航空发动机论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇航空发动机论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

Abstract： This paper， through virtual reality technology， constructed a aero-engine virtual teaching experiment system which can achieve the functions of engine simulation assembly， engine structure display， engine working mechanism demo， engine simulation test. Through the three-dimensional interaction and visual simulation means of this system， the students can get the vision， hearing， touch and other sensory experiences， with a very strong interaction and immersion. Engine virtual teaching experiment system effectively overcome the high cost， operational difficulties and other issues of traditional teaching experiment， so it has great significance to the promotion of China's aviation technical personnel training.

关键词： 航空发动机；虚拟教学；三维仿真；人机交互

Key words： aero-engine；virtual learning；three-dimensional simulation；human-computer interaction

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）11-0181-02

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作者简介：刘振侠（1963-），男，陕西西安人，教授，研究方向为航空发动机推进理论与工程。

0 引言

航空发动机是当代工业技术发展的结晶，是工业技术“皇冠上的明珠”，对国民经济、国防建设起着战略性的作用。随着军事需求、民用航空的发展，航空发动机技术日新月异，新的设计构造不断涌现。但是长期以来，由于人才短缺、基础薄弱等原因，我国航空发动机技术始终与国外先进国家存在着较大的差距。因此，培养高素质、创新型的航空发动机人才对促进我国航空发动机技术发展至关重要。

实践教学是航空发动机教学工作中的重要一环，对促进学生了解发动机内部复杂结构、理解相关理论知识起着重要作用。传统的实践教学内容主要包括参观发动机样机、进行发动机试车实验等。但是，由于航空发动机内部结构非常复杂，难以观测到内部细致结构；进行一次航空发动机试车实验不仅花费高昂，而且对操作者要求极高，只能由专业技术人员操作，学生的参与度很低；另外，航空发动机技术日新月异，教学实验设备难以及时更新，使学生所学知识与实际应用严重脱节。

为了提高学生教学质量，解决航空发动机教学设备陈旧、实验费用高昂等问题，本文将虚拟现实技术与发动机专业教学相结合，建设了了航空发动机虚拟教学实验系统。

1 系统组成与功能

实验系统旨在建立数字化的三维虚拟航空发动机实验室，可以实现发动机结构的虚拟装配，发动机试车台实验仿真，发动机内部工作原理及内部流场展示等多个教学实验内容。学生能够通过这个虚拟空间观看发动机教学实验，并通过视、听、触等感知行为去体验，学生能够主动操作实验，实验系统具有很强的交互性与沉浸感。

如图1所示，为航空发动机虚拟教学实验系统的软硬件组成。硬件包括人机交互所用的传感设备（如数据手套、六自由度鼠标、触觉与力度反馈器等）、显示设备（如头盔、投影屏）、虚拟环境产生器（包括高性能图形工作站、立体声音响）；支撑软件包括对象模型生成软件、虚拟视景软件以及程序编辑平台等。

通过软硬件结合，航空发动机虚拟教学实验系统能实现由发动机虚拟装配、模化实验、流场显示等三个模块的多种功能。

1.1 发动机虚拟装配模块。学生能够在全场景、沉浸式的虚拟环境下任意角度观测到航空发动机各大部件及其内部结构，通过配戴数据手套实时交互地对发动机三维模型进行虚拟装配，加强学生对发动机总体结构和部件间的连接关系的认识；

1.2 航空发动机模化教学视景仿真模块。此平台可模拟发动机在工作过程中内部的运行情况，利用视景仿真技术模拟涡轮转子转动，气流在发动机内外函道的流动以及燃烧室和尾喷管的火焰现象，并能通过对油门杆的交互操作实现对这些动态现象的控制，可以使学生从视觉上对航空发动机内部工作状态有形象直观的认识；

1.3 发动机试车实验仿真模块。能够模拟能使发动机试车的操作过程，可以使学生了解发动机试车的具体步骤，培养学生对试车实验的实际操作能力；通过曲线历程图和实时数据反映发动机特性参数的变化，加深对发动机工作原理和气动特性的理解；提供发动机试车的立体音效和控制台视景仿真，加强了系统的沉浸感；

1.4 流场显示仿真模块。能够模拟发动机内流场质点的流动轨迹，可以使观测者直观了解如叶栅绕流等实验现象及其机理，加深对相关专业课的认识和理解，达到较好的教学效果。

2 系统设计方案

为了应用相应的软硬件设备，完成航空发动机虚拟教学实验系统应满足的需求与功能，采取了以下设计流程来完成系统的搭建，如图2所示。

2.1 第一层为硬件层，主要由虚拟现实人机交互系统、大屏幕立体显示系统和小型桌面虚拟现实系统组成。其中小型桌面虚拟现实系统包括高端PC工作站、VR专业三维立体图形发生器、红外立体眼镜及播放器组成和CRT彩色显示器组成。而人机交互系统包括由六自由度三维空间立体鼠标、数据手套等组成。其中六自由度立体鼠标可实现x、Y、z三个方向上的移动和旋转功能；而数据手套可以真实地模拟人手的装配动作和触觉感应。大屏幕立体显示系统由投影仪、立体转换器、硬幕、偏振片和偏振立体眼镜组成。

2.2 第二层为硬件接口层，主要用于获取六自由度三维空间鼠标、数据手套等的虚拟装配环境结构数据，设定立体眼睛双目视觉间隔参数等。

2.3 第三层为3D模型层，首先可利用Creator、CAD等建模工具，采用体素法、轮廓扫描法和实体扫描等方法建立几何模型，对物体的形状、位置、大小等几何信息，以及发动机各部件间连接关系等拓扑信息进行描述，获得物体重心、表面积、体积、密度、质量、转动惯量等几何、物理参数。

2.4 第四层为支持工具层，在本例中为VEGA虚拟环境开发系统，运行于vC++6.O工作平台，它提供了大量的处理窗口、环境以及实现虚拟动作的函数。

2.5 第五层为驱动层，包括数据手套、六自由度三维空间鼠标、位置跟踪器、立体显示设备等的驱动程序。

2.6 第六层为应用层，可采用vc++6.O开发出面向用户的友好的虚拟装配环境。最终用户并不需要了解繁琐的函数调用和硬件接口，只需通过空间立体鼠标、力反馈数据手套等输入装配控制指令，并通过立体眼镜、头盔显示器等设备观看到实时的装配效果。

3 系统应用与前景

航空发动机虚拟教学实验系统将虚拟现实技术与航空发动机专业教学与实验相结合，克服了传统教学方法设备更新困难、试验费用高昂等问题，突破了传统教学方式的局限性，有效地推动了教学方式的改革与创新。通过航空发动机虚拟教学实验系统在教学实践中的应用，系统有效提高了专业学生的培养质量，节约了实验教学成本，将我国航空动力专业的教学工作推上了一个新的台阶。同时，虚拟教学实验系统的思想在土木建筑、军事教育、医学教学等领域具有广泛的应用前景。随着计算机与多媒体技术、仿真技术、虚拟现实技术的迅速发展，虚拟实验教学必将突破传统教学方式得到广泛应用。

参考文献：

[1]谢晶妮，张茂军.虚拟现实发展趋势展望.计算机工程，2002，28（7）：19.

[2]周前详，姜世忠，姜国华.虚拟现实技术的研究现状与展望.计算机仿真，2003，20（7）.

[3]赵士滨，吴秋峰.虚拟现实技术进入高校实验教学的研究.教育发展研究，2000，（8）：77-80.

[4]石教英.虚拟现实基础及使用算法.北京：科学出版社，2002：1-10.

[5]Bryson S. Implementing virtual reality. ACM SIGGRAPH.1993，43：1-49.

[6]杨宝民，朱一宁.分布式虚拟现实技术及其应用.科学出版社，2000：55-59.

[7]鲁鹏寿.虚拟现实软件系统的研究，电子科技大学硕士学位论文，2002：8-12.

[8]陈庆华.城市景观虚拟现实应用研究.吉林大学硕士论文，2004：7-40.

[9]卢仁甫.基于vega平台的虚拟现实技术的研究.华中师范大学硕士学位论文，2006.

篇(2)

Liu Lei

（Nanjing Jincheng College of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 211156，China）

摘要：航空发动机安全可靠的快速起动是保证其顺利进入正常工作的前提，发动机在地面和高空起动特点各不相同，在对起动过程的模拟研究中，对发动机地面与高空起动特点进行深入的分析是极为重要的先决条件。

Abstract: The quick, safe and reliable starting of aircraft engine is the premise to ensure the smooth entry into work. The characteristics of engine starting at ground and in high altitude are different. In the simulation study process of starting, the depth analysis of the characteristics at ground and high altitude is the extremely important prerequisite.

