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摘要:光缆通信在我国已有20多年的使用历史,这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展非常迅速。目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油通信和军用通信等领域。本文主要综述我国光纤通信研究现状及其发展。
关键词:光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络
光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。
1 我国光纤光缆发展的现状
1.1 普通光纤
普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。
1.2 核心网光缆
我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。
1.3 接入网光缆
接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。
1.4 室内光缆
室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。
1.5 电力线路中的通信光缆
光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。
2 光纤通信技术的发展趋势
对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。
(1) 超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。
仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。
(2) 光孤子通信
光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。
光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。
(3) 全光网络
未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。
全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。
目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。
3 结语
光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。
参考文献
[1] 辛化梅,李忠.论光纤通信技术的现状及发展[J].山东师范大学学报(自然科学版) ,2003,(04).
[2] 毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006,(8).
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摘要:光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,也可以在电力通信控制系统中发挥作用,进行工业监测、控制,现在在军事上也被广泛应用,基于各领域对信息量的需求不断增长,光纤通信技术的应用发展趋势也备受关注。一条完整的光纤链路除受光纤本身质量影响外,还取决于光纤链路现场的施工工艺和环境。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及发展趋势,和它以光纤链路为基础的现场测试。
关键词:光纤通信技术特点发展趋势光纤链路现场测试
1光纤通信技术
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。
2光纤通信技术的特点
2.1频带极宽,通信容量大。光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集波分复用技术就能解决这个问题。
2.2损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的;如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。
2.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁干扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。
2.4无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。
3不断发展的光纤通信技术
3.1SDH系统光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。伴随着科技的进步,特别是计算机网络技术的发展,传输数据也越来越大。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有不确定性,因此传送这种信号,是光通信技术需要解决的难题。而且两种传送设备也是有很大区别的。
3.2不断增加的信道容量光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到lOGb/s,近来,4OGB/s已实现商品化。专家们在研究更大容量的,如160Gb/s(单波道)系统已经试验成功,目前还在为其制定相应的标准。此外,科学家还在研究系统容量更大的通讯技术。
3.3光纤传输距离从宏观上说,光纤的传输距离是越远越好,因此研究光纤的研究人员们,一直在这方面努力。在光纤放大器投入使用后,不断有对光纤传输距离的突破,为增大无再生中继距离创造了条件。
3.4向城域网发展光传输目前正从骨干网向城域网发展,光传输逐渐靠近业务节点。而人们通常认为光传输作为一种传输信息的手段还不适应城域网。作为业务节点,既接近用户,又能保证信息的安全传输,而用户还希望光传输能带来更多的便利服务。
3.5互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势近年来,互联网业发展迅速,IP业务也随之火爆。研究表明,随着IP业的迅速发展,通信业将面临“洗牌”,并孕育着新技术的出现。随着软件控制的进一步开发和发展,现代的光通信正逐步向智能化发展,它能灵活的让营运者自由的管理光传输。而且还会有更多的相关应用应运而生,为人们的使用带来更多的方便。
综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术是目前光纤传输的研究热点,而在以后,科学家还会继续对这一领域的研究和开发。从未来的应用来看,光网络将向着服务多元化和资源配置的方向发展,为了满足客户的需求,光纤通信的发展不仅要突破距离的限制,更要向智能化迈进。
4光纤链路的现场测试
4.1现场测试的目的对光纤安装现场测试是光纤链路安装的必须措施,是保证电缆支持网络协议的重要方式。它的目的在于检测光纤连接的质量是否符合标准,并且减少故障因素。
4.2现场测试标准目前光纤链路现场测试标准分为两大类:光纤系统标准和应用系统标准。①光纤系统标准:光纤系统标准是独立于应用的光纤链路现场测试标准。对于不同的光纤系统,它的标准也不同。目前大多数的光纤链路现场检测应用的就是这个标准。②光纤应用系统标准:光纤应用系统标准是基于安装光纤的特定应用的光纤链路现场测试标准。这种测试的标准是固定的,不会因为光纤系统的不同而改变。
4.3光纤链路现场测试光纤通信应用的是光传输,它不会受到磁场等外界因素的干扰,所以对它的测试不同于对普通的铜线电缆的测试。在光纤的测试中,虽然光纤的种类很多,但它们的测试参数都是基本一致的。在光纤链路现场测试中,主要是对光纤的光学特性和传输特性进行测试。光纤的光学特性和传输特性对光纤通信系统对光纤的传输质量有重大的影响。但由于光纤的特性不受安装的影响,因此在安装时不需测试,而是由生产商在生产时进行测试。
4.4现场测试工具①光源:目前的光源主要有LED(发光二极管)光源和激光光源两种。②光功率计:光功率计是测量光纤上传送的信号强度的设备,用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的。光功率计的原理非常像电子学中的万用表,只不过万用表测量的是电子,而光功率计测量的是光。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,组成光损失测试器,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。③光时域反射计:OTDR根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。从某种意义上来说,光时域反射计(OTDR)的作用类似于在电缆测试中使用的时域反射计(TDR),只不过TDR测量的是由阻抗引起的信号反射,而OTDR测量的则是由光子的反向散射引起的信号反射。反向散射是对所有光纤都有影响的一种现象,是由于光子在光纤中发生反射所引起的。
