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关键词:作战环境 航天力量 综合作战能力
一、建设精干、实用、高效的航天力量,增强我军信息战能力
航天力量作为重要的战役力量直接参与联合作战,对打赢高技术条件下的局部战争具有重要意义。一支精干、实用、高效的航天力量既是重要的战略威慑力量,也是高技术局部战争中有效的实战力量;既能支援宏观的战略决策和战役指挥,又能直接支援具体的战役战术行动;支援陆、海、空、二炮各军兵种作战;为战役军团、战术分队直至单兵提供信息支援。作为一支全方位的信息支援力量,航天力量可以在战前准备、战争实施直至战争结束的整个过程中提供有力的信息支援。
二、完善军用卫星体系,重点建设天地一体化信息获取系统
依据我国国力及积极防御的基本战略和主要在本土和周边地区执行作战任务的特点,建设一支以军用卫星体系为主干,以必要的空间对抗手段为补充,地面支援系统配套完善的航天力量,重点建设天地一体化信息获取系统,能够为未来高技术局部战争提供覆盖全球的战略侦察支援和覆盖我国本土及周边地区的战役战术侦察支援,提供覆盖本土及周边地区的导航、通信支援。
三、加强军事航天技术应用,开展航天作战攻防对抗技术研究
军事航天技术的应用,除了技术条件的因素之外,军事指挥与决策人员对航天系统的军事价值的理解是一个关键。事实充分证明,在高技术条件下的局部战争中,如果忽视军事航天系统的影响和作用,就会束手放弃战场的制信息权,就会处于处处被动挨打的境地。
首先,开展军事航天理论研究,对军事航天系统的应用、对抗与防护的所有领域,包括航天部队建设(指导思想、编制体制、建设规模、建设步骤、条令条例等)、航天作战指挥理论(空间作战、航天发射指挥、指挥自动化等)、航天装备论证(概念、分类、系统评估、发展战略等)、外军军事航天(天军建设、作战指挥理论、航天装备发展、作战应用等),进行深入研究,落实到部队编成和装备之中。
其次,在军事训练和作战的全过程中都应该从应用和对抗两方面重视军事航天系统。应该积极探索利用我国的航天资源和国际商业航天资源进行侦察、通信、导航、定位和气象保障的有效途径,更加重视和采取行之有效的措施,用于对抗、防护国外航天器对军事行动的影响。
关键词 光电传感器;信息融合技术;实际应用研究
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)100-0209-02
光电传感器因其灵敏轻便等优势而被广泛应用于自动化设备检测装置中。20世纪80年代,美国军事领域开始应用光电传感器信息融合技术;2013年3月15日,美国国防先期计划研究局(DARPA)公布了在阿灵顿召开的已进入第二阶段的MIST-LR项目会议,指出在未来的第三阶段,将开发出能够提升飞行器性能的原型系统传感器,极大发挥其在民用和军事两个方面的助推器作用。
1 应用必要
第一,光电传感器获取信息的过程实际是一个多对一的对应抽样过程,在将客观世界空间的信息传输至传感器这一过程中信息丢失的问题难以避免;第二,军事领域中光电传感器的数量庞大,急需处理的信息量也繁多冗杂,这些都会给人工处理带来一定困扰,而光电传感器信息融合技术的应用巧妙地解决了这一信息综合处理的难题;第三,应用环境决定了光电传感器性能发挥的好坏,但截至目前尚未有一个国家可以开发出适用于任何环境下且性能优于其他类型的光电传感器。
2 概念优点
光电传感器信息融合的过程正是为了完成目标分类、识别及跟踪等任务而进行信息自动分析综合处理的过程。军事领域中的目标识别及跟踪可以实现光电传感器目标属性中的监视功能,有利于精确定位与预估判决。我国航天技术的高速发展离不开当前最热门的技术之一——航天技术上光电传感器信息融合技术,它能够有效提高空间的分辨率和系统的可靠性,无疑成为我国GDP增长的“助推器”。
3 工作原理
光电传感器能够有效检测到光强度变化的情况并将光强度的变化转换为电信号的变化。通常情况下,光电传感器这种小型电子设备由三部分组成:发送器、接收器与检测电路。发送器负责向目标发射来源于发光二极管、激光二极管及红外射二极管等的光束,不间断发射出的光束经过像光圈、透镜这种光学元件后达到由光电二极管、光电三极管及光电池构成的接收器中,接收器接收到光束后会将其传输至能够过滤该信号是否有效并决定是否应用的检测电路。详细流程见下图所示。
需要强调的一点是发射板和光导纤维作为光电传感器结构元件的一种也独具特色。众所周知,三角形的结构最为稳定,因此由极细小的三角锥体反射材料组成的三角反射板是一种能保证光束可以准确无误地从反射板返回的发射装置,其结构极其稳固且具有极强的实用性。
4 应用领域
4.1研制抄表系统
为及时结算用户的电费,一般由电力部门派专门的抄表人员到有关用户处定期走家串户地查看、抄写设置在现场的电能表,通过人工读取、记录、计算和收费。这不仅浪费人力,而且还会因人工读取造成不必要的误差,给用户带来不必要的麻烦和损失,甚至会发生不法分子假冒抄表人员入室作案而影响社会治安。因此,无论是电力部门还是用户们均迫切要求改变当前的落后状态。随着微电子技术、传感器技术、计算机技术及现代通讯技术的发展,可以利用光电传感器来研制自动抄表系统。
电能表的铝盘受电涡流和磁场的作用下产生的转矩驱动而旋转,采用光电传感器则可将铝盘的转数转换成脉冲数。如在旋转的光亮的铝盘上局部涂黑,再配以反射式光电发射接收对管,则当铝盘旋转时在局部涂黑处便产生脉冲,并可将铝盘的转数采样转换为相应的脉冲数,并经光电耦合隔离电路,送至CPU的T0端口进行计数处理。采用光电耦合隔离器可以有效地防止干扰信号进入微机,再结合其它传输方式便可形成自动抄表系统。目前自动抄表系统没有大规模使用与当前的技术有莫大关系,这套技术还有很多需要改进之处,相信在未来几年随着技术的发展,自动抄表将在全国范围内实现。
4.2节能灯具设计
光敏传感器、红外传感器、颜色传感器已进入各种自控节能LED照明系统的设计方案之中,它们的自主控制、方便应用使得不少公共照明LED灯具和居家照明灯具实现智能化。光电传感器可以协助公共照明的LED灯具实现灯光的自动开启关闭,可以智能的感应人和车辆进出而自动开关灯光,可以智慧的控制LED灯光开启的时间和控制亮度,甚至按人类的意愿自动调整光线的色温,营造人类想要的光氛围。
4.2.1光敏传感器应用
