時(shí)間：2023-08-15 17:19:33
導(dǎo)語：在航空航天存在的問題的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
進(jìn)入火星大氣層的“好奇”號(hào)飛行器，時(shí)速達(dá)到2.1萬千米。展開巨大減速傘后，飛行器墜落時(shí)速降到320千米。接著再利用制動(dòng)火箭，以每小時(shí)3.2千米的速度下降。最后以纜繩從飛行器上垂降放下龐大的探測(cè)車。當(dāng)探測(cè)車順利著陸后，飛行器隨即飛離。從進(jìn)入大氣層到著陸，整個(gè)降落過程被工程團(tuán)隊(duì)稱為“驚魂7分鐘”。
在空中垂降探測(cè)車的想法聽起來很瘋狂，不過這是“輕放”如此龐大的探測(cè)車的最佳方式。“2001火星奧德賽”號(hào)衛(wèi)星和火星勘測(cè)軌道飛行器構(gòu)成的美國航空航天局太空通訊網(wǎng)會(huì)監(jiān)控整個(gè)登陸過程。這樣的登陸任務(wù)很難不令人緊張，而緊張可能需要借由花生來消除。美國航空航天局的任務(wù)指揮中心有一項(xiàng)傳統(tǒng)，會(huì)在登陸前打開一包花生，然后傳遍指揮中心。這一“幸運(yùn)豆”的傳統(tǒng)可以追溯到1964年的“徘徊者7”號(hào)月球近距離拍攝任務(wù)。火星任務(wù)的總監(jiān)阿瑟，阿曼達(dá)表示：“我們有很多花生，通常任務(wù)總監(jiān)會(huì)假定花生不會(huì)被消耗完。”
航行8個(gè)月半，2.5億千米的旅程，這位“大男孩”平安到達(dá)目的地后，得向地球上焦急的美國航空航天局任務(wù)指揮中心報(bào)平安。不過，這通長途電話卻不簡(jiǎn)單。
地球和火星的距離為2.5億千米，即使以接近光速的無線電波，在兩星球間傳遞信息也需要13分鐘。這意味著“好奇”號(hào)發(fā)生狀況13分鐘后，位于地球的指揮中心才會(huì)接到消息，再花13分鐘才能將指令送達(dá)火星上的“好奇”號(hào)。對(duì)于在地球上收聽實(shí)時(shí)廣播的我們來說，非常難想象這有多困擾。因此，“好奇”號(hào)具備一定的自動(dòng)反應(yīng)能力，能實(shí)時(shí)應(yīng)付在火星上遇到的狀況。
另一個(gè)大問題是，火星和地球都會(huì)自轉(zhuǎn)，要是“好奇”號(hào)在火星上的位置背對(duì)地球，便無法順利將電波信號(hào)直線傳送到地球。對(duì)此，兩部先前由美國航空航天局發(fā)射，環(huán)繞在火星軌道上“2001火星奧德賽”號(hào)衛(wèi)星和火星勘測(cè)軌道飛行器就派上用場(chǎng)了。
[關(guān)鍵詞]高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)；產(chǎn)業(yè)聚集；龍頭企業(yè)帶動(dòng)模式
[中圖分類號(hào)]F127
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1006-5024(2008)06-0122-04
隨著西部大開發(fā)的不斷深入，西部省份如何充分利用本地雄厚的國防科技資源，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展與騰飛，是一個(gè)亟待解決的問題。西安作為中國航空航天產(chǎn)業(yè)的重要基地，在中國乃至全球都擁有特殊的地位和聲譽(yù)。2002年麥肯錫的戰(zhàn)略咨詢結(jié)果和專家論證表明，航空航天產(chǎn)業(yè)是西安市應(yīng)該發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。也有資料指出，航空產(chǎn)業(yè)的投入產(chǎn)出在10年之后就是1：80，就業(yè)拉動(dòng)是1：40。一個(gè)機(jī)型將有500多個(gè)企業(yè)單位與之配套，二級(jí)配套的廠商更達(dá)到3000-5000家，形成一條金字塔式的產(chǎn)業(yè)鏈。西安發(fā)展航空航天高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在全國具有獨(dú)一無二的比較優(yōu)勢(shì)。
一、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的闡述
高技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)域(Hi-Tech Jndustry District)主要是指高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，以及連綿形成的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)帶(以下簡(jiǎn)稱為高技術(shù)區(qū)域)，是高技術(shù)企業(yè)生存和發(fā)展的載體，是一種新型的科學(xué)與工業(yè)相結(jié)合的社會(huì)組織形式，包括高技術(shù)中心(Technopole)、科技工業(yè)園(Hi-Tech Industry Park)和科學(xué)城(Seience City)。
產(chǎn)業(yè)聚集是高技術(shù)區(qū)域的成功特征。理論研究與發(fā)展的實(shí)踐表明，一個(gè)國家或地區(qū)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的獲得來源于產(chǎn)業(yè)在其內(nèi)部聚集過程中的優(yōu)勢(shì)獲得。波特(Potter，1998)以為，在經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程中，產(chǎn)業(yè)聚集可以從三方面影響企業(yè)和區(qū)域的競(jìng)爭(zhēng)：一是提高企業(yè)的生產(chǎn)率；二是指明創(chuàng)新方向和提高創(chuàng)新速度；三是促進(jìn)新企業(yè)的建立，從而擴(kuò)大和加強(qiáng)聚集本身。
實(shí)際上，新時(shí)期的產(chǎn)業(yè)聚集更強(qiáng)調(diào)在柔性聚集過程中知識(shí)、技術(shù)等要素的重新組合與創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)本地工程師、技術(shù)工人等要素的集中以及本地熟練勞動(dòng)力市場(chǎng)的形成。各種知識(shí)型的資源優(yōu)勢(shì)越來越成為各國區(qū)域發(fā)展的主要?jiǎng)恿ΑＴ诟呒夹g(shù)區(qū)域發(fā)展中，產(chǎn)業(yè)聚集更多的是依重于創(chuàng)新，聚集的方向是選擇具有大量高技術(shù)人才和良好創(chuàng)新環(huán)境的區(qū)域。因此，可以說高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的聚集是以高級(jí)知識(shí)、技術(shù)要素為主形成的，目的是為了獲取具有持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力的動(dòng)態(tài)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這也是高技術(shù)區(qū)域發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
高技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)域的聚集功能是指高技術(shù)區(qū)域憑借其具有的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，將各種社會(huì)資源聚集在一起協(xié)同發(fā)揮作用的效應(yīng)。從其內(nèi)在實(shí)現(xiàn)價(jià)值看，聚集是高技術(shù)區(qū)域的重要區(qū)位特征，高技術(shù)區(qū)域的聚集功能是表現(xiàn)在人才、資金要素的資源聚集和創(chuàng)新的聚集，并最終體現(xiàn)在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的聚集；從其外在表現(xiàn)分析，高技術(shù)區(qū)域的聚集功能會(huì)造成對(duì)外部和其他區(qū)域人才、資金、技術(shù)的抽吸效應(yīng)，從而使其取得聚集經(jīng)濟(jì)效益的快速發(fā)展，形成技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的高勢(shì)能區(qū)位，反過來又對(duì)外部和其他區(qū)域產(chǎn)生波及影響和帶動(dòng)作用。
二、高技術(shù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)聚集的創(chuàng)立、成長與發(fā)展
產(chǎn)業(yè)聚集可以反映出一個(gè)高技術(shù)區(qū)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和條件，但是它并非一開始就以完整的面貌出現(xiàn)，必然要經(jīng)歷一個(gè)產(chǎn)生和發(fā)展的過程。從硅谷的發(fā)展可以辨識(shí)出，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)聚集可以產(chǎn)生聚集效應(yīng)，但最初的產(chǎn)生肯定是一些非聚集的因素在起作用。這些因素是一些區(qū)域的結(jié)構(gòu)性因素，也是觸發(fā)性因素(如斯坦福大學(xué)、政府投資含軍事投資、企業(yè)衍生等)，它們與其他的區(qū)位優(yōu)勢(shì)(如自然稟賦等)結(jié)合，就會(huì)產(chǎn)生指向性區(qū)位因素，形成最初的企業(yè)進(jìn)入動(dòng)力。而這些企業(yè)又會(huì)吸引其他企業(yè)進(jìn)入，區(qū)域的功能性因素起聚集的主要作用，形成動(dòng)態(tài)的聚集因素(如風(fēng)險(xiǎn)投資、企業(yè)家精神和協(xié)作文化等)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聚集的自我發(fā)展。這個(gè)演化過程可以從下圖表現(xiàn)出來。
高技術(shù)區(qū)域也可以看作是為產(chǎn)業(yè)聚集創(chuàng)立的一種區(qū)位優(yōu)勢(shì)。技術(shù)創(chuàng)新理論認(rèn)為，在近乎完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)中存在小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的門檻，如果此類門檻過高的話，經(jīng)濟(jì)發(fā)展有時(shí)會(huì)因?yàn)樾〉臍v史事件而被鎖定在某低級(jí)技術(shù)水平上。如果技術(shù)的創(chuàng)新和擴(kuò)散是多數(shù)采用者都隨著它“走”而引發(fā)的，那么優(yōu)化選擇的機(jī)制和環(huán)境就能提供有效的通道。為了幫助高技術(shù)小企業(yè)克服創(chuàng)新門檻的阻礙，并防止經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在某個(gè)低水平上鎖定，高技術(shù)區(qū)域便應(yīng)運(yùn)而生，并以提供區(qū)位優(yōu)勢(shì)因素來幫助小企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，而不完全是出自自發(fā)的。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群的形成無疑需要企業(yè)有較低的進(jìn)入門檻。創(chuàng)業(yè)企業(yè)能自由進(jìn)入聚集產(chǎn)業(yè)，其進(jìn)入會(huì)帶來新技術(shù)、新思維、新的競(jìng)爭(zhēng)方式，有利于促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)與創(chuàng)新，為產(chǎn)業(yè)聚集帶來活力。
高技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)域的發(fā)展模式對(duì)園區(qū)發(fā)展至關(guān)重要。Walt,Whitman.Rostow在《經(jīng)濟(jì)成長的階段》(1960)一書中認(rèn)為正確規(guī)劃某一時(shí)期的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、確定其發(fā)展模式是制定區(qū)域產(chǎn)業(yè)政策的核心內(nèi)容，也是壯大區(qū)域經(jīng)濟(jì)實(shí)力，提高區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力的迫切需求。林金忠(2001)認(rèn)為，聚集經(jīng)濟(jì)本質(zhì)上是空間意義上的外部規(guī)模經(jīng)濟(jì)。他把規(guī)模經(jīng)濟(jì)分為兩類：?jiǎn)蝹€(gè)企業(yè)的內(nèi)部規(guī)模經(jīng)濟(jì)；眾多企業(yè)在局部空間上的集中而產(chǎn)生的聚集經(jīng)濟(jì)。他提出了三種聚集經(jīng)濟(jì)的類型：多層次聚集(企業(yè)間橫向聯(lián)系而形成的聚集)：企業(yè)縱向關(guān)聯(lián)而形成的聚集(產(chǎn)業(yè)鏈)；由于區(qū)位優(yōu)勢(shì)而形成的同一產(chǎn)業(yè)或不同產(chǎn)業(yè)的眾多中小企業(yè)的聚集。在科技園區(qū)的建設(shè)中，涵蓋了三類的聚集活動(dòng)。三種的聚集活動(dòng)在園區(qū)中處于不同的層次，和園區(qū)的發(fā)展階段緊密相連，如何協(xié)調(diào)三者之間的關(guān)系，如何促成不同階段的企業(yè)的聚集活動(dòng)，這取決于園區(qū)發(fā)展模式的選擇。
本研究認(rèn)為高技術(shù)的產(chǎn)業(yè)聚集最適合選用的模式為“龍頭+網(wǎng)絡(luò)”的形式。“龍頭+網(wǎng)絡(luò)”形式也被稱為混合式聚集，是由多核式與網(wǎng)狀式混合而成的產(chǎn)業(yè)聚集。聚集內(nèi)部既存在幾個(gè)核心企業(yè)及相關(guān)的小企業(yè)，又存在著大量沒有合作關(guān)系的中小企業(yè)，例如美國的硅谷和印度的班加羅爾軟件工業(yè)園。
