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出口型国产预警机

专访】国产出口型预警机交付巴基斯坦

编者按:近日,一组中国出口巴基斯坦的预警机照片现身网络,本刊为此特别采访了该预警机常务副总设计师、中国电子科技集团公司的曹晨研究员,就该预警机以及相关知识请其做一解答。

记者:(以下简称记)曹总您好!最近环球网等网站上出现了中国为巴基斯坦研制的预警机的一些照片,其中一张是预警机的模型,机身上有CETC的标志,这是中国电子科技集团公司的LOGO。作为该集团的科研人员,请您简要介绍一下集团的情况,特别是集团与我国军工产业的关系。

曹晨:(以下简称曹)中国电科集团是我国军工电子与信息技术的国家队,是目前我国十大军工集团之一,2002年成立,主要从事各类信息化武器装备及民用电子信息产品的研制。从电子元器件、国产计算机基础软硬件、整机,一直到像区域综合指挥自动化系统、预警机、数据链这样的大系统,都是中国电科在军工领域的主要业务范围。实际上,大家可以注意到这次出口巴基斯坦的预警机,名字叫ZDK03,其中“ZDK”就是“中电科”的拼音缩写,03则代表这是中国电科继空警2000、空警200之后担任总设计师单位研制出的第三个预警机型号。

在除了预警机外的其它重大工程中,中国电科也都发挥了重要作用。比如在载人航天工程中作为副总指挥长单位,负责了测控通信系统设备、雷达探测设备、太阳能电池和大量关键元器件的研制。在探月工程中,中国电科也是副总指挥长单位,在卫星、运载火箭、发射场、测控通信和地面应用等五大系统中承担了研制任务。在国家公布的16个重大专项中,中国电科在多个专项中承担重要攻关任务,特别是在第一重大专项“核心器件、高端芯片和基础软件(核高基)”中担任了主要角色,并在国家“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”科技专项中承担了规划和总体设计工作。

记:雷达是预警机的主要传感器。世界上机载雷达的发展趋势是什么?我国的机载雷达技术在世界上属于什么水平?

曹:目前世界上机载雷达普遍往有源相控阵方向发展,无论是预警机上的机载预警雷达还是战斗机上的机载火控雷达,都是这样,这两个领域是机载雷达最主要的领域。我国以机载预警雷达为突破口,实现了机载雷达装备从机械扫描到有源相控阵的跨越,没有搞无源相控阵,在世界上首次装备二维有源相控阵预警雷达,也就是说雷达波束在水平方向上和高度方向上都能电子扫描,由此也带动了战斗机火控雷达装备采用有源相控阵。从时间上来看,以色列和瑞典是较早将有源相控阵预警雷达形成装备的国家,就是大家熟悉的“费尔康”和“平衡木”,美国则是最早装备有源相控阵机载火控雷达的国家,装备在F-22上。欧洲在完

成机载预警雷达的有源相控阵应用外,正在装备有源相控阵机载火控雷达,如英国的“狂风”。除了有源相控阵之外,机载雷达一个重要的发展方向是数字化。现在的有源相控阵,其收发组件中发射频率的产生器件以及对波束的接收处理都是模拟的,这样收发组件的重量和体积还是过大,在飞机平台上的适装性不好。数字化的收发组件,发射频率从低频到高频的合成是数字的,在接收处理时,在发射频率上直接进行模拟到数字的转换,不仅大幅度降低了重量和体积,而且波束处理非常灵活,可以在干扰方向上自动地形成最弱的接收,这样大大提高了雷达的抗干扰能力和反杂波能力。我国机载预警雷达的数字化水平已经居于国际领先地位。

记:我国机载雷达在元器件上面的国产化率水平如何?例如发射机放大管,还有处理器的芯片、程序软件等是否受制于国外?

曹:我国机载雷达包括固态收发组件及其里面的功率放大管在内的所有关键元器件,都是国产化的,雷达高速数据处理所要求的处理器芯片也是我国自己研发的。在计算机方面,虽然采用商用现货是一个趋势,机上的数据处理、情报分发和指挥控制都无需采用专门研制的军用计算机,直接采用在市场上就能买到的产品就可以基本满足需要,但毫无疑问,这对于维护我国信息化武器装备的信息安全是有隐患的。所以,我们这几年坚持推进了包括服务器、工作站、处理器芯片、操作系统和数据库等计算机基础软硬件的国产化工作。我们依靠国产载机平台又搞出了空警200、ZDK03。可以这样说,通过平台、关键元器件以及计算机基础软硬件的国产化工作,我们已经把预警机发展的主动权牢牢掌握在自己手里。

记:从照片看,中国出口巴基斯坦的预警机以运-8改进型为平台,美国的P-3就有预警型,早期也有用C-130做预警机平台的设想。螺旋桨飞机作为预警机平台与喷气机平台相比有哪些优缺点?

曹:原则上,只要飞机有足够的空间和气动潜力,能够允许加装雷达或其它电子系统后的大型天线并提供足够的电力,使得雷达或电子系统的性能达到指标要求;只要飞机有足够的载荷能力,能够容纳所要求的设备和人员,螺旋桨飞机和喷气机都是可以的。当然,螺旋桨飞机要更省油一些。

其实,相比发动机类型对预警机设计的影响来说,飞机机翼相对机身的位置对预警机设计的影响要更大一些。目前预警机的主要气动构型是圆盘、平衡木和共形阵。圆盘和平衡木无论是上单翼还是下单翼都有这种布局,它们的共同特点是把天线放在机背。但上单翼飞机的机翼相比下单翼飞机的机翼,离机背的雷达天线更近,对雷达波束的遮挡要严重一些;为了减轻遮挡,需要把支架架得更高,这会带来较大的阻力,对支架的强度要求也会提高,对飞机的操稳影响也更大。对于共形阵来说,由于前机身两侧最为宽敞,所以一般把雷达天线贴在前机身两侧安装。对于上单翼的飞机,发动机一般下吊式放置,所以波束扫描到发动机位置时会被遮挡,而且由于雷达天线总会有一些凸起,也可能影响到发动机进气。下单翼的飞机则不会有这么严重的问题,所以国外的共形阵飞机,包括波音707“费尔康”以及“湾流”550“海雕”,都是下单翼的。螺旋桨飞机一般来说也很难做成共形阵,主要是桨叶遮挡的问题。

记:预警机发现空中目标相对简单,但对地面目标或在山区等,如何精确确定目标,过滤掉杂波?

曹:预警机主要是看空中目标,特别是低空飞行的空中目标。地面上的运动或静止目标,预警机是不看的。美国人搞的E-8“联合星”系统,其实不叫做预警机。空中目标既可能在海面上,也可能在陆地上空,来自海面或陆地的雷达回波就是杂波。虽然海杂波比陆地杂波要弱,但它们的强度都可能比来自目标的回波强上十万倍甚至更多,如果通过回波强度来区分,杂波就会掩盖目标。为了具备反杂波能力,现代的预警雷达都采用脉冲多普勒技术,利用目标和杂波(地面或海面)相对于预警机的速度的不同来把目标和杂波区分开来。对于E-8这样的系统,与预警机相反,来自飞机的回波是要被过滤掉的,来自地面的回波才是需要的。它通过合成孔径体制的雷达对地面成像,预警机上则是脉冲多普勒体制的雷达。

记:在研制预警机和其它电子设备较多的军机时,电磁兼容是一个较大的问题,怎样处

理好这个问题?我国做得怎样?

曹:谈起电磁兼容问题,人们首先想到的恐怕是EP-3电子侦察机。但实际上预警机上的电磁兼容问题更为复杂,主要是预警机上有预警雷达这样大功率、高灵敏度的设备。另外,由于预警机比电子侦察机执行的任务更多,所以电子设备的种类也更多。应该说,以空警2000装备部队为代表,标志着我们已经完全攻克了这个难题。后面再搞空警200和ZDK03,也就不是一个技术难题了。从技术手段来说,大致有频率隔离、空间隔离、极化隔离和时间隔离4种主要办法。频率隔离是指让不同电子设备尽量工作在不同的频率上。由于不同的电子设备在接收时都有频率选择性,即对不同频率的信号有不同的放大或抑制作用,因此,有可能减弱一种电子设备的信号进入另一种电子设备从而造成的干扰。空间隔离是指让不同的电子设备尽量在空间上相隔足够的距离。由于无线电信号的功率随距离大幅度衰减,因此,即使存在干扰,那么干扰信号进入被干扰设备的接收机时,其强度已经非常弱了。极化隔离是指不同的天线尽量采用不同的极化参数。极化是指电磁场传播过程中电场的变化方向。不同的接收机对不同极化的电磁辐射也会有不同的接收效果。时间隔离,则是让不同的设备分时工作,这是最彻底的解决电磁兼容的方法。但是,各个设备不能同时工作,必然会影响电子系统整体作战效能的发挥。

记:这样看来,解决电磁兼容问题的办法还是很多的,那么,为什么大家却一致认为这个问题是预警机工程设计的重大难点?

