為主的通信工程技術是一種身份的象征，很多單位中會在多個部門進行一部電話的安裝，各部門人員只能排隊使用，手機更是令很多人不敢想象的通訊設備，只有極少數(shù)人使用“大哥大”手機，價格也十分昂貴，多為2萬元以上。大部分人在互通有無之時只能約好地方等候，遇到突發(fā)狀況便無法取得及時的聯(lián)系。而如今，借助于各種通信技術，雙方聯(lián)系極為方便與快捷，視頻技術也已發(fā)展得十分成熟。可以說，現(xiàn)階段幾乎所有的工作人員、退休人員以及學生都人手至少一部手機，大多數(shù)家庭安裝有電腦等先進設備，在與人建立聯(lián)系、進行事務的處理之時幾乎不再面臨任何障礙。2.移動網(wǎng)絡與無線信息等通信技術的應用提高了辦公自動化的水平。利用簡單便捷的電子郵件或聊天軟件，人們便可以互致問候，目前，網(wǎng)絡會議中興起了即時QQ聊天、即時視頻通話等內容，這一切都應歸功于通信工程技術的迅猛發(fā)展。若讓科學家進行近年來發(fā)展最為迅速的新型技術的選擇，首選必然也是通信技術。簡單地說，以往一個大型集團公司在進行全國性大規(guī)模會議的舉辦之時，各地區(qū)工作人員都需要考慮航空、火車、汽車等交通票的提前預定，他們會經過數(shù)天的時間到達統(tǒng)一的會議地點，極為費時、費力、費財。而現(xiàn)在，很多大公司都會通過視頻的方式舉辦會議，在滿足簡便、快捷要求的同時，很好地向各地區(qū)員工傳達會議精神，有效地連接起地區(qū)之間的溝通，對公司由于時間延遲而帶來的隱性成本予以大幅度的降低，加固信息傳遞實效性，有利于公司更高利益的獲取。也就是說，利用通信工程技術進行信息的傳遞，提高了企業(yè)辦公自動化的水平，在對資源進行無縫對接的同時對以互聯(lián)網(wǎng)經濟為依托的衍生產業(yè)予以推進，信息化社會的形成為國民經濟創(chuàng)造了新的增長方式與運作平臺。3.光纖通信技術等的應用推動了載人航天、衛(wèi)星通信以及導航監(jiān)控等工程的發(fā)展。通信工程技術在載人航天與衛(wèi)星中的應用是監(jiān)控火箭與飛船目標的飛行狀態(tài)，進行飛行實況景象的攝錄，并對所跟蹤到的數(shù)據(jù)加以測量，最終對一些科學實驗數(shù)據(jù)予以傳送等。迄今為止，通信技術系統(tǒng)在我國航天工程中的應用規(guī)模最大、覆蓋面最廣、實效性最高、前景最為廣闊，利用衛(wèi)星通信與光纖通信等多種方式，對覆蓋整個國土與三大洋的通信網(wǎng)絡進行組織，最多且最佳化了通信方向與運行效益。在GPS系統(tǒng)不斷升級以及衛(wèi)星通信技術不斷發(fā)展的背景下，人們不僅清晰地看到了地球衛(wèi)星圖片，還從逼真且立體的畫面中實現(xiàn)了對世界各地風貌的全方位了解。北斗導航衛(wèi)星的應用提供了可靠的技術支持于我國不同行業(yè)的進步與發(fā)展，針對部分GPS與數(shù)據(jù)接收不到位的現(xiàn)象，北斗導航衛(wèi)星得以產生與興起，它對全國各領域予以覆蓋，有力地支撐起國家的抗震救災、國民經濟發(fā)展等工作。

二、通信工程技術的發(fā)展前景

通信行業(yè)的迅猛發(fā)展日益提高了其在我國國民經濟增長中的市場份額，成為國民經濟建設的一個新的出發(fā)點。未來的通信工程及其技術發(fā)展依賴于國家及成員的不斷努力與開拓進取，本文認為，通信工程技術必然會朝著網(wǎng)絡融合、技術互補、應用創(chuàng)新以及信息個體化等方向加速發(fā)展。1.實現(xiàn)未來網(wǎng)絡趨勢的融合體。分析通信工程及其相關技術的現(xiàn)有發(fā)展水平，接入網(wǎng)的不同是為了對應用場合中的差異化需求予以滿足，因而通信網(wǎng)絡會在不同范圍內具有互補特征。由此，多種技術主導下的通信工程技術將與計算機實現(xiàn)更大規(guī)模的融合，這樣不僅會便利化網(wǎng)絡環(huán)境的檢測工作，提高檢測效率，還能夠在一定程度上降低不同用戶之間的通信干涉。所以，未來網(wǎng)絡融合體的實現(xiàn)必然會成為現(xiàn)代通信工程技術的一種發(fā)展趨勢。2.通信技術之間的互補性會日益加強。以無線與移動通信技術為例，不同的接入方式差異化了通信技術的適用范圍、覆蓋面以及接入速度等內容。WLAN的提出是為了解決距離中的數(shù)據(jù)傳輸問題，3G技術則是以對移動漫游中需求的滿足為其開發(fā)目標。由此，為了使通信工程技術在發(fā)展過程中更加具有多元化特征，各技術之間的互補性必然會在技術的不斷完善中得到提升，最終推動現(xiàn)代通信工程技術實現(xiàn)更好與更大規(guī)模的開發(fā)、應用與發(fā)展。3.技術應用的創(chuàng)新趨勢會日益明顯。由于不同行業(yè)會對通信工程技術提出差異化的需求，這就要求通信工程中的各類技術與不同學科之間建立起有效的連接，以對不同用戶的多樣化需要予以滿足，這必然會在無形之中加速并實現(xiàn)通信工程技術的跨行業(yè)發(fā)展，日益凸顯技術發(fā)展過程中的創(chuàng)新趨勢，以更好地推動現(xiàn)代通信工程技術的改革與完善工作。4.通信信息將更加個體化。在現(xiàn)代通信工程技術的逐步完善過程中，個體信息化的發(fā)展需求會得到越來越優(yōu)質的滿足。通信技術的廣泛應用不僅僅在前文所述的航天、衛(wèi)星等領域有所體現(xiàn)，在智能手機與電腦、電視等家庭與辦公設備上占據(jù)的分量更加不容忽視，這在無形之中推動著通信工程技術更加快速的發(fā)展，并對用戶的通信工程技術服務要求予以大幅度增加。由此可見，現(xiàn)代通信工程技術必然會呈現(xiàn)出一種信息個體化的發(fā)展大趨勢。