高科技產(chǎn)業(yè)聚集以高科技龍頭企業(yè)為核心，以大量的中小民營科技企業(yè)為配套，以科研院所為支撐，實(shí)行政府退出，行業(yè)協(xié)會(huì)運(yùn)作的機(jī)制。高科技產(chǎn)業(yè)聚集生產(chǎn)高科技產(chǎn)品，經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)大，產(chǎn)品的技術(shù)層次高，附加值往往也很大，要求企業(yè)擁有核心技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具有很強(qiáng)的技術(shù)創(chuàng)新能力。這類產(chǎn)業(yè)聚集在科技資源高度密集，傳統(tǒng)工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，民營經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)容易形成規(guī)模，如東莞的計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)業(yè)聚集，西安的航空航天產(chǎn)業(yè)聚集，長江三角洲的先進(jìn)制造業(yè)聚集和北京的信息產(chǎn)業(yè)聚集等。
三、龍頭企業(yè)帶動(dòng)模式
(一)龍頭企業(yè)帶動(dòng)模式的基本內(nèi)涵
通過龍頭企業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)一大批配套、協(xié)作企業(yè)，圍繞龍頭企業(yè)形成產(chǎn)業(yè)聚集。其主要特點(diǎn)包括：(1)多核式與網(wǎng)狀式聚集并存；(2)核心企業(yè)不僅帶動(dòng)了配套企業(yè)的發(fā)展，也為散存的中小企業(yè)提供了機(jī)會(huì)；(3)核心企業(yè)與配套企業(yè)依靠品牌為核心競(jìng)爭(zhēng)力，散存的中小企業(yè)主要以低成本為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；(4)技術(shù)創(chuàng)新是聚集中小企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。
(二)行業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)帶動(dòng)因素
1．龍頭企業(yè)與產(chǎn)業(yè)聚集的關(guān)系。在任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)聚集中，小企業(yè)都占多數(shù)。從產(chǎn)業(yè)聚集內(nèi)部各類企業(yè)的數(shù)量來看，有完全以眾多小企業(yè)組成的“原子式”產(chǎn)業(yè)聚集和以少數(shù)大企業(yè)為中心(龍頭企業(yè))、眾多小企業(yè)為而形成的“輪軸式”或“中衛(wèi)式”產(chǎn)業(yè)聚集。在兩類產(chǎn)業(yè)聚集中，尤以中衛(wèi)式產(chǎn)業(yè)聚集最為普遍。在該類聚集中，大企業(yè)處于整個(gè)企業(yè)聚集的支配地位，小企業(yè)聚集處于或下層，主要為“核心企業(yè)”進(jìn)行特定的專業(yè)化加工。并且核心企業(yè)主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品的最終組裝與生產(chǎn)技術(shù)難度高、附加值大、對(duì)規(guī)模效益反應(yīng)敏感的配套產(chǎn)品，小企業(yè)多是分工生產(chǎn)技術(shù)要求低、批量小、專業(yè)性分工度高的各種零輔件與半成品等，參與聚集的小企業(yè)往往又有一次承包、二次承包甚至更多次承包之分，即把核心企業(yè)委托的生產(chǎn)業(yè)務(wù)根據(jù)專業(yè)分工要求分包給其他小企業(yè)，從而會(huì)形成多層次的分工協(xié)作體系。中衛(wèi)式產(chǎn)業(yè)聚集的形成往往是少數(shù)大企業(yè)首先產(chǎn)生，然后眾多小企業(yè)逐漸聚集在其周圍。因而相對(duì)于眾多小企業(yè)而言，政府首先吸引大企業(yè)聚集更有目標(biāo)性，也更容易成功。吳旺延(2[)04)認(rèn)為，處理好大企業(yè)集團(tuán)與中小企業(yè)的關(guān)系是西部地區(qū)發(fā)展中小企業(yè)聚集的基礎(chǔ)。龍頭企業(yè)是產(chǎn)業(yè)聚集得以發(fā)展壯大的關(guān)鍵，當(dāng)?shù)卣畱?yīng)當(dāng)為龍頭企業(yè)保駕護(hù)航，要注意發(fā)現(xiàn)和培植聚集龍頭企業(yè)，注重龍頭企業(yè)和品牌建設(shè)。在計(jì)劃體制下，西部地區(qū)建立了一批軍工企業(yè)和重工業(yè)企業(yè)。這些企業(yè)是按照全能型模式創(chuàng)建的，集企業(yè)管理功能和社會(huì)管理功能為一體，是基建、供應(yīng)、生產(chǎn)、銷售、生活服務(wù)自成體系的，大而全的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)。由于體制的原因，這些大企業(yè)迫切需要“瘦身”并和其他企業(yè)“牽手”，才能恢復(fù)活力。
2．龍頭企業(yè)對(duì)產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展的帶動(dòng)作用。“火車跑得快，全靠車頭帶”，產(chǎn)業(yè)聚集龍頭骨干企業(yè)在加快產(chǎn)業(yè)聚集，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展中起著非常重要的作用。
首先，龍頭企業(yè)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聚集。一是龍頭企業(yè)都具有較大的規(guī)模和實(shí)力，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，資本、技術(shù)、人才等資源總是首先流向那些擁有較大規(guī)模和較強(qiáng)實(shí)力的大企業(yè)。這也就是說，大企業(yè)擁有更強(qiáng)的吸引力和凝聚力，能更好地發(fā)揮產(chǎn)業(yè)聚集主角的功能。二是龍頭企業(yè)都具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的知名品牌。品牌是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的通行證，是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和影響力的集中體現(xiàn)。擁有知名品牌的龍頭企業(yè)對(duì)上下游產(chǎn)業(yè)鏈條具有強(qiáng)大的引領(lǐng)和整合能力。三是龍頭企業(yè)具有自己核心優(yōu)勢(shì)。對(duì)于參與產(chǎn)業(yè)聚集的企業(yè)主體來說，核心優(yōu)勢(shì)包括核心技術(shù)、專利產(chǎn)品、管理技能、市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)等諸多方面。一個(gè)企業(yè)只要在上述一個(gè)或多個(gè)方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，就會(huì)對(duì)上下游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生強(qiáng)大的拉動(dòng)和聚集作用，從而與其他相關(guān)企業(yè)形成產(chǎn)業(yè)聚集。龍頭企業(yè)作為區(qū)域內(nèi)領(lǐng)頭羊，一般都具有自己獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
其次，龍頭企業(yè)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈延伸。龍頭企業(yè)能適應(yīng)國際分工和專業(yè)化生產(chǎn)的新形勢(shì)，不斷將一些配套件及特定的生產(chǎn)工藝分離出來，形成一批專業(yè)化配套企業(yè)，并積極支持中小企業(yè)進(jìn)人自己的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，而專業(yè)配套企業(yè)的大量進(jìn)入，又會(huì)帶領(lǐng)上游原材料供應(yīng)和加工企業(yè)，下游銷售企業(yè)的不斷涌現(xiàn)，從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聚集內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。
再次，龍頭企業(yè)加速科技創(chuàng)新、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。為了保持行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位，龍頭企業(yè)會(huì)更加注重技術(shù)的創(chuàng)新和引進(jìn)。通過與高等院校、科研院所的合作開發(fā)新技術(shù)、新工藝，與國際大企業(yè)合作，引進(jìn)國外成熟的先進(jìn)科技，在新產(chǎn)品開發(fā)方面不遺余力。研究表明，擁有龍頭企業(yè)或知名品牌的產(chǎn)業(yè)聚集，科技經(jīng)費(fèi)投入規(guī)模較大，龍頭企業(yè)科技投入也較大。
最后，龍頭企業(yè)提高產(chǎn)業(yè)聚集內(nèi)的組織化程度。龍頭企業(yè)按市場(chǎng)導(dǎo)向，進(jìn)入某一產(chǎn)品或產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，組織專業(yè)生產(chǎn)，為了自身產(chǎn)品的保證和競(jìng)爭(zhēng)力的培養(yǎng)，龍頭企業(yè)雖然會(huì)發(fā)展很多的配套企業(yè)，將一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)分離出去，但還是會(huì)通過協(xié)作，把產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后作為一個(gè)體系來運(yùn)作，激活各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)要素，產(chǎn)生“一石激起千層浪”的連鎖效應(yīng)。
龍頭企業(yè)具有開拓市場(chǎng)、引導(dǎo)生產(chǎn)、深化加工、搞好配套服務(wù)的綜合功能。只要充分發(fā)揮龍頭企業(yè)的帶動(dòng)作用，通過龍頭企業(yè)的品牌優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，把分散的、小規(guī)模的生產(chǎn)經(jīng)營組織起來，形成有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)聚集，改進(jìn)工藝、提高技術(shù)，帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)水平提高，就會(huì)最終形成在全國甚至全世界有影響的產(chǎn)業(yè)品牌。
(三)模式中龍頭企業(yè)所需條件
1、龍頭企業(yè)有足夠大的規(guī)模。龍頭企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的規(guī)模較大，經(jīng)營效益較好，有能力帶動(dòng)一批配套企業(yè)，并能持續(xù)為配套企業(yè)的生存發(fā)展提供市場(chǎng)空間。
2．龍頭企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈可拆分。龍頭企業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈較長，并且每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)可以拆分，使配套企業(yè)的獨(dú)立存在成為可能。
3．龍頭企業(yè)產(chǎn)品的外協(xié)性。龍頭企業(yè)所需的原材料、半成品或零部件可以由配套企業(yè)生產(chǎn)或加工，不涉及龍頭企業(yè)的核心技術(shù)。
4．龍頭企業(yè)和配套企業(yè)要形成合理的分工協(xié)作關(guān)系。龍頭企業(yè)與配套企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)、市場(chǎng)開拓、產(chǎn)品生產(chǎn)方面要有合理分工，建立良好的協(xié)作關(guān)系，不能成為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
5．原料取得的便利性。為龍頭企業(yè)配套的企業(yè)所需的初級(jí)原料要很方便取得，能夠承受運(yùn)輸費(fèi)用。
(四)應(yīng)注意的問題
1．龍頭企業(yè)要持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。龍頭企業(yè)的發(fā)展是整個(gè)產(chǎn)業(yè)聚集存在的基礎(chǔ)，只有龍頭企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展才能為整個(gè)產(chǎn)業(yè)聚集提供發(fā)展的條件和機(jī)遇。
2．龍頭企業(yè)的技術(shù)支持。龍頭企業(yè)應(yīng)為配套企業(yè)提供相應(yīng)的技術(shù)扶持，使配套企業(yè)能夠跟上龍頭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展的步伐，保證配套企業(yè)的健康發(fā)展。