曹:最重要的原因在于,这些可能的方法在应用中常常受到多种因素的限制。比如频率隔离,预警机上很多现有的电子设备其工作频段常常是已经设计好而不可更改的。通信电台通常是HF或V/UHF频段的,二次雷达和“塔康”导航系统都是L波段的。即使理论上频段可以选择的设备,如雷达,其工作频段的选择常常受到其它很多条件的限制,绝不可能仅仅从电磁兼容的角度来选定。再者,预警机上的空间也是非常有限的,很多设备并不能随意和随地布置,因此,要使各种辐射源的布局设计达到一定的空间隔离也是非常困难的。而在极化隔离方面,一个常见的限制是,以雷达为例,它所观察的地面或海面,在某种极化下,其反射特性更弱,便于雷达接收到更少的杂波,但这种特性可能会同电磁兼容的需要产生矛盾。正是这样的多方面的甚至是互相矛盾的因素的相互作用,增加了解决预警机电磁兼容问题的难度。这就需要在设计时做好计算机仿真预测与计算分析,对设备的很多电性能提出具体的规范要求,充分地开展各项试验,调整好系统的各项参数等等。

记:雷达和其它设备的散热是一个重要问题,特别是在巴基斯坦或中东那样炎热的环境,可能采取的改进手段有哪些?散热设备占的空间和重量大吗?

曹:雷达是耗电大户,机载预警雷达发射机的峰值功率可达数百千瓦。对于相控阵预警雷达来说,如果是无源相控阵的,热量散发有两部分是大头:一部分是放在预警机舱内的集中式发射机,另一部分是放在顶罩内的移相器。放在舱内的集中式发射机由于发热量太大,像电扇吹风这样的强迫风冷是不行的,一般采用液体冷却的方法。而顶罩内的移相器,可以采用强迫风冷,也可以采用液冷。对于有源相控阵的预警雷达,舱内基本上没有发热大户,发射机化整为零放在成百上千个收发组件里。这些组件都在顶罩内,如果功率较大,肯定要用液冷,例如空警2000。如果功率不大,可以用风冷,例如空警200。大家看到平衡木前端和后端都有孔,那就是用来冷却收发组件的进风口和出风口。除了采用适当的冷却方式外,在新研或选用设备时,必须要使设备的存储温度和工作温度都要能够适应用户当地的使用要求。在设备冷却的代价方面,以冷却系统目前的技术水平来看,散热每千瓦大概要增加1.2~1.5千克的重量。如果需要散热200千瓦,就需要增重300千克左右。

记:您前面提到,相控阵雷达成为趋势,但相控阵雷达天线和传统的机械扫描天线比,也有一些先天的劣势。这些劣势是什么?

曹:相控阵雷达天线与传统天线相比,其问题主要在于天线性能会随波束扫描角的增大而恶化,而传统天线不会有这个问题。这是因为,对于相控阵天线来说,当扫描角偏离天线阵面法向时,波束与天线阵面不垂直,而对天线性能起决定作用的就是与波束垂直的天线面积,称为有效面积。扫描角偏到阵面法线两侧60°时,有效面积只有全面积的一半,天线性

能会严重恶化到不能用的程度,这就是一块相控阵天线一般只能扫描左右各60°范围的道理。而由于传统天线的波束始终与天线阵面垂直,因此对天线性能起决定作用的始终是全部的天线面积。天线性能的恶化包括两个方面,一是主瓣变胖,也就是天线增益降低,因为主瓣是从天线射出的电波能量在空间最集中的区域,主瓣越宽,说明这个区域内能量越少,这对于把雷达电波投射到更远的地方是不利的。二是副瓣太高,这个也好理解,因为从天线射出的总能量是一定的,蕴含在主瓣里的能量少了,自然跑到副瓣里的能量就多了。

记:那么,相控阵天线的这两个方面的不足有办法克服吗?这样来说,传统天线还不会被全面淘汰?

曹:这两个方面的性能恶化中,主瓣变胖还可以通过多发几个雷达脉冲去弥补。因为相控阵雷达的波束扫描是可以电子控制的,可以让波束扫得快些,也可以扫得慢些。扫得慢些的时候,波束扫掠过目标时,停留的时间就会越长,也就是发射出的脉冲就越多,回来的能量也就多了,这样就弥补了天线增益下降所导致的能量减少。但是,副瓣抬高的这个问题无法解决,而且其影响会更严重,因为副瓣分布在各个方向上,都会照射到地面,所以会增加地杂波强度,这对于反杂波不利。所以一般来说,机械扫描雷达的反杂波能力会更好。至于说传统天线会不会被淘汰,我认为还不至于,它的出路在于两个方面:第一,雷达不是所有的任务都需要相控阵来解决,机械扫描雷达成本低、使用简单,很多情况下已经够用;第二,可以将传统天线的优点同相控阵结合起来。

记:您刚才讲到可以将传统天线和相控阵天线相结合,欧洲C-295预警机雷达的设计理念是通过旋转天线罩与相控阵天线一体化设计,在天线罩直径一定的情况下,一副天线可以沿着直径安装,长度可以相应增加,以安装更多的发射/接收模块,因此具有更大的功率、更加灵活的扫描,美国E-2C改进型也有这种设想。这种设想同您讲的是不是一个意思?

曹:是的。C-295和E-2C都是圆盘形式的。如果采用相控阵来实现全方位覆盖,至少需要三个阵面,可这两款预警机的载机都是小飞机,允许的圆盘尺寸都不会很大,C-295才6米,E-2C和其改进型E-2D才7米。同样尺寸的圆罩里布置3个天线阵面,相比只布置1个阵面,也就是旋转天线,毫无疑问3个阵面的天线尺寸会小一些。而天线尺寸小了以后,探测距离就不够了。旋转天线的好处是天线尺寸可以更大一些,并且反杂波性能好,可是扫描又不能像相控阵那样灵活快速。那么,能不能把二者结合呢?可以,这种结合叫做“机相扫”。由于工作在相控阵扫描方式下,可以多发脉冲、降低扫描周期,探测距离还可以进一步增加。

记:您能否进一步介绍一下机械扫描是怎样同相控阵扫描结合工作的?

曹:以E-2D为例,雷达在旋转天线的过程中,如果发现某个方向有威胁目标,需要马上再次用波束照射目标,就可以用计算机控制波束进行回扫,克服了单纯的机械扫描要再次观察目标只有等到转了一圈以后的弱点。当然,回扫的角度不会超过天线法线两侧的60°范围。而如果仅需要观测120°空域而不是全空域,天线可以不旋转,仅用相控阵方式工作。

记:听了您的介绍,我们知道了圆盘形预警机雷达主要有三种,一种是像空警2000这样只有相控阵扫描的,一种是像美国E-3和俄罗斯A-50只有机械扫描的,还有一种是C-295和E-2D这样机相扫的。那么,为什么圆盘型雷达使用这么普遍?共形阵提出很多年了,为什么到目前为止还只是以色列自己在研制?

曹:我想,这个问题牵涉到圆盘形、共形阵和平衡木这三种预警机主要气动构型的选择问题。我个人总的看法是,在能够满足雷达探测距离要求的前提下,圆盘可能是最好的选择。如果为了满足距离要求,圆盘所能提供的天线尺寸不够,那就要采取其它一些天线罩形式。例如平衡木形式,可以在像C-295这样大小的飞机上把平衡木的长度做到9米以上,采用共形阵形式,可以在“湾流”550这样大小的飞机上把天线阵面尺寸做到10米×2米,这种尺寸都是圆盘所不能达到的。但在做到天线大尺寸的同时可能会以牺牲全方位性能为代价。平衡木机头和机尾有盲区;共形阵机头和机尾虽然能够覆盖,但距离要近得多。而对于圆盘来说,不管是转的,还是不转的,都能够满足全方位均匀覆盖的要求,而且圆盘的兼容性非常好,同样一个圆盘,既能做转的,又能做不转的,两个都有优势。

记:为了弥补平衡木的方位盲区,E-737上加装了顶帽,这是否能很好地解决平衡木的

问题?另外,您刚才提到,共形阵也有方位探测不均匀的问题,能否再解释一下?