虽然目前光通信的容量已经非常大,但仍有大量应用能力闲置,伴随着社会经济和科学技术的进一步发展,对信息的需求也会随之增加,并会超过现在的网络承载能力,因此我们必须进一步努力研究更加先进的光传输手段。因此,在经济社会发展的推动下,光通信一定会有更加长久的发展。
参考文献:
[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息.2006.(4).
[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信.2004.(2).
[3]辛化梅,李忠.论光纤通信技术的现状及发展.山东师范大学学报.2003.4.
[4]李超.浅谈光纤通信技术发展的现状与趋势.沿海企业与科技.2007.7.
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随着我国城市建设的快速发展城市绿化工作也受到更大的关注,直接关系着城市建设和人民的生活环境。这对林业发展也提出了更大挑战,需要不断提高和创新树木栽培技术,满足现代城市建设对林业绿化的需要。以下是读文网小编为大家精心准备的:关于林业绿化树移植栽培技术的探析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:本文主要论述的是关于林业绿化树移植栽培技术的探析,城市的发展使得绿化受到重视,但是在移植过程中常因种种因素导致的树木死亡,而加大了绿化成本。本文对绿化的意义做了简单的阐述,对移植栽培技术做了系统的分析,最后就移栽后的养护管理做了具体的说明。
关键词:林业;绿化树;移植;栽培技术
在经济快速发展的同时,人们对生存环境有了越来越高的要求,绿化树的移植栽培在各地绿化工作中占据了重要位置,可以快速实现绿化、美化的效果,但是各地因为各种因素导致的绿化树移植失败情况屡见不鲜,既降低了绿化成功率,也提高了绿化成本。为此,深入研究绿化树的移植栽培技术具有十分重要的现实意义。
1、绿化用树的移植能够保护奇特及古老的树种。在城市建设中,一般为统一规划统一建设,而在一些特殊情况,经常会碰到一些古老树种、有特殊意义或者有奇特造型的树木,具有历史意义或者是观赏价值,不忍这些树木被破坏,但是城建也不可能因此而改建,所以往往采用的办法就是移植,将这些有某些意义的树木移植到公园或植物保护单位,既能起到绿化作用,又能很好的保护这些珍贵的树种,一举双赢。
2、在城市建设的生态环境中能起到促进的作用。城建中用到的树木大多是从苗圃中移植的益于存活、生长年龄长且长势美观的树木,极少数是从野外移植过来的珍惜树种,这些树木对空气的净化和湿气的控制都具有极好的效果,能有效控制保水保土保肥,对周围植物的生长提供了充裕的水土条件。况且树木处于旺盛生长周期的时间较长,为城区的绿化达到快速并经济实用的效果,使城市的面貌焕然一新,一派欣欣向荣的和谐景象。
1、选择移植栽培树苗的方式
(1)乔木选择的标准:乔木的树干要挺直,树干不能有明显的弯曲,不能有害虫或者机械的损伤痕迹。要确保完整的树形,树冠要丰满。乔木的枝条必须均匀常绿,保证根系健全发育。
(2)灌木选择的标准:灌木需要保证其根系发达,必须要茁壮生长,不能存在病虫害现象,选择的苗木灌丛要均匀,枝条要合理分布,数量要在4~5根以上,能够区分出明显的主干。
(3)绿篱苗选择的标准:绿篱苗木在选择时需要保证其树型丰满,枝叶发育茂盛正常,根基健康没有病虫害。
2、处理移植栽培树苗前土壤的方式
在进行土壤处理之前,要对苗木根系的土壤情况做一个具体的分析,还要结合苗木本身的生长特点做样本分析,在这过程中,所研究的对象需确保所用器皿及药物的无菌环境。在移植苗木之前还要对要栽植地土壤进行化验分析,看土壤里所含有的营养元素与所栽苗木是否匹配,周围环境是否对该苗木生长造成影响,阳光和水分是否适宜等等都要进行综合考虑。要针对苗木的种类做一个肥料的配比,以保证树木生长所需的养分供给,将土壤中的杂质尽量除去,减少对树根都额损伤。最后在移植时要注意土壤经过处理后是否会对周围的环境造成影响,要对苗木的生长有促进作用。
3、修剪移植栽培树苗的方式
(1)在乔木的修剪过程中要按照以下要求进行:首先要找到乔木的主干,在修剪时要保持乔木原始形态,留3-4个主侧枝,可以修去其长出的芽苗,修整树木的大概形态;对于没有明显主干的乔木,可以挑选1-2根较粗壮的枝干做主干,保留其原始形态,然后修剪细小的枝干整形;主干挑选完毕就要进行侧枝的修剪,常绿的枝叶应保留,去除被虫害破坏过的枝叶,若侧枝过密则应适当的剪除几根以透过阳光,保证良好的光合作用;在道路两边的树木要注意将第一部分的枝叶全部剪掉,以便于人和车辆的通过,避免发生事故。
(2)在修剪灌木类或者藤蔓类时要按照相关要求就行,主要包括以下几个:一是不宜修剪那些带土球或者是处于湿润地带的根苗,尤其是上年花芽分化的苗木。如果树木具有枯枝或者病虫害要予以处理;二是如果大灌木枝繁叶茂可以适当疏枝。在嫁接灌木时要剪除萌生枝桠;三是在处理用于当做绿篱的乔木时可以按照相关的要求进行修剪,并且将苗圃制作成绿篱,再加以修整;五是要剪除攀缘类苗木过长的部分,特别是交错的或者是横生的植苗。
4、挖掘种植穴、槽的方法
挖掘种植穴、或槽时是有讲究的,城市的地下情况比较复杂,经常会埋有管道、光纤或电缆之类的基础设施,在设计移植位置时一定要注意这些设施的影响,切不可随意挖掘,避免不必要的以外事故发生。设计图纸要根据周围的标定物标清楚种植穴或槽的具体位置,不能模棱两可,影响施工进度,挖掘时一旦出现障碍物要及时与有关单位沟通,做出相应的调整。种植穴或槽的大小要根据所移植苗木的根系来确定,土壤的松散程度也是穴位大小的考虑因素,移植后要做到先埋土后浇水,这样才能提高存活率。
1、水分管理
(1)要做好地上部分的保湿工作。通常所用的方法有树冠喷水、遮荫、包干以及使用蒸发抑制剂等。喷水宜采用喷雾器或喷枪,直接向树冠或树冠上部喷射,既可减少树干、树枝的水分蒸发,又可使枝干经常保持湿润。
(2)加强土壤水分管理。多雨季节要特别注意防止土壤积水,应适当培土,使树盘的土面适当高于周围地面;在干旱季节要注意灌水,最好能保证土壤含水量达适宜的持水量。
2、促发新根及去除多余须根
林业绿化树移植后须根很少,而树木水分和养分的吸收主要依靠其侧根中的须根。因此,我们必须采取措施促发新根。这主要通过一些可以促进根生长和萌发的植物生长调节剂来实现,以促进树木根系的生长。另外,在树木移栽中,经强度较大的修剪,树干或树枝上可能萌发出许多嫩芽和嫩枝,消耗营养,扰乱树形。在树木萌芽以后,除选留长势较好、位置合适的嫩芽或幼枝外,其余的应尽早抹除。
3、扶正培土和补充修剪
在移植过后,常常会由于天气、人为或意外事故导致的树体倾斜或倒伏,这就会影响树木的生长和城市的美观,所以在移植后要经常进行巡查,遇见有晃动、倾斜或倒伏的苗木一定要及时的扶正、覆土、填平和压实,必要时可以采用辅助工具进行支撑,以稳固树木的生长态势。在移植一段时间后要进行再次的修剪,此时树木的根系与土壤几乎已经“融为一体”,枝干开始茁壮成长,基本的形态有所变化,所以要进行再次的修剪,只需修剪枝叶即可,对主干的形态不用变化。
4、防病虫害和防冻
林业绿化树移植后的缓苗期,由于树势较弱,易遭受病虫害侵袭。另外,北方冬季由于气候寒冷,对林业绿化树越冬不利。为了防止冬季树干皮层被冻裂,应对树干采取保护措施。一是树干石硫合剂涂白,二是用草绳或草袋片把树干包扎起来,还要浇足封冻水,以利树木安全越冬。
随着全国绿化工作的力度逐渐加大,绿化树移植的数量越来越大,而其移植栽培技术的掌握情况直接决定了移植的效率和质量。但是需要指出的是,本文探讨的是一般性的通用移植栽培技术。在具体的移植过程中,绿化树的移植栽培因为树种不同、季节不同、环境不同乃至具体树木的情况不同,都会有其特殊的要求,需要移植栽培人员具体情况具体分析,科学灵活的运用移植栽培技术和相关林业知识,才能取得最佳的效果。
[1] 何平.园林绿化用树的移植及管护技术[J].中国园艺文摘,2013(7).
[2] 钱晓惠.浅谈绿化树移植栽培技术[J].能源与环境科学,2013(7).
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3D打印技术专业以工学结合为办学的主导方向,以学生为中心,以能力为本位,融学历教育与职业资格考证为一体、理论教学与实践教学一体化的运行机制。培养“一懂两会”(懂冲塑模具设计、会进行冲塑模具制造、会经营管理)的专业人才。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈3D打印制造技术发展趋势及对我国结构转型的影响相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着社会的发展不断加快,人们的生活生产水平越来越高,使得传统的工业时代的离散型制造技术已越来越跟不上人们的生产要求,现代制造业主要是以智能型和环保为主要的发展目标,而以新型新信息技术外主导的科学革命正逐渐受到人们的关注和重视。作为其中的重要组成部分,3D 打印制造技术能够带动整个制造业的变革,甚至会对整个世界制造业的生产方式产生影响,将会从根本上改变人们的经济活动和社会活动,为制造业带来了新的发展趋势,并且还会对我国结构转型产生很大的影响。因此就我国目前的状况来看,为了促进我国制造业的发展,应注意开展3D 打印制造技术的研究开发,分析3D 打印制造技术所带来新的产业化机制,培养3D 打印制造技术的劳动力和创新性领导人才,从而为我国的制造技术带来新的发展,促进我国制造业的生产方式。