三、加強專業(yè)人才培養(yǎng)，提升通信工程技術應用價值

針對我國通信工程人才儲備量較為不足的現(xiàn)狀，文章認為今后的通信工程應強化人才的培養(yǎng)工作。而為了使人才發(fā)揮更好的作用，提升通信工程技術在國民經濟中的應用價值，通信工程專業(yè)技術應用型人才又應具備以下基本能力：熟悉通信系統(tǒng)、電路與信號分析、信號傳輸、交換以及處理等基礎理論；對專業(yè)要求的基礎知識予以掌握，初步具備系統(tǒng)或軟硬件的設計能力；熟知通信網(wǎng)絡、系統(tǒng)以及設備等的組成與基本原理；培養(yǎng)通信設備安裝、調試、維護運行等初級能力；掌握計算機操作以及計算機軟硬件開發(fā)技能；具備項目研發(fā)、運營與營銷等管理知識，能夠獨立工作并對知識進行更新；可以熟練閱讀專業(yè)涉及到的外文資料，檢索科技情報；工作作風嚴謹，溝通、表達能力以及團隊合作精神強。借鑒國外先進經驗，與我國通信工程專業(yè)發(fā)展的實際情況相結合，技術應用型人才的培養(yǎng)應對“平臺+模塊”培養(yǎng)模式予以采用，針對公共基礎知識，應遵循“必須、夠用、管用”的培養(yǎng)原則，合理地縮短該類知識傳授的時間。整個平臺在進行專業(yè)理論知識傳授之時，應有針對性、有目的性地整合一些通信原理、電路與信號分析、電子技術、數(shù)字電路、電磁場與電磁波以及高頻電子電路等基礎性的理論知識，重組并合理地配置理論內容，加強計算機技術、操作系統(tǒng)、接口技術、數(shù)據(jù)庫技術等的實踐操作技能培養(yǎng)。具體到專業(yè)培養(yǎng)模塊中，應對專業(yè)方向進行細分，以此來細致化人才的培養(yǎng)工作，通過關鍵技術的分類，對同類技術的應用性與技術性特征予以突出，強化具體的工程實訓，提高工程應用能力的培養(yǎng)效率。劃分專業(yè)方向的工程技術培養(yǎng)方案是合理且必須的。近年來，通信工程技術的發(fā)展十分迅速，對應用型人才的分工提出了越來越細且越來越嚴格的要求，現(xiàn)有的通信工程師已有9種類型的劃分：有線傳輸類、無線通信類、電信交換類、數(shù)據(jù)通信類、移動通信類、電信網(wǎng)絡類、通信電源類、計算機網(wǎng)絡類以及市場營銷類。為了對各類型工程師的實踐技能與功能能力予以強化，滿足通信工程技術應用型人才的培養(yǎng)要求，應加強對實踐培養(yǎng)的重視，在人才培養(yǎng)的實踐過程中增加工程訓練、科技制作、綜合設計以及企業(yè)實習等內容。與應用型人才的培養(yǎng)要求相配合，還要加強與完善通信工程技術的實驗室建設，對實驗中心機制以及各項功能予以完善，階段性地開放管理模式，通過高綜合性與高設計性的實驗培養(yǎng)人才的實踐技能。

四、結語

在今后的社會發(fā)展過程中，通信工程作為不可或缺的一部分將會呈現(xiàn)出網(wǎng)絡融合、技術互補、應用創(chuàng)新以及信息個體化等特征。為了將各類通信技術的應用價值更大程度地發(fā)揮出來，應加強對專業(yè)人才的培養(yǎng)，增大通信工程人才的儲備量，使更多、更優(yōu)質的應用型人才投身于通信工程技術發(fā)展中去。

作者:丁歡 單位:西安航空職業(yè)技術學院

參考文獻：

[1]張立志，張長波.淺析通信工程技術在國民經濟中的應用[J].黑龍江科學，2014，(6)：140.

第6篇：航天工程技術范文

矢志不移，執(zhí)著追求

γ高度表工作是神舟飛船飛行任務的最后環(huán)節(jié)，是飛船安全著陸的關鍵設備。該設備的成功與否，直接關系著交會對接任務的圓滿完成。然而，長期以來γ高度表在技術上卻一直受制于國外，一直引進使用國外產品，成為飛船上唯一沒有實現(xiàn)國產化的單機設備?！笆陌选袊圃臁摩酶叨缺硭蜕咸?！早日實現(xiàn)神舟飛船的全面國產化”已成為大家共同的夢想。

在γ高度表研制的18年的艱苦歷程中，由于多方原因，高度表課題曾經前景黯淡，人員大量流失。留下來的都是熱愛這項事業(yè)，并樂于奉獻的人。王征2000年一參加工作就堅守在該項目組，矢志不移，潛心求索，遇到多少困難也咬牙堅持，與項目組成員一起摸索前行，解決工程技術關鍵課題，克服種種困難，確保交付“萬無一失”的高質量產品。

在項目研制期間，王征同志作為主任設計師，統(tǒng)籌全局，在產品研制、生產、組織管理、試驗驗證、外協(xié)配套及條件建設等工作中發(fā)揮了重要作用。為了對比驗證產品的技術參數(shù)，王征同志多次操作放射源，身體受到了一定程度的放射性損傷，導致輕度脫發(fā)、身體虛弱，轉氨酶指數(shù)高出正常值4倍，醫(yī)院要求住院治療，他卻收起病假條更加忘我地投入到攻關任務中。經過不懈努力，他帶領項目組成員一同攻克了光子測距機理、測距精度、可靠性設計等關鍵技術。

由于該表的特殊性，大量外場試驗不是在寒冬，就是在酷暑，環(huán)境十分惡劣。多少個冰雪嚴寒，雖然穿著軍大衣和毛皮鞋，人被凍得膝蓋以下沒有了知覺。夏天40多度的天氣，外場在荒無人煙的大片空地，沒有遮擋物，太陽似乎要把人蒸發(fā)掉。王征面對這一切總是一副以苦為樂、不屈不撓的硬漢精神，是三院人的執(zhí)著追求和拼搏進取精神的縮影。