曹:E-737平衡木上面增加的顶帽天线,它的波束射出方向是朝向机头和机尾的,而且对天线波束性能起作用的,是天线在机头和机尾方向的尺寸,这个尺寸很大,而不是在翼展方向上的尺寸,所以能够较好地弥补盲区。这种天线的波束射出方向与天线所在平面平行,而不是像侧射天线那样与天线所在平面垂直,称为端射天线。我们早期有线电视还没有普及的时候采用的八木天线就是最早的端射天线。但这种天线在目前的技术水平上,增益和所能够达到的最大扫描角都还不能同侧射天线匹配,所以机头和机尾的探测距离仍然会近一些。至于共形阵,其方位探测不均匀主要是由于机头和机尾所能允许安装的天线尺寸要比在机身两侧小很多,以波音707“费尔康”为例,机头天线面积只有3平米多,只有侧面天线面积的1/6。当然,在天线面积较小的情况下,可以让雷达工作在较短的波长上来弥补,这样也能把增益提上去。所以,后来以色列又搞的“海雕”共形阵预警机在头尾部的雷达天线,其工作波长为10厘米,而机身两侧的雷达,工作波长为25厘米。但即使这样做,由于波长的倍数差异不能全部弥补天线面积上的倍数差异,所以,全方位探测还是不均衡的。

记:现在圆盘形预警机雷达仍然普遍应用,而且新生的圆盘形预警机都在往相控阵方向发展,那么,美俄采用机械扫描的圆盘形预警机有没有可能通过现代技术改造弥补一些劣势?

曹:首先说说美国。美国海军的圆盘形预警机从机械扫描的E-2C改进为E-2D了,这是有源相控阵结合机械扫描的新东西,影响很大,已经不能看作E-2C的升级,而是一个新的型号。美国空军的E-3预警机,其雷达还没有看到想改成有源相控阵的报道,但它也在做一些改进,例如提高发射功率、改进波形设计、采用新器件减少处理损耗等等措施,探测距离增加了80%以上。同时在系统方面也做了很多改进,包括采用新型宽带数据链、加强战场多源数据融合和态势形成软件改进等等,最新的升级型号为E-3G。俄罗斯的A-50预警机则要被A-100所替代,其载机将从伊尔-76改为伊尔-476,雷达将采用有源相控阵。

记:俄罗斯A-100将采用什么样的构型呢?

曹:目前还没有看到相关的更多报道。我个人觉得,采用圆盘构型的可能性要大一些。一方面,伊尔-476与伊尔-76在基本的气动布局上相似,上单翼飞机也不太可能采用共形阵。另一方面,基于伊尔-76的圆盘形构型非常成熟,以色列出口印度的伊尔-76“费尔康”以及俄罗斯自身的A-50,都是这种构型。至于是做成三面阵的还是做成单面阵的,要看威力要求是多大。如果要满足对小型战斗机400千米左右的发现距离要求,即使三面阵也应该足够,而这个距离相比A-50已是提高了不少。如果要提高对隐身飞机的发现能力,则用机相扫的可能性大。当然,如果威力要再提高,就应该采用别的构型了。

记:现在大家很关心航母舰载预警机。我国现有的固定翼飞机平台,基本没有适合滑跃起飞的,像运-12那样最大起飞重量5.3吨、最大商载1.7吨的飞机,有可能改成舰载预警机吗?运-7那种最大起飞重量21吨、载重4.7吨的飞机能作为携带弹射器的航母预警机吗?

曹:E-2最大起飞重量26吨,最早是搭载8万吨级的航母。我国现在的航母平台为6万吨级,但即使如此,运-12仍然显得太小。国产飞机中运-7的确比较接近E-2。但要注意到,运-7的最大起飞重量是21吨,比E-2的载机C-2A要轻不少,机长和翼展却要大不少。因此,运-7与母舰的适配性在实现起来要困难一些。而且C-2是专门为预警机上舰研制的,在与母舰的适配性上做了很多特殊的设计,例如机翼可折叠、雷达罩支腿高度可升降等等。如果运-7作为一种现成的飞机去改预警机,这些设计恐怕都得采用,再加上其它的改装措施,由此带来的设计改动工作量可能不亚于研制一型适配航母的新飞机,其基本参数也可能发生较大变化。虽然如此,在没有更好平台的条件下,我个人认为运-7可能还是重要的选择。

记:在因为各种原因不能装备固定翼预警机的情况下,采用预警直升机在效能上会与固定翼预警机有多大区别?

曹:舰载预警直升机的升限相比固定翼预警机要低很多。如果固定翼预警机的升限在8 000米,对贴海面飞行的飞机,最大视线距离为370千米左右;而预警直升机升限在4 000

米时,最大视线距离仅有250千米左右。并且由于它机体小,人员少,指挥控制能力也要弱很多。但是它的基本价值就在于还是能够克服地面或舰载雷达视线距离近、对低空飞行的目

标探测距离只有三四十千米的缺陷,有效防范敌人的低空突袭,这对于舰队防空有重要意义。另外,它使用灵活,对母舰的空间要求比较低,造价也便宜,装备数量可以比固定翼预警机多很多。还有,从海面作战的多种战术需要考虑,预警直升机的雷达功能一般都比单纯的预警机雷达功能要多,包括对海面成像、信标、反潜和气象预警等。所以,预警直升机一方面可以与固定翼预警机配合,完成部分区域的雷达低空警戒和少量的指挥引导任务,另一方面又能执行除雷达警戒和指挥引导以外的其它海军所特有的作战任务。

记:预警直升机有三种雷达挂载方式,分别是英国“海王”的机身侧部收放筒,俄罗斯卡-31的腹部收放板,法国的“超美洲豹”后部收放筒。这三种布局各有什么特点?

曹:这三种布局总体上来说都是收放式的,因为如果采用固定式的天线结构,可能很难具备安装条件。例如,像固定翼预警机那样把天线固定在机身上部并且架高显然不行,因为有旋翼。在想法设法获得足够大天线面积的情况下,到底采用什么样的挂载方式,需要结合载机的各方面情况来定。从这三种飞机的布局来比较,卡-31的腹部收放板所获得的天线面积是最大的,达到了6米×1米。当然,天线能够做到多大,还与直升机本身的大小有关。

记:谢谢您接受我们的采访。

空中幽灵-浅析各国有人机无人机编队及协同作战能力发展

在达索公司最新公布的宣传片之中,首次出现了阵风战斗机和神经元无人作战飞机进行编队飞行的镜头,显现了法国在有人战斗机/无人作战飞机协同作战能力上取得了突破。 新世纪以来,各国都在大力加强无人作战飞机与有人作战飞机以至无人作战飞机之间的协同作战,两者的结合将形成强大的作战能力,起到1+1》2的效果,这也是为什么法国要进行阵风和神经元无人作战飞机编队飞行的根本原因。 目前各发达国家在无人作战飞机的发展上取得了比较大的突破,以X-47B、神经元为代表无人作战飞机采用了隐身、高速宽带数据链、小体积制导武器等新技术、新设备和新武器,态势感知能力、突防作战能力、信息传递和获取能力成倍提高,可以说是未来战争上一把新锐的利剑。

以X-47B为代表,标志着发达国家在隐身无人作战飞机方面取得了长足进步 无人作战飞机的编队和协同作战能力不足 不过无人作战飞机仍旧有自己的缺点,那就是智能化水平仍旧不 足,目前多以单机的方式执行作战任务,编队及协同作战能力尚未完全 具备,由于无人机的起飞重量、探测系统、载荷比有人作战飞机仍旧有 差距,例如目前最大的X-47B无人作战飞机也只能配备大约2吨左右的 载荷,这与有人作战飞机相比还是有较大的差距,因此在攻击作战能力 方面与有人作战飞机仍旧有差距。 在这种情况下,各国提出了蜂群概念就是让多架无人作战飞机能 够协同作战,这样多架无人机组成的编队能够充分的利用各架飞机的资 源,发挥整体的作战能力,其效能显然要大于各自为战的无人机,2004 年美国波音公司利用X-45无人机首次进行了双机编队飞行,2012年美 国利用全球鹰无人机成功的进行了无人机空中加油试验,标志着无人机 在编队飞行及协同方面取得突破性进展,不过从现在来看,各国在无人 机编队及协同方面的技术还不成熟,在编队队形、航迹规划、信息交换 等方面还有许多难关需要突破。距离实用推广还需要时日。