只要培育好龍頭企業(yè)，引導(dǎo)好配套企業(yè)，協(xié)調(diào)好龍頭企業(yè)與配套企業(yè)的分工協(xié)作關(guān)系，就一定能促進(jìn)龍頭企業(yè)作為帶動(dòng)型產(chǎn)業(yè)聚集的形成和發(fā)展。
四、西安航空航天產(chǎn)業(yè)園區(qū)模式
(一)西安航空航天產(chǎn)業(yè)園區(qū)可行性分析。地區(qū)間的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)集中體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)聚集的競(jìng)爭(zhēng)，要提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，就要增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)聚集的競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而要求搞好產(chǎn)業(yè)聚集的空間載體即產(chǎn)業(yè)園區(qū)的建設(shè)。產(chǎn)業(yè)園區(qū)通過培育主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和建立相關(guān)支持產(chǎn)業(yè)配套，聚集和整合大量的資金、人才、信息等資源，組建信息交流和知識(shí)擴(kuò)散的網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮其外部經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，形成了創(chuàng)新的系統(tǒng)環(huán)境，使各個(gè)主體能實(shí)現(xiàn)有效的分工與合作，同時(shí)產(chǎn)業(yè)園區(qū)通過建立使地方政府、企業(yè)、服務(wù)機(jī)構(gòu)之間實(shí)現(xiàn)互動(dòng)合作的對(duì)話機(jī)制，協(xié)調(diào)聚集之間的地域、產(chǎn)業(yè)分工和合作，從而促進(jìn)聚集的不斷成長并提升產(chǎn)業(yè)組織的競(jìng)爭(zhēng)力。產(chǎn)業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)聚集相互促進(jìn)、相互制約，產(chǎn)業(yè)園區(qū)是形成、承載和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展的空間載體，產(chǎn)業(yè)聚集是提升
產(chǎn)業(yè)園區(qū)和地區(qū)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的核心內(nèi)容。
產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈理論來源于哈佛大學(xué)商學(xué)院教授邁克爾?波特在其1985年出版的《競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)》一書中提出的“價(jià)值鏈(Value Chain)”理論。在生產(chǎn)者驅(qū)動(dòng)的價(jià)值鏈中，價(jià)值鏈中的關(guān)鍵制造者一般控制關(guān)鍵技術(shù)，扮演協(xié)調(diào)各個(gè)環(huán)節(jié)的角色。在這里，生產(chǎn)商負(fù)責(zé)協(xié)助它們的供應(yīng)商和顧客的效率。生產(chǎn)者驅(qū)動(dòng)的價(jià)值鏈?zhǔn)悄切┐笮偷摹⑼ǔＳ煽鐕圃焐贪l(fā)揮中心作用來協(xié)調(diào)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)(包括它們的前向和后向聯(lián)系)，這以資本和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)――例如汽車、飛機(jī)、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體和重型機(jī)械產(chǎn)業(yè)為典型。
所以，以核心企業(yè)為龍頭，形成產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)而形成網(wǎng)絡(luò)化集群是可行的。而且通過發(fā)展和完善產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)聚集的空間聚集和產(chǎn)業(yè)鏈交織優(yōu)勢(shì)，更是增強(qiáng)地區(qū)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的有效途徑。西安航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式是圍繞航天、航空等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，形成產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的航空航天產(chǎn)業(yè)園區(qū)。其中，西安閆良航空產(chǎn)業(yè)園結(jié)合優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)培育龍頭核心企業(yè)、拉長軍民兩用科技園區(qū)的產(chǎn)業(yè)鏈條。即以西安飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)公司為中心，在支持龍頭核心企業(yè)的科研活動(dòng)及其成果的產(chǎn)業(yè)化，注重培育相關(guān)配套的企業(yè)，拉成產(chǎn)業(yè)鏈。西安韋曲航天科技產(chǎn)業(yè)科技園區(qū)是以龍頭軍工企業(yè)為核心形成的園區(qū)，即圍繞大型軍工企業(yè)形成軍地兩用型產(chǎn)業(yè)園區(qū)，以航天科技產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)，其產(chǎn)業(yè)定位是以發(fā)展航天科技產(chǎn)業(yè)聚集及民為支柱產(chǎn)業(yè)，發(fā)揮航天高科技的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)航天科技企業(yè)的民用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(二)西安航空航天產(chǎn)業(yè)園區(qū)現(xiàn)狀。西安的閻良、韋曲作為中國航空航天產(chǎn)業(yè)的重要基地，具備了發(fā)展高技術(shù)航空航天科技產(chǎn)業(yè)的基本條件。其中閻良擁有一批在全國有一定影響的大型企業(yè)集團(tuán)，如西安飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)公司、西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所、飛行試驗(yàn)研究院，以及毗鄰的西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司，是全國唯一的集飛機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、試飛鑒定、教學(xué)培訓(xùn)為一體、產(chǎn)業(yè)體系最完整的航空產(chǎn)業(yè)基地；韋曲以研發(fā)和制造液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的中國航天集團(tuán)公司第六研究院基地為依托，兼具西安電子工程研究所等32家航天和高科技產(chǎn)業(yè)，充分發(fā)揮業(yè)已形成的航天科技資源對(duì)科技的帶動(dòng)作用，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
根據(jù)西安市航天航空產(chǎn)業(yè)的實(shí)際情況及特點(diǎn)，作者對(duì)航天航空產(chǎn)業(yè)園區(qū)的發(fā)展模式進(jìn)行分析研究，認(rèn)為其產(chǎn)業(yè)聚集最適合選用的模式為“龍頭+網(wǎng)絡(luò)”的形式，即是由多核式與網(wǎng)狀式混合而成的一種混合式產(chǎn)業(yè)聚集。
美國國家航空航天局在2(111年年底給地球人打了一劑強(qiáng)心針，他們?cè)谔栂低庹业搅艘粋€(gè)地球的“兄弟”――行星“開普勒22b”，這是美國國家航空航天局證實(shí)的第一顆太陽系外的宜居星球，也是迄今為止發(fā)現(xiàn)的所有宜居星球中個(gè)頭最小、最像地球的行星。它儼然是宇宙中的第二個(gè)地球它溫度宜人，不會(huì)曬死人也不會(huì)冷死人，一年290天，與地球頗為相似，唯一的不足之處是有點(diǎn)遠(yuǎn)，距地球有600光年。
其實(shí)，在“開普勒22b”被發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)月前，中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)的科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在太陽系外的高傾角行星系統(tǒng)中可能存在宜居類地行星，數(shù)量在2到3顆左右，圍繞同一顆恒星運(yùn)動(dòng)，這一發(fā)現(xiàn)支持了宜居行星的存在，也表明系外行星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)宜居行星是極有可能的：
茫茫太空已經(jīng)無法阻止地球人了嗎?要想到這些“地球的兄弟”上定居，你肯定需要一份太空宜居指南，對(duì)于這種“星際大搬家”行動(dòng)，你肯定也有些想吐一些東西，就讓我們來八一八這些科學(xué)和八卦吧。誰在決定“備用地球”的產(chǎn)量?
“備用地球”是否適合生命生存，還要看它的位置以及其他條件而定。天文學(xué)家將行星系統(tǒng)中適合生命存在的行星軌道稱為“宜居帶”，范圍主要取決于中央恒星的類型和輻射強(qiáng)度。
與中央恒星相隔一段合適的距離，此處的行星表面平均溫度能夠使液態(tài)水穩(wěn)定存在，才可能擁有像地球一樣的生命環(huán)境條件。
“宜居帶的范圍和恒星本身的類型有關(guān)，同時(shí)還跟恒星的輻射強(qiáng)度有關(guān)。”紫金山天文臺(tái)研究員季江微說，在太陽系，宜居帶大致分布在金星軌道到火星軌道之間，地球剛好在其中。
美國夏威夷大學(xué)的學(xué)者在頂最新研究中甚至指出，銀河系中大約有10億個(gè)適合生命存在和演化的區(qū)域，且其中大部分可能分布在接近銀河系核心區(qū)的部位。
找尋“備用地球”說起來并不復(fù)雜，不管它在哪兒，都離不開茫茫宇宙定的宜居帶。難的是，它們是否靠譜是否適合我們?nèi)プ。茖W(xué)家說，想要確定這個(gè)，很難。星球“生命維持系統(tǒng)”才是硬道理
宜居帶上的行星，是否就是將來我們可以進(jìn)行宇宙移民的星球呢?季江徽說，這還需要很多條件：恒星和行星的壽命必須長到足以產(chǎn)生生命，適宜的恒星光度，穩(wěn)定的低離心力行星軌道和自轉(zhuǎn)傾斜度，以及成分合適的行星大氣等。
如果將來找到了處于宜居帶內(nèi)的系外類地行星，如何判斷它們是否適合生命存在呢?首先，這顆“備用地球”要和恒星之間有合適的距離，能夠接受到恒星的光和熱，自轉(zhuǎn)軸要有一定的傾角形成一年四季；其次，要有穩(wěn)定的軌道，一定的偏心率；還要有液態(tài)水，適合生命存在的大氣。“人類之所以可以在地球上繁衍不息，就是因?yàn)樗扔写艌?chǎng)，又有大氣。它們就是地球的保護(hù)圈。”最后，恒星、行星的壽命還要足夠長，夠得上產(chǎn)生生命，這套都是“生命維持系統(tǒng)”。
當(dāng)然，要想真的有生命生存，還要有很多條件，比如，不存在對(duì)人體有傷害作用的物質(zhì)，諸如毒氣、放射物質(zhì)等。
宇宙中存在著無數(shù)的星系，銀河系只是其中之一，而在銀河系將近2000億顆恒星中，太陽只是其中的一顆普通恒星。那么，是否在太陽系外也有適合居住的行星?
“太陽系中，宜居帶大概位于0.84～1.77個(gè)天文單位(天文單位，天文學(xué)中距離的基本單位，長度約等于地球跟太陽的平均距離)，即大致在金星軌道到火星軌道之間。同個(gè)原理，我們?cè)谔栂低獾母邇A角行星系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬，發(fā)現(xiàn)了2到3顆宜居行星，也是圍繞同一顆恒星運(yùn)動(dòng)。”經(jīng)過半年研究，季江徽和他的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)高傾角行星系統(tǒng)中可能存在宜居的類地行星，數(shù)量在2到3顆左右。科學(xué)家如何尋找“備用地球”
實(shí)際上，這些神秘的“備用地球”并不容易被觀察到。為了找到它們，現(xiàn)在幾乎是全球總動(dòng)員。
據(jù)季江徽介紹，目前最常用的有兩種搜尋方法：視向速度法和掩星法。所謂視向速度法，其原理是，類地行星本身不發(fā)光，它是反射恒星的光，盡管發(fā)出的光很微弱，但由于行星大氣成分的不同，其光譜的周期會(huì)發(fā)生變化，通過對(duì)變化譜線的測(cè)定，我們就可以確定“備用地球”是否存在。
掩星法則不同，它的原理是因?yàn)椤皞溆玫厍颉睍?huì)圍著恒星轉(zhuǎn)，從地球的角度看，在旋轉(zhuǎn)的一個(gè)周期內(nèi)一定有把恒星“擋住”的時(shí)候，天文學(xué)家通過測(cè)量恒星暗下來的光度，就可以估算出這顆行星的大小和質(zhì)量，而兩次“擋住”的間隔就是“備用地球”的軌道周期，同時(shí)光譜儀將測(cè)出行星的溫度、亮度和質(zhì)量，進(jìn)而考察是否有水、氧氣等。
目前最大的探測(cè)“備用地球”的項(xiàng)目就是開普勒探測(cè)計(jì)劃。2009年3月，美國國家航空航天局將用于尋找“備用地球”的空間望遠(yuǎn)鏡“開普勒”送進(jìn)了太空軌道，開始對(duì)大量的恒星進(jìn)行探測(cè)，尋找與地球相似的星球。而歐洲2006年底發(fā)射的柯洛衛(wèi)星，收集遙遠(yuǎn)行星的信息，探測(cè)宇宙恒星震動(dòng)，也是“備用地球”搜索的先行者。
