序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇航空航天發(fā)展方向范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

世界航天工業(yè)經(jīng)過五十多年的發(fā)展，目前規(guī)模已相當可觀。在不同程度上建立了航天工業(yè)的國家和地區(qū)已有20多個，但在能力與水平上，各國的相互差距仍然很大。目前，世界航天工業(yè)主要分布在一些發(fā)達國家和大國，以美國最為發(fā)達，俄羅斯、歐洲和日本的航天工業(yè)也相當發(fā)達，發(fā)展中國家中，中國、印度、巴西等國的航天工業(yè)都有一定的能力和水平。

一、美國的航天工業(yè)

美國的航天工業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已形成了龐大的科研生產(chǎn)體系，從事航天工業(yè)的員工人數(shù)近百萬人，其中科研和工程技術人員約占到總數(shù)的近80%。美國從事與航天有關的研究與咨詢活動的研究機構及學會等約有200多家。按照航天產(chǎn)品和導彈的總體、動力系統(tǒng)和電子設備三大部分的主要承包商統(tǒng)計，約有370多家公司；如果將有關設備、儀器儀表、地面設備、電子元器件及原材料企業(yè)也計算在內，則為航天產(chǎn)品配套的公司有1000多家。美國大型航天和導彈公司大多從事航空航天業(yè)務，同時經(jīng)營多種業(yè)務，有雄厚的技術開發(fā)設計能力。

美國將空間開發(fā)與利用作為綜合國力新的增長點，確立了發(fā)展空間能力為基本國策，不斷加強國家對航天工業(yè)的協(xié)調，實施商業(yè)化空間政策，對民用和軍用航天計劃在技術開發(fā)、發(fā)射和服務支持方面進行最大限度的協(xié)作，并廣泛參與世界范圍的競爭。美國已形成了一套比較完善的航天與導彈工業(yè)管理體制。總統(tǒng)與國會為決策層，總統(tǒng)負責航天和導彈工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略決策和方針政策，國會進行航天和工業(yè)管理的立法，監(jiān)督政府有關部門的航天和導彈工業(yè)管理工作，并通過預算撥款和政策對航天和導彈工業(yè)進行宏觀調控。國防部與國家航空航天局（NASA）為計劃層，國防部是軍用航天和導彈的主管部門，NASA是美國民用航天活動的政府主要管理部門，并承擔部分軍用航空航天計劃，NASA還與其它政府部門負責商業(yè)航天規(guī)劃的實施。承包商（工業(yè)界）、科研部門、大學等為實施層。

美國在航天工業(yè)上的投資遠遠超出其它國家，2001年達到288億美元，約占世界所有國家航天預算總和的75%。

到目前為止，美國不僅形成了龐大的航天和導彈研發(fā)、生產(chǎn)和管理體系，而且不論是航天運載工具和航天器、還是各類導彈，均形成種類齊全、型號繁多的體系。美國具有世界上最強大的航天運載能力，擁有重型、大、中、小型等多種系列運載火箭，目前只有美國的航天飛機是世界上唯一投入使用的可重復使用的運載器，在研的及預研的可重復使用的運載器數(shù)量最多時達到十幾種；美國載人航天和空間探測技術發(fā)展成熟，目前領導和管理著龐大而復雜的國際空間站工程，數(shù)十個空間探測器探測了月球、行星和星際，各類在軌的衛(wèi)星門類齊全。自人類發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星以來，各國發(fā)射了5000余顆衛(wèi)星，其中美國占了將近一半。

美國的航天和導彈技術始終處于世界領先地位，這與其長期保持雄厚的航天工業(yè)基礎和持續(xù)的創(chuàng)新能力分不開。航天與導彈技術屬于綜合技術和系統(tǒng)工程技術，需要以各專業(yè)技術為基礎。美國十分重視國防技術基礎的發(fā)展，國防部制訂的15項國防關鍵技術，其中12項都用于航天和導彈的研發(fā)。而這些關鍵技術的絕大多數(shù)在世界居領先地位。

二、俄羅斯航天工業(yè)

俄羅斯繼承了蘇聯(lián)大部分航天與導彈工業(yè)的科研設計機構和工業(yè)企業(yè)，保留了規(guī)模巨大航天與導彈工業(yè)的基礎，以及雄厚的科研、生產(chǎn)、試驗和應用能力。獨立后，俄聯(lián)邦政府給航天與導彈工業(yè)的財政撥款銳減，許多已列入航天與導彈計劃的研制和生產(chǎn)項目被取消或推遲，航天與導彈工業(yè)受到巨大的影響。但由于蘇聯(lián)航天與導彈工業(yè)的龐大規(guī)模和堅實的基礎，使俄羅斯至今仍然保持著一個實力僅次于美國、許多領域可以與美國并駕齊驅的航天與導彈工業(yè)強國的地位。