近地告警系统国内外现状与发展概述

近地告警系统国内外现状与发展概述 摘要: 近地告警系统是提高飞机飞行安全,减少可控飞行撞地事故的主要设备。经过近40年的发展,以Honeywell 公司为主的国外厂家技术已比较成熟;国内最近几年才开始自主研制,还存在较大的差距。本文以时间顺序从近地告警 系统的应用背景、功能完善及相关规范的发布等梳理了近地告警系统的发展历程,综述了国内外主要近地告警系统厂家 的产品及其技术特点,最后探讨了国内外的差距及发展趋势。 关键词: 近地告警系统;可控飞行撞地;综述;航电系统;飞行安全 中图分类号:TP391文献标识码:A 可控飞行撞地(Controlled Flight Into Ter-rain, CFIT)是指在飞机不存在任何机械故障,由机组正常操作飞行的情况下,由于不知地形,或遇到不可测气象,或其它失误,造成飞机撞到了地面、障碍物或水面等复杂地形而发生的事故。可控飞行撞地是航空运输中最主要的危害因素之一。用于预防可控飞行撞地事故的设备即近地告警系统。近地告警系统(Ground Proximity WarningSystem, GPWS)的工作原理是通过接收地理位置、飞行高度、姿态、航向和航速等多种飞行状态参数,并利用内置地形数据库、障碍物数据库等,按照预先定义的近地告警算法要求,对飞机是否处于危险区域作出判断,及时为飞行员提供语音、事故发生,保障飞行安全。经过近40年的发展,以Honeywell公司为主的国外近地告警系统厂家技术已比较成熟占据了所有民机市场;国内最近几年才开始自主研制并在部分军用运输机上配装,还存在较大的差距。系统地研究近地告警系统的发展背

景、发展过程及其技术现状,对国内近地告警系统的研制与发展具有重要指导意义。本文以时间顺序从近地告警系统的应用背景、功能完善及相关规范的发布等梳理了近地告警系统的发展历程,并综述了国内外主要近地告警系统厂家的产品及其技术特点,最后探讨了国内外的差距及发展趋势。 1近地告警系统的发展历程 20世纪60年代末,无线电高度表引人大型商用飞机后使GPWS概念成为可能。197。年,瑞典SAS航空公司率先提出了GPWS的概念,旨在当飞机接近地形时,提醒飞行员及时避让仁’〕。197。年,借助已有的无线电高度表和大气数据计算机,美国SOUNDSTRAND公司率先研制了近地告警装置并在部分大型喷气机上投入使用仁2口。1974年底,一架波音727飞机在华盛顿杜勒斯机场进近途中撞山失事,机上90多人无一生还。从此,美国联邦航空局(Federal AviationAdministration, FAA)开始强制要求在美国空域飞行的所有大型喷气机和涡轮螺旋桨飞机都必须在1995年底以前安装GPWS系统。此项措施使得CFIT事故率持续下降。1976年J月,美国航空无线电技术委员会(RTCA)批准发布了由其128特委会编制的D()-161A《近地告警设备最低性能要求户〕,规范了GPWS的设计与认证要求,促进了GPWS的发展。1978年,FAA将GPWS 的配装要求扩大到10座及以上的客机都必须配装GPWS。1979年,国际民航组织(International Civil AviationOrganization, ICAO)推荐各国航空公司安装近地告警设备}'} 0 1994年.发生了一起CFIT事故。美国国家航运安全组织NTSB 进一步更改了GPWS的配装要求,要求在美国注册的所有6座及以上的涡轮喷气飞机都必须配装GPWS}'} o199。年1月,FAA发布了机载近地告警设备技术规范TSO-C92,在DO-161A的基础上,进一步规范了GPWS认证的技术要求。

国内外水体黑臭治理政策及典型案例

国内外水体黑臭治理政策及典型案例 20世纪60年代开始,西方发达国家先后对水体污染展开了大规模的综合治理工作。近年来,西方发达国家水利建设已进入“生态水利”或“环境水利”的阶段,人工景观水体建设中注重水体自然生态环境的恢复和保护,使综合服务功能得到充分的发挥。经济高速发展时期所形成的“唯效率主义”水环境管理观念正在受到摒弃,各国转而尊重水生态系统的自然规律,注重水体自然生态和自然环境的恢复和保护,充分发挥水生态系统服务功能。 (1)各国关于黑臭水体治理的政策 1)英国:科学规划重点治理 2013年,英国环境、食品和乡村事务部依据《欧盟水框架指令》对其境内水体质量进行检测。结果显示,英格兰和威尔士境内质量处于“良好”以上的水体仅占总体的27%。针对境内水体污染物来源的分布状况,英国政府从农业生产和城镇生活两个方面入手,解决水体污染问题,主要政策有以下3个方面: 一是强化农民在农业生产中的水体保护意识。首先在英格兰地区启动了“水域周边敏感地区农地管理项目”,对农业生产造成水体污染的途径和危害向农民普及知识。 二是使用强制措施降低农业生产污染危害。依据欧盟有关指令,严格限制硝酸盐和磷化合物化肥使用的数量和时间,并对违反规定的农户处以重罚。 三是提供指导和资金促使农户改变生产模式。英国政府设立了总额为21亿英镑的“环境监管项目”,与农户签订协议,确立其在水体保护方面的责任和义务。通过这一系列激励措施,当前英格兰地区70%的农地在农业生产中采取了控制或避免水体污染的耕种模式。 在城镇生活方面,英国政府首先将英格兰地区划分为66个水体区域,每个区域实行地方政府、社区以及企业共同管理,并注重发挥社区的作用。2012年至2015年,累计投入1000万英镑,联合地方政府、社区和关注公共水体保护的非政府组织,推动社区机构加强水污染领域宣传工作,并支

预警机的发展趋势

预警机的发展趋势 经过60年的发展,预警机已成为空中的C3I中心。展望未来,预警机的,C3I功能将不断完善,成为C4ISR(通信、指挥、控制、计算机、)情报、搜索和侦察)空中枢纽。本文将谈及预警机的主要发展趋势。 继续改进现役预警机 为使预警机适应未来战争的需要, 美、俄、法、日等国都在加紧完善现役 预警机,着手对机载任务电子系统进行 改进。 提高机载预警雷达功能 机载预警雷达是预警机主要的传感 器和情报来源。在现代战争的复杂电磁 环境下,预警雷达作为预警机的主要探测设备, 面临着隐身目标、低空突防、反辐射导弹和电子 干扰等四大严峻挑战。 90年代以来,隐身技术已经相当成熟,因此 要求预警雷达进一步提高探测隐身目标的能力, 扩大覆盖空域。美军已安排计划改进E-3和E-2的 预警雷达。在科索沃的作战表明,经“雷达系统 改进计划”(RSIP)改进的E-3与未经RSIP改进的 E-3相比,探测小目标和隐身目标的能力提高了1 个量级。美国海军的E-2C后继机型“先进鹰 眼”,也将换装根据“雷达现代化计划”(RMP)研 制的电子扫描雷达,雷达的主要参数比现有AN/ APS-145雷达改善20分贝,从而使雷达性能“跃升两代”,无疑将提高探测小目标的能力。 新研制的预警雷达将普遍采用有源相控阵体制。因为相控阵可以在数微秒内改变波束指向,形成自适应能力,即根据威胁程度的不同灵活调整扫描速度、信号波形和其他参数,将多个天线单元发射的信号合成在一起,从而增强探测隐身目标的能力。在相控阵天线的布局上采用共形阵,也被认为是反隐身、扩大雷达作用距离的有效手段。搜索雷达的作用距离与雷达的辐射功率及天线面积成正比,而共形阵能获得较大的天线面积,在加上有源相控阵体制的较大功率,就能有效地补偿由于目标反射能力下降而造成的雷达探测距离的降低。

无人机集群协同作战(郑兴港著)分析

超级设想之无人机集群协同作战 03022014513 郑兴港 摘要:在未来信息化战场上,无人机将会被越来越广泛地用于执行各种杀伤性的作战任务,在高度信息化的战场前景下,无人机作战模式也将出现转变,由单机自主的作战模式转变为机群对机群和机群对地面/水面目标攻击的作战模式。 无人机集群协同作战需要重点解决的关键问题包括大规模无人机管理与控制、多无人机自主编队飞行、集群感知与态势共享、集群突防与攻击、集群作战任务控制站等。 无人机集群形成规模优势,具有极佳的战场生存能力和任务完成能力,可以用来完成在复杂对抗环境下的协同搜索、协同干扰、协同攻击、协同察/打、集群对抗等任务。 关键词:无人机;作战用途;战术运用;多无人机协同作战;无人机集群作战。 一、无人机集群协同作战的需求及要求 随着科技的发展,近一二十年来大量新型武器系统相继装备各国部队,对过去和现行的战术及战术体系产生了巨大的冲击。同时随着计算机、人工智能、自动驾驶和信号处理等高新技术的发展以及各种新设备的成功研制,在当今信息化作战条件下,无人机作为一种新型多用途武器装备,它能完成侦察监视、接力通信、对地对海攻击、空战、火炮校射、电子对抗、飞行训练、科学实验等多种任务,在现代体系对抗战争中的作用越来越突出。 在未来信息化战场上,无人机将会被越来越广泛地用于执行各种杀伤性的作战任务,在高度信息化的战场前景下,无人机作战模式也将出现转变,由单机自主的作战模式转变为机群对机群和机群对地面/水面目标攻击的作战模式。多无人机协同作战势必要求友机之间通过信息数据链的共享,进行统一决策,协调分工。由此,对无人机战斗群也提出了新的要求:一