关键词：航空发动机 起动特性 地面起动 高空起动

Key words: aircraft engine；starting characteristics；ground starting；high altitude starting

中图分类号：TK44文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）15-0034-02

0引言

根据不同需求，航空发动机起动过程可分为两种[1]：地面起动和空中起动。地面起动即发动机在地面从静止的停车状态加速到慢车状态的过程，空中起动即发动机空中停车再点火起动加速到慢车状态的过程。发动机可靠、快速的起动过程对保证军用飞机的作战效能至关重要，起动性能的好坏是衡量航空发动机综合性能的一项重要指标。

1发动机起动过程概述

1.1 地面起动航空发动机从零转速加速到慢车转速的过程称为起动过程。发动机在地面起动时必须依靠外界动力源，因为这个时候没有空气流过发动机，如果向燃烧室喷油点火只能将发动机烧损而转子不会转动起来。只有达到一定的转速后，燃烧室内的气流才能建立起稳定燃烧所需要的气流压力和温度，因此发动机地面起动必须依靠起动机带转。一般情况下，发动机的地面起动包含以下三个阶段[3]，如图1所示。

图1中，M■为起动机的扭矩，M■为涡轮扭矩，M■为压气机扭矩，η■为带动附件及克服摩擦的效率，M■/η■为起动过程的阻力矩。

第一阶段：在未向燃烧室供油时，起动机功率输出轴带动发动机高压转子旋转到接近点火转速n1。第二阶段：在燃烧室内点燃燃油，涡轮产生功率。当涡轮的扭矩恰好等于阻力矩时，发动机的转速n■■称为最小平衡转速。按理，当n>n■■后，M■>M■/η■，发动机可独自起动。但为了安全可靠地起动，通常在这一阶段起动机继续工作，辅助涡轮将发动机转速带至大约是（1~2）倍最小平衡转速（接近n2）。第三阶段：发动机转速达到n2时，涡轮产生的功率已经明显大于压气机所消耗的功率，在控制系统作用下起动机脱开与发动机高压轴的联接，发动机依靠涡轮的剩余扭矩将发动机独自从n2加速到慢车转速ni。

1.2 发动机高空起动过程航空发动机在空中工作时，由于种种原因可能造成空中停车，这时需要重新起动。典型的发动机空中起动包线图如图2所示[4]。空中起动与地面起动不同。按起动初始转速划分，高空起动分两种类型：起动机带转起动和风车点火起动。飞机在高空飞行时，受进口气流影响，发动机转子可维持一定的初始转速。当初始转速足够高时（大于某一转速n1），可直接点火起动；否则，飞机需要借助俯冲或起动机带转来提高核心机的转速，达到点火转速后方可点火起动。

2发动机地面起动特点分析

2.1 低温起动在平原地区，大气温度对发动机的起动有着很大的影响。在严寒季节，大气温度很低，燃料的粘度增大，挥发性不好，雾化和汽化的质量也变差，因而在燃烧室内产生火源和形成稳定火焰的条件都变差。一般来说，大气温度降低到-30℃时，起动点火装置尚能产生稳定的点火源，但是，燃料系统喷出的燃料所形成的混合气，被点火源点燃和形成稳定火焰所需要的时间，却随着大气温度的降低而增长。这会使涡轮参加工作的时间推迟，起动过程所需时间增长。

同时，由于大气温度降低，大气密度增大，发动机空气流量增大，压气机消耗功率随之增大；大气温度降低，会使滑油变稠，摩擦力矩也随之增大。在起动机功率不变的条件下，起动过程第一、二阶段的剩余功率将会减少，起动的可靠程度随着大气温度的降低而变差。有时甚至出现在起动过程的某个转速下，剩余功率等于零而造成“冷悬挂”现象。

2.2 高温起动在炎热季节，大气温度较高，一般来说发动机比较容易起动。但是，大气温度过高时，空气密度低，发动机空气质量流量小，起动过程中容易形成混合气富油，涡轮前温度高，可能引起压气机进入气动不稳定状态，结果出现涡轮前温度高而转速停止增加的“热悬挂”现象。

此外，某些发动机，在大气温度较高的条件下（如30℃以上）再次起动时，由于发动机停车不久，燃烧室内的壁温仍然较高，流经燃烧室的空气受热膨胀，密度较小，这时，起动的燃料就嫌过多，以至于混合气过于富油，不能被电嘴产生的火花点燃，不能形成点火源，发动机无法正常起动。因此，在大气温度较高的情况下，发动机停车后，应该对发动机进行充分的冷却，以利于发动机再次起动[4]。

2.3 高原起动发动机的起动过程，先由电动机起动燃气涡轮起动机，再由燃气涡轮起动机起动发动机。进驻高原机场，空气稀薄，进入燃气涡轮起动机和发动机的空气流量减小，燃气涡轮起动机和发动机的功率都将减小，起动过程中的剩余功率减小，导致发动机转子的加速度减小，特别是起动第一阶段，有可能起动机功率不足以带动发动机运转到点火转速以上，至少加速度会减小，延长起动时间。同时，由于高原地区发动机空气流量小，为了保证发动机起动可靠，需要调整起动供油量。如果起动供油量没有同空气流量成比例地减小，例如发动机空气流量减小很多，起动供油量减小得很少，就会在燃烧室内形成富油燃烧，使涡轮参与工作早，排气温度上升快、数值高[4]。

当供油量调整不当时，对燃烧室混合气的余气系数和涡轮前燃气温度的影响较大，易发生转速悬挂。如果起动过程中，压气机发生轻微失速，引起压气机需用功率增大，也极有可能发生转速悬挂。

3发动机高空起动特点分析

与地面起动相比，航空发动机的空中起动有一些不同的特点。具体如下：

3.1 发动机空中起动一般不需要起动机带转[5]发动机在空中停车后，其转子在迎面气流的作用下继续旋转。虽然压气机和涡轮都处于远离设计点的工作条件，具有非常低的效率，但仍然可以建立起稳定的工作状态，即“风车”状态。在喷管未临界时，发动机风车状态转速仅取决行马赫数，随着飞行马赫数的增加，风车转速增加，喷口达到临界后，发动机换算转速保持不变，而物理转速却随着发动机进口温度的增加而增加，风车转速一般为50%~70%，在转速低的情况下，由于进口来流滞止造成发动机进口压力增加很多，使涡轮中的压降增大，平衡转速n■■明显降低，因此空中起动一般不需要起动机带转。

3.2 发动机在高空熄火情况下再起动，并不一定处在完全风车状态[6]由文献[6]得知，发动机在高空遭遇空中停车后，发动机转子转速迅速降低，需要立即点火重新起动。如果错过最佳点火时机，当转子转速低于发动机空中起动下限转速（15%）时，由于燃烧室进口气流速度较低，不利于燃油雾化，将给燃烧室重新点火带来很大困难。此时，需要借助飞机俯冲或起动机带转来提高核心机转速，达到点火转速后方可点火起动。

3.3 空中点火条件差点火随着高度的增加变得愈加困难，随着高度的增加，发动机进口温度和压力降低，空气密度减小，涡轮剩余扭矩减小，而燃烧室进口气流速度增加，给点火造成了很大困难。另一方面，由于压气机出口压力相当低，使得起动点火条件恶化，燃烧室内稳定工作的余气系数α的变化范围大大缩小，甚至不能点燃燃烧室内的混合气，这使得高空起动时点燃的范围非常狭窄。由此可见，在飞行中发动机从自转可靠地起动只是在一定的（对每一台发动机而言）飞行高度即空中起动边界以下，并且是在比较狭小的飞行速度范围之内才有可能，飞行速度范围的下限是由发动机自转时不大的转速所限制，而其上限则被恶劣的主燃烧室点火条件以及复杂的起动供油规律等所限制。

因此，在飞行中发动机突然遭遇空中停车，或短时间被迫停车（例如为了消除压气机中气流的严重分离而被迫停车）等情况下，在发动机进入自转状态之前，即发动机转速还没有大幅度下降的情况下就点火，并向燃烧室供应必须的燃油量，将使航空发动机可靠起动的程度大为提高，但如果错过最佳点火时机，当转子转速低于发动机空中起动下限转速时，则需要借助飞机俯冲或起动机带转来提高核心机转速，达到点火转速后方可点火起动。

4结语

航空发动机地面与高空起动特点各不相同，在对每种起动特点分析透彻后，将对研究整个起动过程起到关键性的作用。

参考文献：

[1]廉筱纯，吴虎.航空发动机原理.西安：西北工业大学出版社，2005.6.

[2]王勤芳.燃气涡轮发动机原理.南京航空航天大学.2006.8.

[3]周文祥.航空发动机及控制系统建模与面向对象的仿真研究.南京：南京航空航天大学博士论文，2006.9.

[4]何立明.飞机推进系统原理.北京：国防工业出版社，2006.5.