作为第三次工业革命的重要组成部分,3D 打印制造技术不仅能够推动新业态、新技术的发展,同时还能够影响制造业的生产方式,引领未来世界上制造业的发展趋势,因此世界各国对其的发展都给予了高度的重视。
1.1 世界各国都十分重视3D 打印制造技术的研发和发展
针对3D 打印制造技术的研发,仅仅是美国就在2009 年到2012 年这3 年的时间里,一共投入10 多亿美元进行这方面的研究,同时为了全面提高美国制造业在世界中的竞争力,共成立了15 个制造创新中心、600 个国家实验室,来推动3D 打印制造技术的研发,使得美国的3D 打印制造技术处于世界领先位置。同时欧洲对3D 打印制造技术这一新兴技术的研究也十分重视,为了能够更好地进行研究,有些国家甚至是跨国之间组成联盟。
1.2 3D 打印制造技术涉及领域不断扩大并形成了完整的产业链
随着3D 打印制造技术的不断发展,使得3D 打印制造技术的应用范围不断扩大,目前已经逐渐应用到生物制造、汽车、航空航天、电子等各个行业之中,并且随着3D 打印制造技术的研发过程中多学科之间的深度融合,使得其应用范围将会进一步的扩大。同时随着信息、材料和生物领域技术的快速发展,目前3D 打印制造技术已经形成了一套完整的产业链,并形成了一定的产业规模和市场销售, 3D 打印制造技术制造产品已经逐渐由一些高端领域向办公、个人消费等大众化领域渗透,据美国相关部门的统计,仅仅2010 年3D 打印制造技术的全球产业规模就达到了20 亿美元左右,并呈现着逐渐增长的态势。随着对3D 打印制造技术的研发不断深入,其应用范围将会不断增大,同时其产业规模的增长也会越来越快。
我国对3D 打印制造技术的研发起步较晚,与国际发达国家产局明显,但我国对3D 打印制造技术已越来越重视,在将近20 年的时间里,我国建成了多个国家重点实验室,已经形成3D 打印制造技术的初步研发基础。其中我国自主研发的各项相关技术已经在我国制造业中获得了广泛的应用,例如西北工业大学和北京航空航天大学进行联合,就利用激光烧结成型技术制造出了钛合金飞机大型结构件,并在我国飞机中进行了成功试用等。证明我国已研发了3D打印制造技术的相关工艺和装备,代表着我国重大装备高性能关键金属构件制造技术和增材制造技术在国际社会中已经有了一定的竞争力。
尽管我国在3D 打印制造技术上已取得了较快较好的发展,但是总体上所面临的挑战使得我国3D 打印制造技术还面临以下方面的问题:(1)是在材料成形机理、装备开发和关键技术等方面没有自主的技术创新,大量的关键技术和核心零部件还有待研发。(2)由于我国对3D 打印制造技术的研发起步较晚,还没有引起相关部门和企业的重视,因此对3D 打印制造技术的研究重视度不高,产业资金投入资金缺乏,严重限制了我国3D 打印技术研发工作的进行。(3)我国各个研究机构联系不够,没有形成开放式的创新体系,使得创新资源不能有效地集中,缺乏技术交流平台。(4)由于受我国传统制造技术的影响,使得3D 打印制造技术的发展在我国缺乏强大的市场刺激,各领域对3D 打印制造技术的需求并不像国际社会中那么迫切。
尽管我国在3D 打印制造技术研究开发和应用方面与国外还存在一定的差距,但是为了推动我国3D 打印制造技术的发展,掌握产业发展的主动权,我国工业和信息化部积极推动3D 打印技术的产业化,并对今后的发展探索了新的产业化模式。我国目前的制造业还保留着传统的制造技术,使得生产效率受到了严重的限制,为了改变这一现状,我国多所学校和企业中的科研机构联合亚洲制造业协会成立了“中国3D 打印制造技术产业联盟”,以推进我国3D 打印技术的产业化,同时促进产业的可持续创新发展。除了积极发展3D 打印制造技术,我国还注意培养相关技术人才,加强人才队伍的建设,从而促进3D 打印制造技术的持续发展,为其产业化发展创造良好的基础。
3.1 传统的制造技术逐渐被替代
3D 打印制造技术主要具有方便快捷、产品便宜、绿色环保等优点,随着3D 打印制造技术的不断发展,使得我国传统制造业中廉价的劳动力毫无优势。同时对我国一些微小企业来说,还主要依靠传统的制造技术,大量依靠模仿生产缺乏独立自主的创新技术,随着制造业数字化进程加快,势必会被淘汰。
3.2 对优化我国制造业结果具有重要作用
我国的传统制造业,主要是依靠低端的制造技术以及强大的生产力,从而完成利润微薄、工作量大的生产化模式,受传统工业发展的制约,我国面临着产业低级、产业结构转型进程慢等挑战。为了改变这种不利局面,我国必须进行结构产业转型,3D 打印制造技术的产业化可以为推动我国结构转型的调整步伐,对完成我国工业现代化,提升国家制造业水平具有重要的作用,因此尽管3D 打印制造技术会给我国经济带来一些挑战,但是为了实现高端制造业、优化产业结构,就需要我国贯彻发展3D 打印制造技术。
在3D 打印制造技术中,我们逐步意识到自身与国外社会之间的差距, 3D 打印制造技术是新兴信息技术中重要的组成部分,在研发和开展3D 打印制造技术中,注意企业创新意识的培养,加强各研究机构的技术交流,并注意探索分析3D 打印制造技术成果产业化新机制,从而能够促进产业链和价值链的相融合和发展,提高3D 打印制造技术在我国的发展进程,促进3D 打印制造技术产业的可持续发展。文章主要描述了我国3D 打印制造技术的发展现状及发展趋势,同时对3D 打印制造技术对我国结构转型的影响进行了分析,希望会对今后这方面的研究有一定的借鉴作用和参考价值。
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通用航空是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动,包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等方面的飞行活动。国家空管委办公室空管局副局长马欣在2012年11月13日开幕的第九届中国国际航空航天博览会上指出,中国将从明年开始,全面推进通信指挥和对空监视设施建设,逐步形成政府监管、行业指导、市场化运作、全国一体化的低空空域管理运行和服务保障体系。中国通用航空迎来发展机遇期。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:探析通用航空的发展现状及趋势相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
一直以来,通用航空的发展都被国家给予了高度重视,不仅是因为其关系我国社会经济可持续发展,更是因为其有利于综合国力的提升,可以提高我国的国际竞争优势。但是,随着通用航空发展要求的不断提高,其所面临的瓶颈问题也越来越严重,从而制约了通用航空产业的长足发展。所以,对当前通用航空发展现状进行分析,为了通用航空产业的发展趋势,制定科学完善的发展路径是非常重要的,应该引起国家相关部门的高度重视。
就我国目前通用航空发展的现状来看,与一些发达国家相比还有一定的差距,就以美国和澳大利亚为例,截止到2011 年,我国通航飞机数量1154 架,与美国的240000 架和澳大利亚的11117 架相比,简直是小巫见大巫;再看通航飞机年飞行小时和通用航空的机场数量,中国的年飞行小时为50.27 万,机场数量为70 个,而美国的年飞行小时则为2700 万,机场数量为19983 个,澳大利亚的年飞行小时为461 万,机场数量461 个。由此可见,我国当前通用航空发展与美国和澳大利亚相比还有很大的差距,需要国家相关部门对其给予高度重视。
2.1 有利于推动产业结构升级、拉动经济增长
21 世纪,是我国社会经济迅速崛起的时代,也是社会全面发展的时代。作为一种先进的技术手段和生产工具,通用航空在产业结构升级和社会经济增长方面所发挥的作用是不容忽视的。由于通用航空具有快速高效、机动灵活等优点,所以,在社会发展的各个领域中都得到了广泛的应用,比如说:工农业、医疗救护行业、社会公益事业以及旅游行业等。毫无疑问,在未来的时间里,社会进步和经济发展需要越来越多的通用航空作为支撑。
2.2 有利于推动民航发展、完善交通运输体系
对于我国民航业的发展来看,通用航空是最基础的部分,判断一个国家的民航业发展是否发达,其中最重要的标准就是通用航空的飞机数量、机场数量、飞行小时以及客货运输量。据我国目前民航产业发展的现状来看,其运输体系大多集中在一线城市,对于数量庞大的中小城市和偏僻地区上制定相关体系。采用通用航空的方式来对这些市场进行开拓,不仅能够使大、中型机场业务增加,促进民航业的长足发展,而且对交通运输体系的完善也具有重要意义。
2.3 有利于提升综合国力、提高国际竞争优势
提升综合国力,提高国际竞争优势也是发展通用航空的一个重要优势。现代化的国防是确保国家安全的重要保证,而空中力量作为现代国防中一个不可或缺的组成部分,对促进现代化国防的发展具有重要意义。加大通用航空的发展力度,将会在很大程度上促进航空制造业的发展,从而为制造先进飞机提供充足的技术支持,同时也为我国国防实力的提升奠定了坚实的基础。发达的通用航空必然形成数以万计的飞机,拥有大批的飞行员,密布的机场以及相关的一整套设施。由此可见,发展通用航空是提高国防实力和国防现代化水平的一个有效措施和合理途径。