流产的 HS 748 空中预警机

流产的HS 748 空中预警机 英国于50 年代末期为取代当时仍在广泛使用的DC-3 客机而研制了HS 748 支线客机,原型机在1960 年6 月24 日首飞。由 2 台功率各1700 千瓦的涡轮螺旋桨发动机驱动,HS 748 的最大起飞重量勉强超过20 吨,大幅度升级后满载航程也仅为1700 公里。从技术水准,尺寸重量,飞行性能各方面看,HS 748 都是与Y-7 大同小异的轻型支线客机/战术运输机。毫不意外地,HS 748 的性能与Y-7 同样鸡肋,在航程/有效载荷上它们无法与60 吨级的C-130/Y-8 系列竞争,而对机场的要求却比这些主流战术运输机低不了多少,并不具有加拿大研制的13 吨级DHC-4 “驯鹿” 活塞式螺旋桨轻型战术运输机惊人的短跑道起降能力。在民用市场上这些20 吨级的鸡肋飞机还有些生存空间,但作为军用运输机则极其不受欢迎,英国皇家空军一度购买了一批军用型的HS 748,作为向海外用户推销该型号的营销手段,但很快就将它们廉价转手,卖给了新西 兰等友好国家。 印度引进许可证生产了20 架HS 748 飞机。当80 年代印度启动其Airborne Surveillance Platform (ASP)空基监视平台项目时,选择了该型号作为雷达系统的载机。这当然不是理想的设计方案。HS 748 的起飞重量比为了上舰使用而体型受到极大限制的E-2 系列还要轻,按照项目要求却必须在背上扛起直径7.32 米,厚度1.54 米的庞大雷达天线罩,完全是小马拉大车,不切实际的做法。但是缺乏完整工程项目经验的印度正所谓“初生牛犊不怕虎”,什么都敢干,而且HS 748 是当时印度唯一的“国产”运输机,舍此无其它飞行平台可用,除了硬着头皮上没有其它办法。其实要防止雷达天线罩对飞行性能构成过大不良影响,可以采取缩小雷达尺寸的措施,牺牲雷达性能来保障全系统的可行性。但是印度却不肯放松要求,一心要实现一步登天,将其过去的宗主国“猎迷” AEW 3 项目流产的惨痛教训完全抛到了九霄云外,对ASP 雷达系统提出了极其严苛的性能指标。要远距离发现目标并拥有很高的角度分辨率,雷达天线的尺寸非大不可。印度人也意识到沉甸甸的雷达会压得HS 748 这架小飞机喘不过气来,于是用复合材料制造雷达天线罩的大部分构造,以减轻重量。但是重量虽然降下来了一点,大得不成比例的雷达天线罩严重破坏飞机气动性能的问题却是无解的难题。1999 年1 月12 日ASP 项目的原型机由于发动机故障坠毁,机上8 人全部死亡,证明多年努力之后印度仍然未能解决过大的雷达天线与娇小的飞机平台难以匹配的问题。而且到20 世纪末,预警机雷达技术的前沿已经推进到了使用AESA 天线的先进相控阵雷达,ASP 项目基于70 年代技术的PD 雷达尚未研制成功便已过时,坠机后印度即放 弃了ASP 项目。

计算机控制系统中的抗干扰技术

第9章计算机控制系统中的抗干扰技术 ●本章的教学目的与要求 掌握各种干扰的传播途径与作用方式以及软硬件抗干扰技术。 ●授课主要内容 ●干扰的传播途径与作用方式 ●软硬件抗干扰技术 ●主要外语词汇 ●重点、难点及对学生的要求 说明:带“***”表示要掌握的重点内容,带“**”表示要求理解的内容,带“*”表示要求了解的内容,带“☆”表示难点内容,无任何符号的表示要求自学的内容 ●干扰的类型*** ●干扰的传播途径***☆ ●各类干扰的抑制方法*** ●辅助教学情况 多媒体教学课件(POWERPOINT) ●复习思考题 ●干扰的类型 ●干扰的传播途径 ●各类干扰的抑制方法 ●参考资料 刘川来,胡乃平,计算机控制技术,青岛科技大学讲义

干扰是客观存在的,研究抗干扰技术就是要分清干扰的来源,探索抑制或消除干扰的措施,以提高计算机控制系统的可靠性和稳定性。 9.1 干扰的传播途径与作用方式 干扰是指有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。产生干扰信号的原因称为信号源。干扰源通过传播途径影响的器件或系统称为干扰对象。干扰源、传播途径及干扰对象构成了干扰系统的三个要素。 9.1.1 干扰的来源 1.外部干扰 2.内部干扰 9.1.2 干扰传播途径 干扰传播途径主要有:静电耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合。 1. 静电耦合 静电耦合是通过电容耦合窜入其他线路的。 2. 磁场耦合 在任何载流导体周围都会产生磁场,当电流变化时会引起交变磁场,该磁场必然在其周围的闭合回路中产生感应电势引起干扰,它是通过导体间互感耦合进来的。 3公共阻抗耦合 公共阻抗耦合干扰是由于电流流过回路间公共阻抗,使得一个回路的电流所产生的电压降影响到另一回路。 9.1.3 干扰的作用方式 按干扰作用方式的不同,可分为串模干扰、共模干扰和长线传输干扰。 1. 串模干扰 串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰噪声,它串联在信号源回路中,与被测信号相加输入系统. 图9.6 串模干扰示意图图9.7 共模干扰示意图

公司治理案例

公司治理案例 试分析A公司在内控方面存在的缺陷。 答案要点: A公司在内控方面存在的缺陷要紧有: (1)货币资金业务的不相容岗位未分离,违反货币资金的收付和操纵货币资金的专用印章不得由一人兼管、出纳人员应与货币资金的稽核人员相分离的要求。 (2)销售与收款业务的不相容岗位未分离或内控失效,违反开具发票与发票审核岗位应当分离,编制销售发票通知单与开具销售发票分离的要求。 A公司仓库保管员负责登记存货明细帐,以便对仓库中的所有存货项目的收、发、存进行永续记录。当收到验收部门送交的存货和验收单后,按照验收单登记存货领料单。平常,各车间或其他部门如果需要领取原材料,都能够填写领料单,仓库保管员按照领料单发出原材料。公司辅助材料的用量专门少,因此领取辅助材料时,没有要求使用领料单。各车间经常有辅助材料剩余(按照每天特定工作购买而未消耗掉,但事实上还可再为其他工作所用的),这些材料由车间自行保管,无须通知仓库。如果仓库保管员有时刻,偶然也会对存货进行实地盘点。 按照上述描述,回答以下咨询题: (1)你认为上述描述的内部操纵有什么弱点?并简要讲明该缺陷可能导致的错弊。 (2)针对该公司存货循环上的弱点,提出改进建设。 答案要点: 存在的弱点和可能导致弊端。 (1)存货的保管和记账职责未分离。将可能导致存货保管人员监守自盗,并通过篡改存货明细账来掩饰舞弊行为,存货可能被高估。

(2)仓库保管员收到存货时不填制入库通知单,而是以验收单作为记账依据。将可能导致一旦存货数量或质量上发生咨询题,无法明确是验收部门依旧仓库保管人员的责任。 (3)领取原材料未进行审批操纵。将可能导致原材料的领用失控,造成原材料的白费或被贪污,以及生产成本的虚增。 (4)领取辅助材料时未使用领料单和进行审批操纵、对剩余的辅助材料缺乏操纵。将可能导致辅助材料的领用失控,造成辅助材料的白费或被贪污,以及生产成本的虚增。 (5)未实行定期盘点制度。将可能导致存货显现帐实不符现象,且不能及时发觉,及计价不准确。 2.存货循环内部操纵的改进建议: (1)建立永续盘存制,仓库保管人员设置存货明细账,按存货的名称分别登记存货收、发、存的数量;财务部门设置存货明细账,按存货的名称分别登记存货收、发、存的数量、单价和金额。 (2)仓库保管员在收到验收部门送交的存货和验收单后,按照入库情形填制入库通知单,并据以登记存货实物收、发、存明细账。入库通知单应事先连续编号,并由交接各方签字后留存。 (3)对原材料和辅助材料等各种存货的领用实行审批操纵。即各车间按照生产打算编制领料单,经授权人员批准签字,仓库保管员经检查手续齐备后,办理领用。 (4)对剩余的辅助材料实施假退库操纵。 (5)实行存货的定期盘存制。 A公司股东大会批准董事会的投资权限为1亿元以下。董事会决定由总经理负责实施。总经理决定由证券部负责总额在1亿元以下的股票买卖。A 公司规定:公司划入营业部的款项由证券部申请,由会计部审核,总经理批准后划转入公司在营业部开立的资金账户。经总经理批准,证券部直截了当

