❶ 太極二號雙星計劃,究竟是什麼計劃
在九月十八號的時候,吳月良表示中國科學院已經啟動了引力波探測的太極二號雙星計劃,和我國其他的太空計劃相比較起來,這一次的太極2號雙星計劃,那就低調多了,想想之前的項目從載人航天好祥飛船神州開始,就在全世界炸開了鍋,接著探月項目嫦娥,中國空間站系統天宮,直到最近的火星探測項目天問,這些項目那就是一個比一個高調,一個比一個更具有影響力,都是備受全世界矚目的太空項目。
當引力波被探測到的時候,就能知道黑洞到底是什麼了,因為引力波就是我們觀察宇宙的一把鑰匙。
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機械總公司質量工作總結
2004年是雙星名牌創新提質大發展的關鍵一年,是「樹百年品牌,建百年老店」,也是為實現把雙星打造成中國最大的製造加工業集團的宏偉目標打基礎的一年。汪總裁歷來非常重視質量工作,在雙星名牌的發展歷程中,總裁一直把質量工作當作頭等大事來抓,多次指出:質量工作是企業一切工作的綱,一切工作都要圍繞質量工作展開。2004年3月,在《集團三個質量總結交流大會上》,汪總裁又運用辯證法論述了,在名牌發展的高級階段質量工作的重要意義,即:工作質量是產品質量和服務質量的基礎,產品質量和服務質量是衡量工作質量的標准,「三個質量」相輔相成,直接反映了一個企業綜合管理水平的高低。由此可見工作質量是關繫到企業生存發展的大事。總裁的論述為我們抓好以人為本的管理,用領導骨幹工作質量的提高,推動產品質量、服務質量等全面工作上台階上水平指明了方向。
在這一年來的工作中,機械總公司認真落實集團一系列會議精神,以汪總裁提出的「三個質量」理論為指導,圍繞「創新提質大發展」和「九個上台階崗位競賽」兩條主線,以「九零」為目標,以市場為中心,以創新為載體,堅持 「兩條腿走路」,積極開拓國內外兩個市場;以抓管理骨幹教育培訓,提高全員的市場化意識、創新意識、成本意識、質量意識;以抓管理骨幹「鋪下身子做樣子」,推動全員參與創新、消化不利因素工作的深入開展;以競標為突破口,全面推行內部市場化運作;以創新和市場化管理為方法和措施,狠抓市場化成本管理,把車間職工全部推向了市場,利用市場化的推動作用,把每個人的收入與市場掛起鉤來,充分發揮出了市場化成本管理的威力,在全公司范圍內形成了「幹活靠競標,收入靠創新」的良好氛圍。2004年4月份至2005年4月份,面對原材料大幅度上漲和國家宏觀調控帶來的市場萎縮等不利因素以及更加激烈的市場競爭,機械總公司仍舊完成產值2.33695億元;共收集創新合理化建議2646條,採納1375條,通過創新、修舊利廢、利用庫存積壓物資,共計消化不利因素2319.3141萬元; 2004年5月份,機械總公司順利通過青島市質監局每三年進行一次的計量考核,另外,在機械總公司全體骨幹員工的共同努力下,2005年5月份,機械總公司順利通過ISO9001:2000質量認證體系審核。機械總公司質量合格率由上年的平均97.01%提高了現在的97.71%,同期增長0.7%;
機械總公司取得的成績與機械總公司狠抓管理骨乾的工作質量,來提高產品質量,促進服務質量是分不開的。下面:就機械總公司以抓工作質量為中心,推動產品質量、服務質量上台階工作總結匯報如下:
一、 抓好各級管理骨幹思想教育培訓,是打好三個質量基礎的保證。
「市場要成功,政治要先行」,機械總公司深入領會汪總裁的市場理論精髓,注重發揮思想政治工作的優勢,按照總裁「以人為本」的管理理念,堅持抓好管理骨乾的思想教育組織,一年來,機械總公司全年共舉辦了各類中層以上管理骨幹培訓班12次,參加骨幹達360多人次,系統學習了總裁在不同時期的重要講話,針對總裁指出的問題,先後找差距1600多條,制訂措施2000多項,並把找差距活動貫穿於全年工作的始終。
1. 組織了「學習總裁講話,提高工作質量」專題教育。集團「三個質量」工作交流總結表彰大會後,機械總公司深入貫徹會議精神,為提高廣大骨幹員工對工作質量重要性的認識,制定了「學習總裁講話,提高工作質量」教育方案,組織大家認真學習總裁的講話精神,轉變對「三個質量」的認識;同時以抓「三個質量」為重點,圍繞「提工作質量,抓產品質量,促服務質量」,在車間與車間之間、班組與班組之間、工序與工序之間開展了全年性的形式多樣的, 以工作質量促產品質量和服務質量為主要內容的,崗位競賽活動共計400多場次,在全公司掀起了以「抓工作質量」推動基礎管理上台階的熱潮,加快了消化不利因素的步伐,推動了基礎管理水平的提升。
通過反復的學習、認識和體會,每位管理骨幹都能夠理論聯系實際,提高工作質量,創新管理工作方法,取得了良好的教育效果。橡機鑄造車間主任郭加恆轉變了過去「車間完成產量拿到工資就行了」的思想觀念,轉變工作態度,找到了工作中存在的差距,綜合性創新提高,使質量工作真真正正落到實處,見到了成效。例如:他針對員工的技能層次不齊這一現狀,首先對班組長及優秀師傅進行了培訓,實行了「互幫聯帶」工作法。讓造型班長王勝步不但要帶2名技術差的職工共同提高,而且還擔負著造型3班關鍵件的技術指導,對所帶職工1個月進行一次技術考核,達到技術要求每人50元的獎勵歸師傅,達不到要求扣罰師傅的工資,通過王勝步工作質量的提高,連續3個月,他所指導的小組關鍵部件無一廢品發生,得到了帶徒200元的獎勵。