篇(3)

为了进一步了解他的科研与教学情况，本刊记者（简称：记）对曹教授（简称：曹）进行了一次专访。

科研：“我会再接再厉”

记：非常感谢曹教授能在百忙之中抽出时间接受我们采访，希望这不会影响到您其他的工作安排。

曹：不必客气，有什么问题你们可以随便提问。

记：曹教授，我们知道您现在担任哈工大航空学院的飞行器动力学与控制团队责任教授以及动力学与振动控制实验室主任，目前主要从事航天器空间飞行器然后航空发动机、大型发电机等复杂机构与结构的非线性耦合动力学与振动控制方面的研究工作。请问您是从什么时候开始研究的，目前主要取得了哪些成绩？

曹：2006年5月，我结束在英国兰开斯特大学的科研工作回国后，来到哈工大工作。此后，我就开始从事转子系统，包括大型气能发动机组、大型风力发电设备、航空发动机等旋转机械的振动与稳定性问题的一些研究，并在转子轴承的油膜力表征、带叶片盘的转子轴承系统的非线性振动、叶片机匣的碰摩力表征以及双转子系统的复合碰摩等方面都取得了一些成果。关于这方面的研究论文，主要发表在了英国《机械工程师会刊：工程摩擦学》、《摩擦学国际》、英国《声与振动》、美国机械工程师协会的《振动与声学》、《振动与控制》和《国际机械科学》、《振动与冲击》、《力学季刊》、《航空动力学报》等国内外知名学术刊物，同时还包括一些在国内外的学术会议上报告和交流的一些论文。

2008年，我参加了国家自然科学基金重大研究计划“近空间飞行器关键基础科学问题”，并且主持了高超声飞行器非线性耦合动力学与热弹性颤振控制相关的两个培育项目，因此在机翼以及臂板颤振和控制方面也取得一些成果，提出了包含非线性反馈在内的组合控制律，适用于不同飞行速度的递进式控制律，不同程度地提高了颤振的临界速度。这些相关的成果发表在《中国科学》、《非线性动力学》、《国际声与振动杂志》等学术刊物上。

另外，在航天器研究方面，我从2010年开始着手研究航天器的部件以及卫星和火箭之间的隔振问题，包括主动隔振，被动隔振，主被动一体化的减振、隔振问题，同时还主持了相关的减振/隔振的几个项目。从研究思路来说，我们主要是采取了电磁式的隔振器，包括这个现在用的很新的隔振平台技术方面的工作，并且设计了相应的隔振平台，从而获得了比较好的隔振效果。目前，这部分工作还正在开展当中。

实事求是地说，这些年来我们的研究工作虽然已经取得了一些成绩，但有很多工作还需要深入研究，还需要进一步努力，同时还要多跟国内外的同行进行交流。

记：说到学术交流，我们知道您参加过很多国内外专业学术讨论会，并作了很多重要的学术报告，给您印象最深刻哪次会议，会议起到哪些作用？

曹：是的，我确实受邀参加过很多国际会议，在这些国际会议中，我大多担任分会场主席，主持讨论。此外，我自己也组织过相关的国际会议。要说印象最深刻的学术会议，我觉得2012年在北京召开的第23届国际理论与应用力学大会（International Congress of Theoretical and Applied Mechanics，简称ICTAM）作为国际力学界最权威的学术联合体IUTAM组织的最重要的学术大会，自1924年在荷兰代尔夫特市首次举办后，每4年举办1次，迄今已经在世界范围内成功举办了22次。由于IUTAM的权威性，ICTAM大会在国际力学界有着强大的号召力，被誉为国际力学界的“奥林匹克盛会”。由胡海岩院士主持召开。据不完全统计，有来自世界各地的1300多名力学工作者参加了第22届ICTAM大会的学术交流，共收录论文1322篇论文，其中包括来自中国大陆的近200篇论文。因此，从这个角度而言，这个会议能够在我们国家召开，不仅是我国力学界的一次盛举，而且充分体现了近年来中国力学水平的提高，是我们国家力学研究跻身于世界前列的一个表现。

对于这个会议，我的印象非常深刻，这个会议在我们国家召开，应该说对于我国的力学研究，尤其是动力学与控制及其工程应用的研究与发展起到了非常积极的作用。

记：作为哈工大航天学院的教授、博士生导师，您对我国航天事业现状肯定有很深的了解。那么，您认为我国在航天航空领域还有哪些不足？

曹：我从事的是关于航天器结构振动与控制方面一些研究工作，所以还是着重从这个角度来谈一谈吧。应该说，我国近些年在这些领域的研究取得了很大的进步，但是还有很多相关的挑战性的问题，比如大型航天器柔性结构振动对姿态运动、轨道稳定性等的影响，又比如说柔性结构振动与姿轨运动的协调控制器的设计与实现、连接铰间隙带来的非光滑系统动力学与控制问题，都需要深入的研究。

从航空领域来说，涉及大飞机的大展弦比机翼的颤振及其抑制也需要开展仔细地研究。此外，航空发动机转子系统振动问题同样是亟待解决的关键问题之一。

教学：“关键还是要培养学生的独立科研能力和创新能力”

记：作为博士生导师，您最注重对学生哪些方面的培养，目前为止您培养过多少优秀的博士生，他们都在哪些领域为国家做着贡献？

曹：就博士生培养而言，我认为最重要的还是要培养学生的独立进行科研工作的能力，简而言之，就是要着重培养学生的科研创新能力。也就是说，要在科研过程中，培养学生发现问题和解决问题的能力。当然，除了这些，还需要培养学生具备一些与科学研究相关的工作能力。比如说，从问题的提出到申请相应的项目，然后对这个项目进行相应的计划和解决，最后写出相应的科研报告等等，各个方面都需要培养。与此同时，导师还应当关注学生的修为和交流能力，比如说沟通与学术交流方面的能力培养、国际视野的培养等。

基于这些理由，我们会鼓励学生参加相应的国际会议，并且也会派出学生进行联合培养，同时我们因为自己组织过一些国际国内的学术会议，所以我们的学生在这个过程当中，也参与了这样一个国际国内学术会议的组织安排等这样一些工作。应该说，在博士生的培养方面，我们做的工作应该是比较全面的。

我在国外工作的时间比较长，2006年才回国，因此直到2006年我才开始带自己的研究生。迄今为止，已有9人获得了博士学位，他们分别在相关的科研院所和高等院校工作，如涉及航空航天的研究院所、南京理工大学、哈尔滨工程大学等单位。

至于说为国家做出了哪些重要贡献，我想到现在还说不上。不过，从我了解到的情况来说，他们目前都已经在各自的工作岗位上发挥了一些积极的作用。

记：除了在哈工大从事教育工作，您还曾到香港、英国、澳大利亚等海内外进行访问或教学，在这一过程您感觉和国外的教育方面有哪些差别？

曹：这个问题，我可以简单地谈一点自己的看法。1996年和1999年，我在香港理工大学的土木与结构工程系做了一些合作研究，2000―2006年在英国兰开斯特大学物理系，也是做一些合作研究，后来去澳大利亚做了一个短期的访问。通过在这些个国家和地区的合作研究，我本人也确实接触到了一些新的东西，从而了解到国外教学与研究方式跟我们当然有一些区别。

我认为国外的教育跟我们最大的一个区别就是他们更注重启发式的教学，并且更关注学生动手能力的培养，尤其是在研究成果的展示方面，外国的学生具有相当的优势。因为他们从高中、大学、研究生到博士生都一直有相应的展示的机会，都要做相应的研究与交流，还要做相应的报告。所以国外学生在成果展示以及和外界的交流等方面，具有一定的优势。但从另外一个角度来看，我们中国学生的基础更好，更扎实，学的东西也更多一些。

因此，我们经常可以看到这样一种情况，就是中国的学生大概在刚毕业的一两年，如果要和国外的学生去竞争的话，那么在成果展示和交流能力方面可能会稍微差一些，但是一旦我们熟悉了国外学生的研究方法，应该说中国的学生还是很有优势的。

目标：“教学与科研工作应当并举，不可偏废”

记：最后一个问题，就是说在未来您会偏重于教学还是研究？在您的研究领域还会做哪些努力？

篇(4)

关键词：铆焊 机加 变形控制 互换性

1.概述：

该发动机预装架为非标框架类零件，需求量少，只要两个，但要求在同一个安装平台上具有互换性，这对加工变形的控制提出了很高的要求。该预装架的制作，涉及到材料、焊接、热处理、简易工装设计、机械加工等多个学科的知识，难度大。

2.主要技术条件分析

2.1 .尺寸要求

预装架安装座宽度方向中心尺寸490±0.1mm，安装座长度方向中心尺寸976±0.1mm，且两件预装架尺寸中心对角线偏差不超过0.15mm，前安装座的中心与发动机安装板的中心重合一致，相差不超过±0.1mm。

2.2.零件表面粗糙度

零件的加工面粗糙度要求较高，发动机输扭轴安装面及工艺基准板底面粗糙度Ra为0.8μm，因而在加工表面时，采用低进给量来保证其表面粗糙度要求。其余各面的表面粗糙度要求，一般的加工即可达到。