光敏传感器中最简单的电子器件是光敏电阻,它能感应光线的明暗变化,输出微弱的电信号,通过简单电子线路放大处理,可以控制LED灯具的自动开关。对于远程的照明灯具,如街灯、庭院灯、草坪灯等都可经济而简单的实现节能自动控制。太阳能路灯本身是利用太阳光发电、储能的LED照明灯具,无需电网供电也就无需架设成本不菲的输电线路,因此使用光敏传感器可以实现极低成本、自动开启关闭的节能管理。
4.2.2红外传感器应用
红外热释电传感器(PIR)在LED照明中的应用已有近十年的历史。红外传感器的视角有限,需要搭配菲涅尔透镜才能扩大探测区,才能监视移动的热源(人或车)。菲涅尔透镜有两个作用:一是聚焦作用,将热释红外信号折射在PIR上;二是将探测区内分为若干个明区和暗区,使进入探测区的人能以温度变化的形式在PIR上产生变化的热释红外信号。
4.3航天技术应用
我国神舟十号发射成功后到与天宫一号的自动交会对接,2000多项航天技术成果移植国民经济成为经济发展“倍增器”,其中光电传感器技术发挥了重要作用。神舟十号和天宫一号对接机构十分复杂,由上百个传感器、上千轴承组合而成。对接任务要求严丝合缝且不能漏气。另外考虑到飞行器在太空环境中失重要经历高低温的变化,因此必须保证对接时不出现故障。手控交会对接时要有精确的传感器测量设备,不断测量两个飞行器之间的距离、相对速度和姿态等,稍有差池后果不堪设想。最后对接时,要求轴向误差≤18cm。这些对航天员的身心都是极大的挑战,要求他们具有极高的眼手协调性、操作精细性和过硬的心理素质等。在交会对接的过程中,航天员需要紧盯电视图像,根据实时传输的数据让两个航天器一点点逼近,根据仔细计算决定速度变化方案完成交会对接,其中传感器起到决定性作用,为实现航天梦奠定最强基础。
4.4工业自动化装置
光电传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,在工业上常用于非接触测量物位、距离和条码等信息,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。随着现代检测技术的发展出现了很多新型的光电传感器,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。相关应用行业的系列产品如下:
1)光电式烟雾报警器。没有烟雾时,发光二极管发出的光线直线传播,光电三极管没有接收信号,没有输出;有烟雾时,发光二极管发出的光线被烟雾颗粒折射,使三极管接受到光线,有信号输出,发出报警。如今频遭吐槽的雾霾天气说明环境污染问题严重,而光电式烟雾报警器则可通过光在烟道里传输过程的变化检测到烟道中的烟尘浊度;2)点钞机的计数传感器。具有结构微型化、操作简便化、使用耐用型等特点的点钞机在我们的日常生活中应用频繁,其不光在金融机构中被大量使用,也逐渐成为一些大型企事业单位必备的办公用品,成就其的正是结构简单、响应速度快、精确度高的光电传感器。点钞机的技术传感器采用两组由一个红外发光二极管和一个接收红外光的光敏三极管组成的红外光电传感器,没有钞票时,接收管受光照导通而输出为0;有钞票时,接收管光通量不足而输出为1且产生一个脉冲信号,经检测电路输入至负责计数和显示的单片机。只有不断提升光电传感器的性能,才能满足商业经济和财务自动化日新月异变化而产生的高要求。
参考文献
[1]黄斌.基于多传感器信息融合的节能控制系统.测控技术,2013(4).
[2]赵娟妮.多传感器数据融合技术及其在光伏电站监控系统中的应用.科技信息,2013(7).
【关键词】单面焊双面成型 焊接 质量 原因 措施
(一)焊接的概念
焊接技术就是高温或高压条件下,使用焊接材料【焊条或焊丝】将两块或两块以上的母材【待焊接的工件】连接成一个整体的操作方法。焊接技术主要应用在金属母材上,常用的有电弧焊,氩弧焊,c02保护焊,氧气一乙炔焊,激光焊接,电渣压力焊等多种焊接手段。
焊接(welding)GB3375―94《焊接术语》中指出,“焊接是通过加热、加压,或两者并用,使同性或异性两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式”。从上述焊接应用较为广泛,既可用于金属,也可用于非金属。
(二)焊接技术的应用和发展
焊接技术的应用焊接是金属连接的一种工艺方法,也是一门综合性应用技术。随着世界焊接技术的发展和进步,焊接结构的应用也越来越广泛,焊接结构几乎渗透到国民经济的各个领域,如工业中的石油与化工机械、重型与矿山机械、起重与吊装设备、冶金建筑、各类锻压机械等;交通运输业中的汽车、船舶、车辆、拖拉机的制造;兵器工业中的常规兵器、火箭、深潜设备;航空航天技术中的人造卫星和载人飞船等。大到航天技术,小到生活中应用的电子机械东西,我们无处不在应用我们传统的焊接技术。甚至对于许多产品,例如用于核电站的工业设备以及海洋资源所必须的海上平台、海底作业机械或者潜水装置等,为了确保焊接加工质量和后期使用的可靠性,除了采用焊接技术外,难以找到比焊接更好的制造技术,也难以找到比只有通过焊接工艺才能确保这些机械结构满足其使用性能的要求更好的其他方法。焊接方法以自身的优越性,确保了自身的不可代替性。焊接方法不但易于保证焊接结构等强度的要求,而且相对来说工艺比较简单,加工成本比较低廉,所以焊接方法得到了广泛的应用。
(三)单面焊双面成型焊接的概念与分类
1.单面焊双面成型焊接的概念,单面焊双面成型操作技术是采用普通焊条,以特殊的操作方法在坡口的正面进行焊接,焊后保证坡口正反两面都能得到双面成型焊缝的一种操作方法。是一项在压力管道和锅炉压力容器焊接中,焊工必须掌握的操作技术。
2.单面焊双面成型焊接的分类,单面焊双面成型焊接方法主要有断弧焊法和连弧焊法两种。(1)断弧焊法是通过控制电弧的不断燃烧和不断灭弧的时间以及运条动作来控制溶池形状,溶池温度以及溶池中液态金属厚度的一种单面焊双面成型机理。主要是靠电弧的穿透力和溶池的表面张力以及电磁收缩力,当电弧穿透坡口间隙后熔化坡口两侧和前一个溶池,从而形成一个新的溶池。通过熄弧和溶池的表面张力来控制溶池温度,形状和位置。由于这种方法使溶池前方出现了一个大于破口间隙的溶孔,渣气均能有效的保证正、背面熔缝溶池。(2)连弧焊法是在焊接过程中电弧连续燃烧,不熄灭,采取较小的坡口钝边间隙,选用较小的焊接电流,始终保持短弧连续施焊的一种单面焊双面成型技术。
(四)改进单面焊双面成型焊接质量差的措施
1.焊前准备