3.1 巨大的市场需求
就我国目前通用航空的市场需求来看,大致可以包括两个方面,首先是娱乐消费方面的需求,随着我国社会的不断进步和人们生活水平的不断提高,在满足物质需求的基础上,人们越来越注重精神方面的需求,所以,人们花费在娱乐方面的费用已经大幅度攀升,通用航空娱乐消费作为一种享受型消费需求日益旺盛,学习私人飞行驾照的热情也日益高涨。其次是通用航空培训业的发展,随着私人驾照申请限制的放宽,许多培训私人航空驾照的机构应运而生,越来越多的人拿到私人驾照。截止到2009 年,我国已经有13 家单位获得了民航总局授权,拥有私人飞行执照培训资格。
3.2 低空领域逐步开放,行业政策陆续出台
随着国内需求的快速增长,政府也在加大对通用航空产业发展的扶持力度,目前,低空领域已经开始逐步开放,关于低空开放的改革政策也有望出台,这一系列的变化,都将会进一步推动通用航空产业的发展。
4.1 加快基础设施和服务保障建设
加快基础设施和服务保障是推动我国通用航空产业发展的基础,也是最重要的前提工作。首先,相关部门要在现有基础上,进一步扩大低空领域的开放程度,对空域利用的审批程度进行进一步简化。以此来提高相关企业参与通用航空活动的积极性和主动性。其次,要加大对通用航空机场的建设力度,并在此基础上对完善与之相配套的服务体系,例如:飞机维修、通信服务以及金融保险等。最后,加强航空相关法律、法规、标准体系的建设和完善,面对通用航空多样化作业任务进行法律法规设计,构建全面、实用、有效的通用航空专业法律法规体系。
4.2 加强人才培养
目前,我国通用航空事业正处于一个快速发展的阶段,但作为基础的通用航空人才培养及其培养方式研究才刚刚起步。因此,加大对通用航空人才的培养力度也是非常重要的,结合我国当前通用航空产业发展的现状来看,对于人才的培养,可以从两个方面着手,即学历教育方式和在职培训方式。其中,学历教育培训中,学校应该以通航发展为契机,在培养目标和课程建设上均以通航企业的需求为根本,密切联系通航业务工作,制定出一整套的理论学习和实践学习课程体系。在职培训则主要是由中国民航干部管理学院举办通航安全运行管理培训班和通用航空飞行教员培训班来开展培训工作。
4.3 完善通用航空政策和相关管理制度
首先,国家工信部和民航局联合出台支持政策,鼓励民间资本和民间企业参与通用航空产业的研发制造,并从两方面着手提升我国通航产业链的总体价值链,一方面是提高通航制造业的技术层次;另一方面是迈向技术研发和开展全球营销,即引导国有资本和民间资本将附加值延伸到研发设计、营销管理等“微笑曲线”的两端,以获得更多利润。其次,从地方政府的角度来说,建议走专一化的产业发展道路。拿通航产业园来说,每个地方政府应根据自身的条件,结合主管部门的规划,合理选择发展道路和模式,不必效仿其他产业园走多元化、综合化的模式,否则“无序投资、盲目建设及布局散乱”的问题将永远无法解决。
综上所述,通用航空的发展不仅关系着我国社会经济的发展和进步,而且对综合国力的提升也具有重要意义。因此,国家相关部门必须充分认识发展通用航空的重要性,同时对其未来的发展趋势进行全面、系统的分析,并在此基础上制定科学完善的发展路径。只有这样,才能够使我国通用航空突破发展瓶颈,实现长足发展。
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井口流出的天然气几乎都为气相水所饱和,甚至会携带一定量的液态水。天然气中水分的存在往往会造成严重的后果:含有CO2和H2S的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备;在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备;降低管道输送能力,造成不必要的动力消耗。水分在天然气的存在是非常不利的事,因此,需要脱水的要求更为严格。以下是读文网小编为大家精心准备的:天然气脱水新工艺新技术的探析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着人们对资源需求量的不断增加,传统的煤矿资源已经不能够再满足工业、生活的需要。天然气资源的发现在极大的程度上解决了能源紧张的现状,为我国经济的发展提供了巨大的动力。近几年来对天然气的研究逐渐深入,关于天然气的开采、净化技术得到了很大程度的提升。天然气脱水是天然气净化过程中相当重要的一个环节,对天然气净化有着举足轻重的作用。传统的天然气脱水主要采用固体吸附、低温分离以及溶剂吸收等方法,这些方法不仅效果较低、而且净化效果也不是太明显。近几年来对天然气脱水进行了深入的研究,现阶段天然气脱水方法有超音速脱水技术、膜分离脱水技术。本文就将对这几种天然气脱水技术进行分析研究,现报告如下。
1.1 工艺原理。低温分离法是传统天然气脱水的一种简单有效地方法,这种方法主要是以低温的形式将天然气分离出来。天然气饱和含水量会随着温度的降低以及压力的升高而相应的减少,因此可以通过此种方法对天然气进行分类。将使用水汽进行饱和的天然气在低温下或者高压下冷却的的环境下来进行脱水。这种脱水方法比较的简单,因此所需要的设备也较为简洁,所需要的成本较低。
1.2 存在的问题。由于工作原理主要是通过低温或者高压来使得饱和天然气分离出来,也就是说要想达到分离的目的低温或者高压是两个必须的条件。当天然气压力过低时,将会极大地影响分离的效果。因此这个时候需要在外部引入增压设备或者是引入冷源,这样就造成了成本的提高。对于含有较高硫的天然气,在分离时会造成污水输送、尾气排放处理的困难。也就是说采用该种方法对天然气脱水,会造成很大程度上的污染。
2.1 工艺原理。这是一种利用固体吸附剂的吸附张力对天然气中水分子进行吸附进而达到分离天然气的目的。在工业上对天然气进行分离时采用的是分子筛作为吸附剂,这种技术较为成熟,且在工业生产中应用也较为广泛。采用这种方法脱水效果较好,可以满足管输天然气的露点要求。即使在制冷温度处于较低的状态时,也可以对乙烷进行回收。
2.2 存在的问题。分子筛脱水系统往往包含了许多的干燥器,这些干燥器处于分为脱水、再生和吹冷状态。此外还包含了再生器加热系统,这些系统综合运作确保分子脱水系统的正常运行。而分子筛系统所存在的主要的问题就是他需要投入较高的成本,他的设备以及操作成本都是比较高的。
3.1 工艺原理。膜分离技术采用的是生物半透膜的方法有选择的进出不同的成分,这样就使得各种成分在压力差或者是电位差、浓度差等的差异下通过半透膜来进行物质的传递。天然气膜分离法也同样是遵循这种原理使得天然气中的一些成分能够有选择性的脱离,膜分离脱水技术是一种操作比较简单、维护量比较少,且安全系数相对其他方法更高。
3.2 存在的问题。虽然膜分离技术已经初步成熟但是仍然存在着一些问题需要解决,比如说膜的塑性和溶胀性、投资较大等。这些问题的存在严重的制约了膜的分离技术的广泛开展。为了进一步提高膜分离技术的效率,就需要从膜的材料出发研制出更加优质的半透膜来克服以往脱离中所存在的问题。
4.1 工艺原理。这一种方法主要是利用了溶剂具有较好的吸水能力,它能够有效地对天然气中的水分进行吸收。在进行分离是将天然气吹入到吸收塔中,在这里面进行气液的传递和交流,最终由吸收剂将天然气中的水分进行吸取分离。在工业生产过程中经常使用三甘醇作为吸收剂,进行脱水之后的干天然气纯度相对较高。
4.2 存在的问题。三甘醇脱水目前也存在着一些问题,采用这种方法系统较为复杂,并且产生的再生能耗比较大。经过这种方法脱离出的天然气一般损耗较为严重,且产生的污染物较多。由于设备比较大所以需要较大的空间来进行操作,在维护的时候比较复杂。如果天然气中含有酸性成分,那么会造成对设备的损害。
这是一种比较新型的脱水技术,科技含量比较高、效率也相应较高。他充分结合了空气动力学的理论,经过不断地尝试和研发探索出的新的脱水技术。天然气通过收缩和扩张管绝热膨胀到超音速状态,此时温度和压力急剧的下降。水蒸气会在低温状态下被冷凝成小液滴,在经过旋流分离段时引起气液的分离。这一技术在国内刚刚起步,还存在着许多的局限性。
天然气的需求量越来越高,对于天然气脱水分离的技术要求也相应的提高。如果能够以更小的成本、更简单的手段达到更佳的脱水效果,成为现在天然气研究的主要话题。对于天然气脱水技术的研究也会随之变得更加深入,相信随着研究的深入将会有更加高效科学的脱水技术出现。在生产中逐渐的推广使用这些新的天然气脱水新技术,使得天然气开发成本更低、效益更高。
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二十一世纪以来电影放映技术飞速发展,设备升级换代的速度也在不断的加快,主要表现在数字电影时代的到来,不仅实现了胶片到数字电影的转换,同时也大大加速了电影产业的发展。
今天读文网小编要与大家分享的是:关于电影放映技术更新及其发展趋势相关论文。具体内容如下,欢迎参考:
关于电影放映技术更新及其发展趋势