3.铆焊制作

3.1.材料准备

零件主要采用80×40×3.5mm和50×40×3.5mm两种规格的矩形钢管，材料为合金结构钢30CrMnSiA。按工艺拆解的零件图，铆工下料后，铣工定长，铣不同角度和弧度的焊接贴合面，保证焊接处的贴合良好，减小焊接应力及变形。

在铆焊平台上，焊接安装座中心定位轴，以轴中心为基准，组合各件（安装座组焊时底边留5mm加工余量），各零件中心直线度偏差

3.2. 焊前准备

合金结构钢30CrMnSiA含碳量0.28%～0.34%，属于中碳调质钢，具有很高的强度和硬度，但韧性相对较低，焊接性能一般，焊接容易产生裂纹及气孔。所以焊前需做以下准备工作：

3.2.1.四个安装座组焊时底边留5mm焊后加工余量；

3.2.2.焊缝及周边区域内先用丙酮擦除油污，再用砂布、钢丝球等将待焊部位清理干净，以防止产生气孔、夹渣等缺陷；

3.2.3.选择正确的焊接材料，控制焊缝的化学成分，限制有害杂质的含量；

3.2.4.为防止焊接时产生裂纹，焊材使用前必须进行干燥处理；

3.2.5.针对30CrMnSiA薄板进行焊接工艺试验，并根据焊接工艺评定制定合理的《焊接工艺指导书》。

3.3. 焊接工艺

为合理控制焊接热循环，改善焊接应力状态和消除氧化物、硫化物以及低熔点共晶体的有害作用，经过权衡对比各种焊接方法，决定本零件采用热量集中的焊接方法，即手工钨极氩弧焊。

3.3.1.焊接材料：直径为φ2mm的H08Mn2NiMoA焊丝。

3.3.2.焊接规范参数：焊接电流I=130A～140A，焊接速度V=120 mm/min～150mm/min，保护气体流量Ar=10 L/min ～15L/min。

3.3.3.钨极直径=φ3.2mm ，喷嘴直径=φ8 mm ～φ11mm。

3.3.4.焊接步骤：焊缝长度上每隔40mm长点焊固定，再进行连续焊。

3.3.5.焊后焊缝及热影响区采用石棉粉保温，缓冷。

3.3.6.修整焊缝，校正焊接变形。

3.4. 效果检查

预装架为重要零件，焊后对焊缝进行X射线探伤，无裂纹、夹渣等缺陷。外形尺寸进行了检查，变形量

3.5.人工时效

预装架铆焊制作后，内部残余较大的焊接应力。该预装架用于振动场合，需要各安装尺寸保持长期稳定，因此要消除内应力。安排去应力退火的工序，消除内部残余应力，减小零件的变形和焊缝的开裂。

4.机械加工

图纸施工阶段，因对铆焊变形量的大小不能确定，焊后加工面一般留有5mm左右的加工余量。而在机械加工工程中，一次去除这么多的余量，会产生较大的加工内应力，使用过程中应力释放，会导致变形超过允许值的情况发生。为此，要采用分步加工的方法：先粗加工，粗加工时产生较大的内应力通过去应力退火消除；然后精加工。因此时加工余量少，应力和变形就小，稳定性好，满足图纸尺寸及使用要求。

4.1.粗加工

针对一次加工余量多，加工难度较大的特点，安排粗加工工序。在T68卧式镗床上进行粗加工，各尺寸根据需要留有1～2mm的加工余量。

4.2.人工时效

按工艺要求，现场检查各尺寸合格后，为减小粗加工时产生的切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，预装架送至热处理车间进行去应力退火。

4.3.精加工

采用龙门磨床，平磨四处工艺基准板底面，即加工基准面。在型号为TH61125的数控卧式加工中心上精加工，以工艺基准面为支撑，利用弯板等工装夹紧，四个装夹点均匀分布，装夹力均匀，装夹牢固，加工四处安装定位孔及输扭轴安装面和安装孔。

4.4.外观处理

未加工表面扩平腻子，喷防锈底漆及天蓝色面漆各两遍。

5.结论

根据最终检验测量的尺寸，得出该两个预装架中心尺寸偏差

本论文以某发动机预装架制作为例，介绍了非标框架类零件加工变形的各项控制措施，从焊接前的准备，到焊接过程及其后的机械加工过程，以及工序的安排，这些方法对提高框架类零件的尺寸精度及使用稳定性有很大的帮助。

参考文献：

[1] 成大先. 机械设计手册. 5版. 北京： 化学工业出版社，2008.

篇(5)

关键词：产业集群；提质扩容；协同；策略

基金项目：2014年湖南省哲学社科基金项目：“我省在推进新型城镇化进程中实现‘产城融合’的思路与对策研究”阶段性研究成果；2014年湖南省情咨询与决策研究课题（编号：2014ZZ040）；株洲市社科课题（编号：ZZSK14130）；湖南铁道校级课题（编号：K201410）阶段性研究成果

中图分类号：F293 文献标识码：A

收录日期：2014年12月17日

工业化与城市化已经成为中国区域经济增长的两大车轮，但二者如何协同发展却有待深入研究。

一、产业集群与城市提质扩容协同发展的原理

产业集群是产业发展演化过程中的一种地缘现象，即某一领域内相互关联（互补、竞争）的企业与机构在一定的地域内集中连片，形成上中下游结构完整、支持产业体系健全、具有灵活机动等特性的有机体系。集群内企业之间建立了密切的合作关系，并通过专业化分工，促进每个企业效率的提高。

城市是城镇化的结果，城镇化则是资源、要素在产业间及城乡地域间重新配置与组合的过程，是要素积聚和时空秩序的整合过程。从客体角度看，是生产要素或者资源向优势地理区位运动、集中的过程；从主体角度看，则是经济行为者谋求对他们有利的地点来发展的过程。

产业集群与城市虽然分属于两个具有不同行为特征和网络结构的动态复杂系统，但从位移角度来看，二者都是一种生产要素在不同空间、地域间的转移，转移的目的是为了获得较高的生产要素的预期收益率，二者互为因果、互为动力，并通过正负反馈机制所形成的“因果累积效应”进行相互推动。

在目前全球经济滞涨的背景下，新型城镇化是最大的内需，而扩大内需，城镇扩容是重要方面，但提质更为关键：1、城市提质扩容有利于扩大有效的投资需求和消费需求，为产业集聚带来更大的空间，促进有质量的经济增长；2、城市提质扩容有利于改善民居环境，促进人才集聚，推动产业结构升级；3、城市提质扩容是增强环境承载能力的长远之策。资源环境是城镇化的“硬约束”，化解资源环境约束，提高城市综合承载能力，就必须围绕人的城镇化，坚持“以产带城、以城促产、产城一体”的发展道路。城市提质扩容以产业集群为支撑就能避免“空心化”，而产业集群的发展以城市提质扩容为依托就能防止“孤岛化”。

二、株洲市产业集群与城市提质扩容协同发展现状

近年来，市委市政府结合“两型社会”要求，确立了把株洲建设成为以现代工业文明为特征的生态宜居城市的奋斗目标，目前已成功跻身中国优秀旅游城市、国家卫生城市、国家交通管理模范城市行列，正在积极创建全国文明城市。同时，市委市政府提出了打造轨道交通、航空、汽车、服饰、陶瓷五个千亿产业群的产业规划，努力建设轨道交通科技城、通用航空城、新芦淞服饰城、河西汽车城、醴陵陶瓷城等城市规划，产业集群与城市提质扩容协同发展趋势已成。

（一）入围全国创新型产业集群，全力打造“一城两基地”。株洲已是国内最大的轨道交通制造产业基地和技术研发中心，并逐步形成了整机制造、核心部件、关键零部件协调发展的产业集群。到2013年末，株洲轨道交通装备制造产业拥有规模以上企业56家，共实现工业总产值580亿元，工业增加值占全市工业增加值17.8%。2014年石峰区轨道交通产业集群成功入围全国创新型产业集群试点，目前株洲正大力实施“先进轨道交通装备及关键零部件创新发展工程”，力争2015年实现工业总产值过1，000亿元，2017年实现工业总产值1，400亿元以上、占全市工业总量20%。

与此同时，市委市政府加快建设轨道交通产业群“一城两基地”：一城是指轨道交通科技城，到2017年，建成以整机制造为核心，拓展中小配套企业发展空间，形成“一带五园两小区”产业布局的千亿产业园；二基地是以南车长江车辆株洲分公司为龙头的轨道交通货运车辆制造基地、以铁建重工株洲分公司为龙头的轨道交通路基产品生产基地。到2017年新增城市道路约10公里，基本完成轨道交通城32平方公里的规划建设，新增企业孵化器和标准厂房面积达到50万平方米，不断吸引创新团队入驻，实现“智造”升级。