焊前应对焊机进行试焊,确认焊机的引弧性能和稳定性能好,工艺参数的调节方便、灵活、方可使用。工件应开Y形的坡口,单板的坡口要小于3 O度,钝边的尺寸一般选在0.5~1.0 mm之间,坡口边缘2. 0 以内处用砂轮机打磨,并将表面的铁锈、油污等清除干净,露出金属光泽.板与板的焊接,我们应该选择与我们母材相似的焊条,【针对10-12CM厚板】打底层焊接应选择直径3.2 的焊条,使用前应对焊条进行哄干措施,更重要的是需要将焊条放在保温筒内,随用随取。药皮脱落和焊芯有问题的焊条我们是不能使用的。严格按照操作规章制度进行焊前准备,确保焊接过程的安全和焊接质量。并对我们的焊工专用手套和面罩进行仔细的检查,有问题的我们应该及时换取新的。
二、焊接操作
(一)引弧
焊接电弧的建立称引弧,焊条电弧焊有两种引弧方式:划擦法和直击法。 划擦法操作是在焊机电源开启后,将焊条末端对准焊缝,并保持两者的距离在 15 mm以内,依靠手腕的转动,使焊条在零件表面轻划一下,并立即提起 2 mm~4 mm,电弧引燃,然后开始正常焊接。 直击法是在焊机开启后,先将焊条末端对准焊缝,然后稍点一下手腕,使焊条轻轻撞击零件,随即提起 2 mm~4 mm,就能使电弧引燃,开始焊接。
(二)运条
焊条电弧焊是依靠人手工操作焊条运动实现焊接的,此种操作也称运条。运条包括控制焊条角度、焊条送进、焊条摆动和焊条前移,。运条技术的具体运用根据零件材质、接头型式、焊接位置、焊件厚度等因素决定。常见的焊条电弧焊运条方法,直线形运条方法适用于板厚 3 mm~5 mm的不开坡口对接平焊;锯齿形运条法多用于厚板的焊接;月牙形运条法对熔池加热时间长,容易使熔池中的气体和熔渣浮出,有利于得到高质量焊缝;正三角形运条法适合于不开坡口的对接接头和 T 字接头的立焊;正圆圈形运条法适合于焊接较厚零件的平焊缝。
(三)焊缝的起头、接头和收尾
焊缝的起头是指焊缝起焊时的操作,由于此时零件温度低、电弧稳定性差,焊缝容易出现气孔、未焊透等缺陷,为避免此现象,应该在引弧后将电弧稍微拉长,对零件起焊部位进行适当预热,并且多次往复运条,达到所需要的熔深和熔宽后再调到正常的弧长进行焊接。 在完成一条长焊缝焊接时,往往要消耗多根焊条,这里就有前后焊条更换时焊缝接头的问题。为不影响焊缝成形,保证接头处焊接质量,更换焊条的动作越快越好,并在接头弧坑前约 15 mm处起弧,然后移到原来弧坑位置进行焊接。
关键词:航空英语;构词特点;发展趋势
引言:近年来,各国航空航天技术发展较为迅速。我国在此方面也已经取得了举世瞩目的成绩,我国是美国、俄罗斯之后的第三个自主研发载人航天工程的国家。在我国航空航天技术不断发展的过程中,新的技术不断涌现出来,进而大量的新概念与新词汇出现在人们的视野中。因此,了解航空英语词语的构成,不仅有助于研究现代航空英语的构词特点与发展趋势,还能够促进航空英语教学,对掌握现代航空技术具有重要的意义。在分析航空英语构词特点的过程中,从语言学角度出发,属于ESP(Engliish for specific purpose)的重要领域。
一、航空英语词源分析
与其他的科技词汇相类似,航空英语与航空科学知识具有密不可分的关系。在英语发展中,这两者的关系显得越来越密切。依据词源学的角度来看,航空英语词汇主要有两个来源。一种来源是英语自身的词汇。在工业革命以来,英美两国在科学技术方面处于世界的领先水平。直至莱特兄弟举行了人类历史的第一次飞行。因此,较多的航空英语词汇都来自英语本身。例如,embark(上飞机,登机)、checkout(检查,检验)以及checking station(检查站点,检查点)等[1]。另一方面就是很多英语词汇具有不同的构词风格。在过去,英语中大量的科技词汇来源于希腊语与拉丁语。导致在航空英语中存在较多这种类型的词汇。直至现代与近代一些工业化较早的国家其科学技术也已经走向了世界的前列。因此,一些较为先进的科技词汇从工业化较早的国家语言中引入到英语中。这些语言包括了法语、汉语、德语以及俄语等。有的外来词会直接进入英语,有的是间接的传播到英语中来,或者是吸收为英语。一些外来词语被吸收为英语,进而转化为航空领域的使用语言。
二、航空英语构词特点
(一)缩合词(biend or portmanteaus)。缩合词又被称为拼合词。该类词汇通常由两个或者多个单词的部分混合构成一个新的词汇。从构词的角度分析就可以看出,这类词汇包括了“词首与词首”、“词首与单词”以及“词首与词尾”的缩合。这些说和词与在航空英语与航空技术中都具有其特殊的含义。例如,COMINT通信与情报(communications intelligence)等等。
(二)合成词(compounds)。通常情况下,合成词普遍都是由2个或者是2个以上的单词构成的词。合成词通常被分为2种,即所谓的并列合成词与主从合成词。并列合成词通常都是指词根或者词干之间具有并列关系的词语。例如,cockpit(驾驶舱)、life-and-death(生死攸关的)等等。而主从合成词则是指合成词中不同词根或者词干之间具有主从关系。例如,crosswind(侧风)、cloud-base(云底)等等。无论是具有并列关系的还是主从关系的词语构成合成词,词语之间仍然具有语义关系。
(三)缩写词(abbreviatins)。缩写词其实就是有每一个英语单词的首字母合并组成的缩减新词。该类词汇在结构形式上被称为abbreviatins。这类词汇大多都是由大写字母表示的,航空客机英语缩写死的雨一特征在此方面主要包括了机构的名称、技术设备的名称以及系统技术的名称等。例如,CAB民航委员会(Civil Aeronautices Board)、SPOT卫星定位和跟踪(satellite
positioning and tracking)以及GPS全球定位系统(global posi
tioning system)等等。航空客机的缩写词与在语音特征方面包括了initialisms与acronyms两种,这两种词汇的在使用方面也各不相同。
三、现代航空英语构词的发展趋势
在分析航空科技词汇的过程中,该领域的词汇构成趋势具有这么几项特点。首先,大量的缩合词汇。缩合词汇是对科技词汇系统的综合概括,该类词汇涵盖了大量的组织机构与行业的术语。例如,NTIS(国家技术情报处)、OBC(机上检查)等等。其次,大量的普通词汇被赋予了全新的科技含义。这类词汇极容易产生陌生感。虽然词语看起来不难,但是由于受懂啊专业的限制,难以命名。例如,stream landing(鱼贯着陆)、boxer(轰炸机)等等。再次,大量的合成词汇。合成词会通常具有多种合成方式。但是合成的词汇意义比较固定,常常表达一种较为专业的意义。例如,cargo-floor(货舱地板)、brownout(减少灯光)等。最后就是大量的词缀与词根构成派生词。这次额词汇多数都是较为常见的词缀与词根。这种构词方式不仅会改变词汇原有的含义,还会改变原有词汇的性质[2]。因此,如此看来,航空英语词会构成居有其特殊性,在航空英语使用的过程中规,具有较强的专业性。