未來，天上地上的“天眼”都越來越多地關(guān)注系外“備用地球”。“備用地球”其實(shí)有很多
前不久公布的“開普勒22b”被認(rèn)為是地球的孿生兄弟，那我們是否有機(jī)會(huì)移民上去?季江徽笑著說，即使人類將來發(fā)明出接近光速的太空船，到達(dá)那里也要很長很長時(shí)間，“開普勒22b”距離我們有600光年遠(yuǎn)呢。
“我們乘什么進(jìn)行星際移民是個(gè)問題。”季江微說，不到萬不得已，沒有必要進(jìn)行星際移民。“要進(jìn)行星際移民，肯定是太陽變成了紅巨星，它要吞噬地球了。所以，大家才紛紛逃離地球。”
[關(guān)鍵詞]聚合物基復(fù)合材料 航空航天 創(chuàng)新型人才 教學(xué)實(shí)踐 考核方式
中圖分類號(hào)：G642.0； TB332 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
先進(jìn)聚合物基復(fù)合材料由于質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，已成為航空航天等領(lǐng)域具有戰(zhàn)略性的關(guān)鍵材料之一，近年來其應(yīng)用、科學(xué)與技術(shù)呈現(xiàn)出突飛猛進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)[1，2]。2006年1月國家提出了在2020年建成創(chuàng)新型國家，實(shí)現(xiàn)科技發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展有力支撐的建設(shè)目標(biāo)，其中培養(yǎng)和造就創(chuàng)新型人才，特別是創(chuàng)新型工程科技人才是重中之重[3，4]。
以往的教學(xué)方式，注重基本概念、基本理論和基本技能的講授，考核也主要是閉卷答題，對(duì)學(xué)生關(guān)于知識(shí)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和在實(shí)踐中自覺運(yùn)用知識(shí)的積極能動(dòng)性引導(dǎo)不足，不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性意識(shí)。針對(duì)這一問題，筆者所在的北京航空航天大學(xué)復(fù)合材料團(tuán)隊(duì)結(jié)合50多年的教學(xué)科研經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，就如何適應(yīng)創(chuàng)新型國家戰(zhàn)略發(fā)展需求，培養(yǎng)高素質(zhì)的復(fù)合材料創(chuàng)新人才問題，開展了《聚合物基復(fù)合材料及其成型工藝》課程改革。其中課程考核是教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生潛能、個(gè)性和創(chuàng)造性等的培養(yǎng)具有重要作用。
考核方式的改革
聚合物基復(fù)合材料是一門誕生于上世紀(jì)50年代的新興工程學(xué)科方向課程，相對(duì)于傳統(tǒng)材料，它的理論、方法及技術(shù)處于不斷更新與發(fā)展階段，同時(shí)該材料涉及的學(xué)科知識(shí)很廣，包括高分子物理、高分子化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、材料測(cè)試方法、材料力學(xué)等，具有多學(xué)科交叉融合、知識(shí)更新快、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此，在教學(xué)大綱的指導(dǎo)原則下，結(jié)合復(fù)合材料學(xué)科方向的以上特點(diǎn)，首先確定了《聚合物基復(fù)合材料及其成型工藝》課程考核方式改革的核心內(nèi)容。選取先進(jìn)聚合物基復(fù)合材料在航空航天應(yīng)用中的四種典型案例，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)所選對(duì)象的結(jié)構(gòu)、使用等設(shè)計(jì)要求[5]，綜合分析其原材料選擇、工藝制訂和性能分析各環(huán)節(jié)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)和技術(shù)的融會(huì)貫通理解能力，提升運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決實(shí)際問題的能力。
1.改革內(nèi)容
在原有教學(xué)內(nèi)容基本講授完畢后，對(duì)應(yīng)于課堂講授的重要知識(shí)點(diǎn)，以復(fù)合材料在飛行器結(jié)構(gòu)上的典型應(yīng)用為實(shí)例，對(duì)其應(yīng)用情況和結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行綜合評(píng)述，然后讓學(xué)生自由選擇一個(gè)實(shí)例，通過課外自學(xué)、資料調(diào)研、小組討論等途徑，對(duì)原材料選擇、制備工藝設(shè)計(jì)、性能測(cè)試評(píng)價(jià)三個(gè)方面進(jìn)行細(xì)致分析。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)用的可靠性、材料質(zhì)量的穩(wěn)定性、表征分析的有效性和完備性，以及成本效率等因素，對(duì)所選材料、工藝和性能指標(biāo)等進(jìn)行可行性論證和評(píng)價(jià)。
首先讓學(xué)生形成2～3人的小組，利用課余時(shí)間根據(jù)所選擇的實(shí)例進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研，每個(gè)人調(diào)研的內(nèi)容應(yīng)各有側(cè)重點(diǎn)，然后進(jìn)行討論和匯總，撰寫可行性論證報(bào)告，該環(huán)節(jié)在一周內(nèi)完成。然后教師對(duì)報(bào)告進(jìn)行評(píng)閱，總結(jié)報(bào)告存在的問題。最后教師在課堂上對(duì)所涉及的應(yīng)用案例進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和講解，對(duì)比較集中的問題進(jìn)行分析，并挑選報(bào)告撰寫的比較優(yōu)秀的小組在課堂上闡述撰寫的思路和過程。
撰寫形成的典型復(fù)合材料應(yīng)用可行性論證報(bào)告是考核學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力的主要依據(jù)，其內(nèi)容應(yīng)包括：（1）復(fù)合材料結(jié)構(gòu)使用要求及國內(nèi)外應(yīng)用情況；（2）復(fù)合材料原材料選擇；（3）復(fù)合材料制造工藝設(shè)計(jì)與制造方案評(píng)估；（4）復(fù)合材料關(guān)鍵性能測(cè)試及評(píng)價(jià)。報(bào)告內(nèi)容的安排上要求具有條理性和邏輯性，給出選定材料和方案的分析判定依據(jù)，并要求具有可操作性。在報(bào)告格式上要求符合學(xué)術(shù)規(guī)范，適當(dāng)引用參考文獻(xiàn)。
2.可行論證報(bào)告考核要求
依據(jù)先進(jìn)聚合物基復(fù)合材料近年來的前沿發(fā)展和國家需求，結(jié)合筆者所在教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)已有基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)經(jīng)驗(yàn)，突出航空航天特色，在課程改革中選定：大型客機(jī)機(jī)翼上下壁板及中央翼盒上下壁板、超音速飛機(jī)機(jī)翼縱橫加筋壁板、大型客機(jī)機(jī)頭雷達(dá)罩及升降舵壁板、衛(wèi)星主承力筒等作為研究對(duì)象。學(xué)生依據(jù)所選結(jié)構(gòu)對(duì)象的應(yīng)用要求，就原材料、工藝和性能展開可行性論證分析，形成報(bào)告。報(bào)告的具體考核要求如下：
（1）復(fù)合材料典型應(yīng)用案例分析：闡述所選對(duì)象的結(jié)構(gòu)形式、承載要求、功能特性、使用環(huán)境等；
（2）復(fù)合材料原材料選擇：主要對(duì)增強(qiáng)體、樹脂基體、夾芯材料等的主要類型、工藝及性能特點(diǎn)及其匹配關(guān)系進(jìn)行對(duì)比分析，按照性能滿足應(yīng)用要求的原則，同時(shí)考慮工藝和成本因素，初選出幾種材料體系；
（3）復(fù)合材料制備工藝設(shè)計(jì)：依據(jù)材料工藝性表征評(píng)價(jià)方法，分析所選結(jié)構(gòu)對(duì)象的可制造性，主要包括工藝方法對(duì)所選對(duì)象結(jié)構(gòu)形式的制造質(zhì)量控制難度和制造周期兩個(gè)方面，結(jié)合材料體系的物理化學(xué)行為分析，確定成型、固化方法、工藝流程，對(duì)比不同方法在制造質(zhì)量穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)靈活性、實(shí)施成本、批量適用性等方面的特點(diǎn)，再詳細(xì)分析工藝參數(shù)、工裝設(shè)備、缺陷控制等因素，確定工藝優(yōu)化方案；
（4）復(fù)合材料性能測(cè)試評(píng)價(jià)：結(jié)合復(fù)合材料結(jié)構(gòu)服役特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，針對(duì)所選材料體系組成和各向異性特征，確定復(fù)合材料的力學(xué)、功能、環(huán)境使用性能等的測(cè)試方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)；
（5）論證報(bào)告結(jié)論：綜合分析所選材料體系、工藝方案及性能指標(biāo)的科學(xué)性、關(guān)聯(lián)性和工程可實(shí)施性，對(duì)于可能存在的難點(diǎn)或關(guān)鍵問題給予評(píng)述，并提出分析和解決的方法。
改革效果與體會(huì)
針對(duì)學(xué)生撰寫的報(bào)告，教師依據(jù)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握、運(yùn)用能力，以及分析、闡述問題的邏輯性和科學(xué)性進(jìn)行評(píng)分，占總成績(jī)的30%，選出優(yōu)秀報(bào)告作為范例，并總結(jié)學(xué)生在分析中存在的問題，在課堂上對(duì)所涉及的應(yīng)用案例進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和講解，使學(xué)生深入理解所學(xué)知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性和貫通性，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)分析、解決問題的自覺性和主動(dòng)性。
通過兩年的教學(xué)改革和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，這種考核方式有效激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，不僅學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、發(fā)散思維、逆向思維能力、文獻(xiàn)調(diào)研能力、溝通表達(dá)能力、隨機(jī)應(yīng)變能力等方面得到了培養(yǎng)和提高，而且學(xué)生養(yǎng)成了主動(dòng)學(xué)習(xí)和互動(dòng)學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。從可行性論證報(bào)告的成績(jī)看，兩年中優(yōu)和良的總比例占到了70%～90%，說明了學(xué)生的認(rèn)真態(tài)度和積極性。通過與學(xué)生的座談，了解到學(xué)生對(duì)考核方式的改革反映良好，認(rèn)為該環(huán)節(jié)對(duì)課堂知識(shí)的理解和運(yùn)用起到了很好的促進(jìn)作用。這一考核方式改革導(dǎo)向，使學(xué)生對(duì)復(fù)合材料基本知識(shí)的理解變得生動(dòng)和深刻，提高了在實(shí)踐中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問題的綜合能力，并且利于學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)和約束作用，以及對(duì)知識(shí)體系的有機(jī)性理解與融會(huì)貫通，是一種創(chuàng)新型工程科技人才培育的考核新模式，為“兩領(lǐng)”人才成長及其素質(zhì)提升提供了有益的探索。
另外，通過學(xué)生反饋和論證報(bào)告的總結(jié)評(píng)述，教師可掌握課堂教學(xué)效果，便于改進(jìn)教學(xué)方法，更新教學(xué)內(nèi)容，提高素質(zhì)教育的教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)可以更客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合能力，判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，使教和學(xué)兩者得到有機(jī)結(jié)合。顯著提高了學(xué)生將理論知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合、專業(yè)知識(shí)與專業(yè)技能相貫通的學(xué)習(xí)意識(shí)，培養(yǎng)和增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、綜合分析，以及運(yùn)用知識(shí)解決問題的創(chuàng)新能力。