通過學習,大家對「三個質量」有了更深入的理解,帶動了管理骨幹「工作質量」的提高,帶動了廣大員工「提高工作質量,干好產品質量」思想意識,並付之於行動,取得了立竿見影的效果:各種質量指標明顯提高,全年沒有發生因產品質量原因導致用戶退貨或公開投訴的問題。機械總公司04年5月~05年4月的質量合格率平均為97.71%,同期增長0.7%;工作質量的提高,產品質量的提高,同時帶動了售後服務質量的飛躍提升:2004年4月份,安徽某客戶來鑄機公司買配件,到我公司已經是下午七點多,銷售處的苗培連在裝卸工下班的情況下,自己動手為客戶裝車,以雙星200%的服務感動了客戶。2005年1月份,用戶濟南騰龍排氣管有限公司公司副總親自將一面錦旗送到了機械總公司,並親自將一封感謝信貼在了鑄機公司,3月份,湖南一用戶在眾多新聞媒體的共同見證下,將一塊「功勞牌」贈與了機械總公司。像這樣為了公司的發展而忘我工作的員工還有很多,像:丁月芹、王良海、季付宗……等。這都是機械總公司的廣大骨幹員工在總裁理論的指引下提高「三個質量」的具體表現。
2. 組織了「我為名牌添磚瓦」系列教育活動。機械總公司認真貫徹汪總裁的歷次講話精神,積極聯系自身實際,組織廣大骨幹員工在全公司范圍內開展了貫穿全年性的 「我為名牌添磚瓦」系列教育活動。公司專門制定下發了《「我為名牌添磚瓦」系列教育活動方案》,為了保證教育活動的嚴肅性和有效性,在學習討論過程中,機械總公司專門成立督查小組,嚴格督察各公司車間、部門一把手必須親自組織帶頭學習的情況,及在學習歷次講話精神的基礎上,結合部門內部弱項查找出的差距和具體的解決措施、方案,各部門、各車間都對個人心得體會進行了評選張貼,改變了過去人人唱高調、報喜不報憂的舊傳統、舊習慣。並把學習討論情況和個人學習體會形成書面材料。
「我為名牌添磚瓦」系列教育活動是機械總公司用實際行動實踐汪總裁政治經濟工作與生產經營相結合的市場理論的具體表現,著重抓了「三個」結合,突出了一個 「嚴」字。三個結合一是教育與找差距訂措施相結合。二是教育與生產經營相結合。三是教育與競賽相結合。突出一個「嚴」字即嚴格督查。
在「我為名牌添磚瓦」系列教育活動中,機械總公司科室部門和車間共有1300多人參加,各公司都在學習總裁講話的基礎上,對照講話深刻剖析部門及自身存在的差距,范圍涉及工作質量、服務質量和產品質量以及現場、成本、設備等各方面。通過學習教育,職工的積極性被充分調動起來了,例如:鑄機公司研究所通過學習教育,一年來,每月提出至少5項以上的創新項目,並重點通過對輥道類、工程機械類、非標類清理設備、紗線的創新設計改造和開發新產品等措施,共提出合理化建議242條,採納242條,一年來共消化不利因素665.45萬元。
另外,在學習教育過程中,各部門都開展了各種形式的「我為名牌添磚瓦」崗位競賽,通過競賽,進一步活躍了生產氣氛,調動了員工積極性,提高了工作質量,推動了基礎管理的提升。例如:鑄機安裝車間開展了——「質量零缺陷崗位競賽」、「質量信得過崗位競賽」、「質量誠信管理崗位競賽」,共涌現出質量零缺陷、質量信得過、質量誠信管理班組分別為8個、6個、9個,先進個人分別為4人、3人、2人,其中,質量誠信先進個人陳世亮,他帶領班組成員提高工作質量,干好產品質量,提高售後服務質量,連續2個月奪得「質量誠信管理先進班組」,他們班安裝的Q378E清理機,全年報檢合格率達100%,實現了安裝車間「零的突破」;並以全年「質量零投訴班組」創下安裝車間的歷史之最,獲得青島市「QC質量管理小組」的入圍評選資格。再如:橡機公司通過學習後,每月一次召集各部門負責人查找問題和不足,對存在的問題制訂了一系列的整改措施,月均20項,使全體員工的質量意識大大提高,使管理骨乾的質量管理意識有了巨大的提高。例如:橡機加工車間創新質量管理方法,增加了把帶毛刺、帶鐵屑轉工序和不倒鈍視為漏落工序的考核規定,把去毛刺除鐵屑和倒鈍作為一個工序,在鏜和鑽工序分別增加5%的質量考核工資,這項制度的建立,使廣大員工不僅注重內在質量,同時,對產品的外觀質量也高度重視,產品質量明顯提高,橡機加工車間全年質量平均合格率由過去的96.67%提高到97.47%,提高了0.8個百分點,並一直保持著較高水平。
機械總公司通過開展「我為名牌添磚瓦」系列教育活動,提高了廣大骨幹員工的素質水平,帶動了各項工作。例如:鑄機銷售處推出了「銷售競賽龍虎榜」,每月一次將業務員的銷售業績公開張榜,充分發揮了銷售人員的潛能,最大限度的消除了由於市場萎縮帶來的不利因素,做到了既賣設備,又賣文化,使得鑄機公司04年5 月~05年4月一年的銷售收入(含稅)達到了1.496712億元,比同期增長5.9%。再如:橡機研究所根據機械總公司的要求,以內部市場化運作為手段,以合同化管理為突破口,實現了由內部市場向外部市場、由中低檔產品向中高檔產品的兩個轉變,迅速與市場接軌,留住了人才,增強了技術人員對企業的感情,爭做「市場的工程師」,進行「良心設計」,通過創新、提高設計質量、開發新產品等,降低了市場質量信息反饋,04年5月~05年4月共計消化不利因素 164.889萬元;僅2005年1-4月份,橡機研究所成功開發了XLB-1200X5700等非標平板產品,累計銷售額達到900萬元,技術人員協助銷售談判,參與銷售簽定的合同達1500萬元。