（二）构建完整航空产业链，规划建设通用航空城。株洲是国内唯一的中小航空发动机特色产业基地。近年来，按照“一体两翼两结合”的发展思路，积极引进了包括航空发动机制造、通用飞机整机制造、通用航空运营及航空配套产业、衍生产业、机械制造等相关企业入驻，全力构建“航空发动机制造+通用飞机整机制造+通用航空运营+配套产业+衍生产业”的完整航空产业链。目前，园区共有企业61家，其中规模以上企业50家、航空类企业18家，工业总产值近100亿元。已有山河科技“飞鹰”无人机、“飞虎”直升机、“欧若拉”轻型运动飞机落户，美国罗特威A600直升机组装试飞并已实现批量销售。到2017年末，预计实现航空产业产值达到400亿元，到2025年航空产业总产值将突破1，000亿元。

2011年初，株洲开始规划建设通用航空城，并以此为载体，加快建设通用机场、航空休闲谷、航空配套企业孵化园等产业配套项目，拉通千亿大道、航空大道、机场大道等园区主干路网，全力打造湖南航空产业示范园，努力把通用航空城建成“湖南通航运营中心、中南地区最具影响的通用航空城、世界一流的通用航空发动机研发和生产基地”。到2017年，实现通用航空城开发建设面积20平方公里，新增城市道路10公里，新增企业孵化器面积10万平方米。

（三）做强整车、健全配套产业，打造生产、服务并举的中南“汽车城”。截至2013年底，全市汽车相关制造业企业共有50多家，其中有北汽株洲分公司、南车时代电动公司2家整车生产企业，总产值110亿元。汽车及零部件经营商户400余家，营业收入40余亿元。未来，将积极引进和发展经济轿车、新能源大巴车、纯电动乘用车、重卡、专用特种汽车五大产品，建设汽车整车、零部件、现代服务业、文化展示四大体系，形成高新区整车制造和核心零部件生产基地、南洲新区汽车零部件基地、芦淞区南方宇航专用车生产基地三大生产基地，醴陵和攸县专业特色汽配园二大特色园区以及天元区汽车博览园物流文化展示区，突出发展新能源汽车并将株洲打造成中部汽车产业重点城市和国内最具影响力的新能源汽车生产、推广及示范运营基地。到2017年，汽车产业实现营业收入800亿元，年产整车规模达到60万辆。

立足产城一体建设理念，规划建设河西汽车城及南洲新区、醴陵、攸县三大汽配基地。汽车城规划用地4，500多亩，南洲新区规划用地3，000亩、新建标准厂房30万平方米，醴陵规划用地1，500亩、新建标准厂房30万平方米，攸县规划用地2，000亩、建设标准厂房20万平方米，并将株洲汽车博览园打造为集产业、商贸、居住、科技、文化等多种功能复合的产业新区，中南地区最具影响力的集多种业态为一体的汽车商贸平台以及全国闻名的汽车文化及旅游目的地。

（四）产业转移升级，打造新芦淞千亿服饰产业新城。服饰产业逐步形成了以芦淞服饰市场群为核心，以女裤加工、船湾职业装生产、茶陵和炎陵纺织材料生产基地为支撑的发展格局。芦淞服饰市场群已成为中南地区最大的服装市场群，拥有专业市场40个，年成交额超过400亿元。株洲女裤现有加工企业4，000余家，年生产能力3亿多条，占全国女裤产量的1/4。醴陵船湾镇荣获“中国职业服装名镇”称号，现有企业100多家，年生产能力150万件（套）。茶陵、炎陵纺织材料生产基地现有企业20多家，年生产能力30万锭。2013年，株洲服饰生产总值约为250亿元。未来，将以产业转型升级为主题，打造完整的研发设计、生产加工、仓储物流、展示销售、电子商务等于一体的服饰产业链，力争到2017年，技工贸总产出达到1，000亿元。

为此，将重点建设“一城、一中心、四园区、一基地”：“一城”即提质改造芦淞服饰城，加快建设“芦淞服饰名品城”。“一中心”即加快建设芦淞服饰国际博览交易中心。“四园区”即加快建设新芦淞国际服饰产业园、新芦淞商贸物流园、株洲服饰电商产业园和醴陵船湾职业服饰产业园。其中，新芦淞国际服饰产业园包括：以“佛山童装”为主体的少儿创意产业园，以芦淞、荷塘女裤为主要依托的女裤产业园，以引进国际知名品牌为主的国际服饰产业园，以设计师产品为依托的服饰品牌孵化园，以洗水加工厂抱团入园为主要方向的洗水创意工业园。“一基地”即建设茶陵、炎陵纺织材料生产基地。

（五）传统产业转型升级，千年瓷都焕新颜。醴陵陶瓷产业已有1，700余年历史，曾获巴拿马万国博览会金奖，并享有“国瓷”美誉。现有陶瓷企业526家，产品涵盖了日用瓷、电瓷、工业陶瓷、艺术瓷、建筑瓷等五大系列4，000多个品种，产量占湖南省总产量的94.7%，是全国电瓷和日用陶瓷（炻瓷）的主要产区和出口基地。2013年陶瓷企业完成工业总产值433亿元。未来，将按照研发设计―生产制造―检测认证―市场建设―品牌提升―文化旅游产业链循环提升模式，推动陶瓷产业由企业集聚向产业集群发展。到2017年，将株洲建成具有国际影响力、国内领先的 “现代化瓷都”，陶瓷产业完成产值1，000亿元。

与此同时，加快建设“一区二基地”：“一区”即醴陵经济开发区，规划面积10平方公里，重点建设高端陶瓷研发设计创意园、高技术陶瓷孵化园、陶瓷艺术城等特色园中园。到2017年末，醴陵经济开发区将开发陶瓷产业用地1，500亩，建成50万平方米标准厂房、20万平方米公租房。“二基地”即茶陵“中国建筑陶瓷产业转移示范基地”和攸县“网岭循环经济园建筑陶瓷基地”。2017年末，两基地开发陶瓷产业用地3，200亩。

三、株洲产业集群与城市提质扩容协同发展问题与建议

株洲产业集群的快速发展为城市提质扩容提供有效支撑，二者协同发展的态势日益凸显，但二者协同发展过程仍然存在一些问题。

（一）产业集群与提质扩容协同发展中的问题

1、“五大”产业群尚未形成完整的产业链，群内企业协作配套程度不高，对城市提质扩容的支撑作用不明显。①以轨道交通装备千亿产业园为核心的政府主导型轨道交通装备产业群已成功入围全国创新型产业集群试点，基本形成了整机制造、核心部件、关键零部件协调发展的产业集群。但也存在零部件本地配套能力不高、集群内企业物流成本偏高的问题，群内企业尚未形成紧密的产业联盟。以航空产业园为依托的政府主导型航空产业群已有入园企业61家，但株洲航空产业链并不完善，缺乏知名的大型整机制造企业，航空零部件的本地配套能力较弱，产业协作不够；②以引进北汽集团落户为契机构建的嵌入型汽车产业集群虽拥有汽车相关制造企业50多家，但具有一定规模的整车生产企业只有北汽株洲分公司和南车时代电动公司2家，整车制造规模不大，主体企业数不够，产业带动能力较弱，吸引下游的配套企业和相关服务企业积聚于本地的作用不明显，零部件本地配套率不高，产业链尚待完善；③以芦淞服饰市场为对接平台的服饰产业集群仍然是“大市场、小生产”模式，个体工商户居多，作坊式加工较多，上中下游之间的企业信息共享程度低，相互协作程度较低，缺少品牌支持，没有形成完整的产业链。以醴陵陶瓷为对接平台的陶瓷产业由于大多为中小型企业，龙头企业的核心地位没有凸显，产业群内集聚力度不够，尚未形成完整的产业链，企业之间专业化协作配套程度不高。

2、“五城”建设进展缓慢，公共服务平台残缺，对五大产业集群的支持力度不够。①市委市政府在五大千亿产业2014～2017规划中虽然明确了五大产业群的园区建设规划，但由于园区用地指标的审批难度加大，征地拆迁成本增加，政府城投融资短缺，园区建设所需的生产性项目用地、配套商住用地、特色园区建设以及干线路网、配套水电气等公共基础建设均有所滞后，在一定程度上严重制约了产业群的发展；②产业群所需的公共服务平台尚不完善。虽然已经入驻了阿里巴巴株洲产业带、智慧芦淞移动电商平台等，但由于受限于电商产业园的建设，电商平台的服务潜能还有待进一步挖掘。投融资平台、企业债券发行平台、银团联合贷款、银企合作等产业筹融资平台尚不完善，尤其是对中小企业的支持力度不够大。研发中心、培训中心等公共服务体系尚未健全，对产业的支撑力度不够；③城市提质扩容对产业专业技术人才的集聚力度不够，产业管理领军人物、技术领军人物匮乏，各类职业经理和专业技术人才紧缺，产业集群与株洲职教城相关职业教育联系不紧密。