根據(jù)已有的改革成果和體會(huì)，下一步準(zhǔn)備結(jié)合復(fù)合材料技術(shù)和應(yīng)用的最新發(fā)展趨勢(shì)，豐富典型實(shí)例中涉及的內(nèi)容，不局限于復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，而擴(kuò)大到能源、交通、建筑等方面，如大型復(fù)合材料風(fēng)電葉片、復(fù)合材料車身、復(fù)合材料船體等，從而進(jìn)一步擴(kuò)展學(xué)生思路，豐富教學(xué)內(nèi)容。
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在本次編號(hào)為STS-134的任務(wù)中，奮進(jìn)號(hào)將搭載著六名宇航員為國際空間站輸送去價(jià)值20億美元的太空實(shí)驗(yàn)設(shè)施。執(zhí)行本次飛行任務(wù)的六名宇航員分別是：指揮官凱利(Mark Kelly)、宇航員約翰遜(Greg H. Johnson)、歐洲航天局宇航員維托利(Roberto Vittori)與美國宇航局航天專家查米托夫(Greg Chamitoff)、費(fèi)斯特爾(Andrew Feustel)與費(fèi)克(Mike Fincke)。在本次發(fā)射之后，阿特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)計(jì)劃于六月進(jìn)行其最后一次飛行任務(wù)，之后美國的航天飛機(jī)將全部退役。
此次奮進(jìn)號(hào)將為國際空間站運(yùn)送名為阿爾法磁譜儀2的設(shè)備，阿爾法磁譜儀2將被安放至國際空間站，用于探索反物質(zhì)，暗物質(zhì)和宇宙射線等問題。反物質(zhì)和暗物質(zhì)是兩種神秘物質(zhì)，從理論上講應(yīng)當(dāng)存在，但目前為止又找不到其存在的真憑實(shí)據(jù)，而阿爾法磁譜儀項(xiàng)目的主要目的就是找到它們。這一項(xiàng)目由美國麻省理工學(xué)院華裔諾貝爾獎(jiǎng)獲得者丁肇中負(fù)責(zé)，包括中國科學(xué)家在內(nèi)的全球600多名科研人員參與了這一項(xiàng)目。
據(jù)了解，奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)(STS Endeavour OV-105)是美國國家航空航天局(NASA)肯尼迪太空中心(KSC)旗下，第五架實(shí)際執(zhí)行太空飛行任務(wù)的航天飛機(jī)，首次飛行是在1992年5月7日?qǐng)?zhí)行編號(hào)為STS-49號(hào)的任務(wù)，奮進(jìn)號(hào)是美國航天飛機(jī)之中首架以公開征名競(jìng)賽的方式由美國中小學(xué)生決定名稱的航天飛機(jī)，以18世紀(jì)英國探險(xiǎn)家詹姆斯?庫克的考察船的名字命名。高36.6米，寬23.4米，重71噸，造價(jià)超過20億美元。
據(jù)英國新科學(xué)家雜志報(bào)道，美國宇航局“奮進(jìn)號(hào)”航天飛機(jī)還攜帶了一個(gè)與眾不同的貨物進(jìn)入太空――嬰兒魷魚。
這并不是宇航員想改變他們的食譜，而是魷魚能幫助科學(xué)家更好地理解“有益細(xì)菌”在微重力太空環(huán)境下的行為特征。美國蓋恩斯維爾市佛羅里達(dá)州大學(xué)的杰米-福斯特(Jamie Foster)負(fù)責(zé)進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，他希望證實(shí)有益細(xì)菌在太空環(huán)境是否會(huì)“變壞”？
目前，科學(xué)家已知疾病細(xì)菌如果發(fā)送至太空，它們將生長得更快，并變得更加致命有毒。2006年，航天飛機(jī)攜帶沙門氏菌進(jìn)入太空，當(dāng)它們返回地球時(shí)，其毒性已增至3倍，很可能可直接殺死正常的老鼠。同時(shí)，大腸桿菌在太空環(huán)境中也會(huì)出現(xiàn)毒性增強(qiáng)的現(xiàn)象。
然而以上實(shí)驗(yàn)均是聚焦于有害細(xì)菌，福斯特說：“這是首次關(guān)注有益細(xì)菌在太空環(huán)境中的變化。”
魷魚是一種頭足類動(dòng)物，這是一支高智商物種，其中還包括：章魚和墨魚。此前科學(xué)家未曾將魷魚發(fā)送到太空環(huán)境中。
福斯特現(xiàn)已安排將短尾魷魚發(fā)送至太空，短尾魷魚是一種太平洋物種，身體內(nèi)可攜帶叫做費(fèi)氏弧菌的細(xì)菌，當(dāng)幼體魷魚孵化之后，這些繞圈便寄居在它們體內(nèi)的發(fā)光器官。同時(shí)，魷魚使用這些細(xì)菌產(chǎn)生光線，照亮身體下方海域，從而確保魷魚不會(huì)進(jìn)入一個(gè)明顯的陰影區(qū)域。
這是一種典型的互利共生現(xiàn)象，魷魚和費(fèi)氏弧菌能彼此合作共生受益。人類與細(xì)菌也具有類似的關(guān)系，有助于形成人體免疫系統(tǒng)和消化系統(tǒng)，但與人類息息相關(guān)的數(shù)千種細(xì)菌并非都是有益的。
關(guān)鍵詞：增材制造；航空航天領(lǐng)域；發(fā)展現(xiàn)狀
1 金屬增材制造的種類和原理
金屬增材制造（Additive Manufacturing，簡(jiǎn)稱AM）技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)的鑄、鍛、焊等熱加工“等材成形”技術(shù)及車、銑、磨等冷加工“減材成形”技術(shù)的一種全新的制造方法，是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除-切削加工技術(shù)，是一種自下而上的制造方法[2]。它是融合了計(jì)算機(jī)軟件、材料、機(jī)械、控制等多學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性、綜合性的技術(shù)。增材制造按照不同的加工方法可分為激光增材制造、電子束增材制造、電弧增材制造等，有的加工方法仍可細(xì)化成兩種或多種不同的具體方式。下面將對(duì)各種不同增材制造方法的原理和特點(diǎn)進(jìn)行闡述，并對(duì)各自的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹。
2 激光增材制造
激光增材制造分為激光選區(qū)熔化技術(shù)和激光直接沉積技術(shù)，激光選區(qū)熔化成形技術(shù)原理：它是以激光作為熱源，一層一層熔化金屬粉末，直接制造出近形的金屬零件。
激光快速成形技術(shù)打破了傳統(tǒng)材料去除或變形加工成形方法的限制，利用“離散+堆積”的材成形思想，通過同步送粉（送絲）或激光熔覆數(shù)字化成形一步實(shí)現(xiàn)工件的精確成形；屬近凈成形制造技術(shù)。激光直接沉積技術(shù)是在快速原型技術(shù)和激光熔覆技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種先進(jìn)制造技術(shù)。該技術(shù)是基于離散/堆積原理，通過對(duì)零件的三維CAD模型進(jìn)行分層處理，獲得各層截面的二維輪廓信息并生成加工路徑，在惰性氣體保護(hù)環(huán)境中，以高能量密度的激光作為熱源，按照預(yù)定的加工路徑，將同步送進(jìn)的粉末或絲材逐層熔化堆積，從而實(shí)現(xiàn)金屬零件的直接制造與修復(fù)。
約翰霍普金斯大學(xué)、賓州大學(xué)和MTS 公司開發(fā)出一項(xiàng)大功率CO2激光 “鈦合金的柔性制造”技術(shù)，并成立AeroMet公司。該公司的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)具有高性能、大體積鈦合金零件的制造，尤其是大型整體加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)鈦合金零件的快速成形。公司的主要研究方向?yàn)檐娛骂I(lǐng)域的航空航天用鈦合金部件的激光增材制造。該公司制造的鈦合金零部件已實(shí)現(xiàn)裝機(jī)使用。已使用零件分別為F-22戰(zhàn)斗機(jī)的某接頭、F-18戰(zhàn)斗機(jī)的翼跟加強(qiáng)板的連接吊環(huán)和起落架連接桿。其中，F(xiàn)-22的接頭件能夠達(dá)到要求疲勞壽命的兩倍以上，翼根加強(qiáng)筋達(dá)到要求疲勞壽命的四倍以上，起落架連桿疲勞壽命超過原件的30%。
美國Sandia國家實(shí)驗(yàn)室的Griffith研究組提出以激光熔覆沉積成形為基礎(chǔ)的激光凈成形（Laser Engineered Net Shaping）技術(shù)，并將此技術(shù)用于修復(fù)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件。研究的材料種類包括不銹鋼、鈦合金、高溫合金等，成型件的強(qiáng)度和塑性均比鍛造件得到顯著地提高。研究小組還通過對(duì)控制軟件的研究和改進(jìn)，將加工精度提升了一個(gè)等級(jí)。其水平方向加工精度達(dá)到0.05mm，垂直方向加工精度達(dá)到0.4mm，加工后零件的表面光潔度達(dá)到6.25μm。但是成型精度的提高會(huì)影響到成形效率。特別值得一提的是，研究組通過改變金屬粉末的成分，實(shí)現(xiàn)了材料成分在一個(gè)零件上的梯度變化，從而使得零件的不同部位具有了不同的力學(xué)性能，這就為零件的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了一種新的方法。
國內(nèi)的增材制造相關(guān)研究雖然起步較晚，但是一些相關(guān)的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)已有異軍突起之勢(shì)，在某些方面甚至達(dá)到國內(nèi)外領(lǐng)先的地步。西北工業(yè)大學(xué)的黃衛(wèi)東教授的團(tuán)隊(duì)在快速原型制造技術(shù)的基礎(chǔ)上提出了激光增材制造技術(shù)的研究思路，進(jìn)行了相關(guān)的研究探索。并成功運(yùn)用激光立體成形技術(shù)制造出了大型飛機(jī)的鈦合金翼梁緣條和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫合金空心葉片，綜合力學(xué)性能優(yōu)于同等條件下的鍛件。北京航空航天大學(xué)的王華明教授采用激光增材技術(shù)制造出大尺寸金屬零件，并應(yīng)用于新型飛機(jī)的研制過程中，不但提高了飛機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而且大大縮短了飛機(jī)的研制周期，并于2012年獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
但是激光增材制造也存在一些問題[3]。比如：球化現(xiàn)象、裂紋敏感性、殘余應(yīng)力等，而且設(shè)備較昂貴、能量利用率低、低熔點(diǎn)金屬材料的受熱變形、速度與精度之間的矛盾等問題也尤為突出。尤其對(duì)鋁合金而言，由于液態(tài)鋁的光反射率很高，激光照射在液體表面大部分反射掉，導(dǎo)致其能量損失嚴(yán)重；而且鋁合金熔點(diǎn)較低，激光的能量密度很高，對(duì)大型薄壁零件或者殼體增材時(shí)，翹曲變形較嚴(yán)重。
3 電子束增材制造
電子束增材制造分為熔絲沉積成形和電子束選區(qū)熔化成形，電子束熔絲沉積技術(shù)又稱為電子束自由成形制造技術(shù)（Electron Beam Freeform Fabrication，EBF）。在真空環(huán)境中，電子束轟擊金屬表面形成熔池，金屬絲材通過送絲裝置送入熔池并熔化，同時(shí)熔池按照預(yù)先規(guī)劃的路徑運(yùn)動(dòng)，熔池金屬逐層凝固堆疊，達(dá)到致密的冶金結(jié)合，從而制造出金屬毛坯件，最后進(jìn)行表面精加工和熱處理。特點(diǎn)：沉積效率高、真空環(huán)境有利于零件的保護(hù)、內(nèi)部質(zhì)量好、可實(shí)現(xiàn)多功能加工。電子束選區(qū)熔化成形技術(shù)[4]（Electron beam selective melting， EBSM）的工藝原理。先在鋪粉平面上鋪展一層粉末并壓實(shí)；然后，電子束在計(jì)算機(jī)的控制下按照斷面輪廓的信息進(jìn)行有選擇的熔化，層層堆積，直至整個(gè)零件全部熔化完成；最后，去除多余的粉末得到所需的三維零件。特點(diǎn)：成形精度高，成形件表面質(zhì)量較好，光潔度較好，可用于近成型增材制造。
Calcam公司[5]采用電子束熔絲沉積增材制造技術(shù)，通過對(duì)工藝參數(shù)和控制系統(tǒng)的把控，制造出了綜合力學(xué)性能優(yōu)于鍛件的TC4鈦合金葉輪部件，并成功應(yīng)用于某型飛機(jī)上。
2001年瑞典的Arcam公司成立以來，以電子束增材制造技術(shù)在粉末近凈成形精度、效率、成本和力學(xué)性能等方面具有的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)它的研究很快成為了國外科學(xué)前沿的研究熱點(diǎn)。德國紐倫堡大學(xué)、英國華威大學(xué)、美國北卡羅萊納大學(xué)以及美國波音公司、Synergeering集團(tuán)、德國FAruth公司、瑞典VOLVO公司等都陸續(xù)開展了相關(guān)的研究。美國Sciaky公司聯(lián)合Lockheed Martin、Boeing公司等也在同時(shí)期合作開展了研究，成形鈦合金時(shí)，最大成形速度可達(dá)18kg/h，力學(xué)性能滿足適航要求。意大利AVIO公司[8]采用其自行制造設(shè)備開發(fā)出航空發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜TiAl基合金構(gòu)件，并成功應(yīng)用在新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)上。
2006年北京航空制造工程研究所開始對(duì)電子束熔絲沉積成形技術(shù)進(jìn)行深入研究。設(shè)計(jì)并制造了國內(nèi)首臺(tái)電子束熔絲沉積成形設(shè)備，對(duì)TC4、TC18、TA15、等鈦合金以及A100超高強(qiáng)度鋼的力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。研制了大量鈦合金零件和試驗(yàn)件。2012年，采用電子束熔絲成形制造的鈦合金零件在國內(nèi)飛機(jī)結(jié)構(gòu)上率先實(shí)現(xiàn)了裝機(jī)應(yīng)用。