3. 組織了「市場、名牌與我」大討論活動機械總公司結合集團黨委「創新提質大發展教育方案」要求,在全公司范圍內開展了主題為「市場、名牌與我」的大討論活動。總公司做了認真細致的組織安排,保證了大討論活動有計劃、有步驟地進行,學習中,各車間、部門改變了過去單純念文件的舊做法,邊總結邊學習,邊認識邊討論,聯系崗位,聯系自己,大大激發了員工學習討論的積極性。此次大討論共有1400餘人參加,共收到489份學習體會。各車間、部門查找出自身素質和管理上的差距不足284項,制定細化措施 400多條,同時還重新制定、完善了《辦公用品規章制度》、《工件報缺制度》等52個規章制度,使公司的各項管理有章可循,有法可依,推動了公司質量、成本等基礎管理水平的大提高。
在大討論中,廣大骨幹員工提高了名牌意識、市場意識、創新意識。大家認識到:如果沒有雙星名牌,沒有雙星理論,沒有總裁名人,就不會有今天大發展中的雙星機械,不會有今天的穩定收入和幸福生活。認識到了「崗崗是市場」,不僅銷售人員進市場,要 「人人進市場」,認識到「只有創新才能吃上飯,才能吃好飯」。例如:鑄機銷售處長付鑫深有感觸的說:「名牌是開啟市場大門的金鑰匙,有名牌做後盾,合同成功率比以前大大提高,現在的銷售人員既賣設備,又賣文化,現在全國80%的企業虧損,周邊個體小廠都不好過,咱機械公司卻出現了市場火爆的好形勢,可以說今天的發展變化,今天的銷售業績,就是學習運用雙星理論文化的結果。」 再如:在大討論期間,打破了以往認為食堂、宿舍不能市場化的舊思想,將食堂、宿舍進行了承包,實現了內部市場化運作,不僅成功減員4人,承包後第一個月僅生活用水就節約了近1000噸。過去認為不好管的辦公費、電話費、招待費等全部納入了市場化。
通過大討論,車間一線員工也把自己的命運和市場聯系在一起,鑄機公司加工車間的丁偉、王會為了保證上海參展設備—連續式滾筒清理機的按期發貨,連續一周內每天都工作15個小時以上,保質保量的完成了工作任務。漯河鑄機公司裝配車間的李連生在安裝Q7660清理機台車時,面對安裝難度大、工期要求短的困難,帶領全班人員連續奮戰了45個小時,及時保證了用戶的提貨。同時,車間一線職工打破「創新很神秘」的舊觀念,也積極投身到創新的大軍中來,通過創新、提質、降耗降成本,例如:鑄機安裝車間王亮山、馬清榮打破過去只有研究所人員才能搞技術創新的舊傳統,通過創新解決了噴槍裝置噴砂障礙技術難題。橡機加工車間李衍旭創出的「衍旭打中心孔」加工法,在加工柱塞時,勞動效率提高了6倍,同時保證了工件質量,每件可節約加工費用100多元,「煥清輥道加工法」、「世亮刮研」、「建國模具定位鑽孔法」也應運而生。
4.組織「質量、飯碗、名牌」質量專題教育活動 為轉變職工「只追求產量,忽視質量」錯誤意識、為加強對管理骨乾的質量意識教育,機械總公司組織了此次質量專題教育活動,讓廣大骨幹員工進一步明白質量同飯碗、名牌的關系,從而達到用強化工作質量帶動產品質量提高的目的。在質量專題教育的基礎上,機械總公司還定期召開質量現場分析會、質量現場教育會,開設質量曝光台等多種形式的質量教育活動,讓大家從思想上認識到「干不好產品質量就保不住飯碗,干不好產品質量就創不出名牌」的道理。如:安裝車間徐培軍班組在裝配砂線部套時標准不高,亂敲亂砸,公司抓住這一典型,對其罰款100元,並召開了質量現場分析會,深挖思想根源,使廣大幹部職工內心受到很大觸動,該班組也改變了過去對產品質量粗製濫造的做法,產品質量有了很大提高,還創了多次質量零損失班組。通過此次教育活動,鑄機研究所為能更好的「提高工作質量,抓好產品質量,促進服務質量」,不斷健全質量保證體系,推出《設計、服務質量承諾書》,抓住了提高質量的源頭,由此,鑄機公司04年5月~05年4月的質量合格率平均達到了98.06%,比同期增長0.29%;橡機公司管理骨幹提高工作質量,創新管理工作方法,實行「產品質量閉環管理控製法」,極大地提高了職工的工作質量,促進了產品質量的提高,在橡機安裝車間,一年內僅有一名員工因工作不認真、不重視質量而買單,買單額為430元。在橡機鑄造車間,大爐班因工作責任心不強,對出爐鐵水計量不足,導致一件550B箱體報廢,在除去廢品殘值的情況下,該班組承擔全部損失共計1040元,其中班長承擔30%責任,此舉對員工震撼很大,這在以前是不可能的,更是辦不到的。但現在,通過提高工作質量,以前辦不到的辦到了,以前不可能的現在可能了,這是與機械總公司全體骨幹員工認真貫徹執行總裁提出的「三個質量」方針是分不開的。