在很长一段时间内,胶片一直是电影声音和图像的唯一载体,随着科学技术的不断进步,电影放映技术也得到了较快的发展,电影行业是一个国家文化软实力的重要组成部分,和美国、英国等电影行业较为发达的国家相比,我国的电影发展速度相对比较缓慢。对于电影行业而言,放映技术是十分重要的,放映技术的高低直接决定了影片的播放质量,甚至是影院的经济效益。在我国随着社会经济的迅速发展,电影行业逐渐的被社会各界所关注,我国的电影放映技术随着经济的发展和科学技术的进步,也有了一个较大的发展空间,并且不断的在更新着。
随着新中国的成立,我国的社会经济发展迅速,人们的物质生活水平也达到了提高,对于精神文化生活的需求也在日益的增长,我国电影放映技术也随之发展起来。二十世纪中期,我国第一台自主研发的专业电影放映设备“松花江”牌电影放映机问世,改变了我国电影设备完全依赖进口的困境,后逐渐开始采用彩色胶片以及晶体管的电影扩音机,让电影放映业有了一定的发展,在八十年代以后,我国成功的研发了影院声音处理设备,比如大功率的播放器,立体声处理器系列配套的扬声器等,这大大提高了我国影院声音质量的提高。接着随着放映技术相继的走进高等院校,也培养了大量的电影放映技术人才,给电影技术的发展进一步提高了人力的支持。
七十年代后期电影放映技术进入一个新的阶段,实现了图像质量的再次升级,在进入到新世纪之后,随着现代电子技术的融入,电影放映技术得到了快速的提升和换代,主要涉及到了数字锁相环技术,放映机开关模块化电源技术和影院红光还音技术等。
二十一世纪以来电影放映技术飞速发展,设备升级换代的速度也在不断的加快,主要表现在数字电影时代的到来,不仅实现了胶片到数字电影的转换,同时也大大加速了电影产业的发展。数字电影放映技术经历了1.3K、2K、3D这一过程[3],1.3K放映技术是最早的数字放映机,这个初期的放映机跟传统的胶片放映机比较像,体积庞大,但是它实现了数字放映从无到有的一个转换,由于1.3K的宽高比是5:4,而大多数的电影格式的宽高比是1.85:1以及2.35:1,那么也就浪费了成本。
随着机场芯片技术的发展,二十一世纪初期2K的DLP cinemas DMD芯片诞生了,大大的提高了分辨率和对比度,进一步的提高了2K芯片的利用率,2K电影的放映使得影像效果更加好。3D 技术的引进大大的改变了人们欣赏电影的方式,它以立体的画面以及身临其境的真实感吸引了越来越多的观影人群,是电影放映技术的一次大变革。
数字电影放映技术不仅能够给观影者更加真实的视听感受,同时也掀起了我国电影放映技术的新浪潮,数字电影放映技术有以下几个特点。首先是视觉感受更加的真实,给予消费者更高的感官享受,让消费者感觉身临其境,再有就是听觉感受更加的真实,给消费者更好的听觉感受。
在二十一世纪初期国外系列电影开始进入我国电影市场,这大大加剧另外数字电影放映技术的发展,并且一经播放就受到广大消费者的喜爱,我国广电总局以及电影管理局等单位也对数字电影放映技术做了一定的研究,并且在借鉴国外优秀的技术上,慢慢形成了自己的研究项目体系。但是从我国电影放映技术的发展现状来看,不仅缺乏对数字电影放映技术的研究,还缺少专业的放映设备和专业的技术人员。
由于受到数字电影放映技术的影响,我国的数字影院建设正处于研究和探索阶段,相关的配套设备以及放映技术还存在着一定的缺陷,主要表现在以下几个方面。
第一电影行业对于高清数字影院的认识不足,难以给数字电影放映技术一个施展的平台。
第二,专业技术不足,由于我国电影行业发展的速度比较慢,对于数字放映技术的掌握力度还不够,那么就直接影响了我国电影放映技术的发展。第三,我国的数字设备过度依赖进口,由于我国电影业起步较晚,播放电影的设备大多都是依靠进口,这在一定程度上抑制了我国经济的发展[5]。
我国应该积极的加大对电影事业的研究,加大对数字电影技术人才的培养力度,以专业技术作为支撑研究数字设备,并投入到我国电影事业中,针对数字电影放映机制造方面,我国必须要构建以市场需求为导向的网络化研发和制造模式,研究新型的数字电影放映设备,这是缩短我国电影放映制造和先进国家之间差距的重点所在。我国只有加大对电影放映技术的研究,才能够满足人们的消费需求,更大限度的促进我国经济的发展。
四、结语
电影是现代社会先进文化传播的主要途径之一,它的发展是十分重要的,在我国电影行业中,放映技术和先进国家之间的差距是不容忽视的,必须要加大对我国电影放映技术的研究,大力培养专业技术性人才,研究电影放映设备,全面促进我国电影事业的发展。最终形成具有中国特色的现代电影放映技术体系,为我国电影事业的发展贡献出必要的条件。
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林业生态工程相关信息数据量大,包括海量的空间数据和属性数据,用传统的数据管理方式很难进行良好的管理和应用。基于地理信息系统的林业生态工程信息管理系统,将大大提高林业生态工程管理的效率和水平。以下是读文网小编为大家精心准备的:林业生态工程及其信息管理技术的探析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:林业生态工程一直是我国工程项目的重要内容,近年来,随着生态治理和环境保护的不断实施,林业生态工程的重要性进一步加强。为了强化林业生态工程,促进林业生态工程的科学、高效发展,对其进行信息化管理非常重要。本文围绕林业生态工程进行分析,就林业生态工程的信息管理技术进行探讨,旨在加强林业生态工程的管理技术和管理效率。
关键词:林业生态工程;信息管理技术;
林业生态工程的发展关系到我国环境政策的实施,而信息管理技术在林业生态工程中的应用是实现林业工程现代化的重要标志。目前,社会各个方面都在不断的取得进步,信息化技术更是被运用于社会的各个方面,加快生态工程信息化管理,不仅可以促进林业生态工程的快速发展,对于整个环境政策的实施也有着积极的意义。
(一) 天然林保护工程及其信息系统现状
天然林是我国林业体系的重要内容,做好天然林的保护工作,对于实现我国林业的经济效益、生态效益具有非常重的作用。目前,在天然林保护工程中,已经广泛使用了信息系统对其进行监管,主要是对天然林的林木多样性、生产采伐量以及其他的一些数据进行收集,其根本目的是要做好天然林的防范保护工作,确保天然林在我国林木体系中的比重和重要作用。对于天然林保护工程而言,信息化管理非常有效,但是由于林区的面积广大,林区内情况较为复杂,信息化管理还存在着地区缺陷和多样性缺陷。
(二) 湿地与自然保护区工程及其信息系统现状
湿地和自然保护区工程也是我国林业生态工程的重要内容。湿地系统是涵养水源,调整水循环的重要资源,而自然保护区是林业资源里的重要内容,对于湿地和自然保护区工程而言,信息系统的运用主要目的是实现对区域内的水文、地质以及生物多样性的资料和数据的收集,为制定科学的保护策略和方法提供依据。但是就目前湿地和自然保护区工程信息系统的运用而言,主要问题是对数据的监测存在不合理性,数据和信息的收集方法也有欠缺。
林业生态工程是生态环境工程中的重要项目,做好信息化管理工作非常重要。首先是林业生态工程是生态环境工程中不可分割的环节,而生态环境工程具有完整性,做好林业生态工程的信息化管理,可以促进环境生态工程的良性发展。其次,林业生态直接关系人们赖以生存的环境基础,做好信息化管理,可以第一时间掌握林业工程的发展态势,及时调节管理措施,进行科学化管理。最后是林业生态工程关乎着社会经济的发展。林木采伐、林木种植都与社会经济息息相关,做好信息化管理工作可以实现林木的可持续利用,这对于林业健康发展意义重大。
(一) 信息收集
信息化管理的重要内容就是进行信息的收集。信息收集对于林业生态管理具有重要的作用,因为林业生态工程的进行,都要依靠收集的信息为基础,信息量越大,信息越准确,那么林业生态工程的科学性和合理性也就越高。所以说实现信息化管理下的信息收集非常重要。而要科学的收集信息,一方面是利用监测仪器进行全方位的监管,从而获得信息,另一方面就是通过人员来进行信息收集。
(二) 数据管理
数据管理也是信息化管理的重要内容。数据管理主要分为两部分。一部分是数据的分类。对于林业生态工程来说,数据分类很重要,因为从数据分类中可以大概了解整个工程的整体态势,对于工程各个方面有一个系统的把握。信息化管理的另一个方面就是对数据的分析。数据分析可以科学的判断出林业生态工程的发展趋势,暴露出工程发展过程中的不足,这对于提高和改进管理措施和方法具有重要的作用。总之,数据管理以信息收集为基础,而信息收集的主要方向还要以数据管理为准。信息收集和数据管理作为信息化管理的两个方面互相联系,不可分割。
林业生态工程是我国生态环境工程的重要项目,也是我国实现社会和环境可持续发展要进行的重点建设项目。加强林业生态工程的信息化管理,一方面可以促进林业工程管理方式的现代化,实现其高效管理,另一方面,信息化管理可以有效的加强管理水平的科学性和合理性,这对于提高林业工程的科学预见和发展趋势意义重大。
[1]张金来.林业生态工程及其信息管理技术[J].陕西林业科技,2009,06:87-92.
[2]郝怀晓,杨金福.林业生态工程空间数据及其管理技术[J].陕西林业科技,2007,02:58-61+76.
[3]张成福.浅议我国林业生态工程及其信息系统的现状[J].防护林科技,2013,06:95-96.