目前電子束增材制造仍面臨著一系列技術(shù)問題，吹粉、球化現(xiàn)象、變形及殘余應(yīng)力控制、表面粗糙度等。而且，電子束增材設(shè)備十分昂貴，設(shè)備維護(hù)成本較高。因?yàn)殡娮邮庸ば枰婵毡Ｗo(hù)，所以其制造周期較長。對(duì)輕合金薄壁件的增材制造而言，同樣存在著變形嚴(yán)重的難題。
4 其他增材制造方法
4.1 電弧增材制造
電弧增材制造又叫做形狀金屬沉積（shaped metal deposition SMD）技術(shù)。它采用的是鎢級(jí)氣體保護(hù)焊技術(shù)和高密度絲材。工件在保護(hù)氣環(huán)境下被層層疊加制造，同時(shí)焊接機(jī)器人直接由電腦CAD模型控制。通常情況下，精度和表面質(zhì)量都不如激光或電子束增材制造。但是，它可以制造大到1m3的工件并且沉積速率可以達(dá)到1kg/h。因此，高速的電弧增材制造大型高密度部件的能力在這方面使得它比其他方法具有巨大優(yōu)勢(shì)。
英國謝菲爾德大學(xué)的貝恩等人用六軸聯(lián)動(dòng)的機(jī)器人在兩軸的平臺(tái)上對(duì)銅絲材進(jìn)行電弧增材制造，獲得了厚度為20mm的箱體坯件。組織性能接近同等條件下激光增材的性能。
天津大學(xué)的尹玉環(huán)等人使用TIG電弧作為熱源對(duì)5356鋁合金零件的增材成形進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明：同一層成形時(shí)通過對(duì)道次間冷卻時(shí)間的控制可以獲得較好的增材成形效果，而對(duì)整個(gè)成形件而言不同層之間冷卻時(shí)間的合理控制對(duì)獲得良好的增材成形效果也起著至關(guān)重要的作用。還發(fā)現(xiàn)在后續(xù)焊接中采用不同的焊接速度雖然可以有效的控制熱輸入量，但是如果焊接速度的差異過大將導(dǎo)致增材成形過程的穩(wěn)定性變差。
華中科技大學(xué)的王桂蘭[7]等研究了電磁場(chǎng)對(duì)電弧熔積快速成形溫度場(chǎng)及參與應(yīng)力的影響，研究結(jié)果表明：添加磁場(chǎng)之后，成形件表面溫度場(chǎng)各溫度區(qū)域范圍增大，熔積層表面熱循環(huán)峰值溫度升高，冷卻速度降低，成形件表面的縱向和橫向殘余應(yīng)力均減小。
電弧增材制造也存在一些不可回避的難題[8]：吹粉和球化現(xiàn)象嚴(yán)重造成成形穩(wěn)定性差、成形材料種類的局限性、成型零件易發(fā)生開裂和變形綜合力學(xué)性能較差、組織差異大和需要較多的后期精加工等。
4.2 超聲增材制造
超聲增材制造Ultrasonic additive manufacturing（UAM）作為一種固態(tài)金屬成形加工方式，它是運(yùn)用超聲波焊接方法，通過周期性的機(jī)械操作，將多層金屬帶加工成三維形狀，最后成形為精確的金屬部件。下面是滾軸式超聲焊接系統(tǒng)，它是由兩個(gè)超聲傳感器和一個(gè)焊接觸角組成，傳感器的振動(dòng)傳遞到磁盤型的焊接觸角上，能夠在金屬帶與基板之間進(jìn)行周期性的超聲固態(tài)焊接，進(jìn)而觸角的連續(xù)滾動(dòng)將金屬帶焊在基板上。這種技術(shù)能夠使鋁合金、銅、不銹鋼和鈦合金達(dá)到高密度的冶金結(jié)合。若將它與切削加工做比較，UAM可以做出深縫、空穴、格架和蜂巢式內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及其他的傳統(tǒng)的切削加工無法加工的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
5 展望
增材制造技術(shù)經(jīng)過二三十年的探索發(fā)展，目前正處于蒸蒸日上的時(shí)期，一方面期待在技術(shù)上有新的突破，提高增材制造在材料、精度和效率上的要求；另一方面是基于現(xiàn)有技術(shù)的新應(yīng)用，拓寬增材制造的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。相信在不久的將來，一定能看到增材制造技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的更大范圍的應(yīng)用。
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制造業(yè)
在3D打印發(fā)展之初，其應(yīng)用僅局限在原型制作或工藝品打印。隨著3D打印技術(shù)的日趨成熟，在汽車、航空、醫(yī)療、教育、電子消費(fèi)品等領(lǐng)域有了更為廣泛的應(yīng)用。其中3D打印在航空和汽車領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，而生物醫(yī)療則成為了最近3D打印研究的熱門領(lǐng)域。
汽車行業(yè)
汽車制造商可以算作是增材制造技術(shù)的最早使用者之一，過去幾十年汽車制造商多將3D打印技術(shù)應(yīng)用于小批量原型制造。最近幾年，各大汽車制造商開始加大3D打印技術(shù)使用步伐，向更高價(jià)值的應(yīng)用轉(zhuǎn)變，3D打印在汽車行業(yè)的應(yīng)用正在從用于最終檢查和設(shè)計(jì)驗(yàn)證的相對(duì)簡(jiǎn)單的概念模型，演進(jìn)到用于測(cè)試車輛、發(fā)動(dòng)機(jī)和平臺(tái)的功能性部件。目前，汽車行業(yè)是3D打印的原型零部件的主要生產(chǎn)者，每年汽車行業(yè)將生產(chǎn)超過10萬件原型零部件和添加制造的模具。
航空航天
3D打印技術(shù)特別是金屬直接快速成形工藝成為航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用熱點(diǎn)，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低、減重（輕量化）等方面。
由于航空航天設(shè)備所需要的零部件往往都是一些需要單件定制的小部件，如果運(yùn)用傳統(tǒng)工藝制作勢(shì)必會(huì)存在制作周期過長、成本過高的問題。3D打印工藝制造速度快，成型后的近形件僅需少量后續(xù)機(jī)加工，可以顯著縮短零部件的生產(chǎn)周期，滿足對(duì)航空航天產(chǎn)品的快速響應(yīng)要求。3D打印加工過程的材料利用率很高，成形過程無需專用模具、工具和夾具，可以節(jié)省制造航空航天裝備零部件所需的昂貴原材料，顯著降低制造成本。
金屬零件直接成形時(shí)的快速凝固特征可提高零件的機(jī)械性能和耐腐蝕性，與傳統(tǒng)制造工藝相比，成形零件可在不損失塑性的情況下使強(qiáng)度得到較大提高。如由激光快速成型技術(shù)打造的一次成型鈦合金的承力能力比普通鍛造、焊接強(qiáng)上近30%。
同時(shí)，3D打印擁有良好的設(shè)計(jì)靈活性和加工柔性。3D打印工藝能夠?qū)崿F(xiàn)單一零件中材料成分的實(shí)時(shí)連續(xù)變化，使零件的不同部位具有不同成分和性能，是制造異質(zhì)材料（如功能梯度材料、復(fù)合材料等）的最佳工藝。航空航天裝備的零部件由于工作環(huán)境的特殊性通常對(duì)材料的性能和成分有著嚴(yán)格甚至苛刻的要求，大量試用各種高性能的難加工材料，而3D打印技術(shù)可以方便地采用高熔點(diǎn)、高硬度的高溫合金、鈦合金等難加工材料。
醫(yī)療行業(yè)
目前醫(yī)療行業(yè)3D打印技術(shù)的應(yīng)用主要有以下幾方面：一是無需留在體內(nèi)的醫(yī)療器械，包括醫(yī)療模型、診療器械、康復(fù)輔具、假肢、助聽器、手術(shù)導(dǎo)板等;二是個(gè)性化永久植入物，使用鈦合金、鈷鉻鉬合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料3D打印骨骼、軟骨、關(guān)節(jié)、牙齒等產(chǎn)品，通過手術(shù)植入人體;三是3D生物打印，即使用含細(xì)胞和生長因子的“生物墨水”，結(jié)合其他材料層層打印出產(chǎn)品，經(jīng)體外和體內(nèi)培育，形成有生理功能的組織結(jié)構(gòu)。
體外醫(yī)學(xué)模型
3D打印模擬器官可以用來檢測(cè)藥物效果，一方面有利于縮短臨床藥物研發(fā)周期，另一方面可以避免潛在的人體試驗(yàn)損害，極大地節(jié)省新藥的研發(fā)費(fèi)用。構(gòu)建3D 模型在手術(shù)設(shè)計(jì)、操作演練等方面具有廣闊的應(yīng)用前景和極高的應(yīng)用價(jià)值。器官或組織的3D 醫(yī)療模型，能夠?qū)⑵鞴倩蚪M織內(nèi)部構(gòu)造的細(xì)節(jié)逼真地顯示出來，使得醫(yī)學(xué)知識(shí)變得更加直觀明了。這種技術(shù)已在整復(fù)外科、口腔科、眼科等領(lǐng)域中的顱骨修復(fù)、下頜骨修復(fù)正形等方面發(fā)揮了積極作用。
3D打印通過復(fù)雜建模可造福外科手術(shù)。醫(yī)生在手術(shù)前可以在患者體外再現(xiàn)體內(nèi)實(shí)際模型，可以通過反復(fù)利用模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，從而減少在真實(shí)手術(shù)中的效率和風(fēng)險(xiǎn)。例如，北京阜外醫(yī)院主要將這一技術(shù)應(yīng)用在心血管介入手術(shù)方面，與比利時(shí)的3D 打印服務(wù)商Materialise 合作，在手術(shù)前提前模擬打印出心臟模型進(jìn)行精準(zhǔn)化訓(xùn)練，從而大大提升手術(shù)的成功率。這種方法對(duì)于先天心臟缺陷的嬰兒好處明顯，因?yàn)閶雰旱钠鞴傧鄬?duì)弱小，手術(shù)就必須有更充分的準(zhǔn)備，也必須非常精細(xì)。
定制化醫(yī)療器械/組織工程
3D打印技術(shù)在助聽器、假肢制造、康復(fù)輔具、骨科手術(shù)個(gè)性化導(dǎo)板、人工關(guān)節(jié)、人工外耳和個(gè)性化種植牙等方面已得到了廣泛應(yīng)用。運(yùn)用3D 打印技術(shù)設(shè)計(jì)和制作的助聽器可滿足個(gè)性化需求。利用3D 打印技術(shù)制造出的假肢也更加符合人體工學(xué)。應(yīng)用金屬打印制作的多孔鈦結(jié)構(gòu)，生物學(xué)表現(xiàn)特性更加合理，具有輕量化，更加符合人體工程學(xué)，從而克服了傳統(tǒng)制造工藝的限制。
傳統(tǒng)牙齒修復(fù)過程相對(duì)復(fù)雜，難以保證精度，返修率高、制作周期長。將3D打印技術(shù)運(yùn)用到義齒修復(fù)中已經(jīng)成為牙科領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的技術(shù)，降低了義齒修復(fù)成本，縮短了制作周期。此外，3D 打印在骨科的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)低成本假肢打印。
人工器官和組織
3D 打印技術(shù)不僅能夠打印醫(yī)療模型、醫(yī)療器械，還可以根據(jù)患者需要打印出相應(yīng)的器官。
3D生物打印使用含細(xì)胞和生長因子的“生物墨水”，結(jié)合其他醫(yī)療材料層層打印出產(chǎn)品，經(jīng)體外和體內(nèi)培育，形成有生長能力功能的組織結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)技術(shù)的推廣與使用有望解決全球面臨的移植組織或器官不足的難題。
美國圣迭戈Organovo將細(xì)胞用作“生物墨汁”，通過3D打印程序制成活性人體組織片，已成功打印出心肌組織、動(dòng)脈血管等。愛丁堡赫瑞瓦特大學(xué)開發(fā)了一種基于瓣膜的雙噴嘴打印機(jī)，配有兩個(gè)“墨盒”，一個(gè)裝著浸在細(xì)胞培養(yǎng)基中的人體胚胎干細(xì)胞，另一個(gè)只有培養(yǎng)基。使用這一打印機(jī)可打印用于組織再生的首例人體胚胎干細(xì)胞以及其他活細(xì)胞的打印。所研發(fā)的3D 打印機(jī)通過控制實(shí)現(xiàn)精確打印速度和墨水流量。
藥劑
3D打印可制造靶向藥物運(yùn)輸超微機(jī)器人。在人體內(nèi)精準(zhǔn)運(yùn)輸藥物的機(jī)器人可以用來提升太近微創(chuàng)手術(shù)、靶向用藥、遠(yuǎn)程感應(yīng)和單細(xì)胞操控技術(shù)的效果和水平。
通過3D 打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)的微型機(jī)器人被設(shè)計(jì)成“鞭毛”的類似物，這樣可以更好地被數(shù)字化操控，從而靈活地將藥物送達(dá)到人體各部。FDA 批準(zhǔn)了美國Aprecia制藥公司首款采用3D打印技術(shù)制備的“左乙拉西坦速溶片”上市。這種藥采用Aprecia公司的ZipDose3D打印技術(shù)生產(chǎn)，內(nèi)部呈現(xiàn)多空狀，內(nèi)表面及高，可在短時(shí)間內(nèi)被很少的水融化，用分層打印制備藥物制劑取代傳統(tǒng)的壓片技術(shù)，使得含水流體將多層粉狀藥劑結(jié)合在一起。
主要企業(yè)
3D 打印的核心專利大多被設(shè)備廠商掌握，因此在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中設(shè)備廠商占據(jù)主導(dǎo)地位。隨著專利陸續(xù)到期，設(shè)備廠商的地位必然會(huì)受到?jīng)_擊。近年來，3D 打印行業(yè)整合加劇，其中以3D Systems 和Stratasys 的整合路徑最具代表性。3DSystems 采取上下游并購路徑，并購對(duì)象包括服務(wù)商、軟件公司、材料和設(shè)備廠商。Stratasys 的整合路徑以橫向整合為主，如與Objet 的合并和收購MakerBot。通過一系列的整合，設(shè)備企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合方案提供商，加強(qiáng)了對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的整體掌控能力。