另外,機械總公司還開展了「我與企業共命運」大討論活動舉辦了銷售人員、售後服務人員和工程技術人員、管理骨幹近300人舉辦了為期6天的三支隊伍專題教育培訓班;圍繞「自己是否把命運與企業聯系在一起了,對花公司的錢給競爭對手賣設備,自己是怎麼想的,怎麼看的,對這種人的道德和人品是怎麼評價的」等問題展開了討論交流。通過討論,大家的思想得到了升華,大家一致認為,自己的命運與企業的前途是息息相關的,要想做事,應先做人,自己不應該背叛良心做出對不起企業的事。還開展了「管理骨幹怎樣帶頭戰勝自我樹形象」大討論活動,在討論期間鑄機安裝車間主任王義勤、鑄機加工車間主任管紹智率先鋪下身子做樣子,拿起笤帚跟車間職工一樣當起了「值日生」,極大的提高了公司的現場管理水平。機械總公司還在全公司范圍內舉辦了雙星市場理論培訓班、雙星企業文化培訓班、設備管理知識培訓班、成本管理培訓班、技術技能培訓班、管理知識培訓班等20多個培訓班,總公司科室部門和車間共1300多人參加,為提高全體骨幹員工的三個質量打好了思想基礎。
二、抓好管理骨乾的考核管理,是提高管理層三個質量意識,帶動全面工作上台階的最佳途徑。
「只有落後的領導,沒有落後的員工」,機械總公司為提高各級管理骨乾的工作質量,適應市場化的發展,按照總裁「管理骨幹既當動力,又當對象」的指示精神,加大了後勤管理骨幹特別是中層正職的考核,推出了「金雞報曉綜合管理拉力賽」,每月一次進行綜合大檢查,涉及到質量、現場、創新、設備、成本、安全、宣傳等各個方面,對管理優秀的車間主任400元的獎勵,對差的車間主任處以300元的處罰,並《中層幹部工資量化考核規定》,完成指標才得考核工資;推行了中層管理骨幹「競聘上崗」;通過這些規定,把管理骨乾的收入與其部門的工作質量、服務質量和產品質量掛鉤,從而促使他們鋪下身子,抓實事、抓細事,用自己的工作質量帶動管理工作的全面提高。
為避免對管理骨乾的考核流於形式,總公司督察小組,加大了對管理骨乾的考核力度。對生產、經營、管理過程中發生嚴重失職失誤的管理骨幹該降職的降職、該處罰的處罰。例如:對工作質量不高導致產品質量下滑的原工藝質量處處長賈存法給予免職處理;通過競聘,對4名不適應市場化發展、導致其負責部門的基礎管理滑坡的中層管理骨幹,給予免職的處理。
通過加大對管理骨乾的考核,調動了廣大管理骨乾的積極性,使他們始終綳緊了「市場弦」,不敢有絲毫鬆懈,從而發揮他們的最大潛能。比如:鑄機安裝車間主任王義勤推出了「一爐一算」、「非標產品安裝調試一條龍」、「廢舊焊條頭重新利用」、「先算帳,後幹活」、「生產循環鏈」、「建立產品質量檔案」等40多種管理創新方法,極大大的激發了員工精神,更重要的是在公司樹立了正氣,激發了廣大骨幹員工以 200%的熱情投入到工作中,以實際行動為雙星的發展貢獻力量。
三、堅持用汪總裁的市場創新理論,提高三個質量上水平,是推動市場化順利運行的根本保證。
汪總裁多次強調指出的:「市場是檢驗企業一切工作的標准,市場是企業的最高領導,各項管理都要適應於市場,都要與市場接軌。」企業能否在競爭激烈的市場中生存,關鍵就看企業有沒有競爭優勢,而競爭優勢的取得又取決於領導決策層的工作質量,這也是衡量領導班子工作質量最公平的天平。在市場經濟下,機遇與挑戰人人平等,關鍵就看工作質量,工作質量上去了,就能適應市場,進而駕馭市場,否則只能被市場淘汰。企業要實現長遠發展,真正實現細分細化,就要認真聽總裁的話,首先要解決傳統機制不適應市場的問題。機械總公司領導班子根據汪總裁「創新要與體制、機制相結合」的重要指示,積極更新觀念,大膽創新管理體制,在全公司范圍內推行了內部市場化運作,旨在營造一個競爭的舞台,讓全體幹部員工都參與到「商戰」中的「人民戰爭」中,在商戰中提高自己、完善自己,提高企業適應市場的能力,從而達到管理與市場接軌,打造企業核心競爭力的目的。
通過全面內部市場化運作,將所有車間和後勤部門全部推向市場,進一步化小核算單位,利用市場化的推動作用把每個人的收入與市場掛起鉤來,從而調動全員的工作積極性,提高了工作質量,推動了基礎管理上台階,以提升企業的市場競爭力。
❸ 關於航空航天的報告
「我知道地球是圓的,因為我看見了圓形;然後,又看到它還是立體的。當我往下看時,……看到印度洋上船舶拖著尾波前進,非洲一些地方出現灌木林火,一場雷電交加的暴風雨席捲了澳大利亞1000英里的地區,呈現出大自然的一幅立體風景畫。」
這是航天員在談到從太空梭上看地球的情景時的一段描述。
航天技術發展是當今世界上最引人注目的事業之一,它推動著人類科學技術的進步,使人類活動的領域由大氣層內擴展到宇宙空間。航天技術是現代科學技術的結晶,是基礎科學和技術科學的集成,航天技術是一個國家科學技術水平的重要標志。
航天技術是一門綜合性的工程技術,主要包括:制導與控制技術,熱控制技術,噴氣推進技術,能源技術,空間通信技術,遙測遙控技術,生命保障技術,航天環境工程技術,火箭及航天器的設計、製造和試驗技術,航天器的發射、返回和在軌技術等。由多種技術融於一體的航天系統是現代高技術的復雜大系統,不僅規模龐大,技術高新、尖端,而且人力、物力耗費巨大,工程周期長。時至今日,航天技術已被廣泛應用到政治、軍事、經濟和科學探測等領域,已成為一個國家綜合國力的象徵。