俄羅斯非常重視航天工業(yè)的發(fā)展，在經(jīng)費有限，航天與導彈發(fā)展規(guī)模縮小的情況下，突出保證國家航天與導彈重點項目的實施和發(fā)展，繼續(xù)保持重點航天與導彈技術在世界的領先地位。俄羅斯將核威攝力量做為國家安全的基石，保持和發(fā)展包括新型戰(zhàn)略導彈在內的戰(zhàn)略核力量，確保獨立研制、生產(chǎn)先進戰(zhàn)略導彈系統(tǒng)的能力。鼓勵航天與戰(zhàn)術導彈產(chǎn)品的出口，積極開展國際航天合作。

目前，俄羅斯航空航天局直接管理著從事航天與導彈系統(tǒng)及相關部件研制的研究設計機構和生產(chǎn)企業(yè)一百多家，另有航空航天局內外的45家企業(yè)通過合作參與航天器與導彈的研制生產(chǎn)，還有一些俄羅斯與國外合資的航天企業(yè)。從事航天與導彈研制與生產(chǎn)的雇員近30萬。從獨立后的1992年至2000年底，俄羅斯共進行了316次航天發(fā)射，先后發(fā)射了454個各種軌道的航天器。近5年來，俄羅斯平均每年約進行20～30次航天發(fā)射，發(fā)射數(shù)量大約是蘇聯(lián)時期的1/3。俄羅斯的航天產(chǎn)品包括各種航天運載器、衛(wèi)星和深空探測器、載人飛船與空間站，建立了完整的航天飛行控制與測量系統(tǒng)，開展了全面的航天應用與豐富空間科學研究活動，是美國之外全球航天產(chǎn)品最齊全、設施最配套的國家。俄羅斯已經(jīng)形成種類齊全、產(chǎn)品配套的導彈武器系統(tǒng)。總體上說，在許多領域俄羅斯導彈武器系統(tǒng)在品種、技戰(zhàn)術水平上都可與美國匹敵。

三、歐洲航天工業(yè)

法國是西歐第一航天大國，也是美國和俄羅斯之后的世界第三航天大國。它擁有強大的運載火箭與航天器制造能力和類型較齊全、規(guī)模較龐大的導彈研制生產(chǎn)能力。法國航天和導彈工業(yè)的規(guī)模在西歐居第一位，從業(yè)人數(shù)和銷售額均高居西歐各國之首。法國能獨立或為主研制各種大型運載火箭，通信、偵察和對地觀測衛(wèi)星，較大型航天器以及各種類型的導彈，共研制過或正在研制約5個系列的運載火箭、約15種型號的衛(wèi)星、3種型號的航天器和約60種型號的導彈，具備總體設計、推進、制導、結構、防熱等分系統(tǒng)設計與研制以及電池、火工品等零部件研制能力。法國研制生產(chǎn)的各種運載火箭、衛(wèi)星 、航天器和導彈具有較高的技術和應用水平。其中，通信和遙感衛(wèi)星性能接近世界先進水平，并帶頭打破了美國對國際商業(yè)通信衛(wèi)星研制市場的壟斷，成為“阿拉伯衛(wèi)星”和“土耳其衛(wèi)星”的主承包商；反艦導彈、防空導彈、空空導彈的性能基本接近或達到美國同類武器系統(tǒng)的水平。法國航天大型企業(yè)的基礎雄厚、設備精良、技術先進，如在“阿里安”火箭總裝車間擁有現(xiàn)代化的機器人、加工中心、CAD／CAM、數(shù)學仿真、模擬仿真等設備，其設計、研制、管理手段均非常先進。

英國航天和導彈工業(yè)的規(guī)模，在西方國家中處于前列。英國有比較配套的航天工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構和產(chǎn)品結構，研發(fā)、生產(chǎn)能力與水平在西方國家中處于前列。英國航天工業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)注重選擇重點發(fā)展方向，主要是在對地觀測衛(wèi)星、小衛(wèi)星和衛(wèi)星軟件等領域的研發(fā)、生產(chǎn)中具有很強的實力；在通信衛(wèi)星技術領域的研發(fā)中處于世界先進水平；能獨立研發(fā)、生產(chǎn)衛(wèi)星整星和探空火箭，但不能獨立研發(fā)、生產(chǎn)運載火箭。英國雖然缺乏戰(zhàn)略導彈生產(chǎn)能力，但在戰(zhàn)術導彈領域，除了不具備獨立研制生產(chǎn)巡航導彈的能力外，其它戰(zhàn)術導彈不僅可以獨立研發(fā)和生產(chǎn)，而且其水平位居世界先進行列，至今已經(jīng)生產(chǎn)了30多種型號的戰(zhàn)術導彈。英國的航天與導彈產(chǎn)品在國際市場上具有一定的競爭力，其中每年戰(zhàn)術導彈的出口貿(mào)易額達10多億英鎊。