全球3D 打印兩大巨頭3D Systems 和Stratasys 生產(chǎn)了全球半數(shù)以上的打印機(jī)，并在近幾年通過兼并收購其他3D 打印企業(yè)不斷擴(kuò)大規(guī)模。另外，一些企業(yè)（如EOS、Envisiontec 等）在各自擅長的領(lǐng)域也有突出表現(xiàn)。除了這些企業(yè)，市場(chǎng)上還有許多提供3D 打印服務(wù)的中小型企業(yè)。
3D Systems
3D Systems公司由3D 打印技術(shù)的發(fā)明者查爾斯?赫爾成立于1986年，位于美國南卡羅來納州羅克希爾，以立體光固化成型技術(shù)（SLA）起家。在此后的二十幾年中依靠基礎(chǔ)專利的優(yōu)勢(shì)，通過并購形成了覆蓋打印材料、打印設(shè)備和打印服務(wù)領(lǐng)域的全產(chǎn)業(yè)模式。
近年來3D Systems已經(jīng)逐漸擺脫了業(yè)績(jī)虧損的狀況，進(jìn)入了盈利增長時(shí)期。自2009年以來，公司營業(yè)收入均保持20%以上的增速，2014 年，公司營業(yè)收入達(dá)到6.54 億美元，凈利潤達(dá)到0.18 億美元。目前在全球范圍內(nèi)擁有近900 名員工。
在外延并購方面，3D Systems動(dòng)作頻頻。在過去的四年中，3D Systems公司已經(jīng)收購了超過45家公司，總金額達(dá)到5.2億美元。2014年，公司通過收購Cimatron、Simbionix、LayerWise、Laser Reproductins 等公司開始進(jìn)軍仿真、航空航天以及醫(yī)療等領(lǐng)域。2015 年3D Systems 收購了無錫易維，加緊了其在中國3D 打印市場(chǎng)的布局。另外，通過收購Bits from Bytes（一家普及型打印設(shè)備提供商），3D Systems也成為消費(fèi)者使用的個(gè)人系統(tǒng)的領(lǐng)先供應(yīng)商，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于教育等領(lǐng)域。
3D Systems 是全球領(lǐng)先的3D 打印解決方案提供商。3D Systems 提供不同種類的產(chǎn)品。個(gè)人產(chǎn)品如Cube、BfB、RapMan 系列，入門級(jí)專業(yè)打印機(jī)V-Flash，專業(yè)打印機(jī)Projet 和Zprinter，以及基于SLA、SLS、SLM 技術(shù)的工業(yè)用打印機(jī)等。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括概念建模、快速原型設(shè)計(jì)及制造等。3D Systems 提供7 種3D 打印解決方案，包括光固化快速成形和激光燒結(jié)、聚合物成型以及用于個(gè)人打印機(jī)技術(shù)FDM等。公司在3D 打印領(lǐng)域擁有超過1100 項(xiàng)專利，材料包括塑料、蠟、尼龍、金屬等100 多種材料。
3D Systems產(chǎn)品和服務(wù)的一個(gè)重要發(fā)展是其“創(chuàng)作工具”。3D Systems 率先引入了基于網(wǎng)絡(luò)和基于軟件的工具來簡(jiǎn)化3D 產(chǎn)品的創(chuàng)造。通過對(duì)Vidar 的收購，3D Systems 成為創(chuàng)建三維數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像的領(lǐng)導(dǎo)者。同樣的，通過對(duì)My Robot Nation 的收購，公司迅速打入消費(fèi)產(chǎn)品領(lǐng)域。
3D Systems經(jīng)營兩個(gè)按需生產(chǎn)零件服務(wù)：ProParts 和Quickparts。在按需打印方面，3D Systems 提供Quickparts 和ProParts 服務(wù)。3D Proparts 是一家提供快速成型制造和服務(wù)的企業(yè)，其服務(wù)包括定制支持和項(xiàng)目管理等，于2009 年被3D Systems 收購。QuickParts于2011年2月被3D Systems收購，是一個(gè)小批量的生產(chǎn)商。
Stratasys
Stratasys由Scott Crump于1989年在美國明尼蘇達(dá)州成立，并于1994年在納斯達(dá)克上市。Stratasys專注于熔融沉積成型（FDM）技術(shù)的研究及開發(fā)，并成功打造出Dimension、uPrint 和Fortus 三個(gè)品牌。其中，Dimension憑借高性價(jià)比，成為全球最暢銷的3D打印機(jī)系列之一。與3D Systems 相同，Stratasys的營業(yè)收入也在近年來保持快速增長，2014年公司營業(yè)收入達(dá)到7.5億美元。
Stratasys 在近4 年來的并購浪潮中同樣大動(dòng)作頻出，如以14 億美元收購以色列3D 打印系統(tǒng)提供商Object 公司;以4 億美元收購桌面級(jí)3D 打印設(shè)備生產(chǎn)商MakerBot;1 億美元收購CAD 設(shè)計(jì)師社區(qū)Grabcad。隨著各類企業(yè)的并購，Stratasys的3D打印領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈在不斷完善。
Stratasys主要經(jīng)營3D打印設(shè)備和打印材料，這兩項(xiàng)合計(jì)占其收入的85%。公司的3D打印設(shè)備包括理念系列、設(shè)計(jì)系列和生產(chǎn)系列三個(gè)級(jí)別，同時(shí)公司還制造專門用于牙科的3D 打印機(jī)。在打印材料領(lǐng)域，現(xiàn)在能夠生產(chǎn)超過130種的打印材料，其中包括100種的光聚物和10多種的熱塑性塑料打印材料。
ExOne
Exone也是3D打印全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，成立于2012年，使用麻省理工學(xué)院提供的粉末噴墨三維打印（Inkjet3DP）。主要提供兩種打印機(jī)，分別使用沙子和金屬材料，可以完成較大尺寸產(chǎn)品的制作。該公司的3D 印刷機(jī)器能夠制造壓鑄模具和特種石英砂、陶瓷的鑄造產(chǎn)品。
Exone 公司共有兩個(gè)系列的產(chǎn)品，分別是S 系列和M 系列。S 系列的產(chǎn)品主要用于工業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)澆鑄所用的鑄型，代表性的產(chǎn)品有S Max、S Print。M 系列的3D 打印機(jī)主要用于直接打印可以使用的零件或是終端產(chǎn)品，代表性產(chǎn)品為M Flex 和M Lab。前三者都是工業(yè)用打印機(jī)，M Lab 是科研人員專用的打印機(jī)，屬于專業(yè)用途。
Exone 主要的客戶集中在航天、汽車、重型設(shè)備、能源等行業(yè)。該公司還提供耗材和零件、服務(wù)、培訓(xùn)和技術(shù)支持，通過位于美國、德國、日本的生產(chǎn)服務(wù)中心（PSCs）來對(duì)其客戶進(jìn)行生產(chǎn)前合作與定制服務(wù)。
RepRap
RepRap 是一種三維打印機(jī)原型機(jī)，它具有一定程度的自我復(fù)制能力，能夠打印出大部分其自身的（塑料）組件。RepRap 是（replicating rapid prototyper）的縮寫。
這種原型機(jī)從軟件到硬件各種資料都是免費(fèi)和開源的，都在自由軟件協(xié)議GNU 通用公共許可證GPL 之下。
至目前為止，RepRap 項(xiàng)目已經(jīng)了四個(gè)版本的3D 立體打印機(jī)：2007 年3 月“達(dá)爾文”（Darwin），2009 年10 月“孟德爾”（Mendel），2010 年“Prusa Mendel”和“赫胥黎”（Huxley）。開發(fā)者采用了著名生物學(xué)家們的名字來命名，是因?yàn)椤癛epRap 就是復(fù)制和進(jìn)化”。
由于機(jī)器具有自我復(fù)制能力，能廉價(jià)地傳播RepRap 給個(gè)人和社區(qū)，使他們能夠創(chuàng)建或下載來自互聯(lián)網(wǎng)的復(fù)雜的產(chǎn)品，而不需要昂貴的工業(yè)設(shè)施。
Arcam
瑞典Arcam公司成立于1997年，在斯德哥爾摩證券交易所上市，公司是唯一使用電子光束溶解法（EBM）技術(shù)的增量制造公司，2003年3月第一臺(tái)EBM S12機(jī)器上市，隨后推出基于EBM技術(shù)的改進(jìn)機(jī)型。
Arcam為市場(chǎng)提供EBM 的完整生產(chǎn)鏈，包括打印機(jī)、系統(tǒng)服務(wù)和金屬粉末銷售。Arcam還與美國DiSanto 技術(shù)公司合作，致力于骨科植入物（Orthopedic Implants）市場(chǎng)。OI 產(chǎn)業(yè)可分為三部分：重構(gòu)、外傷手術(shù)和脊柱手術(shù)。
目前，Arcam上市的打印機(jī)有Arcam A2X、Arcam Q10、Arcam Q20，Arcam A2X主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，應(yīng)用材料是鈦和鋁化鈦;Arcam Q10 則是針對(duì)于OI 市場(chǎng)，而Arcam Q20 則是在前者基礎(chǔ)上，加大制造空間以適應(yīng)在航空航天上的應(yīng)用，二者均具備有電子槍、e LayerQamTM 系統(tǒng)。
其他
【關(guān)鍵詞】終端區(qū)空域規(guī)劃；問題；交通容量；終端區(qū)域結(jié)構(gòu)；發(fā)展現(xiàn)狀
為了緩解空中交通壓力，增強(qiáng)終端區(qū)空域的承載能力，需要對(duì)終端區(qū)空域規(guī)劃的若干問題進(jìn)行系統(tǒng)的研究。在研究工作開展的過程中，相關(guān)的工作人員應(yīng)該對(duì)終端區(qū)結(jié)構(gòu)有著必要地了解，提高對(duì)空中交通擁擠問題的認(rèn)識(shí)，使得相關(guān)的技術(shù)手段在實(shí)際的應(yīng)用中能夠達(dá)到預(yù)期的效果。
1 終端區(qū)空域規(guī)劃存在問題研究的必要性
結(jié)合目前我國終端區(qū)域的管理現(xiàn)狀，可知某些終端區(qū)域在利用方面出現(xiàn)了許多不合理的現(xiàn)象，影響著空中交通的服務(wù)功能。在空中終端區(qū)的劃分過程中，根據(jù)性質(zhì)和用途的不同，軍民空域的邊界劃分有著明顯的參考標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于終端區(qū)空域的完整性造成了一定的影響。一般情況下，終端區(qū)內(nèi)包含的各種航空線都是固定的，不受客觀存在因素的影響。這就導(dǎo)致了部分空閑的靜態(tài)終端區(qū)空域資源無法得到徹底的利用，造成了空中交通擁堵現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了改變這種不利的發(fā)展現(xiàn)狀，需要對(duì)終端區(qū)空域規(guī)劃存在的問題進(jìn)行深入地研究，增強(qiáng)空域容量的同時(shí)完成相關(guān)的服務(wù)功能，降低突發(fā)安全事故發(fā)生的幾率。同時(shí)，為了有效地解決終端空域存在的各種問題，技術(shù)人員也需要對(duì)空中系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營狀態(tài)有著充分地了解，為相關(guān)技術(shù)方案的制定和實(shí)施提供可靠的參考依據(jù)。通過對(duì)終端空域規(guī)劃過程中存在問題的深入分析，也能為空中航路的有效管理提供一定的參考依據(jù)。
2 現(xiàn)階段我國終端區(qū)空域規(guī)劃中存在的問題
2.1 空域結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在的影響因素多
現(xiàn)階段我國的飛機(jī)流量正在不斷地增加，在方便人們出行的同時(shí)也造成了空中擁堵現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)。相對(duì)國外的空域結(jié)構(gòu)，我國的空域結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，主要是由于相關(guān)管理政策的限制和網(wǎng)絡(luò)布局的設(shè)計(jì)方案決定的。這些復(fù)雜的空域結(jié)構(gòu)，使得某些民航業(yè)務(wù)在開展的過程中可能受到一定的影響：在交通流量增加的同時(shí)，只能向相關(guān)的航路管理部門進(jìn)行額外的申請(qǐng)。在增加成本開支的同時(shí)，也影響著自身的服務(wù)質(zhì)量。除此之外，像航空管理政策、氣候條件變化、業(yè)務(wù)流量增加等，都會(huì)對(duì)終端區(qū)空域規(guī)劃的合理科學(xué)性造成重大的影響。這些方面的不同內(nèi)容，客觀地反映了優(yōu)化空域結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)相關(guān)管理措施應(yīng)用的重要性。
2.2 民航交通路線少，交通管制工作壓力大
終端區(qū)空域主要應(yīng)用在民航和軍方，二者受到不同政策的影響，對(duì)應(yīng)的終端區(qū)結(jié)構(gòu)也有所區(qū)別。我國的終端區(qū)空域大部分歸軍方管理，導(dǎo)致民航的交通路線相對(duì)較少。當(dāng)交通流量重大時(shí)，依靠既有的交通線路已經(jīng)無法滿足各項(xiàng)業(yè)務(wù)實(shí)際的需求，影響了民航企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、根據(jù)歐控組織提出的靈活使用空域要求，不同國家的空域結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該充分考慮用戶的實(shí)際需求，完善具體的設(shè)計(jì)方案，最大限度地滿足用戶的多元化需求。我國目前在終端空域規(guī)劃中面臨的突出問題是軍民空域不均衡，交通管制的實(shí)際工作壓力非常大。
2.3 終端區(qū)空域靜態(tài)管理方法效率低，空域資源不足