人類很早就有遨遊太空、征服宇宙的理想。宇宙的星球對人類一直充滿著吸引力和神秘感,許多美麗的神話和傳說,反映了人類對宇宙的嚮往和探索空間奧秘的心情。《嫦娥奔月》、《牛郎織女》,以及孫悟空騰雲駕霧、一個筋斗十萬八千里等。
航天飛行的歷史是從火箭技術的歷史開始的,沒有火箭也就沒有航天飛行。追溯源頭,中國是最早發明火箭的國家。「火箭」這個詞在三國時代(公元220~280年)就出現了。不過那時的火箭只是在箭桿前端綁有易燃物,點燃後由弩弓射出,故亦稱為「燃燒箭」。
• 隨著中國古代四大發明之一的火葯出現,火葯便取代了易燃物,使火箭迅速應用到軍事中。公元lO世紀唐末宋初就已經有了火葯用於火箭的文字記載,這時的火箭雖然使用了火葯,但仍須由弩弓射出。真正靠火葯噴氣推進而非弩弓射出的火箭的外形被記載於明代茅元儀編著的《武備志》中,見圖1.1。
這種原始火箭雖然沒有現代火箭那樣復雜,但已經具有了戰斗部(箭頭)、推進系統(火葯筒)、穩定系統(尾部羽毛)和箭體結構(箭桿),完全可以認為是現代火箭的雛形。
中華民族不但發明了火箭,而且還最早應用了串聯(多級)和並聯(捆綁)技術以提高火箭的運載能力。明代史記中記載的「神火飛鴉」就是並聯技術的體現;「火龍出水」就是串、並聯綜合技術的具體運用,如圖1.2所示。
世界上第一個試圖乘坐火箭上天的「航天員」也出現在中國。相傳在14世紀末期,中國有位稱為「萬戶」的人,兩手各持一大風箏,請他人把自己綁在一把特製的座椅上,座椅背後裝有47支當時最大的火箭(又稱「起火」)。他試圖藉助火箭的推力和風箏的氣動升力來實現「升空」的理想。「萬戶」的勇敢嘗試雖遭失敗並獻出了生命,但他仍是世界上第一個想利用火箭的力量進行飛行的人。
19世紀末20世紀初,火箭才又重新蓬勃地發展起來。近代的火箭技術和航天飛行的發展,涌現出許多勇於探索的航天先驅者,其中代表人物K.3.齊奧爾科夫斯基(~OHCTaHTHH3ayap且oBHq UHOaKOBCKHfi),R.戈達德(Robert Goddard),H.奧伯特(Hermann Oberth)。
前蘇聯科學家齊奧爾科夫斯基一生從事利用火箭技術進行航天飛行的研究。在他的經典著作中,對火箭飛行的思想進行了深刻的論證,最早從理論上證明了用多級火箭可以克服地心引力進入太空的論點。
1、建立了火箭運動的基本數學方程,奠定航天學的基礎。
2、首先肯定了液體火箭發動機是航天器最適宜的動力裝置,論述了關於液氫一液氧作為推進劑用於火箭的可能性,為運載器的發展指出了方向,這些觀點僅僅幾十年就成為了現實。
3、指出過用新的燃料(原子核分解的能量)來作火箭的動力;並具體地闡明了用火箭進行航天飛行的條件,火箭由地面起飛的條件,以及實現飛向其他行星所必須設置中間站的設想。
4、提出過許多的技術建議,如他建議使用燃氣舵來控制火箭,用泵來強制輸送推進劑到燃燒室中,以及用儀器來自動控制火箭等,都對現代火箭和航天飛行的發展起了巨大的作用。
美國的火箭專家、物理學家和現代航天學奠基人之一戈達德博士在1910年開始進行近代火箭的研究工作,他在1919年發表的《達到極大高度的方法》的論文中,闡述了火箭飛行的數學原理,指出火箭必須具有7.9 km/s的速度才能克服地球的引力,並研究了利用火箭把有效載荷送至月球的幾種可能方案。
德國的奧伯特教授在他1923年出版的《飛向星際空間的火箭》一書中不僅確立了火箭在宇宙空間真空中工作的基本原理,而且還說明火箭只要能產生足夠的推力,便能繞地球軌道飛行。同齊奧爾科夫斯基和戈達德一樣,他也對許多推進劑的組合進行了廣泛的研究。
在1932年德國發射A2火箭,飛行高度達到3 km。1942年10月3日,德國首次成功地發射了人類歷史上第一枚彈道導彈¡ª¡ªV¡ª2(A4型),並於1944年9月6日首次投入作戰使用。
V-2的成功在工程上實現了19世紀末、20世紀初航天技術先軀者的技術設想,並培養和造就了一大批有實踐經驗的火箭專家,對現代大型火箭的發展起到了繼往開來的作用。V-2的設計雖不盡完善,但它卻是人類擁有的第一件向地球引力挑戰的工具,成為航天技術發展史上的一個重要里程碑。
• 1957年10月4日,前蘇聯用¡°衛星¡±號運載火箭把世界上第一顆人造地球衛星送入太空,衛星呈球形,外徑O.58 m,外伸4根條形天線,質量83.6 kg,衛星在天上正常工作了3個月。按照今天的標准衡量,前蘇聯的第一顆衛星只不過是一個伸展開發射機天線的圓球,但它卻是世界上第一個人造天體,把人類幾千年的夢想變成了現實,為人類開創了航天新紀元,標志著人類活動范圍的又一飛躍。
• 1961年4月12日,前蘇聯成功地發射了第一艘¡°東方號¡±載人飛船,尤里.加加林成為人類第一位航天員,揭開了人類進入太空的序幕,開始了世界載人航天的新時代。
• 1962年8月27日,美國發射的「水手2號」探測器第一次成功飛越金星。
• 1969年7月20日,美國N.A.阿姆斯特朗和E.E.奧爾德林乘坐¡°阿波羅11號¡±飛船登月成功,在月球靜海西南角著陸,成為涉足地球之外另一天體的首批人員。他們在月球上安放了科學實驗裝置,拍攝了月面照片,搜集了22虹月球岩石與土壤樣品,然後自月面起飛,與指揮艙會合,返回地球。首次實現了人類登上月球的理想。