总而言之,了解词汇的结构不仅能够对词义有更进一步的了解,还能够加深对词汇的记忆。通过对航空英语词汇构词的分析,找出其相似之处,进而可以牢记词汇的意义。
参考文献:
一、如何认识资本经营
对资本经营的认识,既要搞清楚概念的内涵,又要搞清楚概念的外延。
首先,弄清什么是资本经营。从本质上讲,资本经营就是通过资本交易或使用获得利润,求得资本的增值或获得更大的收益。
其次,弄清资本经营的内容。概括地讲有三个方面:一是资本的直接运作,它是指在生产力要素资本化的基础上,在产权层次上间接配置生产力各要素;二是以资本运作为先导的资产重组和集中;三是将资本经营原则和方法运用于生产经营。
第三,弄清企业资本经营的特征。①资本经营的对象不是产品、设备、专利等物化资本,而是证券化了的物化资本,如股票;或是可以按证券化资本操作的物化资本,如股权及可转化为股权、股票的有形资产和无形资产。航天企业尤其要重视将无形资产当作资本来经营,而其中最重要的是人力资本的经营。人力资本中又以人才的创新意识最为珍贵。②资本经营的核心是如何通过资源的优化配置提高资产运行效率,以确保资本不断增值。③资本经营的主要活动是投资,通常通过产权交易进行,也经常进行直接投资。④资本经营的收益主要来自生产要素优化组合后生产率提高所带来的经营收益增量,或是生产率提高后其资本价值的增量。资本经营收益是产业利润的一部分,表现为较高投资回报与较低投资回报之间的差额。这在高技术企业特别是航天企业中尤为突出,投资高技术产业比投资传统产业的回报往往要高几十倍甚至更高,如太空船、航天飞机等。⑤资本经营的过程涉及企业内的所有方面,又涉及产品市场和金融市场。
通过分析看出企业资本经营是一件具有深刻的内涵,又涉及多方面的经营工作,是企业的一项带有全局性、根本性的经营工作。因此,我们应全面的认识,这是搞好航天企业资本经营的前提。
转贴于
二、航天企业的资本经营与生产经营之间的关系
航天企业的资本经营与生产经营间的关系,既有一般企业的共性,又有其特殊性。
1.资本经营和生产经营是分层进行的。生产经营是指航天技术产品的生产经营,它主要关注产品市场、产品生命周期,注重技术创新,体现产品的个性;资本经营主要关注风险投资、企业整体价值、企业主导产业的发展、企业核心能力的培育,注重制度创新,体现企业的共性。资本经营是在生产经营基础之上的一种高层次的经营。
2.资本经营与生产经营不是孤立进行的,而是互相联系并共同存在于企业之中。企业是一个运用资本进行生产经营的市场主体,是资本生产、获取收益的载体,它对生产经营进行的组织和管理,本质上是对资本的组织和管理。任何企业的生产经营都是资本经营的实现形式。航天企业也毫不例外。
3.生产经营要按资本经营原则组织和管理,航天企业尤其要树立资本经营观念。所谓资本经营观念是按资本经营原则进行生产经营,将资本经营原则揉进企业经营机制之中。航天产品所依存的高技术是一种变动速率极快的技术,作为企业一定要以资本为目的,以技术、产品为手段,不能为某一产品的生产而生产,为某一产品的经营而经营。
航天企业既要进行传统企业的生产经营管理,抓好生产、成本、定价、市场、营销等工作,还必须进行资本经营管理,抓有关营运评价、筹资及投资决策、总体发展战略等。且资本经营工作中有一组至关重要的操作及考核指标,其核心是资本利税率(税后利润与所有者权益的比率)和资本回报率(实分股息与股本的比率),前者反映资本增值情况,后者反映向股东还利情况,二者是影响企业资本市场价值的重要因素。这两个指标因素如低于事先确定的水平,或低于市场同行平均水平,企业的营运情况被认为不可接受。其结果有两种可能:一是所有者会撤消或转移投资;二是所有者会考虑调整经营班子。显然这组指标高低与企业所有者的行为以及由此决定的经营者的收入和命运结合起来的时候,企业的经营活动会自然而然地以资本效益为转移。就是说,在企业内部形成通过优化配置现有的全部资产提高资本运行效率,最大限度实现资本增值并向股东还利的机制,即资本经营机制。对航天企业来说,资本经营与生产经营既有区别,又有联系,二者互相融合、互为条件、互相促进。
三、航天企业的资本经营是持续经营
航天企业有几个特征:投资强度要求高、竞争激烈、技术难度大、技术更新周期短、市场需求变化难测。作为处在发展中国家的中国高技术企业,特别是航天企业更应该慎重对待经营风险,重视资本安全。要认识到资本经营是持续经营,不因某一产品或技术的终结而停止。
企业所有者必须充分重视资本的融合性,不能人为地制造出资本的排他性,允许由财产主体的多元化形成利益的多元化。要求在航天企业中使各种投资主体的资本相互渗透变成一个有着共同利益目标的整体。好处是:使资本的经营风险分散;使资本在企业经营性盈亏中的无限责任成为有限责任;可以促使出资者与经营者的分离,避免出资者去干预企业的日常生产经营事物。
关键词:航空概论;教学方法;教学手段
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)37-0172-02
航空航天技术是表征一个国家科学技术先进水平的重要标志,是力学、热力学、计算机技术、材料学、自动控制理论、电子技术、喷气推进技术及制造工艺等技术的综合体现[1],是衡量一个国家国防实力,工业实力和科研实力的重要指标之一。近年来,国家大力发展航空航天事业,为了振兴国家,促进我国航空航天事业的快速发展。很多航空航天类的院校比如北京航空航天大学、哈尔滨工业大学等相继开设了公共选修课《航空航天概论》,受到在校大学生的一致认可,特别是“神舟号”系列载人飞船发射成功以后,航空航天知识受到更多学生的关注[2]。因此,开设公共选修课《航空航天概论》,普及航空航天的基础知识,日益受到学生们的欢迎。
《航空概论》课程是我校(郑州航空工业管理学)针对航空特色面向全校开设的公共选修课程。本课程的开设目的有两方面:一是使学生初步建立航空技术的基本概念和基础知识。二是拓宽学生的视野,扩大知识面,培养他们学航空、爱航空、投身于航空事业的兴趣,使他们初步建立航空工程意识,为今后的工作奠定基础。
一、本课程的教学现状