PLC控制系统抗干扰技术设计策略

PLC控制系统抗干扰技术设计策略 中文摘要 自动化系统所使用的各种类型PLC中,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力,另一方面要求应用部门在工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。 关键词PLC,industry automation,anti-interference,可编程控制器,自动化

Title:PLC control system anti-jamming technology design strategy Abstract Automation systems used in various types of PLC , some centrally installed in the control room , some installation on production sites and electrical equipment , most of them in a harsh electromagnetic environment formed by the strong electric circuits and power installations . Keywords PLC industry automation anti-interference Programmable controllers automation

公司治理学案例分析

国美案例分析 黄光裕的倒下 引子2008年11月28日,中国证监会证实“首富”黄光裕涉嫌在上市公司重组、资产置换等重大事项过程中违规。证监会表示:2008年3月28日和4月28日,证监会对三联商社(6.90,-0.17,-2.40%)(SH 600898)、中关村(6.00,-0.06,-0.99%)(SZ 000931)股票异常交易立案侦查,调查发现在涉及上市公司重组、资产置换等重大事项过程中,北京鹏润投资有限公司有重大违法违规嫌疑,涉及金额巨大,证监会已经将有关证据资料移送到公安机关。北京鹏润有限公司的实际控制人为黄光裕,黄光裕所涉嫌的问题包括三个方面: 1、操纵股价,也就是操控其兄黄俊钦控股的*ST金泰(4.07,-0.03,-0.73%):2007年下半年,*ST金泰连续拉了42个涨停板,被称为中国股市第一“妖股”。它创下了A股市场个股连续涨停数量的历史之最。 2、黄光裕为让国美实现在香港上市,通过行贿前商务部官员郭京毅等要员而绕开商务部的相关审核规定。 3、早年黄光裕兄弟初创阶段曾出现违规贷款13亿元。 过程2008年11月24日23点,北京鹏润大厦18层的国美电器总部仍然灯火通明。国美总监级以上管理人员各司其位,静待一场紧急会议的结果。黄光裕掌控的国美帝国经历了22年来最为漫长难捱的一天,而黄本人却缺席了。2008年11月25日清晨,国美总部的例行晨会上,黄不惜违反香港证监会规定,提前公布“第三季度盈利5亿元”以安抚员工紧张的情绪。2008年11月25日下午的情况要好些:海尔集团副总裁周云杰率队拜访国美总部,并奉上2009年第一笔23亿元的供货大单。但几乎同时,更多的供货商开始盘点与国美的未结算货款,一家银行下令紧急核查国美及黄光裕关联企业的贷款情况。2008年11月25日,国美电器首席执行官陈晓在晚上主持国美全国紧急视频会议,暂时缓解了正在国美蔓延的慌乱。国美留守内阁统一了对供货商以及普通员工的安抚策略,并根据会议内容将制定《致国美全体同仁书》,即日下发至遍布全国的1300多家门店。 紧急会议的第二天,国美迅速展开自我救赎:上海国美开始约供应商恰谈货款结算的相关事宜。国美将在内部流程上缩短结款审批周期,同时在供应商还款方面也会有一些新的政策。消息人数指出:维护好供应商的利益,是国美生死存亡的关键,即使是国内最强势的家电厂家也承认,每与国美谈判一次就“如同被扒了一层皮”,现在无疑是国美的老对手苏宁提升市场话语权的绝佳机会:黄光裕一事曝光当天,苏宁即连夜在其总部南京召开全国视频会议商讨黄光裕拘查的影响和对策。 进一步看:到2010年5月,国美需进行46亿元可转债的赎回,其年利润只有20亿元左右,资金压力可想而知,苏宁截止到2008年6月30日持有现金125亿元,是国美的4倍,并非没有可能在必要时刻接盘国美 黄光裕男,1969年5月出生,属鸡,广东汕头人,毕业院校:中国人民大学一分院(1988年7月~1992年7月)2008年10月7日,《2008胡润百富榜》在上海揭晓,39岁的黄光裕以财富430亿元,第三次当上中国首富。在此以前:他曾在2004年以财富105亿元;2005年以财富140 亿元分别两次蝉联2004~2005年首富,2007年以财富450亿元2007年胡润“中国富豪榜”排名第4;2008年《福布斯》中国富豪榜则计算黄光裕的财富为183.60亿美元,位居第三。黄光裕拥有香港上市公司35.55%的股份,市值140亿元;零售非上市公司100%的权益,市值约100亿元;历年套现135亿元,部分投资到房地产领域。

国外航空材料发展现状与趋势

业界聚焦 Focus 20116 军民两用技术与产品 15 国外航空材料发展现状与趋势 □中国航空工业发展研究中心 陈亚莉 航空材料是制造航空器、航空发动机和机载设备等所用各类材料的总称。其不仅是制造航空产品的物质基础,也是使航空产品达到人们所期望的性能、使用寿命与可靠性的技术基础。航空技术的进步与发展对航空材料的发展起着积极的牵引作用;同时,材料科学与工程技术的发展,新型材料的出现,制造工艺与理化测试技术的进步,又为航空新产品的设计与制造提供了重要的物质与技术基础,不断推动着航空产业的发展。 由于航空材料的基础地位,以及其对航空产品贡献率的不断提高,其已成为与航空发动机、信息技术并列的三大航空关键技术之一,也是对航空产品发展有重要影响的六项技术之一。美国空军在2025年航空技术发展预测报告中指出,在全部43项航空技术中,航空材料的重要性位居第二。此外,先进材料技术还被列为美国国防四大科技(分别为信息技术、材料技术、传感器技术和经济可承受性技术)优选项目之一,是其它三项技术的物质基础及重要组成部分。 近年来,航空材料发展迅速,并呈现出以下趋势:首先,航空产品的更新换代对其所使用材料的性能提出了更新、更高的要求;其次,对传统材料的持续改进仍在进行;第三,更加强调航空材料的技术转移和产业化,采用先进方法实现航空材料工程转化工作高潮迭起。 航空材料技术高速发展 从1903年美国莱特兄弟以木材 (占47%)、钢材(占35%)和布料(占18%)为材料制造出第一架装有活塞式航空发动机的飞机至今,人类对航空材料的探索和研究走过了一段曲折的历程。目前,航空材料已发展到第5代。第5代航空材料主要有以下特点:一是复合材料技术飞速发展,水平大幅提高,其标志是“全复合材料”大型民用运输机、通用飞机、支线飞机、军用运输机,以及直升机的亮相;二是传统的金属材料仍是制造飞机的骨干材料,但不断推陈出新,涌现出一批新材料品种;三是各种功能材料的品种、性能与应用高速发展。 跨入先进复合材料时代。2003年,以波音787飞机的推出为标志,航空材料的发展进入了一个新时代,即“全复合材料”飞机时代,其意义不亚于20世纪以铝合金为主流的时代的出现。虽然“全复合材料”的说法有一定夸张,但这表明,复合材料极大程度地改变了飞机工业的生产模式。 当前,复合材料已成为飞机选材的主流,其在飞机中的结构重量比已从20世纪的40%左右上升到50%以上,有的机型甚至已达到80%~90%。以B-2和F-35为例,其复合材料结构重量比均在30%以上。从市场来看,航空复合材料也是急剧扩张。目前,航空复合材料的市场价值达到70亿美元,10年内将增长到140亿美元,即年均增长率7%,2016~2026年可能再翻一番,达到300亿美元。 在航空材料的技术发展趋势上,主要有以下几点:复合材料预 浸料品种及性能水平显著改进;工艺水平大幅度提高(主要表现为自动化技术迅猛发展、纺织复合材料/液态成形技术高速发展、非热压罐技术前景看好);热塑性复合材料异军突起;模具模块化、重组化;大型设备不断出现;先进无损检测技术、复合材料数字化技术广泛应用;复合材料的普及与应用,使航空产品的全寿期成本明显降低。 久经考验和改进的传统金属材料仍是首选。尽管复合材料已成为未来航空材料的主流,但从目前情况来看,经过长期考验的、不断改进的传统金属材料仍是首选。而在传统金属材料中,铝、钛、钢及高温合金等材料仍占主导地位。 在飞机的重量百分比中,铝仍占20%~60%,钛占10%~40%;在先进飞行器中,钢是不可缺少的材料;而高温合金仍是航空动力装置的主流材料。传统金属材料的研发重点主要在于不断改进、降低成本,以谋求长期发展。 以轻合金为例,铝和钛在飞机上的使用非常广泛。近年来,铝合金发展呈现出新品种不断出现、实现替代复合材料,以及第三代铝锂合金投入使用等趋势。实践证明,在很多情况下,采用铝合金都比采用复合材料更有利。 钛合金具有比强度高、耐腐蚀性好等优点,因此其在军用和民用飞机上的用量不断增加,已成为航空领域不可或缺的重要材料。其中F-22及F-35等飞机是钛合金的大用户,钛合金在F-22及F-119飞机上的用量均达到其结构重量的40%。