（二）促进产业集群与提质扩容协同发展相关建议

一是要落实相关政策，全力打好“园区攻坚”战役。①把生态文明的理念和原则全面融入园区规划建设管理的各方面，大力推进两型技术产品、两型服务设施，加强综合规划与专项规划的衔接，合理规划城市的生产空间、生活空间、生态空间；②积极创造条件，落实国家、省、市相关政策。2013年国家将长株潭地区列为首批新能源汽车推广应用城市，将株洲轨道交通装备制造列为全国首批创新型产业集群试点，2014年湖南省明确提出“引导产业集聚发展，加快建设湖南（株洲）航空产业示范园”。借此东风，市委市政府颁布了《关于促进产业园区发展升级的若干意见》、《工业企业成长“十百千”工程》，各有关单位应加快落实相关政策，启动“绿色通道”，加速推进“一站式”服务，加大征地拆迁力度，尽快建成各类新型特色专业园区；③大力加强园区基础设施网络化建设，建设立体交通网，优化路网结构，减少出行和社会运行成本；④加强市政设施网建设，加快建设园区道路、能源、环保和消防安全等设施，高标准完善地下管线、停车设施、供排水及污水处理等市政基础设施。

二是做大做强“龙头企业”，扶持中小企业，引导龙头企业与中小企业组建产业联盟。①以五大千亿产业群为重点，大力支持群内骨干企业高端产品和核心技术攻关，提高研发创新能力，引导高端优势技术向龙头企业集聚、向高新园区集聚；②支持骨干企业“裂变”，加快企业孵化器建设，推动产业创新链上下游对接，增强“株洲智造”的竞争能力；③加快建设各产业集群的物流中心，降低群内企业的物流成本和信息共享成本，并以群内共享的物流平台和信息技术平台为链条引导龙头企业与中小企业组建产业联盟；④积极扶持中小企业尤其是产业链关键缺失和延伸的中小企业，在贷款贴息、厂房购买或租赁方面给予一定补贴，支持企业研发、采用新工艺新技术对传统设备进行改造升级并给予有关优惠政策，鼓励联盟企业“抱团”参加国内外展销会、协同开展品牌宣传并给予一定的财政补贴，共同开展大宗原材料采购，联合接单，共同参与市场竞争。

三是完善公共服务平台。①积极支持市国有资产投资控股集团有限公司、新芦淞产业发展集团等市级投融资平台发行企业债券，组建产业发展基金，吸纳社会资本参与；②定期举办多层面、多形式的银行与企业融资洽谈会，进一步推动银企合作，鼓励采用增加授信额度、银团联合贷款等方式支持产业发展；③鼓励和支持企业通过上市融资、企业债券、金融租赁等方式拓宽融资渠道，并对在中小板、创业板上市融资的企业给予奖励，对为中小企业融资作出较大贡献的融资担保平台给予一定的担保风险补偿；④加快建设株洲电商城，完善智能信息网，引导企业、商户上线，鼓励发展电子商务，并分阶段给予补贴；⑤充分发挥产业协会、技术创新战略联盟及其他服务平台的作用，深化产学研合作，为中小企业在新技术、新产品开发方面提供技术服务；⑥建设科技资源共享平台。重点建设科技文献共享平台、成果转化公共服务平台和标准化战略平台，为全市科技创新活动提供有效服务，鼓励和支持企业按照市场化运作参与服务平台建设。

四是引进和培养相结合，为产业集群发展提供智力支持。①认真落实《关于实施“株洲市万名人才计划”的意见》，建立健全相关产业人才引进和培养激励机制，引进产业管理领军人物、技术领军人物等高端技术人才，鼓励高等院校开展对口和定向培养、培训，支持科技服务机构每年举行不同类型、不同专业的培训班，培养一支研发、管理、应用、服务相配套的专业人才队伍；②引导全市骨干企业与省内外研究院所建立产学研技术联盟，建立专业人才数据库，搭建人才交流平台；③推进株洲市产业人才职业教育培训体系建设，整合企业和院校培训资源，发挥株洲职教城相关职业学院的教学资源优势，联合开展专业技工培训及职工继续教育，实现专业技术人员订单式培养。

总之，产业集群与城市提质扩容互为支撑，二者有效的协同发展，才能有效提升株洲城市承载力、吸引力、带动力、凝聚力和综合实力，建设好智慧株洲、实力株洲、绿色株洲、幸福株洲“四个株洲”，提高人民的宜居指数，实现“现代工业文明为特征的生态宜居城市”的目标。

主要参考文献：

[1]钟荣丙.新型工业化和新型城市化联动发展战略研究――以株洲市为例[J].科技和产业，2012.8.

[2]张文雄.城镇化重在提质[J].新湘评论，2013.9.

[3]于斌斌，胡汉辉.产业集群与城市化的共同演化机制：理论与实证[J].产业经济研究，2013.6.

[4]曾咏梅.基于产业集群的湖南城镇化发展模式研究[J].中南林业科技大学学报，2008.6.

篇(6)

1938年，张立同出生于重庆，她的童年是在的战火中度过的。那段在川、黔、桂逃难的经历在她幼小的心灵中刻下深深的烙印。她父亲是个忧国忧民的律师，父亲常说：“没有国哪有家。”

“国家”在她心中深深地扎下了根。抗战胜利后，父亲带着一家人几经辗转回到北京。她中学就读于北京女一中，曾被评为当时为数不多的北京市第一批三好学生。1956年，她以第一志愿考入北京航空学院热力加工系。1958年9月，随国家院系调整，她来到西北工业大学热加工系铸造专业学习。结束了5年紧张的大学生活，她没有选择回北京，而是留在了西北工业大学。从此，张立同开始了她几十年的奋斗征程。

上个世纪70年代初，发达国家已将一些重要的涡轮叶片生产由锻造改为无余量熔模精密铸造，叶片的工作面无需加工，就可达到所要求的尺寸精度和表面光洁度。当时，我国的熔模铸造技术还十分落后，即使增加抛光余量的叶片，变形报废率仍高达30％～50％。而一片高温合金叶片的价格相当于她当时4个月的工资，这对于我们积弱积贫的国家来说是多么大的浪费呀。强烈的忧患意识使张立同在那样一个批判“唯生产力论”逆风劲刮的年代，勇敢地承担了“高温合金无余量熔模精密铸造叶片新工艺研究”课题。

张立同深知，解决叶片变形问题是发展无余量熔模铸造工艺的基础。当时不少人都涉及过叶片变形问题的研究，却没有结果，“叶片变形无规律可循”似乎成了“真理”。她偏不信邪，明知山有虎，偏向虎山行。

经费有限，仪器奇缺，资料空白，怎么办?她决心首先获得叶片变形的第一手资料。为此，她与工厂技术人员、工人一起跟班生产，亲自测量了上千个叶片在十余道工序中的尺寸变化规律，测定了叶片在浇注过程中的温度场变化。同时，她和同事一起，自己动手研制了成套“熔模铸造用陶瓷型壳高温性能”的测试仪器，获得了陶瓷型壳高温性能变化的大量数据。经过半年不分昼夜的工作，从获得的数万个数据的分析中，她发现了刚玉陶瓷型壳的高温软化变形机理和叶片的铸造热应力变化的特点，终于寻找到叶片变形规律，首次从理论上全面揭示了航空发动机涡轮叶片在熔模铸造过程中的变形规律和本质，为无余量精铸工艺研究提供了重要理论依据。这一研究成果引起同行的极大关注和高度评价，周尧和院士兴奋地对张立同说：“顺着这个思路走下去，一定能解决叶片变形问题。”

张立同认为这只是进了门，以后的路更艰难。她领导课题组全面铺开了“无余量熔模精密铸造新工艺”的研究工作。他们在国内率先提出，发展“具有优良中温抗蠕变性”的高岭土陶瓷型壳材料替代昂贵的电熔刚玉的思路，先后研制成功上店土、峨边土等新型陶瓷型壳材料，成功地解决了困扰航空熔模铸造生产十几年的刚玉型壳高温变形问题。她还揭示了熔模铸造模料组成、微结构与性能的关系，研制成功一系列高性能模料，研究发展了保温壳型工艺和低热应力熔铸工艺等。1976年，他们用上述工艺铸造出我国第一个无余量叶片，验证了无余量工艺材料的潜力。

机遇总是垂青有准备的人。1976年，我国引进的一种发动机技术中，陶瓷型壳材料、模料和陶芯等分属三个厂家专利，还需另花大量外汇去买。在大家束手无策、进退两难时，张立同抓住了这个机会，胸有成竹地提出，用他们课题组自行研制的上店高岭土材料和模料来替代进口材料，研制无余量叶片，并毅然承担了这项国家急需的攻关项目。

这个项目不仅涉及到大量研究工作，还涉及到不少材料的定点生产问题。当时，不少生产部门处于瘫痪状态，研究工作的难度可想而知。为了寻找材料的定点厂，张立同跑遍了铜川矿区。没有设备仪器，自己研制。开发的高温强度、透气性、膨胀、抗蠕变、表面湿润仪等十多种材料性能测试仪填补了国内空白。夜以继日的工作，使她没有白天黑夜之分。一天深夜，她独自在实验室工作，实在太累了，一不小心被喷出的高温蜡糊住了双眼，灼热的痛苦以及旷日持久的疲劳几乎使她丧失信心，委屈伤心一刹那涌上心头。可是第三天，眼伤未愈，她又进了实验室。