《航空概论》作为一门全校公选课,开设对象以低年级学生为主,选课的学生人数多,学生专业知识背景很复杂,层次参差不齐,而且这门课程涉及的学科也比较多,其中有些理论知识,例如空气动力学、飞机发动机对很多学生来说比较抽象、难理解,特别是人文社科类的学生,感觉课程内容枯燥、机械呆板,提不起学习的兴趣。在教学中,教师讲课费劲,学生厌学,难以取得良好的教学效果,这种情况下,迫切需要采取合适的教学方法和手段,优化教学效果。
二、教学内容的优化
《航空概论》是一门关于航空方面知识介绍的基础课程,基于课程的性质和目的考虑,教学内容应该通俗易懂,不能有太多专业性很强的词汇,要注意扩宽知识面、保持内容的系统性,反映出科学前沿,同时还需要不断加强趣味性与知识性,在实际当中要注意教学内容的丰富多彩,比如有鸟类飞行可延伸到现在飞机,有放风筝延伸到飞行原理,进而讲解飞机的构造原理,让学生在感兴趣的事例中汲取航空知识。这样做即可提高学生学习兴趣,让学生积极主动的学习,又可以达到科学普及的目的。
三、教学方法的多样化
《航空概论》是一门以基础知识为主的课程,信息量大,且大多数内容以讲述为主。为了避免课堂教学枯燥乏味,提高学生的学习兴趣,在授课时,应该采用多样化的教学方法。作为授课教师,通过不断的探索,总结经验,请教有经验的老教师,总结了以下几种教学方法:
(一)互动、自主式教学方法
“教”与“学”是相辅相成的,缺一不可。若要提高教学效率,就要让学生充分参与到教学过程中,变被动学习为主动学习。例如为了让学生更了解世界航空发展历史,教学中可布置作业,让学生收集自己感兴趣的航空器的各种资料,包括航空器的图片、型号、性能、发展概况等,然后上台介绍给大家,通过收集、讲解的方式,调动了学生的积极性,增加课堂的趣味性,同时扩大知识面,增长更多课本之外的知识。
(二)启发、联想、讨论式教学方法
在讲述某些章节内容时,要注意启发学生的想象力,激发学生兴趣,强化学生自主学习和知识迁移的能力。例如,在讲解伯努利定理时,由于公式内容比较抽象,学生不容易理解和记忆,如果直接向学生灌输定理的内容和公式,学生的学习效果不是很理想。在这种情况下,可以设定一系列问题。引导学生自己推导出定理的内容。具体授课过程:两只手各拿一张纸,向纸中间吹气,让学生观察。问题1:发生了什么现象,学生答两张纸相吸了。问题2:两张纸为什么会相吸,学生答两张纸中间的压强变小了。问题3:压强代表的是空气中的那种能量?学生答“势能”。问题4:当压强减小时,空气中哪个参数变大了?学生回答“速度”。问题5:速度代表着空气的哪种能量?学生回答“动能”。问题6:当速度增加时压强为什么会减小?引导学生主动思考、相互讨论,再进一步引导,势能和动能的关系,以及能量守恒定律,最后总结出伯努利定律的相关知识。通过这种问答式的教学模式,让学生自主参加到课堂中,主动思考,积极讨论,提高了学习兴趣。增强教学效果,对所学的知识记忆更加牢固。
四、教学手段的多样性
教学手段的多样性对提高课程的教学效果和质量具有十分显著的作用。对于综合性强、信息量大的航空概论,采用多种教学手段,在有限的学时内,让学生尽可能多的去了解航空知识,显得尤为重要[4]。因此要不断的改进教学手段,充分利用多媒体技术、网络课程、慕课、课外实践等方式,为学生创造一个快捷、高效的学习环境,提高教学质量。
(一)多媒体教学
多媒体技术集声音、图片、视频、动画、文字于一体,有着文字信息无法比拟的优势。很多的知识比如讲解燃气涡轮发动机的工作过程,如果仅仅依靠课本上的文字和教师的口述,学生很难形成直观的印象,甚至费劲口舌,也无法让学生真正的理解。而采用多媒体的形式,通过视频和动画把气流在发动机各部件的工作过程进行完整的演示,可以非常直观和形象的把信息表达出来[4],便于学生理解、加深印象,获得良好的教学效果。
(二)网络课程开设
我校结合自己的教学实际,开通了网络教学平台,并为每个教师和学生设置了一个网络账号,教师可以通过自己的平台,上传一些与课程相关的资料。可以在网络平台建立:(1)飞机图片库。将国内外典型的军用、民用飞机的形状,特征、尺寸和功能建立档案,通过对比学习,学生可以了解更多飞机知识。锻炼了学生的观察能力,加深理解所学知识,开阔眼界,拓宽思路。(2)飞机影片库。把一些战争场面中飞机的飞行状况和性能通过影片展现出来,使学生身临其境,在感受战争的残酷性的同时更加意识到飞机在现代战争中的重要作用,增强学生航空报国、为国争光的主人翁意识和责任感[5]。(3)老师可以将课程的重点难点上传至网络平台,与学生通过网络进行答疑解惑。学生随时随地可以在线学习,方便快捷,提高学习效率。
(三)慕课
慕课,英文名MOCC(Massive Open Online Course),意思为“大规模、开放性的在线课程”,由教师负责、很多学生参与,集讲课视频、作业、互动、测试相交织的网络教学模式。将慕课翻转课程的教学理念和教学模式应用到《航空概论》的教学实践中,课前学生学习在线课程,积累知识,为上课做准备。课中学生充分参与到课堂中,进行师生之间、学生与学生之间的讨论、交流(包括成果展示)、评价(包括学生互评)等学习活动。一方面提高了学生自主学习、合作学习的能力,另一方面培养了学生创新能力和解决问题的能力。
(四)课外实践活动
为了进一步提高学生的学习兴趣,可以把动手能力强、学有余力的学生组织起来,成立航模队,进行飞机模型的设计与制作。把课堂上学习的理论知识如空气动力学、飞行原理与实践动手相结合。现在,航模队的学生不仅可以做出纸质、木质的飞机模型,还能做出可以遥控指挥的飞机模型。并且,通过自学学习遥控飞行器的技术,已经具备航模飞行表演的能力,个别学生还参加2016年央视春节联欢晚会广州分会场上的飞行表演。通过课外实践,逐步培养学生创新、思考、维修飞机航模的基本能力,增强学生的团队协作、集体荣誉感的观念。同时可以带动更多同学参与到航空航天科普创新活动中,充分利用课余时间,发展学生的个人兴趣,提高学生的创新思维和实践动手能力,增强了我校学生的综合素质。
五、结论
《航空概论》是一门涉及多学科多领域的综合性课程,且选课学生的背景专业存在很大差异,如果采用单一的教学方法和教学手段难以满足课程教学的需要,因此进行教学改进是现实教学发展的需要。通过一系列的措施和教学改进,提高了学生对本课程的学习热情,增强了学生的自主学习和解决问题的能力,得到了良好的教学效果。
参考文献:
[1]谢础,贾玉红.航空肮天技术概论[M].北京:北京航空肮天大学出版社,2005:9-1.