為了確保產品生產高質量，他更是親歷親為，帶領項目組成員逐個工序的跟蹤、檢查和記錄，掌握第一手資料。2010年，國內唯一一家給神舟產品配套生產某重要配件的廠家要搬遷，生產線即將停產。王征聞訊火速趕赴該廠，幾次三番找廠長協(xié)調溝通，最終他執(zhí)著的精神感動了廠長，生產線暫時不搬直到生產完該配件。

潛心鉆研，忘我工作

立志航天報國，是王征的堅定信念與不懈追求，他早已把這些信念轉化為實際行動投入到工作中。在γ高度表研制進度最緊張的日子里，王征身先士卒，在完成本職工作的同時，還統(tǒng)籌全組所有的科研進度，常常加班到深夜。在他的時間表里已經沒有了“8小時工作制”和周六周日的概念，用他自己的話說：“現(xiàn)在趕時間，就是為以后爭取時間。”一次，在產品的試驗過程中，外協(xié)件出現(xiàn)了故障，飛船總體要求必須在9天內完成歸零工作。他不分白天黑夜，吃住在實驗室，一邊進行故障模式分析，一邊組織外協(xié)單位開展工作。那段時間，他與時間賽跑，“國家利益高于一切”在他身上得以最好的詮釋。通過反復試驗，按時間節(jié)點完成了歸零工作，按期交付飛船總體，首次參加XX試驗中出色的表現(xiàn)，獲得了上級的好評，堅定了上級領導使用國產γ高度表的信心。

為保證產品研制符合載人航天的要求，他結合質量保證要求和載人航天器可靠性安全性設計要求，多次跑到高能物理研究所、紫金山天文臺、圖書館找專家調研學習，翻閱有關資料，編制了產品保證大綱，規(guī)范產品質量控制要求，他提出的可靠性試驗方案及研制流程得到總師及評審委的一致認同。王征帶領他的項目組用奉獻的精神，嚴謹?shù)淖黠L，按照標準嚴格要求，不放過任何一點問題。他總是說：“我們做的是載人航天工程，我們的工作要保證宇航員安全著陸，不能有一丁點兒差錯，這是人命關天的大事?！彼诠ぷ髦刑岢鲆獓栏褡袷亍敖桓兜漠a品確保不帶任何問題，到了外場參加各種測試不帶隱患上天”。積極開展可靠性安全性設計工作，認真分析總結歷次試驗過程，從元器件、原材料、外協(xié)外購件和加工工藝等方面，固化產品技術狀態(tài)。在研制過程中，他還逐漸總結出一系列管理制度和生產規(guī)章，使科研流程更科學合理。

在神舟八號初樣研制期間，王征同志帶領項目組以嚴肅認真、一絲不茍的態(tài)度，爭時間、搶進度，積極配合總體單位開展工作，詳細比對數(shù)據(jù)，配合總體完成仿真分析工作，查找問題機理，協(xié)助總體優(yōu)化改進措施，保證了工程進度，得到了總體單位領導和技術人員的一致好評與認可。正是他的精益求精，保證了神舟八號飛船γ高度表的無質量問題，試驗一次性通過。

以身作則，言傳身教

王征作為主任設計師，平時不僅抓技術，還注重研制隊伍的建設。他每次給新職工講的第一課就是航天傳統(tǒng)精神教育，他講述該項目組幾代人的不懈努力與艱苦奮斗，講述航天新人應以什么樣的責任來承擔任務，給新職工以無限的鼓舞。通過階梯式培養(yǎng)，兩年來共培養(yǎng)了3名新職工。他嚴細慎實的工作作風和質量為先的管理理念，得到了大家的一致認可。

第7篇：航天工程技術范文

關鍵詞：力學 力學性能 實踐 應用

中圖分類號：G42 ？ 文獻標識碼：A？？文章編號：1672-3791（2015）02（b）-0000-00

力學是物理學中最基礎最古老的一門學科，它的研究范圍包括從一般的物體的機械運動到天體的運動。小到基本粒子的碰撞、衰變、相互作用的軌跡，大到宇宙探測、航天、航空都屬于力學的問題。其應用的范圍包括最早的土木工程、橋梁道路、水利工程、航海造船、機械冶金方面的應用，到后來的航空航天、防災減災、環(huán)保能源、生物化工等領域。其應用范圍之廣，令人吃驚?；诖耍疚尼槍αW性能進行進一步深入的探究，并且介紹了有關力學能力的幾個實踐應用。

1 力學簡介

1.1 力學定義

力學是一門獨立性較強的基礎學科，其主要研究的便是力和能量以及它們與液體、固體以及氣體間的平衡、變形以及運動的關系。力學不僅僅是一門基礎性較強的學科，而且其也是一門技術性較強的學科，其包含有很多有關工程技術的理論基礎，并且在廣泛的實踐應用中不斷的壯大。力學在軍事工程以及土木工程方面都起著舉足輕重的作用。目前，工程學領域已經擁有多個分支，而這各個分支當中很多重要的進展都十分依賴于力學有關的運動規(guī)律、強度以及剛度等等。力學與工程學之間的結合，促進了整個工程力學的形成與發(fā)展，現(xiàn)如今，不僅是歷史較為久遠的土木工程、水利工程、建筑工程等需要工程力學的貢獻，而且核技術工程以及航空航天工程等新興學科中工程力學也起著至關重要的作用。力學既是基礎學科又是技術學科的二重性使得其為溝通人類認識與改造自然方面均做出了重要貢獻。

1.2 力學的分類

力學大致可以分為靜力學、動力學以及運動學這三部分，其中靜力學所研究的是物體所受的力在平衡狀態(tài)或者是物體在靜止狀態(tài)下的問題；而動力學則討論的是物體在受力的作用下與物體運動之間的關系；運動學僅僅考慮物體是怎樣進行運動的，而對其與所受力之間的關系則不予討論。