• 1971年4月19日,前蘇聯¡°禮炮1號¡±空間站人軌成功,其質量約18 t,總長14 m,軌道高度200~250 km,軌道傾角51.6。,成為人類第一個空間站,完成了有關天體物理學、航天、醫學、生物學等方面的科研計劃,考察地球資源和進行長期失重條件下的技術實驗。
• 1972年3月2日,美國發射了木星和深遠空間探測器¡°先驅者10號¡±。它攜有表明人類信息的鍍金鋁板,經過11年飛行,於1983年6月越過海王星軌道,而後成為飛離太陽系的第一個人造天體。
• 1975年6月8日,前蘇聯發射了¡°金星9號¡±探測器,實現了在金星表面著陸。
• 1975年7月18日,美國¡°阿波羅號¡±飛船與前蘇聯¡°聯盟19號¡±飛船在大西洋上空對接成功(視頻資料)。
• 1975年8月20日,美國發射了¡°海盜1號¡±探測器,第一次在火星表面著陸成功(視頻資料)。
• 1977年9月,美國發射了¡°旅行者2號¡±探測器,對天王星、海王星進行探測。
• 1981年4月,世界上第一架垂直起飛、水平著陸、可重復使用的美國太空梭¡°哥倫比亞號¡±試飛成功,標志著航天運載器由一次性使用的運載火箭轉向重復使用的航天運載器的新階段,是航天史上一個重要的里程碑,標志著人類在空間時代又上了一層樓,進入了太空梭時代。至2000年10月,太空梭已成功飛行100次。
• 1986年2月,前蘇聯¡°和平號¡±軌道空間站發射成功,它成為目前人類發射的在軌運行時間最長的載人航天器,在軌運行超過15年。2001年3月23日,¡°和平號¡±軌道空間站被引入大氣層銷毀,完成了其輝煌的歷史使命。
• 目前,更大規模的國際空間站在美國、俄羅斯、加拿大、日本、義大利和歐洲空間局的合作下,正在進行在軌組裝建設¡¡
人類就是以如此快速的步伐沖擊著宇宙大門!
• 不難看出,從公元10世紀的中國火箭到第二次世界大戰的V一2導彈,人類是出於軍事需求發展了火箭技術,而這恰恰為航天技術的發展奠定了堅實的基礎。自20世紀40年代至今,航天技術以驚人的速度發展著並日臻完善。我們可以堅信,隨著科學技術的進步和工業基礎的不斷增強,航天技術將會有更大的突破並更趨完善。
• 航天技術從20世紀50年代末期的研究試驗階段到70年代中期,發展到了廣泛實際應用階段。其中60年代以來,為科學研究、國民經濟和軍事服務的各種科學衛星與應用衛星得到了很大發展。至70年代,軍、民用衛星已全面進入應用階段。一方面向偵察、通信、導航、預警、氣象、測地、海洋、天文觀測和地球資源等專門化的方向發展,同時另一方面,各類衛星亦向多用途、長壽命、高可靠性和低成本的方向發展。
• 回顧近50年來航天技術應用的歷程,具有代表性的大事列舉如下:
• 1958年12月,美國發射了世界上第一顆通信衛星¡°斯科爾號¡±;
• 1960年4月,美國先後發射了世界上第一顆氣象衛星¡°泰羅斯1號¡±和導航衛星¡°子午儀1B號¡±;
• 1963年7月,美國發射了世界上第一顆地球同步軌道通信衛星;
• 1964年8月,美國發射了世界上第一顆地球靜止軌道通信衛星;
• 1965年4月,美國成功地發射了世界上第一顆商用通信衛星¡°國際通信衛星1號¡±,正式為北美與歐洲之間提供通信業務,它標志著通信衛星進入了實用階段;
• 1972年7月,美國發射了世界上第一顆地球資源衛星¡°陸地衛星1號¡±;
• 1982年11月,美國太空梭開始商業性飛行;1984年11月,美國太空梭成功地施放了兩顆衛星並回收了兩顆失效的通信衛星,第一次實現了雙向運載任務;
• 1983年4月,美國發射了世界上第一顆跟蹤和數據中繼衛星;
• 1999年,由66顆小型衛星組網形成的美國¡°銥¡±星全球電話通訊系統建成並投入使用。
• 目前,美國的GPS系統和俄羅斯的衛星導航系統已成為全世界各領域普遍應用的定位導航系統,發揮著巨大的作用。
• 在我國,繼1970年4月24日首顆衛星¡°東方紅一號¡±發射成功以來,航天技術的發展和應用也取得了巨大的成就:
• 1975年11月,我國第一顆返回式遙感衛星發射成功,並順利回收;
• 1984年4月,我國第一顆靜止軌道試驗通信衛星發射成功;
• 1986年2月,我國第一顆靜止軌道實用通信衛星發射成功;
• 1988年9月,我國第一顆氣象衛星¡°風雲一號¡±發射成功;
• 至2000年10月,我國¡°長征¡±系列運載火箭已成功發射62次。
• 進入20世紀90年代,我國航天技術應用的步伐進一步加快,大容量通信衛星¡°東方紅三號¡±、氣象衛星¡°風雲一號¡±和¡°風雲二號¡±以及資源衛星先後發射成功。
• 1999年11月20日我國成功發射了第一艘試驗飛船¡°神舟號¡±,在載人航天領域邁出了堅實的一步¡¡
綜上可見,從1957年世界上第一顆人造地球衛星發射成功算起,迄今僅40餘年,航天技術取得了如此巨大的成就是前所未有的,產生了巨大的社會效益與經濟效益。
總之,隨著航天技術應用的發展,航天活動已越來越顯示出其巨大的軍事意義和經濟效益,已成為國民經濟和國防建設的一個重要組成部分。反過來,這種社會和經濟效益又進一步推動著航天技術日新月異的發展。