凭着这种拼命精神，张立同带领课题组经过一千多个日日夜夜的奋战，1980年，他们终于成功地铸造了我国第一批高精度、低粗糙度的低压一级无余量空心导向叶片。外国公司的专家抱着怀疑的态度将上店土型壳材料、模科和叶片带回国鉴定。在精确的测试数据面前，外国专家信服了。从此，课题组的无余量铸造工艺研究成果得到国际认可，终于使我国的熔模铸造水平跨入国际先进行列，这为发展我国新型发动机复杂内腔叶片及薄壁复杂整体构件的生产，奠定了理论和工艺基础。产品远销国外，产生了巨大的经济效益。据当时的初步统计，仅就使用“无余量精铸工艺”所减少的铸件废品，以及采用上店土所降低的成本．每年在一个厂就节约数百万元。

张立同又带领课题组接连攻克了“铝合金石膏型熔模铸造”和“高温合金泡沫陶瓷过滤技术”等航空领域重大课题的关键技术。1985年，一举获得国家科技进步一、二、三等奖三项。

勇攀新高峰

在张立同日夜奋战的日子里，她并不曾想过自己要得到什么。面对一项项荣誉，她总觉得自己做得太少，一种责任感驱使她向更高的目标迈进。1987年，她根据国际航空航天材料的发展趋势和从事高温陶瓷材料研究的基础，又提出发展航空航天高温结构陶瓷的新方向。1989年4月，作为高级访问学者，张立同来到美国国家航空航天局(NASA)空间结构材料商业发展中心的实验室，她是进入该实验室的惟一的大陆学者，承担了美国未来大型空间站结构用连续纤维增韧陶瓷基复合材料的探索研究工作。她带领美国研究生，用一年半时间研究出三种低密度、高比强，高比模的陶瓷基复合材料，并通过了空间环境试验。该中心主任沃廉斯教授惊喜地说：“张立同教授的才能和工作效率令人吃惊!”

1991年1月，张立同回到西北工大。近两年的国外研究经历使她坚信航空航天用结构陶瓷一定是高可靠性的，更坚定了发展“具有类似金属断裂行为的连续纤维增韧高温陶瓷基复合材料”的决心，以及占领这一高技术领域的信念。她的两个学生成来飞和徐永东与她同样执著，他们一直等待着她的归来，这种师生情谊和信任更增添了她的信心和力量，以后的艰难路程是他们一起走过来的。为了在我国发展连续纤维增韧高温陶瓷基复合材料，张立同到处呼吁，四处奔走争取经费，却没有得到支持。成来飞和徐永东也更深地体会到这项事业的艰难。

课题组在经费十分困难的情况下因陋就简自制了一台热压机。1992年的冬天，西安特别冷，为了调试热压机，他们在冰冷的实验室度过了春节。功夫不负有心人，课题组很快在热压自增韧氮化硅性能上取得突破性进展。

1993年的全民经商风又给张立同的课题

组带来了新考验，是放弃航空材料研究去搞开发，还是坚持发展陶瓷基复合材料的方向?张立同发动大家进行了热烈讨论，“我们不能散伙，既要做教授，还不能做穷教授”，“要发挥群体力量去赚钱，稳定队伍、积累资金、等待机遇发展陶瓷基复合材料”成为大家的共识，她被感动了。从此确定了“航空为本、扩大基础、重点突破、军民两用”的发展策略。全组齐心协力，当年就在高温陶瓷材料的应用开发上取得了很好的经济和社会效益。利用挣来的钱，还研制了一台纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料制备的小型CVI炉，拉开了“碳化硅陶瓷基复合材料研究”的序幕。

碳化硅陶瓷基复合材料的研究很快有了结果，初步的性能数据令人鼓舞，也迎来了“九五”的发展机遇。而意想不到的困难却接踵而来。当把实验型技术与设备向工程型转化时，所遇到的困难几乎使张立同课题组对CVI工艺丧失信心。

1995年．国际CVI碳化硅陶瓷基复合材料的技术鼻祖、法国波尔多大学Naslain教授被盛情邀请到西北工大，Naslain教授在看过他们研制的设备后，毫无表情地说：“我掌握CVI工程化技术花了20年，你们至少要用10年。”

张立同带着五六人夜以继日地泡在实验室做试验，却做不出一炉性能合格的试样，“九五”课题中期检查时，差点被亮了黄牌。他们这才真正品到“至少10年”的味道。失败更增加了强者的斗志。他们先后做了四代CVI设备，试验了400余炉次，整整用了3年时间，1998年底，他们终于制备出第一批性能合格的试样。经不断改进，1999年，全面突破了碳化硅陶瓷基复合材料制造工艺与设备的一系列核心关键技术，材料的性能达到国际先进水平。从此打破了西方国家对我国的技术和设备封锁，获得了6项国家发明专利，形成了具有独立知识产权的制造工艺及设备体系，建成我国第一个超高温复合材料实验室。使我国一跃成为继法国和美国之后，全面掌握碳化硅陶瓷基复合材料CVt制造技术及其设备的第三个国家。采用该技术制备的多种SiC陶瓷基复合材料构件在不同发动机上均一次试车成功．在航空航天高技术领域和材料界引起轰动，很多客户纷纷上门来商谈合作，国际会议也纷纷邀请张立同作特邀报告。相关成果通过了由国防科工委主持，7位院士参加的技术鉴定，总体技术进入国际先进行列。

十年磨一剑，张立同和她的研究群体抵制住了学术界的浮躁风，他们深信，科学的道路是一步步走出来的。他们先后获得国家安全重大基础研究、国家“863”和国防基础研究等十余项国家项目的支持，建立了跨学科的合作队伍。为满足国内外对SiC陶瓷基复合材料迅速增长的需求，已逐步形成了基础研究、应用研究和应用开发相融合的发展链条。发展产业，降低成本，建立中国品牌，以解决“用得起”的问题。

2001年，Naslain教授再次来到西北工大，看到大小各异，不同规格的SiC陶瓷基复合材料构件，非常惊讶。近日，他在给张立同的一封信中说：我一直在关注你们实验室的发展，我认为你们实验室不仅是一个中国的重点实验室，而且也是一个具有国际先进水平的实验室。

10位教授、20位博士、100余名研究生，1000平方米的国际化标准厂房、3000余平方米的实验大楼，一系列自行研制的国内独一无二的复合材料制造设备和多台进口的复合材料测试设备，同法国波尔多大学、德国宇航院、日本京都大学、韩国机械研究院，以及多家国外大公司的紧密联系，使张立同的超高温复合材料实验室正在向名副其实的国际化实验室迈进。

随着科学技术的迅猛发展，“优势互补，学科整合，共同发展”已成大势所趋。张立同促成了厦门大学化学化工学院材料系与西北工业大学超高温复合材料实验室的强强联姻。西北工业大学进行陶瓷基复合材料及构件研制，厦门大学进行超高温复合材料所需特种先进原材料的研制，东西呼应、各具特色，共同为国防现代化服务。

悉心育人才

“学者两事，道德文章”，在张立同身上体现的人格魅力深孚重望。在国外时，一位电子工程教授请她剖析一种电子材料的功能故障，她很快解决了。这位教授十分感激，要付高额酬金，她婉言谢绝。美国教授称赞她是“一位真正的学者”。一位中国博士研究生在论文中遇到一个透射电镜制样中的材料难题，前一个法国留学生因没有解决这个难题被教授“炒了鱿鱼”，这位中国学生也面临着同样的窘境。张立同立即伸出援助之手，指导他很快解决了难题。

“桃李不言，下自成蹊”。总结成功的经验，张立同说，培养学生的“创新性”和“辩证思维”是正确认识事物和解决问题的金钥匙。秉承她的作风，研究生自觉地把“新试验，新数据、新分析、新理论”作为评价论文的标准，定要言人所未言，见人所未见。她培养的硕士生中，有80％攻读了博士学位，已毕业的30多名研究生中的大部分已在各自岗位做出成绩。现在美国橡树岭国家实验室工作的潘正伟博士，在亚特兰大佐治亚理工学院工作期间，与其合作教授采用高温固体气相法，成功合成了近一维氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化镉和氧化镓等宽带半导体体系的带状结构，这些带状结构纯度高、产量大、结构完美、表面干净，并且体内无缺陷、无位错，是一理想的单晶线型薄片结构，成为继1991年发现多壁碳纳米管和1993年合成单壁碳纳米管以来，一维纳米材料合成领域的又一重大突破。该工作2001年3月发表在Science上，并引起了国际纳米科技界的极大关注，美国的Science News(《科技新闻》)、USA Today(《今日美国》)、Nanotech Alert(《纳米技术快讯》)、Chemical and Engineering News(《化学与化工新闻》)，以及Why Files(《十万个为什么》)等抢先报道了这一重大发现。潘正伟深有感触地说：“在西北工大的博士学位研究课题把我带入了纳米材料科学的大门，张老师的不倦追求和严谨的治学态度使我终生受益。”