根據(jù)研究對象的不同對力學進行分類，則可以分為固體力學、流體力學以及一般力學這三方面，其中流體不僅包括液體，而且還包括氣體，通常將固體力學和流體力學統(tǒng)稱為連續(xù)介質力學，一般采用連續(xù)介質的模型進行研究。而一般力學通常指的是以質點、剛體、質點系和剛體系為研究對象的力學，有時還會將抽象力學納入一般力學的范疇，一般力學不僅要研究離散系統(tǒng)的基本規(guī)律，還會研究一些與工程技術相關的新興學科的理論。固體力學、流體力學以及一般力學這三個力學分支在發(fā)展過程當中，會根據(jù)對象以及模型的不同出現(xiàn)了不同的研究領域和分支學科。其中材料力學、結構力學、彈塑性力學、斷裂力學等均屬于固體力學；而水力學、水動力學、氣體動力學、空氣動力學、滲流力學、多相流體力學等均屬于流體力學；而理論力學、分析力學、振動理論、剛體動力學、運動穩(wěn)定性、陀螺力學等均屬于一般力學。而各個學科在交叉融合的過程當中又產生了流變學、氣動彈性力學以及粘彈性力學等等。

力學在工程技術方面的實踐應用結果形成了工程力學以及應用力學的各個分支，例如巖石力學、土力學、爆炸力學、環(huán)境空氣動力等等。而力學在于其他基礎學科進行結合的同時也產生了一些交叉性的學科分支，例如與天文學相結合而形成的天體力學。

2 力學能力的潛在研發(fā)

2.1 材料的力學性能

材料在不同溫度、濕度以及介質條件下，在受到扭轉、彎曲或者交變應力的作用下，所表現(xiàn)出來的力學性能是不同的。

（1）脆性

脆性指的便是材料在受到外力作用下幾乎沒有發(fā)生塑性變形就遭受斷裂破壞的一種特性。材料的脆性與材料的韌性以及塑性是相反的。通常情況下，脆性材料是沒有屈服點的，但是其有斷裂強度以及極限強度，這兩者幾乎是一樣的，混凝土、鑄鐵以及陶瓷等均屬于脆性材料，脆性材料與其它工程材料相比，其在拉伸方面的性能較為脆弱，脆性材料一般情況下采用壓縮試驗來進行評定。

（2）塑性

塑性指的是材料在拉力或者沖擊力的作用下能穩(wěn)定地產生的永久變形而不被破壞其完整性能力。材料的塑性變形一般會發(fā)生在材料所承受的荷載超過其彈性極限之后，材料發(fā)生不可逆的形變。材料發(fā)生塑性形變之后，不能恢復到初始狀態(tài)，在這一情況下，材料會保留一部分或者是全部荷載時的變形。

（3）強度

材料在外荷載的作用下，用以抵抗塑性變形以及斷裂的能力。可以根據(jù)外力作用的性質進行分類，可以分為抗拉強度、屈服強度、抗壓強度以及抗彎強度等等，工程上經常用到的是屈服強度以及抗拉強度，而這兩個強度一般可以通過拉伸試驗測得。強度是衡量材料承載能力的一個重要指標。

（4）彈性

材料的彈性一般指的是其在外力作用下從而發(fā)生的一系列形變，而當外力消除后能夠能夠恢復到原來的大小以及形狀的性質。在一定的限度之外，在外力消除之后材料并不能恢復原來形狀，則這一限度稱為彈性限度，同一物體的彈性限度是并不是固定不變的，它會隨著溫度的升高而有所減小。

2.2 力學性能的研究方法

力學研究的方法所遵循的基本法則便是理論聯(lián)系實際，然后再將其應用于實踐，應該根據(jù)對自然現(xiàn)象的觀察，尤其是對定量觀測的結果進行分析，從而總結出一系列經驗以及數(shù)據(jù)，或者是為特定的目的從而設計的一系列科學實驗所測定的結果，從而得出量與量之間的定性以及數(shù)量的關系。這一過程便是模型建立的過程，質點、質點系、彈性體、剛體以及連續(xù)介質等均是不同的力學模型，在建立模型的基礎上可以根據(jù)已知的一些力學以及物理學的規(guī)律，結合合適的數(shù)學工具，對其進行理論上的演繹工作，從而得出新的結論。對于所得理論所建立的模型是否合理，則應該進行新一輪的觀測，并將其進行工程實踐或者進行科學的實驗進行論證，對于理論的演繹當中，為了使得理論能夠更具概括性以及實用性，經常會采用諸如雷諾數(shù)、泊松比等無量綱的參數(shù)，而這些參數(shù)不僅能夠對物理本質進行很好的反應，而且由于其是單純的數(shù)字，所以不會受尺寸、工程性質以及實驗裝置等的牽制?，F(xiàn)代的力學實驗設備，通常需要多工種、多學科間的協(xié)作，對物體力學能力的應用研究不僅需要更為細致、獨立的分工，而且還需要進行更為綜合以及全面的協(xié)作。

3 力學能力的實踐應用

3.1 力-熱-電-磁耦合效應

在固體力學當中，經典的連續(xù)介質力學將可能會被突破，而一些新的力學模型以及力學體系，將會能夠概括某些對宏觀力學行為起敏感作用的細觀以及微觀方面的因素，以及關于這些因素方面的演化，從而使得一些復合材料的韌化、強化以及功能化能夠產生量的提升和質的飛躍。固體力學能夠將力、熱、電以及磁等效應進行融合，目前，機械力與熱、電以及磁等效應的相互轉化以及控制大都還局限于測量以及控制的元件之上，而這些效應的結合將會帶來更大的用途，近年來出現(xiàn)的微電子元器件，已經十分迫切的要求對這類力、熱、電的耦合效應做更深入的研究，而以“Mechronics”為代表的微工藝、微控制以呈及微機械等方面的發(fā)展，會極大的推動對力、熱、電、磁耦合效應的研究。

3.2 航空航天方面的應用

流體力學的發(fā)展能夠推動航天飛機以及新一代的超聲速民航機的成功研制，目前，在對高溫空氣的有關熱動力學進行研究中，必須對原先的熱力學平衡的假定進行放棄，而且對超聲速流畢節(jié)層的控制、降噪以及減阻等也帶來了一些列新的問題。在流體力學的指導下，所取得的工程技術成就不勝枚舉，最突出的便有人類登月、在月球建立空間站、航天飛機等為代表的航天技術，以速度超過5倍聲速的軍用飛機、起飛重量超過300t、尺寸達到大半個足球場的民航機為代表的航天技術都是力學能力在航天航空方面的實踐應用。