[2]王文虎,“航空航天技术概论”教学改革与实践研究[J].科技咨询,2007,(7):100.
[3]张秀琴,李涛,王守忠.高等学校选修课设置和教学现状[J].石家庄经济学院学报,2004,27(6):747-750.
关键词:航天 自主创新 体系 构建
中图分类号:F207 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(a)-0128-02
航天工业是一个国家综合实力的重要标志,纵观国内外科技发展史,众多高精尖技术无不来源于航天产业,航天产业对于国家经济的发展与科技的进步起到了至关重要的作用。然而,在新形势、新阶段、新时期下,环境的变化对航天产业的发展提出了新的要求,航天产业应该抓住时代的机遇,不断提高自主创新能力的建设,努力加强基础技术创新,强化底层技术储备,探索管理体制创新,逐步构建完整的技术创新体系,切实为航天产业的持续快速发展提供坚实的保障。
1 航天企业自主创新特点
1.1 自主创新的内涵
自主创新是依靠自身的力量进行创新,自主创新是多种能力复合作用的结果,在构建过程中可以提高创新主体对资源的掌握和运用能力,实现创新主体资源载体性和外部环境性的结合,形成创新产品和创新的市场品牌。航天企业在自主创新中需要从研究开发能力、生产制造能力、价值实现管理能力和自主创新环境等方面形成结合,构建全新的创新体系。在创新构成体系构建的过程中主要从生产制造能力、价值实现能力、组织管理能力和创新环境细化能力等方面进行优化,促进在生产研发、市场开拓和管理创新等方面的不断优化。
1.2 自主创新的特点
航天企业自主创新能力是为了满足国防和航天需要,在整合和运用各种内外部资源情况下,实现自主创新的全新目标体系。航天企业在创新过程中具有系统性,即创新过程是多个创新要素结合所形成的过程,存在众多创新要素的相互结合,这些作用是一种非线性作用,将在企业自主创新能力构成方面发挥整体作用。航天企业创新具有开放性,也就是在创新过程中需要吸收外界的能力要素,形成在企业内部能力结构方面的构建,同时可以形成企业自身创新能力的构建。在航天企业创新中自主创新具有重要作用,同时在企业内部进行创新也是一个需要逐步积累的过程。在航天企业创新中需要形成动态性的上升过程,通过创新达到企业的培养和提高,从而促进企业自主创新能力不断加强。
2 我国航天企业自主创新存在的问题
2.1 创新基础薄弱
我国国防工业改革开始于20世纪末期,我国军工企业的发展过程中在基础工艺和基础技术等方面还存在很大不足,在进行技术改革时多数是依靠财政支持,在航天工业发展的过程中,我们的技术基础仍较为薄弱,技术研发等方面的支持力度还有待加强,这也使得航天工业在气动、强度、材料、制造、计量和信息化等方面存在明显的不足。比如从航天发动机的功能和性能等方面可以看到我国在相关技术领域的技术成熟度及产品成熟度方面还需要提升,同时在构建基础研究平台等方面也存在很多不足。
2.2 过于重视模仿
我国航天工业十分注重产品的引进与模仿,但在创新方面存在明显短板,这就造成了企业在科研及自主创新等方面存在薄弱环节,在一些需具备自主知识产权,以及成熟技术的产品方面存在明显不足。我国在自主知识产权性技术供给和储备方面较为薄弱。从我国航天产业发展看,我国航天工业对引进技术装备的依赖性比较大,比如在测试技术等方面没有能够跟上全新的武器装备的研制。我国航天工业自主创新不足,根本原因在于人才和体制等方面没有能够形成有效的建设,目前仍有不少科研机构及企事业单位在队伍建设及体制机制建设中存在较大问题,不能适应自主创新的要求,这在科技创新激励制度、资源保障和协同等方面的机制构建中表现得尤为突出。
2.3 创新运作偏差
航天企业在进行商业开发以及创新发展的过程中,其资金方面存在短缺及管控难的问题,尤其是军工企业在装备采购及管理时,资金及时有效地保证存在一定的困难。从科研院所角度来说主要是为了承担任务,在应用研发和创新经费等方面存在不足,不能将资金应用于自主创新能力的建设和提升。在进行自主创新过程中没有能够形成全面的合作机制,同时在不断引入先进国外技术和进行人才队伍建设时,还不能有效做到自身技术的原生创新及创新人才的全方位培养。
3 航天企业自主创新体系的构建
航天企业是我国军工企业中的重要力量,航天企业肩负着航天技术开发与航天产品研制的重要使命,同时还在复杂的武器系统的研制方面承担着艰巨的任务,但是因具有军工企业的属性,其在进行基础性管理和研究以及经费使用和运作过程中,不能很好地适应市场经济环境下的发展要求,因此只有有效形成创新的管理模式,构建完整的自主创新体系,才能推动航天产业在新形势、新时期下快速发展。
3.1 夯实技术创新基础
航天企业在进行技术创新时,需要切实遵循自主创新这条准则,要从目前航天企业基础研发方面的薄弱环节入手,还要同步关注并紧跟国际顶尖技术的发展状况。在进行自主创新技术研发时,“情报先行”是其中的一个重要因素,科技人员在技术、产品研发前要进行细致的信息检索,全面查询相关技术及产品信息,充分掌握信息资源,充分利用先前基础,要在有效积累的基础上进行技术创新,同时在资源有限的前提下,应避免重复研究以及重复开发等现象的发生。
3.2 建设包容性创新体系
在进行自主创新时,一方面要深化技术的创新,另一方面也要注重各种资本的应用,从而形成技术渠道与资本渠道的有效结合。通过多元资本渠道的构建,有效形成资金的积累,从而为技术创新、管理创新及模式创新等综合创新体系提供坚实的资本保障。同时,要以市场为切实目标,在注重军品市场的同时也要瞄准民用市场,寻找合适的切入点,切实做到以满足市场需求为前提,从而带动技术及产品体系的创新。
3.3 拓展创新实施路径