作為空域系統(tǒng)的重要組成部分，我國的民航和軍方在各自空域內(nèi)進(jìn)行著一系列的生產(chǎn)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了自身效益最大化的發(fā)展目標(biāo)。結(jié)合目前我國領(lǐng)域使用的管理策略，可知其中靜態(tài)的管理方法在相關(guān)的工作管理中應(yīng)用較多。這種管理方法最大的特點(diǎn)是：（1）根據(jù)用戶不同的需求，將指定的航路或者航線劃分給用戶；（2）已經(jīng)劃分好的航路固定不變；（3）特殊情況下開設(shè)臨時(shí)隔離區(qū)域，可以滿足軍方或者民航的實(shí)際需求。這些方面的特點(diǎn)，客觀地反映了空域管理中靜態(tài)管理方法的特性。但是，這種方法在實(shí)際的使用中很容易造成空域資源不足、資源利用效率低的問題，導(dǎo)致空中交通擁堵現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率逐漸加大。同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)步伐的加快，民航的業(yè)務(wù)量將會(huì)不斷地增強(qiáng)，航路的短缺與飛機(jī)流量過大之間的矛盾將會(huì)變得更加突出，客觀地反映了空域靜態(tài)管理方法的缺陷。在此形勢(shì)影響下，相關(guān)的改革措施的制定和實(shí)施勢(shì)在必行。
3 解決終端區(qū)空域規(guī)劃若干重要問題的有效措施
3.1 構(gòu)建可靠的動(dòng)態(tài)終端空域航路網(wǎng)絡(luò)
建立了有效的空中交通網(wǎng)絡(luò)，可以根據(jù)實(shí)際情況的變化，實(shí)時(shí)地控制航路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化。這種網(wǎng)絡(luò)相關(guān)作用的發(fā)揮需要構(gòu)建可靠的參考模型，使得技術(shù)人員可以隨時(shí)了解航路開閉情況，解決動(dòng)態(tài)區(qū)域的航路選擇問題。參考模型中的航路網(wǎng)絡(luò)，可能包含多個(gè)機(jī)場(chǎng)、航路點(diǎn)和航路，以及沿航路網(wǎng)絡(luò)飛行的航段集。在這種模型的指導(dǎo)下，技術(shù)人員可以做出總費(fèi)用最小化的動(dòng)態(tài)決策，確定什么時(shí)間用申請(qǐng)額外的航段的方式適應(yīng)現(xiàn)有的空中交通需求。而這些總費(fèi)用包括額外航段的開放和保持費(fèi)用，以及航班所有飛行及延遲費(fèi)用。利用這種動(dòng)態(tài)終端空域航路網(wǎng)絡(luò)的作用，將會(huì)改變我國終端區(qū)空域的傳統(tǒng)管理模式，某些既定的航線也可能根據(jù)某些業(yè)務(wù)的需要隨時(shí)調(diào)整，完善了我國空域的服務(wù)功能。
3.2 優(yōu)化終端區(qū)結(jié)構(gòu)，明確管制人員的職責(zé)范圍
傳統(tǒng)的終端區(qū)結(jié)構(gòu)在實(shí)際的應(yīng)用中已經(jīng)無法滿足時(shí)代的發(fā)展要求，客觀地決定了優(yōu)化終端區(qū)結(jié)構(gòu)的重要性。作為終端區(qū)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要組成部分，空域扇區(qū)劃分對(duì)于我國航空管制工作效率的提高起著重要的保障作用。終端區(qū)扇區(qū)劃分的根本目的是為了有效地改變管制員工超負(fù)荷工作的現(xiàn)狀，明確這些管制工作人員的職責(zé)范圍，從而為不同飛機(jī)的正常飛行提供可靠地保障。優(yōu)化終端區(qū)結(jié)構(gòu)，不僅有利于緩解空中交通壓力，也為民航、軍用工作效率的提高產(chǎn)生了積極的影響。在終端空域扇區(qū)劃分的作用下，不同的管制人員工作積極性將會(huì)得到很大的提高，空中交通服務(wù)功能也將更加完善。當(dāng)管制人員的職責(zé)范圍明確后，終端區(qū)空域的工作開展將會(huì)更有針對(duì)性。
3.2 完善空中交通微觀仿真系統(tǒng)的服務(wù)功能
終端區(qū)扇區(qū)劃分的過程中，不同終端空域飛機(jī)飛行的安全性是否可以得到可靠地保障，扇區(qū)管制員的工作負(fù)荷能否得到有效地緩解，需要完善空中交通微觀仿真系統(tǒng)的服務(wù)功能。這種系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中可以對(duì)飛機(jī)進(jìn)離場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的仿真測(cè)試，為不同時(shí)間段內(nèi)飛機(jī)的順利出行提供必要地指導(dǎo)。同時(shí)，在這種系統(tǒng)的測(cè)試下，我國的民航也軍用部門的溝通協(xié)調(diào)效率將會(huì)逐漸地提高，空域資源可以得到最大限度的利用。同時(shí)，由于微觀仿真系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌瑫r(shí)間段內(nèi)的飛機(jī)流量進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)，不但有利于簡(jiǎn)化空域內(nèi)管制的工作流程，也會(huì)將整個(gè)空域的負(fù)荷控制在合理的范圍內(nèi)。
4 結(jié)束語
相對(duì)而言，終端空域的邊界有著一定的限制，傳統(tǒng)的地理劃分法無法增強(qiáng)管制工作的實(shí)際作用效果。因此，技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)終端空域的結(jié)構(gòu)特性，找出解決實(shí)際問題的針對(duì)性解決方法，為終端區(qū)域管制工作思路的拓寬提供可靠的保障。終端區(qū)空域規(guī)劃問題的有效解決，也會(huì)完善空中交通的服務(wù)功能。
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【關(guān)鍵詞】飛行技術(shù) 英語 戴耐德軟件 教學(xué)改革
飛行技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)要求遵守國際化標(biāo)準(zhǔn)要求，英語水平達(dá)到ICAO要求的等級(jí)是必要條件之一，同時(shí)高水準(zhǔn)的英語交流能力也是航空安全的有力保障，因此飛行技術(shù)專業(yè)的英語教學(xué)工作顯得尤為重要。沈陽航空航天大學(xué)飛行技術(shù)專業(yè)采用“2+2”的人才培養(yǎng)模式，即國內(nèi)兩年的理論學(xué)習(xí)與國外兩年的飛行訓(xùn)練實(shí)踐相結(jié)合，在學(xué)生完成理論學(xué)習(xí)后英語水平也要通過國外航校的面試，為了增加面試通過率，保證學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，學(xué)校在英語教學(xué)方面做了很多的努力和嘗試，現(xiàn)就各種改革方法加以探討，為飛行人才的英語養(yǎng)成提供參考。
一、英語要求的特殊性
一般高校工科專業(yè)英語教學(xué)的目的是學(xué)生通過一門語言去了解國際上與專業(yè)相關(guān)的更先進(jìn)的技術(shù)和發(fā)展動(dòng)向，但是飛行技術(shù)專業(yè)英語教學(xué)則著重于實(shí)際交流能力，確保未來工作過程中陸空對(duì)話的順利開展，因此在聽和說的方面要求更高，而在讀與寫的方面相對(duì)弱化。
此外，專業(yè)理論課與英語的練習(xí)也十分的緊密。由于在陸空對(duì)話中使用大量的專業(yè)詞匯而非日常用語，因此需要學(xué)生在首先學(xué)好專業(yè)課的基礎(chǔ)上才能對(duì)專業(yè)英語詞匯有更深入的理解，這也使得飛行技術(shù)的專業(yè)英語教學(xué)難度進(jìn)一步加大。
二、英語教學(xué)中存在的問題
1.學(xué)生水平差異大
雖然在高考招生錄取過程中規(guī)定了英語小分的最低分?jǐn)?shù)線，但是很多學(xué)生的聽說能力并不盡如人意，尤其是一些英語教學(xué)落后的生源地考生，由于英語學(xué)習(xí)起步晚，長期應(yīng)對(duì)應(yīng)試型教學(xué)模式，聽說能力落差更大。
2.優(yōu)秀教師資源短缺
由行技術(shù)專業(yè)英語涉及大量的專業(yè)詞匯，要求教師除了有較高的英語水平外，還要對(duì)民航專業(yè)技術(shù)有深入的了解。而在實(shí)際教學(xué)中往往存在英語教師專業(yè)技能知識(shí)欠缺、專業(yè)教師英語水平有限的矛盾，優(yōu)秀的教師成長期長，數(shù)量短缺。
3.教學(xué)模式陳舊
目前英語教學(xué)除聽力課會(huì)有專業(yè)的語音教室外，其他課程基本都在簡(jiǎn)單的多媒體教室進(jìn)行，授課方式也是以“老師講、學(xué)生聽”為主要模式，難以發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，甚至有一些懶惰的學(xué)生在課堂上魚目混珠、身在而心不在。
三、改善英語教學(xué)、提高學(xué)生水平的方法
1.完善英語培養(yǎng)體系
為了構(gòu)建合理的英語能力培養(yǎng)體系，更快速高效地達(dá)到提高學(xué)生英語水平的目標(biāo)，自專業(yè)開辦以來，已經(jīng)對(duì)培養(yǎng)計(jì)劃進(jìn)行了多次修改。首先，因?yàn)轱w行專業(yè)面臨大三上學(xué)期航校面試的壓力，因此前兩年學(xué)生英語成績(jī)進(jìn)步較快，而全校統(tǒng)一開設(shè)的公共英語主要目的是保證學(xué)生的四六級(jí)考試通過率，所以取締了大學(xué)公共英語，增加了專門為飛行技術(shù)專業(yè)量身定制的基礎(chǔ)英語課程；其次針對(duì)學(xué)生英語水平良莠不齊的現(xiàn)狀，在大一新生剛?cè)雽W(xué)后進(jìn)行英語分級(jí)考試，根據(jù)考試結(jié)果分班授課，便于教師安排授課進(jìn)度；此外還開設(shè)了以雅思考試內(nèi)容為藍(lán)本的交際英語課程，增加了外教英語的授課學(xué)時(shí)，從大二開始開設(shè)出國英語，為學(xué)生出國前面試及出國后的無障礙交流做準(zhǔn)備。通過學(xué)生的面試通過率、雅思通過率以及航空公司、航校對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)來看，這些改變對(duì)學(xué)生英語能力提高具有很大的促進(jìn)作用。
2.建設(shè)特色教材體系
針對(duì)飛行技術(shù)專業(yè)公開出版發(fā)行的英語教材數(shù)量并不多，而且教學(xué)內(nèi)容陳舊，成為學(xué)生能力提高的阻障。為此結(jié)合學(xué)生情況及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，編寫了一套民航飛行員英語教材，該教材分為聽力、口語、閱讀、寫作、詞匯等幾部分，密切結(jié)合航空理論知識(shí)，難易程度也附和目前學(xué)生的水平。但目前該套教材沒有公開出版發(fā)行，只是作為學(xué)校內(nèi)部教學(xué)資料使用，有一些內(nèi)容也處于修改完善階段。
3.引進(jìn)戴耐德教學(xué)軟件
戴耐德多媒體教學(xué)即所謂的“動(dòng)態(tài)教育”，采用學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主、教師引導(dǎo)協(xié)助為輔的新型教學(xué)模式，取代單一的教師講授的傳統(tǒng)教學(xué)法，通過聽、說、讀、寫一系列混元式練習(xí)，提高學(xué)生的英語綜合技能水平，具有交互性、個(gè)性化、語音識(shí)別、題目多元化、方便性等特征，已經(jīng)得到越來越多的高校院所及高職類教育機(jī)構(gòu)的引進(jìn)和認(rèn)可。學(xué)校投資數(shù)十萬建設(shè)了戴耐德英語聽說訓(xùn)練室，并于2015年開始投入使用，目前已經(jīng)使用了近一年的時(shí)間，成績(jī)提高初見成效。
4.增開假期英語強(qiáng)化訓(xùn)練
為了督促學(xué)生更好地學(xué)習(xí)，有效的利用大學(xué)前兩年理論學(xué)習(xí)時(shí)間，每年的寒假及暑假，學(xué)校都會(huì)進(jìn)行為期四周的英語強(qiáng)化訓(xùn)練。強(qiáng)化訓(xùn)練的師資隊(duì)伍一部分來自本校老師，一部分為高薪外聘社會(huì)上權(quán)威機(jī)構(gòu)的英語培訓(xùn)師，主要是來自英語母語國家的外籍教師。經(jīng)過幾年的摸索已經(jīng)總結(jié)了很多假期英語強(qiáng)化訓(xùn)練的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)學(xué)生也從最初的不情不愿到欣然接受再到感覺受益匪淺，可以說假期培訓(xùn)的人力、資金投入都已經(jīng)有所回報(bào)。
5.大力開展師資培訓(xùn)
優(yōu)秀的老師是高質(zhì)量教學(xué)的有力保障，因此要想提高學(xué)生的英語水平首先要豐富老師。目前參與飛行員英語授課的老師均來自英語專業(yè)，因此其英語能力水平較高但是民航專業(yè)技能知識(shí)匱乏，尤其民航類專業(yè)法規(guī)、術(shù)語繁多，造成有些教師授課時(shí)力不從心，飛行英語講解時(shí)有一些詞匯是靠著學(xué)生在專業(yè)課上所得來理解的，英語與專業(yè)技術(shù)之間的銜接不暢。針對(duì)此情況，學(xué)校要求教師參加ICAO英語考試，還選派一些英語教師到九天飛行學(xué)院參加地面理論學(xué)習(xí)，或參加本校的簽派“+1”培訓(xùn)以豐富其航理知識(shí)。下一步還將選派一些教授專業(yè)課的青年教師進(jìn)行英語培訓(xùn)，豐富英語教師隊(duì)伍。
四、總結(jié)
提高飛行技術(shù)專業(yè)的英語教學(xué)質(zhì)量任重而道遠(yuǎn)，方式方法也需要在長期的摸索中不斷的積累和總結(jié)。上述方法對(duì)學(xué)生英語能力的提高確有幫助，但需要大量的經(jīng)費(fèi)投入、人力投入，因此對(duì)于其他更低成本方法有待于進(jìn)一步探討，保障飛行人才質(zhì)量。
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