3.3 一般力學

目前，關于一般力學的研究已經開始進入了對生物體運動問題的研究，開始研究了人以及動物的行走以及奔跑當中所產生的一系列力學問題，而且有關這一方面的研究，已經產生了一系列新的結果，對于這一方面的研究，不僅能夠對生物的進化方向產生一系列的理性認識，而且也可以為人類進一步提高某些機構以及機械性能方面的要求提供一些理論性的指導。其中在進行一般力學的研究時應該重視對固體的非平衡理論、塑性與強度的統(tǒng)計理論、原子乃至電子層次上子系統(tǒng)的動力理論，為了能夠更加深入的進行這些研究，應當充分利用與開發(fā)計算機模擬與現(xiàn)代宏觀、細觀以及微觀實驗與觀測技術。工科中的各項實踐也離不開力學，因此，在工科的基礎課當中，也開設了不同的力學課程，其中包括理論力學、材料力學、結構力學等等。

3.4 環(huán)境力學的興起

環(huán)境力學是將力學以及環(huán)境相互結合從而形成的一門新興交叉學科，主要是對自然環(huán)境當中的破壞、變形、遷移以及其所伴隨產生的一些列的物理、化學以及生物過程和導致的物質、能量運輸、動量對環(huán)境的演化規(guī)律以及對人類所生存環(huán)境所產生的影響進行描述。環(huán)境力學的發(fā)展不僅能夠深化人們對環(huán)境問題中的物理過程以及基本規(guī)律的認識，而且能夠在一定程度上促進環(huán)境問題的定量化研究?，F(xiàn)階段對環(huán)境力學的研究，不僅要對該學科發(fā)展的自身規(guī)律以及要求有一定的重視，在此基礎上，還應該與國家所需求的和工程實際進行緊密結合，能夠將理論研究、規(guī)律分析以及防治措施進行有機的結合。而關于中國的環(huán)境力學的研究則必須抓住一復雜介質流動和多過程耦合為基礎、沿海和西部這兩個經濟發(fā)展地區(qū)、水環(huán)境、大氣環(huán)境、災害與安全，從而對重點發(fā)展領域進行確立，促進學科的多方面發(fā)展。對于環(huán)境力學的研究，能夠解決一些實際方面的問題，例如對于西部干旱、半干旱環(huán)境治理的動力學問題；重大環(huán)境災害發(fā)生的機理以及預報；以水或者是氣為載體的物質運輸過程等方面的研究。

3.5 生物力學的興起

目前，生物力學已經有了很大的發(fā)展，生命科學以及包括力學在內的基礎以及工程科學交叉、融合已經成為了當今生命科學研究的熱點，已經為生物力學的發(fā)展提供了新的方向?，F(xiàn)代分子以及細胞生物學不僅提出了大量的新課題，而且?guī)砹撕芏嘈碌难芯抗ぞ?，推動了生物力學開始由著宏觀向微觀深入，而且開始強調了有關宏觀和微觀方面的融合?，F(xiàn)階段生物力學的發(fā)展特點可以歸納為內涵擴大、有機融合、微觀深入以及宏觀與微觀相結合，但是宏觀生物力學仍舊為當今主流。有關生物力學的實踐應用，更加促進了以解決與應用所相關的工程技術問題為目標的新的生物工程學的發(fā)展。在實踐應用方面，組織工程、藥物設計與輸運、血流動力學、骨、肌肉關節(jié)力學等已經得到了臨床以及工業(yè)界的一致認同，已經相繼解決了一系列關鍵技術方面的問題。

4 結論

力學作為基礎性與技術性相互結合的一門學科，隨著當今社會的快速發(fā)展，已經在社會的各個領域當中得到了廣泛的應用。隨著工程學的越分越細，其各個分支當中的關鍵性的進展都十分依賴于力學當中有關的運動規(guī)律、強度以及剛度等理論知識。因此，我們應該在充分了解有關力學的定義以及分類的基礎上，對物體的力學性能進行深入的探究，充分了解其力學性能，并且能夠將其利用于社會的各個領域，而有關環(huán)境力學以及生物力學等新興學科的研究與應用，也是力學以后研究的重要方向。

參考文獻：

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第8篇：航天工程技術范文

關鍵詞：航空航天材料;專業(yè)英語;教學;改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）40-0092-02

航空航天材料是指飛行器及其動力裝置、附件、儀表所用的各類材料，是航空航天工程技術發(fā)展的決定性因素之一，也是材料科學中富有開拓性的一個分支。飛行器及其裝置的設計，不斷地向材料工程提出新的課題，推動了航空航天材料科學的進步。各種先進材料的出現(xiàn)也為飛行器及其裝置的設計提供更多的可設計性，極大地促進了航空航天技術的發(fā)展。因此，先進航空航天材料的開發(fā)、研究與應用反映了一個國家的工業(yè)水平與航空航天技術，關系到一個國家的綜合實力與國際影響力。因此，各國都把先進材料的研究和開發(fā)放在重要地位。盡管我國近年來在航空航天材料的研發(fā)方面取得了巨大進展，但仍然與發(fā)達國家存在較大的差距。因此，需要不斷學習和引進國外的先進技術和經驗。而國外相關資料都是英文出版，這就需要航空航天材料方向的學生具有較高的材料科學與工程專業(yè)英語的聽、說、讀、寫能力，以完成獲取專業(yè)所需信息等任務。

材料科學與工程專業(yè)英語是一門語言應用與材料專業(yè)知識緊密結合的課程。它不但涉及英語科技文體的語法特征和材料專業(yè)技術文獻的語言特點，而且涉及一定的專業(yè)技術內容及科技信息交流。課程目標是培養(yǎng)學生具有較強的專業(yè)文獻的閱讀能力，進一步提高學生的聽、說、寫、譯能力，使學生能夠熟練應用英語交流、獲取知識。同時促進學生掌握良好的語言學習方法，提高文化素養(yǎng)，以適應社會發(fā)展和航空航天技術進步的需要。課程的教學目標是：掌握一定量的與材料科學與工程專業(yè)有關的常用單詞和常用詞組，并掌握一定的構詞法知識，具有識別生詞的能力，能順利閱讀專業(yè)相關的英文原版教科書、參考書及專業(yè)論文。但現(xiàn)行的教學模式在教學管理與培養(yǎng)方式中存在許多問題亟待解決，目前也沒有針對航空航天方向的材料科學與工程專業(yè)英語教材。因此，迫切需要完善教學內容，優(yōu)化教學方式，改編教材，以全面提高材料科學與工程專業(yè)英語的教學質量。