在创新实施中要充分应用现代管理学的各种理念,充分运用现代管理学中如平衡积分卡和EVA等各种先进的管理工具和概念,同时在航天企业运营管理中,要本着“向内挖潜,向外延伸”的原则,充分发挥创新的作用,切实做到利用知识创造价值。考虑到我国军工企业在经营过程中存在着一定的封闭性,在实施创新的过程中可以先从自身产品的精益求精与密切跟踪国内外高新技术等方面同步着手,促进自身与外部的融合发展。
4 结语
航天产业在国家经济转型与科技发展中将起到重大的牵引和推动作用,航天产业的发展在追求经济效益和社会效益的同时,还要注重自身发展的可持续性,而构建完整的创新体系则是提高自身核心竞争能力,保障产业可持续发展的有效手段。航天企业需要在夯实技术创新基础,建设包容性创新体系和拓展创新实施路径等方面积极作为,切实构建航天产业的自主创新体系,并通过不断创新持续推动我国航天产业快速发展。
参考文献
关键词:物理学史;兴趣;有效性
1、引入物理学史,能有效帮助学生更好的掌握规律
很多物理教育家主张让学生“经历类似物理学家的思维过程”,能够对物理学的重大发展过程中科学家的探索精神、思维方式、研究方法有所了解和感悟。并且使学生重视科学思想、科学方法,如:场的思想、守恒的思想,在讲述物理学史的过程中,可以再现物理学家当时发现问题、抽象出概念、寻找概念之间的联系,从而建立起物理规律的过程。科学家在形成物理概念、认识物理规律的过程中所遇到过的困难、产生过的错误想法、所做的一些错误判断等,多会对学生的学习产生影响。学生在学习过程中也很容易产生类似的情况,例如对力与运动关系、光的本性等的认识,学生在头脑中的错误观念与历史上曾产生过的观念相似,而且这种经验性的、想当然的、习惯性的错误观念是很难纠正过来的。了解一些物理学史就可以增强学生学习物理的自信心,让学生了解物理学家也不是遥不可及的,他们也会犯错误。在教学过程中,如果教师了解物理学史就会预测到学生可能出现的问题和可能遇到的困难,从而更好地把握教学难点,引导学生在实验的基础上进行正确的思维外,还可以让学生踏着历史的足迹,纠正错误观念,建立起正确的物理规律。符合学生认知规律,让学生知道所学习的规律是怎么得来的。
如能量守恒和热力学第一定律,旧教材是把热力学第一定律作为能量守恒定律的一种特殊情况,其实在历史的发展中能量守恒定律和热力学第一定律是各自发展、相互促进的。热力学第一定律对能量守恒定律做出了很重要的贡献,在新课本中对热力学第一定律的发现过程作了详细的说明。
2、引入物理学史,能有效帮助学生改善学习方法
以伽利略对自由落体运动的研究为例:从亚里士多德绵延两千年的错误开始,伽利略提出异议认为重的物体和轻的物体应该下落得一样快,那时候没有速度的概念,伽利略提出了自己的假设,认为落体运动应该是最简单的变速运动,并提出了速度均匀变化的两种可能—一种是按时间均匀变化、一种是按位移均匀变化,如果速度是随位移均匀变化那么将得到很复杂的结论,不符合自然界简洁明了的规律,于是开始按速度随时间均匀变化来研究。受当时条件的限制,伽利略只能从斜面运动开始研究,将得到的结果合理外推,得到落体运动是匀加速运动。伽利略最先倡导并实践实验加数学的方法,但是他所谓的实验并不是亚里士多德、培根等意义上的观察经验,而是理想化的实验,因为日常生活中空气阻力对不同物体的影响不同,才使亚里士多德的观点统治了两千年之久。但地球上的任何力学实验都不可避免的受到摩擦力的影响,但要认识基本的力学规律首先要从观念上排除摩擦力的影响,这就需要全新的理念支撑将要做的实验,包括设计、实施和解释实验结果。只有理想化的实验才能与数学处理相配套。
我们从这个过程中应该学会伽利略研究问题的科学方法:对现象的一般观察—提出假设—运用逻辑(包括数学)得出推论—通过实验对推论进行检验—对假说进行修正和推广。其中核心的方法是教给我们把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐统一起来,全部近代物理科学都是建立在自然数学化基础上的。就像爱因斯坦所说的:“伽利略的发现,以及他所用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。”在这一节中还包含我们学习物理的一种很重要的思想—“懂得忽略什么,有时比懂得重视什么同等重要”,在我们研究质点、点电荷、平抛运动等时都是这种思想的应用。
3、引入物理学史,能有效培养学生严谨求实的科学态度
当法拉第发现电磁感应之后,曾为此举行了一次科学普及讲座,当时在场的英国财政大臣问道:“它到底有什么用呢?”法拉第认真的说:“啊,阁下,也许要不了多久你就可以对它收税了。”这段话后来成为科学成就与经济发展、社会进步关系的千古美谈。
物理学上的重大进展通过技术革命转化为了直接生产力,从而推动了社会经济的巨大发展,引发了社会革命,使人类从农业社会到工业社会,从蒸汽时代到电力时代、电子和原子能时代,直到现在的信息时代,这些都是科学技术的巨大的社会功能。同时也应该让学生了解科学技术进步所带来的负面影响:如环境污染、生态失衡、自然资源过度消耗、甚至最初以杀人武器出现的原子弹、到现在日本地震造成的影响巨大的核辐射等,体会到科学技术的“双刃剑效应”。通过物理学科的学习结合现代科技、日常生活,让学生认识到物理就在身边,物理来源于生产、生活,服务于生产、生活:万有引力与航天技术的紧密联系—中国航天事业的发展(神舟号的发射和回收、天宫一号的发射成功、浪漫的天空之吻);传感器在生活中的应用:如力电传感器—电子秤,声传感器—话筒,温度传感器—电熨斗、电饭锅,光传感器—鼠标、火灾报警器等。使学生在学习物理规律时得到的就不仅仅是知识的本身,同时培养了他们的科学责任和态度。
总之,把物理学史融于物理规律教学中,既符合物理规律学习的构建过程,同时也是满足我们有效果教学的要求,既能提高学生学习物理的兴趣,也能培养他们的物理思维,具有非常重要的价值。
参考文献:
[1] 木壮志,讨论法教学初探[J]. 黑龙江教育学院学报,2009(12)
[关键词]制造业;增长方式;发展战略;思路
一、转变制造业增长方式的紧迫性
目前,我国制造业已有较好基础,并已成为世界制造大国,工业增加值居世界第四位,约为美国的1/4、日本的1/2,与德国接近。产量居世界第—的有80多种产品。然而,我国制造的多是高消耗、低附加值产品,大量产品处于技术链和价值链的低端。在代表制造业发展方向和技术水平的装备制造业,我国的落后状况尤其明显,大多数装备生产企业没有核心技术和自主知识产权。同时,我国制造业劳动生产率水平偏低,许多部门的劳动生产率仅及美国、日本和德国的1/10,甚至低于马来西亚和印度尼西亚。这一差距,尤其明显地表现在资本密集型和知识密集型产业上。在此条件—卜,我国制造业不能继续在技术链低端延伸,不能依靠高消耗获得更多低附加值产品,必须用科学发展观指导制造业运行,转变制造业增长方式。
二、转变制造业增长方式必须发展现代制造技术
产品技术链,没有一个固化的定式,但总是由低端向高端发展。近年,它正伴随着现代制造技术的进步不断向高端延伸。目前,制造业技术链高端几乎被现代技术垄断,处于技术链高端的产品几乎都是由现代技术制造出来的。所以,要转变我国制造业增长方式,必须抓紧发展现代制造技术,通过现代技术促使制造业及其产品向技术链高端延伸,以便降低技术链低端产品的比重,相应提高技术链高端产品的比重。
在知识经济时代到来之际,微电子技术、光电子技术、生物技术、高分子化学工程技术、新型材料技术、原子能利用技术、航空航天技术和海洋开发工程技术等高新技术迅猛发展。以计算机广泛应用为基础的自动化技术和信息技术,与高新技术及传统制造方法结合起来,便产生了现代制造技术。
现代制造技术,保留和继承了传统制造技术的产品创新要求,如增加现有产品的功能,扩大现行产品的效用:增多现有产品的品种、款式和规格:缩小原产品的体积,减轻原产品的重量:简化产品结构,使产品零部件标准化、系列化、通用化:提高现有产品的功效,使之节能省耗等。但是,现代制造技术,在制造范畴的内涵与外延、制造工艺、制造系统和制造模式等方面,与传统制造技术均有重人差别。
在现代制造技术视野中,制造不是单纯把原料加工为成品的生产过程,它包括产品从构思设计到最终退出市场的整个生命周期,涉及产品的构思、构思方案筛选、确定产品概念、效益分析、设计制造和鉴定样品、市场试销、正式投产,以及产品的售前和售后服务等环节。
在现代制造技术视野中,制造不是单纯使用机械加工方法的生产过程,它除了机械加工方法外,还运用光电子加工方法、电子束加工方法、离子束加I:方法、硅微加工方法、电化学加工方法等,往往形成光、机、电一体化的工艺流程和加工系统。
三、发展现代制造技术的重点方向
现代制造技术正在朝着自动化、智能化、柔性化、集成化、精密化、微型化、清洁化、艺术化、个性化、高效化方向发展。为了转变制造业增长方式,促使制造业向技术链高端延伸,我国宜着重发展以下现代制造技术。
(一)以纳米技术为基础的微型系统制造技术
“纳米”是英文nan。meter的译名,是一种度量单位,是十亿分之一米,约相当于45个原子串起来那么长。纳米技术,表现为在纳米尺度(0.1nm到100nm之间)内研究物质的相互作用和运动规律,以及把它应用于实际的技术。其基本含义是在纳米尺寸范围认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子创造新的物质。纳米技术以混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学等现代科学为理论基础,以计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术等现代技术为操作手段,是现代科学与现代技术相结合的产物。
纳米技术主要包括:纳米材料学(nanomaterials)、纳米动力学(nanodynamics)、纳内米电子学(nanoclectronics)、纳米生物学(nanobi010gy)和纳米药物学(nan。pharmics)。就制造技术角度来说,它主要含有纳米设计技术、纳米加工技术、纳米装配技术、纳米测量技术、纳米材料技术、纳米机械技术等。以纳米技术为基础,在纳米尺度上把机械技术与电子技术有机融合起来,便产生了微型系统制造技术。
自从硅微型压力传感器,作为第一个微型系统制造产品问世以来,相继研制成功微型齿轮、微型齿轮泵、微型气动涡轮及联接件、硅微型静电电机、微型加速度计等一系列这方面的产品。美国航空航天局运用微型系统制造技术,推出的一款微型卫星,其体积只相当于一枚25美分的硬币。
微型系统制造技术,对制造业的发展产生了巨大影响,已在航天航空、国防安全、医疗、生物等领域崭露头角,并在不断扩大应用范围。
(二)以电子束和离子束等加工为特色的超精密加工技术
超精密加工技术,一般表现为被加工对象的尺寸和形位精度达到零点几微米,表面粗糙度优于百分之几微米的加工技术。
这项技术包括超精密切削、超精密磨削、研磨和抛光、超精密微细加工等内容,主要用于超精密光学零件、超精密异形零件、超精密偶件和微机电产品等加工。
电广束、离子束、激光束等加工技术,通常出现在超精密微细加上领域,用来制造为集成电路配套的微小型传感器、执行器等新兴微机电产品,以及硅光刻技术和其他微细加工技术的生产设备、检测设备等。20世纪80年代以来,超精密加工技术,在超精密加工机床等设备、超精密加工刀具与加工工艺、超精密加工测量和控制,以及超精密加工所需要的恒温、隔热、洁净之类环境控制等方面,取得了一系列突破性进展。超精密加工技术投资大、风险高,但增值额和回报率也高得惊人。近来,发达国家把它作为提升国力的尖端技术竞相发展,前景非常好。
(三)以节约资源和保护环境为前提的省耗绿色制造技术