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水利工程施工技术是一个大学专业,专业面向水利工程建设行业,培养德、智、体全面发展与水利工程施工技术相适用的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神,掌握本专业必备的理论基础知识。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅析水利施工技术的现状及改进措施相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
我国西高东低的地势、东多西少的降水量、南多北少的耕地分布等情况决定我国自古就重视水利施工技术,截至目前我国水库修建超8 万座,加固堤防超20 万公里,实现工农业、城市供水超4800m3 ,南水北调、三峡等水利工程对我国经济发展起到明显的促进作用,预计2020 年将开展包括湖南莽山水库、西江大藤峡水库等80 项重点水利工程项目。
1. 1 施工技术受市场经济影响水平相对落后
在春秋时期孙叔敖组织修建安丰塘,揭开了我国水利施工的序幕,我国成为世界上较早的人为参与水利变化的国家,但在发展过程中受市场经济影响,单纯追求短期经济效益的水利施工企业没有全面认识到水利施工对区域长期经济发展的促进作用,忽视对施工技术的更新,导致现阶段我国水利施工技术明显落后于西方发达国家,另外,水利施工技术的更新在很大程度上依赖相关企业的内部管理,而现阶段我国水利施工市场竞争并不激烈,在一定程度上促使内部管理与市场机制脱轨,这也抑制了施工技术更新的速度。
1. 2 施工设备相对老化、更新速度慢
生产资料和生产工具水平对生产力具有决定性作用,随着市场机制的逐渐深化,我国水利施工由传统的政府集中管理逐渐向企业化发展,政府专项资金投入数量逐渐减少,资金供应链中断或不足导致现阶段我国施工设备更新速度比较缓慢,老化趋势越来越明显,甚至部分企业施工设备由于长时间未进行有效的维护和维修已经被迫停止使用,这在很大程度上抑制了水利施工的发展。
1. 3 对应人才供应不足
随着世界范围内科学技术水平的逐渐提升,水利施工技术得到不断深化,但现阶段我国水利施工技术骨干呈现出明显的老龄化趋势,由于其对新技术、新材料更新速度相对缓慢,导致现阶段我国水利施工仍在很大程度上采用传统施工办法,这严重制约了我国水利施工技术的更新、升级和创新,所以现阶段应加大年轻施工队伍建设,从而促进技术发展。
在认清现阶段我国水利施工技术现状的基础上对施工过程中容易出现的问题进行深入了解,找到有效改进措施的前提,现阶段我国水利施工技术应用过程中比较常见的问题有地基不稳固、导流不合理、截流不成功、排水不彻底、高边坡滑坡、爆破安全系数低、喷锚支护持久性差等。在水利施工技术改进的过程中要对这些常见问题进行有针对性的规避或抵制,例如针对地基处理问题中的土基,可以在彻底清除保护层和杂物并用碎石铺垫后,覆盖一层湿砂,然后再进行加压,这样就可以使基层空气含量大幅度降低,然后再浇素混凝土,值得注意的是素混凝土厚度应该在8 厘米至12 厘米之间,这样才能保证其坚固程度和耐久性; 在导流的过程中积极应用围堰方法,既保证施工的区域不会受到水的侵袭,又不会影响施工周围水资源的正常利用等,随着水利施工技术的不断深化,现阶段容易出现的问题会得到有效缓解,但可能会有新的问题出现,这就需要不间断的技术升级。
3. 1 加大科技创新力度,为技术开发提供动力支持
随着科学技术水平的逐渐提高,水利施工技术应积极应用相关科技成果,不断对自身进行创新,这样才能够适应时代发展过程中不同阶段的需求,这就需要在资金、环境、设备等方面加大投入力度,为技术创新创造可能,以市场为导向,是相关企业认识到技术创新是企业在激烈的市场竞争中取胜的关键,从而将技术创新作为企业的核心项目; 另外水利施工技术自身较复杂,受到很多因素的影响,所以国家应积极促进企业、科研单位、学校之间的联系,为创新在设备、人才、专业知识等方面创造可能。
3. 2 完善相关企业内部管理制度
企业内部管理制度质量对企业的发展方向、发展态势具有很大影响,没有完善的内部管理制度,企业运行就会失去核心,不能从失败的经历中总结经验,也不能对市场变化及时的作出调整,在抑制企业经济发展的同时,使企业内部相关技术、设备等得不到有效提升,现阶段水利施工技术在很大程度上受到相关企业内部管理制度不完善的影响,不能有针对性的进行更新来满足市场需求,对企业长期发展和水利施工质量极为不利。
3. 3 注重人才培养和队伍建设
现阶段我国施工人员呈现出明显的老龄化,使施工技术创新缺少动力,所以现阶段在人力资源管理方面首先要积极吸引具有水利专业知识的年轻人才,为水利施工事业注入新鲜的血液,促进年轻成员与老龄化骨干的技术交流,从而实现先进理论与优秀传统实践完美结合,为施工技术更新、创新提供可能; 其次要加大对所有成员进行先进技术教学、培养的力度,积极与高校寻求合作,利用高校多元化的教育手段,使其对国外先进施工技术有更深层次的了解,促进我国水利施工技术的自主更新,水利施工企业与高校寻求合作是现阶段水利施工技术队伍建设的必然选择。
3. 4 正确认识技术与技术人员的关系
受我国传统按劳取酬分配理念的影响,我国水利施工人员在施工的过程中积极性并不高,而且在较长时间内没有取得突破性成就,所以应该积极扭转其观念,为其树立劳筹相当的意识,使其在施工的过程中未获得更多的经济回报而主动寻求突破,人具有主观能动性,当期有意识进行创新时其对新现象、新数据的反应灵活性会明显增强,产生深入研究的欲望,从而促使技术创新持续进行,所以要实现水利施工技术满足现实需要,就必须从观念上进行改变。
3. 5 正确认识市场与技术的关系
现阶段水利相关企业对技术创新与更新并未高度关注是其并没有认识到技术与其经济效益之间存在必然的联系,所以现阶段要采取一切手段使其认识更加全面,首先让其意识到施工技术是其竞争软实力,具有先进的施工技术,可以使其获得品牌效益,为加固其本地市场和拓宽区域外市场提供可能; 其次使其认识到市场发展的过程中供需关系会发生一定的变化,一味的使用传统技术和设备,必然不能满足市场需求,被市场淘汰成为必然; 最后创造相关企业间的交流机会,使企业负责人在交流的过程中发现自身的问题,向其他企业学习经验,主动调整其技术与市场的关系。
我国具体国情决定水利施工技术存在和应用的必然性,但受到人为、机械、方法、环境、材料等因素的限制,现阶段其技术水平并不能够完全满足经济发展的需求,所以采取有效的措施进行改进是时代发展的必然选择,我国拥有丰厚的水利施工经验,而且在此方面也取得过丰硕的成果,所以要在认识到水利施工技术存在缺陷的同时承认其成果,以正确的态度对待水利施工技术的升级和创新。
【浅析水利施工技术的现状及改进措施】相关
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推进剂又称推进药,有规律地燃烧释放出能量,产生气体,推送火箭和导弹的火药。一些火箭设计的推进剂来自非化学能源或甚至是来自外部的能源。例如水火箭使用压缩气体,一般是空气,迫使水从火箭喷出。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:烃类推进剂航天动力技术进展与展望未来的探析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:为研究烃类推进剂航天动力技术在中国的后续发展和未来应用方向,对比分析煤油、甲烷和丙烷等典型烃类推进剂的物理化学性质和应用特性,简要介绍烃类推进剂航天动力在一次性运载火箭、可重复使用运载器、高性能上面级推进、无毒空间推进和吸气式推进领域的发展动态及应用状况。当前国内外航天动力系统的发展和应用情况表明,以液氧煤油发动机和液氧甲烷发动机为代表的烃类推进剂航天动力将引领未来高性能低成本航天推进系统的发展趋势,依照中国液氧/烃火箭发动机的研制进展和技术水平,以其为核心的新型动力体系在中国未来的天地往返、载人登月和深空探测等多任务适应性方面具有良好应用前景。
【关键词】: 液体火箭发动机 航天推进 液氧煤油 烃类 推进剂
2011年12月发布的《2011年中国的航天》白皮书明确指出,中国将加强航天运输系统建设,发展新一代运载火箭和运载火箭上面级,开展重型运载火箭专项论证和关键技术预先研究,从而不断提升进入空间的能力。2012 - 2016年,中国航天将实现“长征五号”、“长征六号”和“长征七号”运载火箭首飞,其中液氧/烃火箭发动机在我国新一代无毒、无污染运载火箭的芯级、助推级和上面级动力系统中占据重要地位。此外,大推力液氧/烃火箭发动机也是我国未来载人登月、深空探测用重型运载火箭的核心动力之一,以液氧/烃火箭发动机为主动力的航天推进体系己初现曙光。
目前,煤油等烃类燃料广泛应用于涡扇、涡喷、涡轴和冲压发动机等航空领域。与此同时,高性能、低成本、无毒和安全可靠的特点也使烃类推进剂在航天推进领域得到了广泛关注和应用,如美国的宇宙神-5 ( Atlas-J)、德尔塔-2 ( Delta-2)、猎鹰- 9 ( Falcon-9)、安塔瑞斯(Antares)和俄罗斯的联盟号(Soyuz)、安加拉(Angara)系列运载火箭的芯级和助推级动力都采用了液氧/烃推进剂组合。
为理清烃类推进剂航天动力技术在中国的后续发展和未来应用方向,本文分析了典型烃类推进剂的物理化学性质和应用特性,回顾了烃类航天动力在一次性运载火箭、可重复使用运载器、上面级、空间推进和吸气式推进领域的技术进展和应用现状,并对以液氧煤油火箭发动机为代表的烃类航天动力在中国的未来应用进行了展望。