一、改編現(xiàn)有專業(yè)教材，擴展學生專業(yè)視野

瀏覽現(xiàn)有大部分的《材料科學與工程專業(yè)英語》教材可發(fā)現(xiàn)，內容基本是《材料科學概論》或《材料科學基礎》的英文版本的改編，實際是英文版的專業(yè)教材，不具專業(yè)英語教材特點。而且教材內容的更新速度慢，與國際上材料科學的快速發(fā)展不相適應，學生閱讀起來單調、枯燥。因此，在現(xiàn)有教材的基礎上，急需編寫新版實用性教材。新版教材需兼顧英語的語法特點和材料專業(yè)技術知識，既強調專業(yè)基礎理論知識又涵蓋國際研究前沿趨勢。

從提高學生的聽、說、讀、寫及翻譯的綜合能力著手，按照從難到易的教材內容順序，突出航空航天行業(yè)背景及新技術特點，完成《材料科學與工程專業(yè)外語》教材的設計與撰寫。從教材章節(jié)編排上，按照先介紹語言知識后介紹材料專業(yè)的順序布局?？梢栽陂_始的章節(jié)介紹科技英語的構詞、語法的特點以及專業(yè)學術文章的撰寫規(guī)則。隨后的幾個章節(jié)，簡單介紹材料的基礎理論知識，學生可以結合以前學習的材料專業(yè)知識進行這部分的學習。目的是給學生介紹英文專業(yè)詞匯，讓學生逐漸熟悉專業(yè)英語的閱讀。隨后，在材料學的專業(yè)知識內容上，結合專業(yè)基礎課程，著重介紹和航空航天技術緊密相關的材料研究內容，例如飛機結構復合材料、高溫材料、隱身材料、非晶材料、太陽能材料等。同時，為了進一步提高學生閱讀和理解專業(yè)文獻資料的能力，提高學生從專業(yè)文獻中獲取重要信息和跟蹤學術研究前沿的能力，教材還可以向學生介紹利用互聯(lián)網(wǎng)站和相關的學術期刊網(wǎng)站獲取最新專業(yè)文獻的方法。并且，從材料專業(yè)高質量的國際期刊上精心選取一些難度適中的綜述性和研究型的論文作為課堂教學內容。由于這些論文內容新穎且緊密跟蹤本領域的研究前沿，學生也易于接受。這樣，既提高了教學效果，也使學生對專業(yè)英語的重要性有了更深地認識和理解。

二、豐富課堂教學內容，夯實學生基本功

調研各高校材料專業(yè)的本科生教學計劃，發(fā)現(xiàn)專業(yè)英語課程設置在第七至第八學期，大四學生對英語學習逐漸變得陌生，如果直接面對專業(yè)英語的學習，勢必會造成學生學習的困難。因此，教師除了教授教材的內容外，可以適當拓展相關內容的英語學習，提高學生的學習興趣。

從知識結構設置上，可以根據(jù)學生畢業(yè)后學習、就業(yè)及工作的實際需要，突出對學生專業(yè)英語實際應用能力的培養(yǎng)和訓練。為了突出實際應用能力培養(yǎng)及常用交流，可按照先讀后寫，先聽后說的思路，來對學生進行專業(yè)英語實際應用能力的訓練。通過由學習模仿到實際應用的教學模式，重點培養(yǎng)撰寫英文摘要、寫推薦信、求職信、會議常用發(fā)言以及模擬求職對話等能力。除此而外，還可以就學生即將面臨的畢業(yè)設計論文撰寫，展開介紹和講評。“學以致用”，而實際應用是學生學習的動力。學生一旦體會到能從專業(yè)外語的學習中獲益，便會提高學習的積極性，促進專業(yè)英語的教學。

為了增加教學內容的趣味性，在實際教學過程中增加一些與課文內容相關的最新外文視頻。材料科學與工程是一個大專業(yè)，其中又有金屬材料、高分子材料及陶瓷材料等二級專業(yè)，因此除了完成教材的教學內容外，還應針對不同專業(yè)分門別類地介紹材料的最新的實際應用。介紹時，可以從互聯(lián)網(wǎng)上搜索最新的文字資料，也可以搜索最新的視頻資料，其中視頻資料更生動，因此受到學生們的歡迎。比如在講解金屬材料和復合材料時，可以給學生播放波音、空客等制造飛機發(fā)動機及機身結構的最新技術視頻。還可以通過播放如太陽能電池、風力發(fā)電技術及3D打印技術等視頻，加深學生對陶瓷材料、功能材料及復合材料在新能源及新技術領域的應用認識。因此，通過利用多媒體技術的視頻資料，不但可以提高學生的英語聽力，擴充學生的詞匯量，還可以使學生在輕松的學習氛圍中了解相關技術的應用前沿，深化在學生對航空航天材料科學與工程的認識。

三、改革課堂教學方法，提高課堂教學質量

材料專業(yè)英語是一種正規(guī)的書面體，專業(yè)詞匯多詞形復雜、句子長，且與專業(yè)知識結合緊密，相對于基礎英語來說，缺少文學作品中的韻律、節(jié)奏感，讀起來抽象、枯燥，造成教師講授、學生學習的興趣不高。如果采用傳統(tǒng)的專業(yè)課程的講課為主的教學方法，勢必不能有良好的教學效果。因此，應該結合英語課堂教學和專業(yè)課的教學特點，采取多元化的教學方法，對學生進行課堂教學。

可以采取英語課堂的教學，讓學生隨堂朗讀教材內容，學生在讀的過程中，既熟悉了教材內容，又對英語的“說”有提高。隨后，對學生進行分組，討論分析教材內容，或者也可以提出一個小話題，學生可進行問題的分析并提出解決方案。這樣，既提高了學生的英語口語技能，也加強了學生分析專業(yè)問題的能力。課后布置適量的課后翻譯作業(yè)，可以是對教材內容的翻譯也可以是對課堂增補內容的翻譯，通過英漢互譯的環(huán)節(jié)，鞏固課堂教學內容。在課程結束前，還可以穿插學生就自己的畢業(yè)設計方向，做一個簡短的英文講座，既可以對課堂教學效果進行測試，也可以提高同學們的口頭表達能力，增加同學們英語交流的信心。