• 航天技術是一門研究和實現如何把航天器送人空間,並在那裡進行活動的工程技術。它主要包括航天器、運載工具和地面測控三大部分。為了便於了解,我們首先對航天器進行分類。
• 同一個航天器可兼有數種任務,故機械地、絕對地分類,是不可能的。同一類航天器,往往包括了幾種系列,而每一系列又可分成數種不同的衛星系統或型號。
• 航天器可分為無人航天器與載人航天器兩大類。無人航天器按是否繞地球運行又可分為人造地球衛星和宇宙探測器兩類。它們又可以進一步按用途分類,如圖1.3所示。
• 簡稱人造衛星,是數量最多的航天器(佔90%以上)。它們的軌道長度由i00多公里到幾十萬公里。按用途它們又可分為:
目前的載人航天器只在近地軌道飛行和從地球到月球的登月飛行。今後將出現可以到達各種星球的載人飛船,以及供人類長期在空間生活和工作的永久性空間站。載人航天器按飛行和工作方式可分為:
可以重復使用的,往返於地面和高度在1000 km以下的近地軌道之間,運送有效載荷的航天器。
3.宇宙探測器
旅行者1號 旅行者2號
• 按航天器在軌道上的功能來進行分類,就人造地球衛星而言,可分為觀測站、中繼站、基準站和軌道武器四類。每一類又包括了各種不同用途的航天器。
衛星處在軌道上,對地球來說,它站得高,看得遠(視場大),用它來觀察地球是非常有利的。此外,由於衛星在地球大氣層以外不受大氣的各種干擾和影響,所以用它來進行天文觀測也比地面天文觀測站更加有利。屬於這種功能的衛星有下列幾種典型的用途。
在各類應用衛星中偵察衛星發射得最早(1959年發射),發射的數量也最多。偵察衛星有照相偵察和電子偵察衛星兩種。
資源衛星是在偵察衛星和氣象衛星的基礎上發展而來的。利用星上裝載的多光譜遙感器獲取地面目標輻射和反射的多種波段的電磁波,然後把它傳送到地面,再經過處理,變成關於地球資源的有用資料。它們包括地面的和地下的,陸地的和海洋的等等。
海洋衛星的任務是海洋環境預報,包括遠洋船舶的最佳航線選擇,海洋漁群分析,近海與沿岸海洋資源調查,沿岸與近海海洋環境監測和監視,災害性海況預報和預警,海洋環境保護和執法管理,海洋科學研究,以及海洋浮標、台站、船舶數據傳輸,海上軍事活動等。
• 當然,作為觀測站的衛星遠不止以上幾種,預警衛星、核爆炸探測衛星、天文預測衛星(如美國的「哈勃」太空望遠鏡)等均屬於這一類。雖然它們的功能各有側重,但基本觀測原理都是相似的。
2.中繼站
利用衛星進行通信和平常的地面通信相比較,具有下列優點:
①通信容量大;
②覆蓋面積廣;
③通信距離遠;
④可靠性高;
⑤靈活性好;
⑥成本低。
廣播衛星是一種主要用於電視廣播的通信衛星。這種廣播衛星不需要經過任何中轉就可向地面轉播或發射電視廣播節目,供公眾團體或者個人直接接收,因此又稱為直播衛星。目前普通的家庭電視機配一架直徑不到1m的天線就可以直接接收直播衛星的電視廣播節目。
跟蹤和數據中繼衛星是通信衛星技術的一個重大發展。它是利用衛星來跟蹤與測量另一顆衛星的位置,其基本思想是把地球上的測控站搬到地球同步軌道上,形成星地測控系統網。
3.基準站
這種衛星是軌道上的測量基準點,所以要求它測軌非常准確。屬於這種功能的衛星有:
4.軌道武器
這是一種積極進攻的航天器,具有空間防禦和空間攻擊的職能。它主要包括:
不同類型的航天器,其系統的結構、外型和功能幹差萬別,但是它們的基本系統組成都是一致的。典型航天器都是由不同功能的若干分系統組成的,其基本系統一般分為有效載荷和保障系統兩大類。
1.有效載荷
用於直接完成特定的航天飛行任務的部件、儀器或分系統。
有效載荷種類很多,隨著飛行任務即航天器功能的不同而異。例如,科學衛星上的粒子探測器,天文觀測衛星上的天文望遠鏡,偵察衛星上的可見光相機、CCD相機、紅外探測器、無線電偵察接收機,氣象衛星上的可見光和紅外掃描輻射儀,地球資源衛星上的電視攝像機、CCD攝像機、主題測繪儀、合成孔徑雷達,通信衛星上的轉發器和通信天線,生物科學衛星上的種子和培養基等,均屬有效載荷。
• 單一用途的衛星裝有一種類型的有效載荷,而多用途的衛星可以裝有幾種類型的有效載荷。
• 2.保障系統
• 用於保障航天器從火箭起飛到工作壽命終止,星上所有分系統的正常工作。各種類型航天器的保障系統一般包括下列分系統:
(1)結構系統:用於支承和固定航天器上各種儀器設備,使它們構成一個整體,以承受地面運輸、運載器發射和空間運行時的各種力學環境(振動、過載、沖擊、雜訊)以及空間運行環境。對航天器結構的基本要求是重量輕、可靠性高、成本低等,因此航天器的結構大多採用鋁、鎂、鈦等輕合金和碳纖維復合材料等製造。通常用結構質量比,即結構重量占航天器總重量的比例來衡量航天器結構設計和製造水平。
(3)電源系統:用來為航天器所有儀器設備提供所需的電能。現代航天器大多採用太陽電池和蓄電池聯合供電系統。
(4)姿態控制系統:用來保持或改變航天器的運行姿態。常用的姿態控制方式有重力梯度穩定、自旋穩定和三軸穩定。
(5)軌道控制系統:用來保持或改變航天器的運行軌道。軌道控制往往與姿態控制配合,它們構成航天器控制系統。