老骥伏枥，甘为人梯。在长期的科研实践中，张立同总结出了高校科技工作者应遵循的两条原则：“三发”和“三高”，并以此要求课题组的教师和研究人员。“三发”即：在国家发展中、在学校发展中、在课题组发展中求得个人的发展。“三高”即：学术水平高，工作质量高，成果效益高，这成为她建立一支团结协作、富有战斗力的学术团队的指导思想。在谈到如何培养年青人的问题时。她曾经这样说：“我已60多岁了，也许在工程院院士中还算年轻，但是必须承认，已步入人生历程的老年期，创新思维的鼎盛期已过。我要将核心地位转移到年轻人身上，否则我就会挡路了”。

篇(7)

Abstract: This paper describes the role and application methods of working hours management in the process of aircraft maintenance. Aircraft maintenance, as the serious, complex, planned industry, the introduction of work hours management is inevitable. Work hours management is divided into four parts: work categories, statistics, data processing, feedback of results, and permeates in all aspects of the aircraft maintenance production organization. The implementation of work hours management brought cost savings of the industry, improved utilization of human resources, improved the maintenance programs and had a positive effect on the quality of service.

关键词:飞机维修;工时管理;成本;人力资源

Key words: aircraft maintenance;work hours management;cost;human resources

中图分类号:F273 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)28-0080-02

1飞机维修过程中工时管理应用的必要性

近些年来工时管理作为一种有效的管理方法在制造业和服务业的到了良好的推广,飞机维修作为兼具这两个行业的必然地要引入工时管理。

1.1 工时管理介绍工时管理的目的――在成本、效率、质量等之间,透过有效的工作时间管理,以时间为单位,量化人力资源的使用效率,量化人力资源成本消耗,量化科技和管理进步对人力资源利用率的影响,实现效益的合理化。工时管理的应用――使人力资源消耗和技术应用及服务成本,转化以时间为单位成为可以进行无差别定价的商品;使不同种类和深度的工作可以进行无差别的效益比较。

1.2 飞机维修介绍飞机维修具有以下三个特点:严谨性、复杂性、计划性。严肃性是指飞机维修的质量对飞行安全构成最直接的影响,稍有疏忽,就会导致巨大的生命和财产损失。飞机维修质量的保证依赖于工程维修人员的工作状态和环境,即“人为因素”。工作安排形成时间环境对工程维修人员的心理会造成巨大的影响,这就要求飞机维修工作流程的设计和维修生产组织的管理必须有合理的时间界限,保证工程维修人员的合理工作节奏。复杂性是指飞机维修涉及的专业领域范围广泛,几乎涵盖目前世界上所有的顶尖技术,包括材料、机械、电子、电气、计算机、通信等等。这决定了飞机维修工作安排的难度十分巨大,尤其在人力安排方面,所以必须使用工时的方法将人力资源与专业需求进行联系,以解决人力的多专业配置和人力资源的效益核算问题。计划性是指经过知识、技术和经验的积累,飞机维修工作执行严格且强制性的工作内容、方法和周期。维修计划和工作计划都是必须具有极高准确度和强制性的工作安排,以保证各项工作保证质量的同时,实现较高的效率。在制定和执行维修和工作计划的过程中都涉及到人力资源的匹配,复杂且合理的人力安排必须基于良好的工时管理体系,越是复杂的维修工程体系,对工时管理的要求就越高。

2工时管理在飞机维修中的应用过程

工时管理的引入一般是在飞机维修技术和适航管理体系建立之后,所以工时管理的引入需要自下而上,从最基本具体维修工作开始积累基础数据,通过对数据的处理、分析,与已有的财务和人力数据进行比较,在已有的管理体系中发现问题,解决问题。

2.1 工时统计首先要对飞机维修工时基础数据进行统计,得到准确统计数据的前提是对统计目标进行合理的分类。在飞机维修中对工时的分类可以采用如下方式。

2.1.1 按照工作类别进行分类飞机维修具有完整的技术和运行标准,航空公司必须根据飞机生产厂家提供的各类手册和民航局的适航规章,编写形成“维修方案”;维修计划部门根据该方案和各类临时下发的工程文件对具体维修工作进行打包,形成工作包,并确定这些不同工作包的执行时间和周期。这是一个将维护手册不同章节工作进行综合的过程,即对不同的系统的工作安排在特定的时间和地点进行执行,实现时间和空间的统一,也就构成了统计分类的条件。基于此条件,工时可按照具体工作包名称进行分类,例如:航线工时、定检工时、工程指令工时、附件修理工时、发动机修理工时等等。在这个基础上还可以进一步按照工作步骤和依据的区别,将工时分为例行和非例行工时。

2.1.2 按照管理目标分类在以经济效益为目标时,工时可分为:可销售工时、不可销售工时。在以改善管理效率为目标时工时可分为:直接生产工时、间接生产工时、间接管理工时等。在以优化人力资源安排为目标时,工时可按从事工作人员的既定资格进行分类:计划工时、非计划工时、能力工时、出勤工时、冗余度工时、准备工时等。

2.2 工时统计方法设计有了合理的工时分类,就能够制定出操作性较强的工时统计方法。对于较为简单的工作包,例如航线工作和轻维修工作包,参加工作的人员数量不多,专业要求不复杂,这样可以直接以工作包和个人为单位,对工时进行统计和聚类,就可以得到相对准确的工作时间数据。例如:在飞机执行过站维修过程中,实际执行该项工作的人员一般为2-3人。工作包中虽然涉及操纵、液压、燃油等多个系统,但工作深度较浅,所有执行工卡的人员只对资格等级有要求,对专业没有要求,这时每个人执行工包的时间进行统计,就得到了此次过站维修工作的工时。对于工作包内工作单数量十分巨大,涉及维修的系统全面,维修项目深入,且需要大量的人力参与工作,不能简单易工作包为单位进行工时统计。较为合理的做法是,将工作包内工作单进行分解,按专业和工作步骤进行重新组合,重新编写工序工卡,这种情况多出现在飞机的重维修过程中。例如:B747飞机的D检工作,各类工作单有数千份之多,设计所有系统的深度维修,在飞机的每个部位都集中了多个需要维修的部件和维修项目,此时就需要对工作单进行拆分并重新组合,形成在任何部位都有唯一性的工序,利用工序的不可逆性质,可以对此参加特定部位工作人员工时进行统计,经过处理,得到B747飞机的D检工时。

2.3 工时统计数据处理方法①数据修正。因为所收集的数据是有相当长时间,由于诸多存在的客观原因就使得数据没有统一的标准,所以在使用前必须进行标准化,即对已完成工作的工时产生的人员技术水平、工作环境、器材供应、工装准备的因素综合考量,修订得出在通常状态下的普遍可接受工时数据。②数据的聚类分析。由于这些工时数据直接影响到航空公司在实际的财务管理过程中的成本和效益水平,同时还将影响到人力资源的合理调配,所以必须对工时数据按照设定的参数进行统计和审核,必须对重叠和遗漏的数据进行清理和聚类。这是因为在飞机维修管理过程中,存在前文中中提到的多种管理目标,在对基础数据的使用中会产生多种归集,而不同的管理目标就会对基础数据进行取舍,于是就容易出现工时重叠和遗漏的现象。

2.4 飞机维修中的工时管理流程综合来看,工时管理在飞机维修中的应用形成了如图1循环。如图1所示,经过积累得到足够的历史数据后,通过整理,利用这些数据可以形成与财务成本、效益和人力规划相符合的报表,这些报表的直接体现出人力投入产生的效果是否达到管理了预期目标。

我们以一般飞机的全年维修工作为例进行工时管理流程分析。在基础数据统计时设计如下分类,并结合人员考勤,形成统计表格如下,并可以进行多种管理目标的工时再归集:

在表1中可以看出最右边的基础数据统计有两个维度,分别是人员和工作类别,在此二维表格下,我们可以通过手工或自动化信息系统,得到详尽的基础数据,通过基础数据的基本分类,我们可以看到在整个飞机维修过程中的人力分布情况,同样也能看到人员不同工作状态对维修计划的影响,和影响程度。最终通过与人力与财务的报表对接,将维修计划和人力资源安排与实际效益连接起来。

3结语

随着飞机维修技术的发展,飞机维修企业的多元化,工时管理的方法也将不断进步。工时自身的无差别的时间性质,决定了工时管理作为一种客观的管理手段,在针对不同的飞机维修组织方式的运用实例中,都是非常有效的。并实现了飞机维修过程中的人力管理直观化。

参考文献:

[1]梁剑,左洪福.民用飞机维修成本评估[J].交通运输工程学报,第2卷第4期.