澳大利亚“楔尾”预警飞机

王编辑: 我对这篇文章较为满意,也请一位专业设计飞机人员看过,不知是否符合你们杂志要求,如果发表你们有权改动,如果需要我改动请提出意见。 高智 澳大利亚“楔尾”预警飞机 高智/文 澳大利亚四面环海,偏居世界一隅,处在一个非常有利的地理环境,加之它是西方成员,周边安全形势不是十分迫切。即使在冷战时期,它所保留的军事力量也很有限,它似乎缺乏政治热情。苏联解体后,只剩下它的盟友美国才有能力对其构成威胁,就在这个时候霍华德政府参与世界事务的热情突然高涨起来,一方面积极推进国防现代化,购买美国及欧洲的现代化武器,2001年8月10日赢得欧洲“虎”式武装直升机订单(13亿澳元,折合6.7亿美元);另一方面鼓励和扶持本国企业研制武器,或参与联合研制武器项目,从90年代开始,自主研制了“科林斯”级潜艇和“安扎克”级护卫舰,它还参与了美国F-35战斗机项目。澳大利亚的技术力量还很有限,核心技术依赖欧洲和美国,因此,它希望参与武器项目工作来获得研制的经验和技术。2000年12月初,澳大利亚政府向世界公布了《防务2000,我们的国防力量》国防白皮书,这个白皮书一方面明确了其国家战略利益和战略目标,确定了相应的军事战略,另一方面制定了更为详细的武器装备计划。这是澳大利亚朝向政治大国迈进的一个重要步骤。 “楔尾”(Wedgetail)早期预警与控制(Airborne Early Warning and Control)飞机是澳大利亚未来防务采购计划中的一个项目,是其国防现代化的重要组成部分。“楔尾”是澳大利亚本地的一种鹰,澳大利亚希望这只“鹰”能够担负起空中预警任务。澳大利亚政府不仅想通过购买来提高本国早期预警能力,还想通过项目的参与来赢得一部分利润,美国的预警机系统在世界处在绝对领先的地位,参与到这个项目中,获利不仅丰厚而且持久。 研制历史 早在1994年,澳大利亚就提出购买外国预警机来提高本国早期预警的能力,这个采购项目就是“空军-5077”早期预警与控制飞机计划。当年澳大利亚国防部开始对其进行论证,至1995年年底,完成了这个项目的全部论证工作。五个月之后,也就是1996年5月28日,澳大利亚政府在澳大利亚国家图书馆(在首都)举行了一个“空军-5077”项目工业界吹风会,随后,它对外公布了《项目邀请书》(ITRI即Invitation To Register Interest)。《项目邀请书》公布后,“楔尾”项目主要从两个方面入手,第一方面,在澳大利亚或海外寻找潜在的主要承包商,很显然,它只能通过外购达到目的;第二方面,强调特别瞄准澳大利亚和新西兰的航空工业,在项目供应和飞机全寿命保障上打算让本国产品更多地被采用到这个项目中,让本国的厂商享受到更多利益。在50多个回应中,包括波音公司、洛克希德2马丁公司、诺斯罗普2格鲁曼公司,后来美国雷西昂公司的E系统分公司也在最后时刻参与进来。1996年8月20日,“空军-5077”项目第二阶段(即早期设计阶段IDA)得到了澳大利亚1996年度的国 (Request For Proposals即RFP)和《投标要求》(Request For Tender 防预算资金,这个阶段包括《项目要求》 即RFT)两份文件解释,在最接着的11月14日,“尾楔”RFP文件发给洛克希德马丁公司、波音公司和雷西昂公司,处在竞争名单末位的诺斯罗普2格鲁曼公司被淘汰,它作为个人角色参与到了洛克希德2马丁公司。 澳大利亚提出的“空军-5077”早期预警与控制飞机技术要求: 电子设备: “空军-5077”的雷达必须能在防空行动中,对本机任何方面的威胁都可以提供有效的早期预警、

国外大型军用运输机发展趋势及研发启示

国外大型军用运输机发展趋势及研发启示 随着世界军事变革的深入推进,大型军用运输机的作用日益凸显,它既是部队远程机动、持续作战、后勤保障的有力支撑,也是改装电子侦察机、空中预警机等特种机的重要平台。据此,分析了大型军用运输机适用范围不断扩大、军民结合不断深化、生存能力不断提高、战略与战术性能一体化等发展趋势,同时介绍了国外先进研发经验对我国发展军用运输机的重要启示。 标签:大型军用运输机;发展趋势;启示;战略机动 现如今瞬息万变的现代化战争中,战争具有突发性强、作战节奏快、作战强度大、时效性高、物资消耗巨大等一系列显著特点,因此要求部队具备更高的迅速反应能力、机动作战水平以及持续作战能力。强大的空中运输力量既是后勤保障的重要手段,也是快速应对危机和构成对敌威胁的重要保证。因此,在现代信息化战争中,空中运输力量在整个军事运输系统中具有很高的战略地位,军事航运能力在某种程度上可以说已经成为决定战争走向的重要因素。 大型军用运输机是指起飞重量超过100吨,能进行空运兵员、武器装备,补给军需物资,撤离伤病员等一系列作战任务,并能进行空投空降作业的飞机。它是一个国家武装集团必不可少的基本装备;是战争爆发时军队战略开进和快速部署的重要支柱;是保障作战物资和武器装备得到及时补充的重要方式,是国家战略投送的核心装备,是衡量一个国家国防实力的重要标志。 1 大型军用运输机的作用 1.1 大幅提高部队的战略机动能力 大型军用运输机是武装集团快速反应、远程投送的基本保证。大型军用运输机具有航速快、载重量大、续航时间长,不受地理环境限制等优势,因而可以快速将部队官兵、武器装备和军用物资等快速地运送到目的地,而且还可以保证作战部队能够做到快速部署和补充机动,保证对危机和威胁做出快速反应,以尽快形成对敌方的最大战略威慑。当对敌威慑起作用时,甚至可以达到不战而屈人之兵的效果。比如在海湾战争中,美军第82空降师就是通过大型运输机从美本土启程,远程机动大半个地球的距离,在48h之内进入海湾地区,作为快速反应力量首先进入战场。第101突击师也紧随其后,在海湾地区进行紧急部署,对接下来战争的胜利发挥了决定性的作用,并为最终战胜伊军创造了先决条件。 1.2 能够保持部队的持续作战能力 由于在现代战争中高技术武器装备不断涌现,作战节奏空前加快,往往出现高度复杂和瞬息万变的状况,装备、弹药、食物和其他物资等消耗数量巨大,这也就给交通运输保障提出了更高的要求。如果部队得不到及时的物资保障与补充,极有可能直接影响战争的进程甚至结局。比如,在伊拉克战争的初期,美军

世界各国空中预警系统发展现状

世界各国空中预警系统发展现状 一、前言 1940年,在“不列颠空战”期间,英军的地面雷达在有效使用截击机来确保英国安全方面发挥了重要作用。如今,许多国家则更多地依靠装在空中平台上的监视与跟踪雷达系统来完成这项任务。这些雷达系统不仅用于对付来犯敌机,而且还越来越多地用于地面目标搜索。 二、概述 空中预警和控制系统( airborne warning and control system) ,是利用飞机和以监视雷达为主的机载电子设备探测目标和执行指挥使命的系统。这种系统用于防空和战术指挥,能与地面系统配合或独立完成战略和战术的预警、指挥和控制任务,还可担负交通管制和空中监视等非军事使命。 空中预警和指挥系统能在数百公里的范围内监视上、下和周围的情况,凭借飞机的高度和速度而免受敌方攻击。它由空中监视雷达与自动计算、数据处理和通信设备构成防御中心,并能随时转移到局势需要的空域,提供有效的空中监视、指挥和控制防空武器等防御或攻击任务。 三、世界各国预警机系统概况 1、预警机发展概况