在進行課堂教學的時候，如前所述，可以圍繞課堂教學時的內容，充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術，為學生補充國際上航空航天材料的最新研究成果和先進的應用實例，可以是文字資料也可以是視頻文件的學習。進行文字資料的學習時，可以采用先朗讀后分析、翻譯的方法，逐步分解。進行視頻資料的學習時，教師應提前將語音資料轉換成文本資料，課堂上可以進行邊視聽邊進行講解，讓學生在愉快的氛圍中進行學習，進而達到良好的課堂效果。

四、結語

我國航空航天技術的發(fā)展對航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人員必須及時關注國際發(fā)展，密切和國外學術交流，才能保障材料領域的不斷進步，這就對科技人員的專業(yè)英語要求也不斷提高。因此，通過對航空航天材料專業(yè)英語教材、課堂教學內容與方法的改革與優(yōu)化，來全面培養(yǎng)學生的讀、聽、說、寫、譯的綜合能力，增強學生的國際競爭力，為航空航天材料技術領域輸送優(yōu)秀人才。

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第9篇：航天工程技術范文

火星探測：一路坎坷

中國月球探測工程已經發(fā)射了嫦娥一號、嫦娥二號、嫦娥三號和嫦娥五號T1總計4顆探測器，未來還將發(fā)射嫦娥五號取樣返回探測器、月球背面著陸的嫦娥四號和地月L2軌道的中繼星，不僅過去的成就舉世矚目，更有未來的錦繡前程。相比之下，中國火星探測工程2016年才正式立項，未來更有很大的不確定性。兩個工程看起來是兩個階段的事情，很少有人留意到，其實中國的火星探測和月球探測幾乎是同時起步的。

探月工程正式啟動于2004年，嫦娥一號發(fā)射升空則是2007年10月24日。而早在2005年11月，中俄兩國總理定期會晤中就考慮制定聯(lián)合雙邊太空探索計劃，到2007年3月26日，兩國簽署聯(lián)合探測火星和火衛(wèi)一的合作協(xié)議。根據(jù)中俄兩國的協(xié)議，俄羅斯將利用福布斯-土壤號是探測器空余的空間和運力，為中方搭載一顆火星探測器。這就是螢火一號的由來。

螢火一號：出師未捷身先死

螢火一號火星探測器是中國航天少有的國際合作項目，選擇借船出海而不是自力更生，是因為我們實在缺乏深空探測能力。舉例來說，當年中國發(fā)射的距離地球最遠的衛(wèi)星是雙星計劃中的探測一號，由于火箭入軌控制問題，遠地點比原計劃高了一萬多千米！要向距離地球最近也有5500萬千米的火星發(fā)射探測器，火箭的導航制導控制系統(tǒng)恐怕暫時無法滿足需求。

即使火箭有可能改進以滿足需求，測控系統(tǒng)的不足也是一個大問題。中國的航天測控網(wǎng)絡當時只具備對地球軌道目標的測控能力，為了滿足嫦娥一號月球探測器的測控任務，要在喀什站和青島站各新建一座18米的統(tǒng)一S波段測控天線，還要借用中科院的大型射電望遠鏡通過甚長基線干涉（VLBI）技術進行測控。所以說，當時的中國從硬件到經驗都不支持開展獨立的火星探測。

深空探測具有全球性、科學性等特點，國際合作是其主流發(fā)展模式。前不久英國BBC采訪中國探月和火星計劃總師吳偉仁時，英國人不無惡意地評論，中國在合作日益增強的太空探測活動中被認為是一匹孤狼。這并不是我們閉關鎖國，而是被美國封鎖的困境使然。中國航天始終歡迎國際合作，螢火一號項目的實施就是一個范例。國際合作的螢火一號項目，有助于中國彌補能力和經驗的短板，多快好省地開展火星探測。國際合作對中國航天是有利和必要的，只可惜后來的發(fā)展可謂計劃趕不上變化。

即便有俄國人交流幫忙，火星探測對中國航天來說仍然充滿未知，無論是深冷溫度環(huán)境的控制還是超低剩磁的控制，或是超遠距離的測控和通信，都是不小的挑稹5是上海航天八院在研制螢火一號探測器的過程中陸續(xù)解決了這些技術難題，用23個月就完成了一般5年才能完成的研制任務。

但遺憾的是，由于俄羅斯方面研制進度滯后，福布斯-土壤號探測器無法在2009年10月如期發(fā)射，發(fā)射日期推遲到大約26個月之后的下一次發(fā)射窗口。而更糟糕的是，2011年11月9日福布斯-土壤號探測器發(fā)射后，主發(fā)動機沒能進行啟動點火最后墜落太平洋，導致螢火一號探測器也跟著出師未捷身先死。

螢火一號的失敗，雖然不是中國航天的原因，但仍給了中國火星探測當頭一棒。在嫦娥一號探測器的成功發(fā)射和中國航天技術全方位進步的鼓舞下，嫦娥一號總師葉培建等人雄心勃勃地表示，中國應該獨立進行火星探測。

獨立火星探測：屢敗屢戰(zhàn)

繼螢火一號之后，獨立的火星探測方案不斷出爐，其中既有上海航天八院的螢火一號改進型方案，也有北京航天五院的嫦娥探測器改進方案。上海八院的方案中，火星探測器以螢火一號為主體，增加了推進巡航段，使探測器具備了獨立飛向火星和進行制動進入火星軌道的能力，還增加了兩個30～50千克的火星穿透撞擊器用于研究火星地質構造。北京五院的方案更為大膽，他們以嫦娥一號平臺為基礎，更換了用于火星探測的載荷，并增加了一個約50千克的小型試驗著陸器，將使用氣動剎車輔助減速進入火星軌道，驗證火星環(huán)繞探測和火星大氣進入、下降和著陸的技術，總體水平上類似歐洲的火星快車。

這些方案并沒有停留在紙面上，且不說上海成熟的螢火一號改進方案，北京五院也進行了大量的研究，突破了火星測控通信的輕型應答機和輕質量天線，以及深空導航制導技術，還進行了火星著陸技術的研究，實際開展了軟著陸氣囊原理樣機的空投演示試驗。火星探測技術的研究同時使中國航天的運載火箭和測控網(wǎng)絡都有了巨大的發(fā)展，探月工程中三號火箭就改進提高了制導精度，而喀什站35米、佳木斯站64米專用深空測控天線的建成，也讓中國的深空測控能力有了飛躍性的進步。