推进剂特性是决定发动机和运载器性能的关键因素之一。推进剂组合(尤其是燃料)的选择不仅要权衡推进剂性能、经济因素、物理化学性质、点火及燃烧特性等与发动机自身相关因素,还需要综合考虑推进剂对运载器有效载荷、结构质量以及使用维护费用的影响。
液体火箭发动机常用的烃类燃料主要有乙醇(酒精)、丙烷、煤油和甲烷等,典型烃类燃料的物理化学性质,液氧/烃推进剂组合的理论真空比冲 (为便于对比,同时给出了液氢的物理化学性质和理论比冲)。与液氢相比,烃类燃料的缺点是比冲和再生冷却能力相对较低,并且容易积碳和结焦。另一方面,液氧/烃推进剂组合具有来源广泛、成本低廉、组合密度高、比冲性能高、无毒环保和耐储存性好等诸多优势。
乙醇易挥发,易与空气形成爆炸性混合物,使用安全性较差。液氧/乙醇组合在比冲和密度上都不具有明显优势,在主火箭发动机上的研究自20世纪60年代就己停止。
液氧/过冷丙烷在20世纪90年代曾一度被认为是一种很有前途的液氧/烃推进剂组合,但丙烷密度高于空气,爆炸容积百分数相对较低,作为液体火箭发动机燃料大规模应用存在较大危险,且没有明显的性能和技术优势,目前多应用于小型航天器的微推进系统中。
火箭煤油是一种典型的包含有不同烃类成分的火箭发动机燃料,密度高且使用安全性最好,但再生冷却能力相对较低,其结焦极限温度最低,在富燃燃烧时也存在积碳问题。鉴于此,苏联和中国在液氧煤油发动机中使用极低含硫量的煤油、冷却通道内人为设置粗糙度、控制推进剂初始温度、燃烧室设置内冷却环带并在内壁喷涂高温隔热涂层,从而突破了由煤油冷却性能和结焦所带来的燃烧室压力限制,采用富氧预燃室避开了积碳问题,进而实现了高压富氧补燃循环模式,将高比冲和高组合密度的优势进一步突显了出来。
采用高能合成煤油(Syntin煤油)是提高火箭发动机性能的有效措施。Syntin煤油的化学分子式为C1016,具有张力环结构和四种同分异构体。与火箭煤油相比,Syntin煤油的冰点较低,满足空间低温工作要求;相同条件下的动力黏度小,流动性能更优;相同温度下的密度和饱和蒸汽压稍高;传热性能与火箭煤油相当,安全性可控;材料相容性好,存储性能稳定,但张力环结构和热稳定性限制其作为冷却剂时温度必须低于394℃。
在同等的约束和设计条件下,液氧煤油发动机的理论真空比冲比液氧甲烷发动机低约100 m/s,但密度比冲却高出16.4%,维护使用也更方便。此外,液氧/Syntin煤油的理论真空比冲比液氧/火箭煤油相应值高出80~150 m/s,典型的如RD 58S火箭发动机的真空比冲高达3541 m/s,液氧/高能合成煤油应用于上面级发动机时更具发展潜力。
由于高压富氧补燃循环和燃气发生器循环模式均适用于液氧/煤油推进剂,故液氧煤油发动机可以作为一次性运载火箭和可重复使用运载器的芯级、助推器以及无毒上面级的主动力。迄今为止,苏联/俄罗斯和美国己成功研制了多种具有重要历史意义的液氧煤油发动机,典型的有土星-5运载火箭的F-1燃气发生器循环发动机、N-1运载火箭的NK - 33补燃循环发动机以及天顶/能源号火箭的RD-170补燃循环发动机,其中地面推力7295 kN的RD-170高压补燃循环发动机在一定程度上成为液氧煤油火箭发动机技术水平的标杆。
液氧/液态甲烷(或液化天然气)推进剂组合是近三十年来的研究热点之一。甲烷是单碳原子的低密度碳氢化合物,兼具氢和煤油的部分优点。液态甲烷属于低温推进剂,优点是比热高、豁度小、结焦极限温度高,基本无结焦和积碳问题,是目前仅次于液氢的再生冷却剂或膨胀循环冷却剂。液态甲烷的缺点在于密度较小、饱和蒸汽压高,致使密度比冲偏小且燃料泵的抗汽蚀性能不易保证。液态甲烷经过再生冷却后己接近气态,液氧/甲烷组织气液喷雾燃烧时燃烧效率高、燃烧稳定性好,燃气发生器效率也以甲烷最高。因此,富燃补燃循环、膨胀循环以及燃气发生器循环模式都将适用于液氧/甲烷推进剂组合。
液氧甲烷发动机的密度比冲偏低,其综合性能也略低于高性能的补燃循环液氧煤油发动机,液氧甲烷发动机作为芯级或助推级毫无优势。作为高空发动机,由于其性能远低于液氢液氧发动机,因而也不能替代后者,迄今为止还没有液氧甲烷发动机型号得到实际应用和飞行试验验证。另一方面,液态/甲烷组合在烃类燃料中比冲最高,重复使用时无需清洗,液氧甲烷可重复使用火箭发动机被认为是比较有发展和应用前景的可重复使用运载器动力。由于液氧和液态甲烷的沸点分别为-183℃和-162℃,均接近空间温度,便于空间长期贮存,贮箱间无需特殊的绝热结构,故液氧甲烷发动机也可作为未来高性能的无毒通用型上面级发动机或空间飞行器动力系统的主要发展方向之一。
除上述的乙醇、丙烷、煤油和甲烷之外,高张力四环庚烷(Quadricyclane,分子式C7H8)也是一种备选烃类推进剂。四环庚烷在常温下的密度为0.982g /cm³,高于火箭煤油和Syntin煤油。但四环庚烷含有张力环,且闪点较低,故热稳定性较差,作主动冷却剂时存在一定的结焦和积碳,其潜在应用是取代偏二甲肼形成毒性相对较小的四氧化二氮/四环庚烷自燃推进剂组合。
综上,液氧/烃类是液体火箭发动机推进剂组合的主力,以液氧煤油发动机和液氧甲烷发动机为代表的液氧/烃动力有望成为航天运输系统的主要发展目标。对于一次性使用火箭发动机,由于工作时间短暂,应在综合考虑研制难度、生产成本的前提下追求高比冲性能,富氧补燃循环液氧煤油发动机和富燃补燃循环液氧甲烷发动机的比冲高、气液喷雾燃烧稳定性好,结构尺寸、涡轮泵功率及推力室冷却套压力适中,具有一定优势。对于可重复使用发动机,需要多次和长时间工作,低室压的富燃补燃循环液氧甲烷发动机、低室压的富氧补燃循环液氧煤油发动机以及系统压力较低的燃气发生器循环液氧甲烷发动机则更为适宜。
进入21世纪以来,美国、俄罗斯、欧洲等国家和地区竞相开发太空和临近空间等战略高地,重新调整了航天发展战略,加大了对天地往返、深空探测和临近空间开发的支持力度,烃类推进剂航天动力及运载器将在其中扮演重要角色。
2. 1液氧/烃发动机在一次性运载火箭中的应用
液氧/煤油推进剂组合在俄罗斯和美国的运载火箭的芯级和助推级动力中得到了广泛应用。
2.1.1俄罗斯
苏联/俄罗斯的液体火箭发动机技术在世界范围内首屈一指,液氧煤油火箭发动机在苏联/俄罗斯著名的联盟号、N-1、能源号和天顶号运载火箭的芯级、助推器以及质子号运载火箭上面级动力中是绝对主力。
苏联在20世纪50年代研制了RD-107 /108液氧煤油发动机,并将其应用于联盟号火箭,目前仍然承担着为国际空间站运送人和物的发射任务。苏联在载人登月竞赛中研制的N-1火箭的动力全部为补燃循环液氧煤油发动机,第一级为30台NK -33发动机,第二级为8台NK-43发动机,第三级为4台NK - 39发动机,附属于L-3登月系统的第四、第五级动力分别为1台NK-31和1台RD- 58M发动机。能源号重型火箭的助推级为四台RD-170高压补燃液氧煤油发动机,天顶号运载火箭第一级采用4台RD-171发动机,第二级采用RD-120发动机。 1995年,俄罗斯开始研制安加拉(Angara)系列火箭,第一级和助推器的核心是单推力室的RD-191发动机,部分构型的第二级采用补燃循环液氧煤油发动机RD-0124 Ao 2009年,俄罗斯曾决定研制新的俄罗斯主要运载火箭Rus -M,芯级和助推器均计划采用双推力室的RD -180液氧煤油补燃发动机,RD-180发动机由一台涡轮泵供应两台推力室,燃烧室最大压力超过25.7 MPa,海平面推力3829 kN,推力调节范围47%~100% 0 2013年12月,俄罗斯成功发射了新的轻型Soyuz-2. 1 V运载火箭,第一级使用单推力室的NK-33发动机,第二级采用RD -0124发动机,后续计划由RD-193发动机(RD-191改进)来接替NK-33发动机。
俄罗斯在研发新型运载火箭的同时,也将液氧煤油火箭发动机产品和技术出口至其它国家和地区。RD-180和NK - 33发动机出口至美国,安加拉火箭的通用型火箭模块(URM)和RD-191发动机应用于韩国罗老号(Naro)火箭,韩国也计划在KSLV - 2运载火箭的第一级和第二级采用75吨级燃气发生器循环液氧煤油火箭发动机。
2. 1. 2美国
在载人航天和载人登月竞赛期间,美国研发了诸如H-1,F-1和RS-27等多种燃气发生器循环液氧煤油火箭发动机。近年来,为大幅降低航天发射成本并提高运载器的可靠性,美国提出了多项航天发展规划,部分己取得实质性进展。
1)改进型一次性运载火箭及其液氧/烃发动机
2009~ 2013年美国航天发射任务的统计,美国后续大型空间载荷将主要由改进型一次性运载火箭(EELV)计划下的宇宙神-5和德尔塔-4运载火箭负责发射。宇宙神-5的第一级采用RD一180高压补燃循环液氧煤油发动机,可靠性高且价格相对低廉,商业发射领域的订单更多,己然成为美国后续航天发射的主力。由于RD-180发动机的地面推力较大,因此未来的宇宙神-5系列火箭将逐渐演变为单级构型,即以最少的级数和级间分离获得最高的可靠性。
2)商业轨道运输服务计划及其液氧/烃发动机
目前获得美国商业轨道运输服务(CommercialOrbital Transportation Services COTS)计划合同是空间探索技术公司(SpaceX)的猎鹰-9 ( Falcon-9)火箭和轨道科学公司(Orbital Sciences CorporationOSC)的金牛座-2 ( Taurus-2)/安塔瑞斯(Antares)火箭。