德國近年來在航天器系統(tǒng)設計、制造、管理和工程總承包方面積累了豐富的經(jīng)驗，掌握了許多領域的關鍵先進技術。在單、雙組元液體推進系統(tǒng)，硅太陽電池及復合材料電池板，衛(wèi)星姿控系統(tǒng)，行波管放大器，光學儀器，電火箭發(fā)動機技術等領域擁有世界一流技術。在大型運載火箭第二級液體芯級、液體捆綁助推器、上面級液體火箭發(fā)動機、姿控發(fā)動機和火箭結構件的研制上具有豐富的經(jīng)驗。德國具有應用衛(wèi)星和科學實驗衛(wèi)星整星研制的能力，并擁有很高衛(wèi)星制造水平，尤其在衛(wèi)星太陽電池系統(tǒng)、姿控系統(tǒng)、光學儀器、衛(wèi)星通信有效載荷、衛(wèi)星單組元和雙組元推力器及電推進系統(tǒng)領域擁有先進水平。德國近年來積極參與了歐洲阿里安4、阿里安5運載火箭的研制和生產(chǎn)，并自己研制了哥白尼德國郵政衛(wèi)星。德國不生產(chǎn)戰(zhàn)略導彈產(chǎn)品，研制的導彈產(chǎn)品主要有地空導彈、空地導彈、空空導彈、反艦導彈、反坦克導彈等。

意大利航天與導彈工業(yè)規(guī)模在西歐排名第四位。意大利的航天工業(yè)在歐洲具有較先進的技術水平，能夠獨立開發(fā)衛(wèi)星系統(tǒng)和輕型運載火箭。在大型運載火箭固體助推器、衛(wèi)星平臺、衛(wèi)星通信高頻技術、通信衛(wèi)星有效載荷、衛(wèi)星天線、遠地點發(fā)動機領域位于歐洲前列。意大利作為主承包商研制的典型衛(wèi)星型號有意大利衛(wèi)星-1、-2通信衛(wèi)星，阿蒂米斯先進中繼和技術衛(wèi)星，宇宙-昴星團衛(wèi)星，米塔科學小衛(wèi)星。與其他國家聯(lián)合研制的航天器有多種型號。意大利目前作為主承包商正在研制維加輕型運載火箭；參加了國際空間站項目，承擔了多功能增壓后勤艙（MPLM）等重大項目的研制。在導彈領域，主要通過與法國、德國、英國和美國等國家合作的方式研制生產(chǎn)戰(zhàn)術導彈，產(chǎn)品包括反艦導彈、防空導彈、空空導彈、空地（艦）導彈和反坦克導彈。

篇(2)

從20世紀末，汽車行業(yè)的競爭已從單一的性能競爭轉向性能、環(huán)保、節(jié)能等多元綜合競爭。僅就汽車發(fā)動機而言，為應對世界能源危機和減少對環(huán)境污染，其研究開發(fā)工作已側重于降低油耗、減少排放、輕質及減少磨損等方面，在這些研究中優(yōu)化技術將得到廣泛的應用。近年來，汽車發(fā)動機優(yōu)化工作是根據(jù)航空航天發(fā)動機所建立及應用的優(yōu)化技術，并已經(jīng)取得了一定的進展。

1　對汽車發(fā)動機優(yōu)化技術的研究和應用現(xiàn)狀

目前各類發(fā)動機研發(fā)工作的共同重點包括降低油耗、減少排放、減輕質量以及減少磨損等，為了達到這些目標，在發(fā)動機設計中應用優(yōu)化技術是一個重要的手段。當前發(fā)動機的優(yōu)化工作主要在發(fā)動機結構、材料、燃料及燃燒、排放以及多學科優(yōu)化等幾個方面展開。