(6)測控系統:包括遙測、遙控和跟蹤三部分。遙測部分主要由感測器、調制器和發射機組成,用於測量並向地面發送航天器的各種儀器設備的工程參數(212作電壓、電流、溫度等)和其他參數(環境參數和姿態參數等)。遙控部分一般由接收機和解碼器組成,用於接收地面測控站發來的遙控指令,傳送給有關系統執行。跟蹤部分主要是信標機和應答機,它們不斷發出信號,以便地球測控站跟蹤航天器並測量其軌道位置和速度。
除了以上基本系統組成外,航天器根據其不同的飛行任務,往往還需要有一些不同功能的專用系統。例如,返回式衛星有回收系統,載人飛船有乘員系統、環境控制與生命保障系統、交會與對接系統,太空梭有著陸系統等。
一個剛體航天器的運動可以由它的位置、速度、姿態和姿態運動來描述。其中位置和速度描述航天器的質心運動,這屬於航天器的軌道問題;姿態和姿態運動描述航天器繞質心的轉動,屬於姿態問題。從運動學的觀點來說,一個航天器的運動具有6個自由度,其中3個位置自由度表示航天器的軌道運動,另外3個繞質心的轉動自由度表示航天器的姿態運動。
航天器的控制可以分為兩大類,即軌道控制和姿態控制。
1.軌道控制
軌道控制包括軌道確定和軌道控制兩方面的內容。軌道確定的任務是研究如何確定航天器的位置和速度,有時也稱為空間導航,簡稱導航;軌道控制是根據航天器現有位置、速度、飛行的最終目標,對質心施以控制力,以改變其運動軌跡的技術,有時也稱為制導。
軌道控制按應用方式可分為四類。
(1)軌道機動:
指使航天器從一個自由飛行段軌道轉移到另一個自由飛行段軌道的控制。例如,地球靜止衛星發射過程中為進入地球靜止軌道,在其轉移軌道的遠地點就須進行一次軌道機動。
(3)軌道交會:指航天器能與另一個航天器在同一時間以相同速度達到空間同一位置而實施的控制過程。
(4)再人返回控制:指使航天器脫離原來的軌道,返回進入大氣層的控制。
2.姿態控制
姿態控制也包括姿態確定和姿態控制兩方面內容。
姿態確定是研究航天器相對於某個基準的確定姿態方法。這個基準可以是慣性基準或者人們所感興趣的某個基準,例如地球。
姿態控制是航天器在規定或預先確定的方向(可稱為參考方向)上定向的過程,它包括姿態穩定和姿態機動。姿態穩定是指使姿態保持在指定方向,而姿態機動是指航天器從一個姿態過渡到另一個姿態的再定向過程。
姿態控制通常包括以下幾個具體概念。
(1)定向:指航天器的本體或附件(如太陽能電池陣、觀測設備、天線等)以單軸或三軸按一定精度保持在給定的參考方向上。此參考方向可以是慣性的,如天文觀測;也可以是轉動的,如對地觀測。由於定向需要克服各種空間干擾以保持在參考方向上,因此需要通過控制加以保持。
(2)再定向:指航天器本體從對一個參考方向的定向改變到對另一個新參考方向的定向。再定向過程是通過連續的姿態機動控制來實現的。
(3)捕獲:又稱為初始對准,是指航天器由未知不確定姿態向已知定向姿態的機動控制過程。如航天器人軌時,星箭分離,航天器從旋轉翻滾等不確定姿態進入對地對日定向姿態;又如航天器運行過程中因故障失去姿態後的重新定姿等。為了使控制系統設計更為合理,捕獲一般分粗對准和精對准兩個階段進行。
(4)粗對准:指初步對准,通常須用較大的控制力矩以縮短機動的時間,但不要求很高的定向精度。
(5)精對准:指粗對准或再定向後由於精度不夠而進行的修正機動,以保證定向的精度要求。精對准一般用較小的控制力矩。
(6)跟蹤:指航天器本體或附件保持對活動目標的定向。
(7)搜索:指航天器對活動目標的捕獲。
總之,姿態控制是獲取並保持航天器在空間定向的過程。例如,衛星對地進行通信或觀測,天線或遙感器要指向地面目標;衛星進行軌道控制時,發動機要對准所要求的推力方向;衛星再人大氣層時,要求制動防熱面對准迎面氣流。這些都需要使星體建立和保持一定的姿態。
姿態穩定是保持已有姿態的控制,航天器姿態穩定方式按航天器姿態運動的形式可大致分為兩類。
(1)自旋穩定:衛星等航天器繞其一軸(自旋軸)旋轉,依靠旋轉動量矩保持自旋軸在慣性空間的指向。自旋穩定常輔以主動姿態控制,來修正自旋軸指向誤差。
(2)三軸穩定:依靠主動姿態控制或利用環境力矩,保持航天器本體三條正交軸線在某一參考空間的方向。
3.姿態控制與軌道控制的關系
航天器是一個比較復雜的控制對象,一般來說軌道控制與姿態控制密切相關。為實現軌道控制,航天器姿態必須符合要求。也就是說,當需要對航天器進行軌道控制時,同時也要求進行姿態控制。在某些具體情況或某些飛行過程中,可以把姿態控制和軌道控制分開來考慮。某些應用任務對航天器的軌道沒有嚴格要求,而對航天器的姿態卻有要求。
航天器控制按控制力和力矩的來源可以分為兩大類。
(1)被動控制:其控制力或力矩由空間環境和航天器動力學特性提供,不需要消耗星上能源。
4.主動控制系統的組成
航天器主動控制系統,無論是姿態控制系統還是軌道控制系統,都有兩種組成方式。
(1)星上自主控制:指不依賴於地面干預,完全由星載儀器實現的控制,其系統結構見圖1.4
(2)地面控制:或稱星一地大迴路控制,指依賴於地面干預,由星載儀器和地面設備聯合實現的控制,其結構見圖1.5。