遺憾的是，福布斯-土壤號探測器兩年的拖延和2011年的失敗，無情地粉碎了這一切，將中國火星探測計劃打入冷宮。然而中國科學家并沒有放棄獨立開展火星探測的希望，2011年后仍然不斷提出火星探測的倡議，但始終沒有得到國家批準立項，只能眼睜睜地看著印度的曼加里安號火星探測器于2013年成功發(fā)射并于2014年成功入軌。

或許是由于印度的成功，2013年中國航天火星探測的構想也有了較大的變化，從以軌道器為主外加撞擊器或試驗性著陸器，演進升級為軌道器、著陸器和巡視器三位一體，預定發(fā)射時間為2018年。

盡管從技術上看，火星探測對中國人來說已經不再遙遠，但國家始終沒有正式立項，而火星探測26個月一個窗口的限制，意味著錯過一次就要再等兩年多，于是計劃于2018年發(fā)射的火星探測繞落巡探測器，也只能推遲到2020年再發(fā)射了。

有優(yōu)勢，有風險，也有機遇

2016年1月11日，中國自主火星探測項目終于正式立項。根據(jù)目前公布的消息，中國的首個火星探測器將是一個環(huán)繞、著陸和巡視結合的空前復雜的項目，其復雜度不僅超過了美國在航天競賽時射的水手號和海盜號探測器，也比歐空局的火星快車復雜得多。

中國首次火星探測就選擇了難度極高的繞落巡一體方案，這種選擇并非無的放矢。開展深空探測，既有航天競賽時代提高國家威望的理由，也有提升航天工業(yè)技術水平的需求，還有探索未知獲取新發(fā)現(xiàn)的意義。無論從哪個角度說，中國的繞落巡火星探測方案都有其必要性。

從政治上說，我們一直津津樂道于中國是第三個獨立掌握載人航天能力的國家，那么同樣備受關注的空間科學和深空探測領域，中國自然不能長期缺席。

2020年是一個火星探測的熱門年份，不僅中國和印度均有探測器發(fā)射飛向火星，美國的2020年火星車、俄歐聯(lián)合的地外火星車、阿聯(lián)酋的希望號探測器屆時也將發(fā)射升空，中國火星探測任務將吸引更多的關注并帶來更大的影響，這意味著我們不能為了提高首次任務的成功率而簡化火星探測器設計。

繞落巡一體的設計看似十分激進，但仔細分析其跨度并不是太大：火星軌道器對今天的中國航天來說不是什么問題；火星著陸器的預研也一直在進行，除了2011年就已經進行過的氣囊緩沖試驗，2016年3月航天五院508所還進行了超音速降落傘風洞試驗；至于火星巡視器，玉兔號月球車面對的月球環(huán)境溫差要比火星苛刻得多，所以做一個能用的火星巡視器同樣不是太大的難題。

簡而言之，對于今天的中國航天而言，火星環(huán)繞、著陸和巡視探測技術都有一定的基礎，繞落巡一體探測可以發(fā)揮技術牽引作用，有利于以更少的經費更快地提高中國深空探測的水平，先發(fā)射驗證性的火星軌道器并非必不可少。

從這個意義上說，中國首次火星探測技術上最大的難點在于著陸，而最有科學價值的部分在于巡視探測，這個結合環(huán)繞、著陸和巡視的火星探測方案，兼顧了經費投資、工程技術和科研任務，這些都使得首次火星探測任務更具難度和復雜性。雖然存在著一定風險，但也是目前形勢下最好的選擇。

中國火星探測的未來

中國的月球探測計劃循序漸進的繞落回三步走給人留下了深刻印象，2017年肩負月球取樣返回任務的嫦娥五號即將發(fā)射，那么火星探測又有怎樣的規(guī)劃和未來呢？

在中國航天和中科院早期的規(guī)劃中，火星探測同樣打算謹慎地進行繞落回三步走，但隨著技術和能力的提高，火星環(huán)繞和著陸探測已經合二為一，于是三步走也就成了兩步走，首次火星探測繞落巡任務完成之后，中國將進行空前難度的火星取樣返回任務。

火星取樣返回任務是火星無人探測皇冠上的明珠，它不僅具有極高的技術難度，花費同樣不菲。美國從20世紀60年代以來進行了火星飛掠、火星環(huán)繞、火星著陸和火星車巡視探測，但在火星取樣返回任務上仍然充滿挑戰(zhàn)，而目前估算的高達50億～90億美元的任務開支，讓財大氣粗的美國航天局也不得不拉上歐空局聯(lián)合進行。

中國航天打算挑戰(zhàn)火星取樣返回這樣的旗艦級任務，可不僅僅是勇氣可嘉，而是認真開展了各種預研準備工作。目前中國九號重型運載火箭已經進入關鍵技術攻關和方案深化論證階段，重型火箭使用的500噸級液氧煤油發(fā)動機已在2016年8月完成首次燃氣發(fā)生器―渦輪泵聯(lián)動試驗，未來的重型火箭火星轉移軌道運力可達44噸，足以支持一次大型火星取樣返回任務。

火星取樣倒不一定非要使用SLS或九號級別的重型火箭，美歐聯(lián)合的火星取樣返回任務也提出過3枚宇宙神5型火箭或是一枚宇宙神5型火箭加一枚阿里安5型火箭的輕量級設計。2015年國際宇航大會上，中國投遞的論文中恰好也有類似的方案，即使用一枚三號乙或七號火箭加一枚五號火箭執(zhí)行發(fā)射任務?？傊磥砘鹦侨臃祷厝蝿盏倪\載工具不會是個問題。

火星取樣返回任務中樣品的轉移一向是個難題，而在2017年的嫦娥五號任務中，中就將驗證月球樣品的軌道轉移，在這項技術上中國遙遙領先于包括美國在內的任何其他國家。更有趣的是，2015年中國火星取樣返回的論文中，甚至直接借用了嫦娥五號的概念，提出使用一個330千克的鐘形返回艙攜帶火星樣品返回。至于火星取樣返回任務中的火星著陸和取樣技術，也將在2020年火星繞落巡探測任務和2017年嫦娥五號任務中得到驗證。