第一方面對發(fā)動機結構及材料優(yōu)化技術：發(fā)動機結構優(yōu)化主要是優(yōu)化關鍵零部件的形狀以改善發(fā)動機性能。新型復合材料如碳化硅、氮化硅、氧化鋯、石墨及合成石墨等不斷用于發(fā)動機結構。通過建立發(fā)動機復合材料葉片各截面應力應變解析式和最大應力準則，對葉片進行最大強度的優(yōu)化分析。第二方面是對發(fā)動機燃燒優(yōu)化技術：隨著世界能源問題和環(huán)境污染問題的日趨嚴重，汽車作為污染環(huán)境和消耗能源的大戶，備受人們的關注。發(fā)動機燃燒過程直接影響節(jié)能和環(huán)保，對發(fā)動機燃燒過程優(yōu)化的研究越來越受到重視。主要是從噴射系統(tǒng)、進氣管系、燃燒室形狀等幾方面對其進行優(yōu)化設計。在發(fā)動機燃燒噴射系統(tǒng)方面，借助于先進電子控制技術，能準確地調節(jié)燃油供給，優(yōu)化噴油定時和噴油次數(shù)，控制氣缸內的混合狀態(tài)、燃燒室內的燃油分布，降低排放污染。對新型脈動式電控燃油噴射系統(tǒng)的噴射定時問題，研究了發(fā)動機直接噴射技術的優(yōu)化問題。第三方面是發(fā)動機多學科優(yōu)化技術：發(fā)動機設計以結構、熱力、燃燒、強度、振動、流體、傳熱等多個學科為基礎，可變因素多，隨機性大，是一個可變互耦系統(tǒng)的優(yōu)化問題。多學科設計優(yōu)化通過充分利用各個學科之間的相互作用所產(chǎn)生的協(xié)同效應，獲得系統(tǒng)的整體最優(yōu)解，主要體現(xiàn)在在以下幾個方面。第一是：多目標優(yōu)化，發(fā)動機的優(yōu)化涉及到多個目標，與單目標優(yōu)化問題不同的是這些目標函數(shù)往往耦合在一起，且每一個目標具有不同的物理意義和量綱。它們的關聯(lián)性和沖突性使得對其優(yōu)化變得十分困難。多目標優(yōu)化方法可以分為如下兩大類并且已在發(fā)動機的優(yōu)化設計中得到了應用；第二是不確定性優(yōu)化：在發(fā)動機的生產(chǎn)及實際使用中，總是存在著材料特性、制造、裝配及載荷等方面的誤差或不確定性。雖然在多數(shù)情況中，誤差或不確定性很小，但這些誤差或不確定性結合在一起可能對發(fā)動機的性能和可靠性產(chǎn)生很大的影響。對于此類不確定性問題的優(yōu)化，傳統(tǒng)的優(yōu)化方法已無法解決，而必須求助于不確定性優(yōu)化方法。第三方面是多學科優(yōu)化的方法與策略多學科優(yōu)化的主要思想是在設計的整個過程中集成各個學科的知識，應用有效的設計優(yōu)化策略及相應的優(yōu)化方法，組織和管理設計過程。其目的是通過充分利用各個學科之間的相互作用所產(chǎn)生的協(xié)同效應，獲得系統(tǒng)的整體最優(yōu)解。第四方面是優(yōu)化算法：在發(fā)動機設計中用到的優(yōu)化算法，既有常規(guī)優(yōu)化算法，也有遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等智能優(yōu)化方法。

2　發(fā)展方向

以節(jié)能和環(huán)保為主要目標的汽車發(fā)動機綜合優(yōu)化技術是以后的研究重點，主要在以下幾個方面：第一是汽車發(fā)動機優(yōu)化設計方法，在以節(jié)能、環(huán)保為主要目標的綜合最優(yōu)前提下，根據(jù)汽車發(fā)動機設計特點，通過系統(tǒng)分解工作，建立起汽車發(fā)動機的物理分析模型及優(yōu)化數(shù)學模型；在上述工作基礎上，比較、選擇高效的多學科多目標優(yōu)化方法；最終開發(fā)出汽車發(fā)動機多學科多目標優(yōu)化設計系統(tǒng)。汽車發(fā)動機設計是一項復雜的系統(tǒng)工程，包括燃燒、傳熱、結構、強度、振動、壽命、傳動、、電氣、工藝及材料等眾多學科，具有大量的不確定性參數(shù)，而且很多參數(shù)很難獲得其概率分布，所以未來開發(fā)區(qū)間數(shù)優(yōu)化方法用于發(fā)動機的優(yōu)化將是一個很有發(fā)展前景的方向。第二是汽車發(fā)動機優(yōu)化設計問題，汽車發(fā)動機的關鍵零部件如氣缸、活塞、曲軸、連桿及渦輪增壓器等的設計對發(fā)動機的性能有很大影響。這些零部件的優(yōu)化設計，可以提高發(fā)動機的性能、壽命和可靠性，從而降低成本、提高經(jīng)濟性。隨著發(fā)動機質量越來越輕，而其功率和轉速不斷提高，振動和噪聲問題越來越突出，對發(fā)動機的減振系統(tǒng)進行優(yōu)化也是一條提高車輛整體振動性能的有效途徑。發(fā)動機的燃燒和排放系統(tǒng)直接影響到發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性、噪聲、排放等重要指標，影響到汽車的節(jié)能與環(huán)保性能。