全球第一架专用空中预警与控制飞机是由格鲁曼公司研制的双涡轮螺旋桨E-2“鹰眼”预警机。这种飞机装有一个直径7.3米的背式天线罩和一套通用电气公司生产的APS-96雷达。1964年美国海军开始装备E-2A预警机,刚好在越南战场上派上了用场。 此后,装有APS-120雷达的E-2C“鹰眼II”预警机于1973年开始服役。该型飞机重23.6吨,机上有两名飞行员、一名雷达操作员、一名任务指挥官和一名空中控制官。这种飞机可在500千米半径范围内飞行4小时,巡航高度为25,000至31,000英尺(约7600-9400米)。E-2C预警机除了装备美国海军(约75架)外,还出口到了埃及(7架)、法国(3架)、以色列(4架,现已退役)、日本(13架)、新加坡(4架)和台湾(6架)。墨西哥海军也从以色列购买了3架退役的E-2C。 到2010年,美国海军所有的E-2C都将升级为目前的“鹰眼2000”标准,装上汉胜公司的8叶螺旋桨发动机和现代化的驾驶舱。首架“鹰眼2000”已于2001年交付美国军方使用。其出口型还将带有一个空中受油探管,陆基型飞机的外翼带有副油箱。 此外,美国国土安全部的8架由洛克希德公司生产的P-3“猎户座”巡逻机也装上了“鹰眼”预警机的雷达。该巡逻机续航时间更长,机组人员工作空间更宽敞。2007年,巴基斯坦根据美国“对外军售”合同要求为其海军再引进3架P-3C巡逻机。 下一代E-2预警机将为E-2D“先进鹰眼”。2003年,美国海军航空系统司令部与诺思罗普?格鲁曼公司签订了19.3亿美元的合同,用于系统开发与验证,其中包括在2010年交付两架试用飞机并在2011年初具作战能力。首架E-2D于2007年8月3日进行了试飞,三个月后第二架也进行了试飞。 目前,洛克希德公司已获得了4.1350亿美元的系统开发与验证合同,为E-2D研制APY-9 超高频雷达,该雷达具有一个机械旋转电子扫描天线。 E-2D还将有一个新的驾驶舱,舱内的显示器可使8

多无人机协同任务规划(A题)

2016年全国研究生数学建模竞赛A题 多无人机协同任务规划 无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)是一种具备自主飞行和独立执行任务能力的新型作战平台,不仅能够执行军事侦察、监视、搜索、目标指向等非攻击性任务,而且还能够执行对地攻击和目标轰炸等作战任务。随着无人机技术的快速发展,越来越多的无人机将应用在未来战场。 某无人机作战部队现配属有P01~P07等7个无人机基地,各基地均配备一定数量的FY系列无人机(各基地具体坐标、配备的无人机类型及数量见附件1,位置示意图见附件2)。其中FY-1型无人机主要担任目标侦察和目标指示,FY-2型无人机主要担任通信中继,FY-3型无人机用于对地攻击。FY-1型无人机的巡航飞行速度为200km/h,最长巡航时间为10h,巡航飞行高度为1500m;FY-2型、FY-3型无人机的巡航飞行速度为300km/h,最长巡航时间为8h,巡航飞行高度为5000m。受燃料限制,无人机在飞行过程中尽可能减少转弯、爬升、俯冲等机动动作,一般来说,机动时消耗的燃料是巡航的2~4倍。最小转弯半径70m。 FY-1型无人机可加载S-1、S-2、S-3三种载荷。其中载荷S-1系成像传感器,采用广域搜索模式对目标进行成像,传感器的成像带宽为2km(附件3对成像传感器工作原理提供了一个非常简洁的说明,对性能参数进行了一些限定,若干简化亦有助于本赛题的讨论);载荷S-2系光学传感器,为达到一定的目标识别精度,对地面目标拍照时要求距目标的距离不超过7.5km,可瞬时完成拍照任务;载荷S-3系目标指示器,为制导炸弹提供目标指示时要求距被攻击目标的距离不超过15km。由于各种技术条件的限制,该系列无人机每次只能加载S-1、S-2、S-3三种载荷中的一种。为保证侦察效果,对每一个目标需安排S-1、S-2两种不同载荷各自至少侦察一次,两种不同载荷对同一目标的侦察间隔时间不超过4小时。 为保证执行侦察任务的无人机与地面控制中心的联系,需安排专门的FY-2型无人机担任通信中继任务,通信中继无人机与执行侦察任务的无人机的通信距离限定在50km范围内。通信中继无人机正常工作状态下可随时保持与地面控制中心的通信。 FY-3型无人机可携带6枚D-1或D-2两种型号的炸弹。其中D-1炸弹系某种类型的“灵巧”炸弹,采用抛投方式对地攻击,即投放后炸弹以飞机投弹时的速

公共资源治理小案例

浅谈马衙镇公共资源的治理 【摘要】本文主要介绍了两个案例,即池州市马衙镇南星村对公共鱼塘资源的管理和马衙镇对地方山林资源的管理。两个案例均属公共事务治理的范畴。。经过案例分析,本文旨在从微观的视角介绍中国乡镇中公共资源治理的成功模式。 【关键词】治理模式;分配;整治;均股均利 在阅读国外学者在介绍公共资源治理的时候,我看到了很多失败的案例,例如奥斯特罗姆在《公共事务的治理之道》一书中提到公地悲剧、公共池塘的治理等等。公共事物悲剧最早可以追溯到古希腊哲士亚里斯多德的断言:“凡是属于最多数人的公共事物常常是最少受人照顾的事物,人们关怀着自己的所有,而忽视公共的事物;对于公共的一切,他至多只留心到其中对他个人多少有些相关的事物。”奥斯特罗姆教授以“公有地悲剧”、“囚犯难题”及奥尔森的“集体行动的逻辑”这三个被广为应用的理论模型开始了她对公共池塘资源的分析:与依靠“看不见的手”即能达到满意均衡的私益产品不同,在对公共物品进行追求时,习惯于从自身角度考虑的理性行动人只要不被排斥在分享由他人努力所带来的利益之外,就没有动力为共同的利益做贡献,而往往只会选择做一个搭便车者,从而“个人的理性导致了集体的非理性”,最终导致集体性悲剧结果的发生。然而据我的了解,在我从小长大的乡村中也不乏很多农民对公共资源治理成功的案例。 南星村主要为丘陵地形,而且位于皖南,水资源比较丰富,为此该村重点发展鱼塘资源。他们的鱼塘资源有自然的,也有很多人造的。 对于该村来说,由于地形原因,种植的农作物都比较少,村民主要是通过鱼塘资源获得经济收入,所以村领导和村民自身对鱼塘资源尤为重视。

南星村对该村的鱼塘资源采取这样的政策:以村民组为单位,把鱼塘资源按照人口分给各个村民组,各组对自己分到的鱼塘资源实行自主治理,若有需要,上级可尽量提供一定的政策支持。 刚开始各村民组采取的管理办法各异,但到目前为止已经形成了比较成功而且卓有成效的管理模式。这种管理模式大致可以概括为:首先,把鱼塘资源的享有者分成户,各户推选一个人(在农村一般都为家里的主事者),在这里为了方便简称为户负责人。然后,各村民组推选一位负责人对鱼塘的大小事务进行管理,当然这种管理不是负责人个人意思的表示,而是征集了所有鱼塘资源拥有户的意见。每年春季,各鱼塘总负责人负责安排鱼苗的投放工作。他们首先召集所有的户负责人开会,会议决定本年的鱼苗投放量,然后向鱼苗供应商询问价格,并计算各户应该缴纳的金额。鱼苗投放完以后,负责人还要关注每年本地的旱涝情况。若是遇上旱灾,各组负责人要负责召集所有户负责人,然后分工,利用水泵向大家所拥有的共享鱼塘里抽水;同理,遇到涝灾,组负责人会组织大家分工排水。到产鱼季节,户负责人一起开会,决定打渔时间,并在该段时间内所共享的鱼塘都要日夜派各组民看守。当然,鱼的打捞工作也有村民自己分工完成。然后,把打捞上来的鱼按大小分类,也就是说把鱼按照大小分成很多级,分完级之后各户按照人口对每级进行平均分配,当然这种分配只是相对平均的,但是村民一般都不会介意。另外,在整个生产过程中,禁止个别现象的打渔和垂钓,连该鱼塘的权利享有者也不例外,特别是鱼塘的拥有者,若发现则会受到罚款处分。这种治理模式,在南星村已经存在了很多年,而且各鱼塘资源享有户之间也基本相处融洽,大家各出其力,各得其所。另外,该村的与鱼塘资源治理模式也是很值得称赞的。 南星村的鱼塘面积和六年前相比减少了23%,但是鱼塘的水产量却增加了21%,这一增一减,并不简单,这是各组对鱼塘进行大规模整治获得的,这也使得该村的渔业发展迈上一个新台阶。

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