原始的猎鹰-9火箭第一级采用了9台灰背焦-1 C ( Merlin-1C)燃气发生器循环液氧煤油火箭发动机,第二级采用一台高空型灰背焦发动机。SpaceX公司为改进型猎鹰-9火箭研制的Merlin-1D发动机的海平面和真空推力分别为654 kN和716 kN,海平面和真空比冲分别为2765 m / s和3050 m/s,改写了当前燃气发生器循环液氧煤油发动机比冲性能的最高水平。安塔瑞斯的第一级采用2台美国航空喷气(Aerojet )公司的AJ - 26发动机,其原型即为NK -33液氧煤油发动机,其真空推重比高达136. 66 。
3)新型重型火箭论证中的液氧/烃发动机
美国国家航空航天局(NASA)在航天发射系统( Space Launch System } SLS)重型运载火箭方案论证过程中对比了固体助推和大推力液氧煤油助推方案的优劣,前者有航天飞机技术做基础,后者性能高、易维护、零基础设计上更有成本优势,但需要重新研发液氧煤油发动机并新建相关基础设施。后续SLS火箭的助推级Block II还将根据性能需求、运营成本和发射频率在两者之间进行选择,改进后的推力约800吨的F-1B液氧煤油发动机就是有力竞争者之一。
2. 2液氧/烃发动机在可重复使用运载器中的应用
可重复使用运载器是降低发射成本和应对高密度发射的有效途径,可重复使用飞行器及其动力技术己成为国外商业航天发射研发的重点,国外公司正在为未来商业航天发射开发真正意义上能够重复使用的液体火箭发动机。
2008年3月,XCOR公司宣布研制一种火箭助推的两座太空船“山猫”( Lynx),将主要用于私人太空游。助推火箭拟采用循环往复活塞泵增压的液氧煤油发动机XR-SI418,其推力为11. 12~12. 9 kN利用煤油对推力室进行再生冷却。由于采用了三循环往复活塞泵,XR –SI418要比采用传统涡轮泵的火箭发动机更为简单、成本也更低廉,发动机的相关试验己于2008年12月启动,XCOR公司也在考虑将液氧/甲烷作为其推进剂。
Garvey Spacecraft公司与加利福利亚大学正在联合开发可重复使用纳米卫星运载器(ReusableNanosat Launch Vehicles RNLV),力求能够将10 kg有效载荷送入250 km的极地轨道。RNLV第一、二级均采用挤压式液氧稠化丙稀发动机,推力分别为29. 65 kN和1. 9 kN,燃烧室压力约为2 MPa和1 MPa,推力室冷却方式采用烧蚀冷却和辐射冷却,从而避开了丙稀再生冷却时的结焦问题。
2007年3月,美国空军选定安德鲁斯太空公司( Andrews space)协助其完成“完全可重复使用进入太空技术计划”( Fully-reusable Access to SpaceTechnologies ,FAST),最终目标是开发一种可完全重复使用的天地往返飞行器。推进系统计划采用两台SpaceX公司Merlin-1或挑战太空公司(Challengespace)的Chase-10液氧煤油发动机。
SpaceX公司的猎鹰-9和猎鹰重型火箭在设计之初就考虑了运载器及其Merlin-1液氧煤油火箭发动机的部分或完全可重复使用。目前,SpaceX公司正在尝试利用“蚌锰”(Grasshopper)亚轨道可重复使用飞行器以实现猎鹰-9火箭第一级的可重复使用。2012年9月至2013年10月,第一代蚌锰飞行器己成功进行了8次垂直起降飞行试验,在第8次试验中利用火箭发动机反推力控制创造了744 m垂直降落的新纪录。
2. 3烃类推进剂在上面级/空间推进领域中的应用
苏联/俄罗斯为载人登月计划和商业发射任务研制了高性能的液氧煤油上面级发动机。以联盟号系列火箭为例,上面级有四推力室的燃气发生器循环RD-0110发动机、四推力室的补燃循环RD -0124发动机、单推力室的补燃循环RD-0154发动机和RD-161 /161P发动机,而N-1火箭的BlockD和质子号火箭的上面级则是RD -58/58M/58S系列发动机。除早期的RD-0110发动机和过氧化氢煤油发动机RD-161 P之外,上述其它上面级发动机的真空比冲均在3500-3600 m/s量级。
鉴于液氧/甲烷推进剂的特点和优势,俄罗斯自20世纪90年代起在己有的液氧煤油和液氢液氧发动机基础上探索性地研制了RD-183 / 185 / 190液氧甲烷(液化天然气)上面级发动机,计划用于“人力车”运载火箭的第二级和第三级,但至今未得到飞行验证。2000年前后,美国普惠公司开展了膨胀循环液氧甲烷发动机作为低成本上面级动力的方案论证工作。围绕美国重返月球计划,普惠公司就牵牛星月球着陆器下降级发动机采用液氧甲烷膨胀循环开展了参数估算,提出了发动机的具体方案NASA将RS -18发动机改造为月球着陆器上升级的挤压式液氧甲烷发动机,并开展了高空模拟试车和低温推进剂在月球表面的长期贮存模拟试验研究;NASA进行了月球着陆器液氧甲烷反作用控制系统的试验研究;猎户座飞船服务舱的主推进和姿控装置拟采用挤压式液氧甲烷发动机,反作用控制系统拟采用气氧甲烷发动机。
近年来,高浓度过氧化氢/煤油推进剂组合在空间推进系统中的应用受到了关注,目的是替代现有的四氧化二氮/阱类推进剂组合。过氧化氢/煤油具有两种工作模式,过氧化氢分解产生高温氧气和过热水蒸汽,可作为单组元空间推进剂使用,而将其作为氧化剂与煤油或其它烃类燃料构成双组元推进剂时可获得更高的推力和比冲。俄罗斯的RD - 161 P发动机的真空比冲3129 m/s,可用于轨道机动和载人航天飞行的生命保障系统,执行空间推进任务时具有一定优势。美国Aerojet公司的过氧化氢煤油JP - 8火箭发动机也己成功应用于X-37A空天飞机,还曾计划应用于美国空军的空间机动飞行器(SMV)和NASA的X-37B空天飞机。 近十年来,氧化亚氮混合燃料(Nitrous OxideFuel Blend NOFB)在空间推进领域的应用前景备受关注。 NOFB多以氧化亚氮与乙烷、乙烯或乙炔等烃类燃料的混合物形式贮存,因此也称为混合单组元推进剂。当加热或催化分解NOFB时,氧化亚氮释热分解成富氧燃气,随之与燃料发生化学反应。与同为单组元推进剂的阱相比,NOFB的真空比冲高达3200 m / s以上,无毒低成本,耐存贮温度范围宽,材料相容性好,并可实现再生冷却、自增压及深度节流。NASA原计划于2013年在国际空间站开展400 N量级NOFBX发动机的空间性能测试,但至今未能实现。
除上述液氧/煤油、液氧/甲烷以及过氧化氢/煤油这类复杂的化学火箭发动机之外,烃类推进剂还可作为小型航天器微推进系统的冷气源,目前己得到实际应用的液化气推进剂是丁烷和丙烷。英国萨里卫星技术有限公司(Surrey Satellite TechnologyLtd ,SSTL)的首颗纳卫星SNAP - 1就采用了以丁烷为推进剂的冷气推进系统,该推进系统是目前世界上最小的推进系统,总质量仅450 g,推进剂丁烷质量32.6 g。1974年,英国的Miranda ( X - 4)技术试验卫星首次采用了液态丙烷的液化气推进技术,推力器推力为46 mN,比冲可达530·920 m / s,从而将整个微推进系统比冲提高到了440~679 m / s。
2. 4烃类燃料在冲压和组合发动机中的应用
对于飞行马赫数Ma 10以下的双模态冲压发动机和火箭基组合循环发动机,宜采用高密度的吸热型碳氢燃料。该类燃料既可通过自身的物理热沉吸热,又可以通过化学裂解吸收飞行器高温部位产生的热量,进而得到燃烧性能良好的小分子裂解产物,组织燃烧后为飞行器提供动力。
美国空军研究实验室与国防高级研究计划局联合研制的X -S1A飞行器的推进装置为一台JP - 7碳氢燃料的SJY61系列超燃冲压发动机。2010年5月26日,X -S1A验证机首飞过程中发动机密封失效,飞行器未加速至飞行马赫数6以上。在2013年5月的第四次飞行试验中,X -S1A飞行器超燃冲压发动机在18.3 km高度持续工作210 s,最大飞行马赫数Ma 5 . 1。 烃类燃料在吸气式组合循环发动机技术探索中同样占据重要地位。2010年,美国空军委托Astrox公司就两级入轨飞行器的不同构型进行了对比分析。研究结果表明,全系统结构尺寸和质量最优飞行器的第一级应当为可重复使用液氧煤油发动机,第二级则为液氧甲烷火箭基组合循环(Rocket BasedCombined Cycle}RBCC)发动机,这也为烃类燃料在美国组合发动机的应用指明了方向。
3. 1液氧煤油火箭发动机技术进展
20世纪80年代后期,我国提出了发展液氧煤油火箭发动机的设想,随后便开展了高压补燃循环(分级燃烧循环)液氧煤油发动机关键技术攻关。目前,作为我国新一代运载火箭芯级和助推级主动力的YF-100液氧煤油发动机己研制成功,作为上面级主动力的18吨液氧煤油火箭发动机研制告捷,新一代运载火箭即将陆续迎来首飞。
作为我国新一代运载火箭无毒、无污染、高性能和高可靠性的核心动力装置,YF-100发动机是一种单推力室的高压补燃循环液氧煤油发动机,海平面推力约1200 kN,燃烧室压力约18 MPa,海平面比冲约2942 m / s。与俄罗斯先进的RD-170 / 180 /191液氧煤油发动机相比,YF-100发动机的比冲基本与之相当,但推力量级偏小。
我国120吨和18吨级液氧煤油火箭发动机均采用先进的高压富氧补燃动力循环模式,经过多年的探索和积累,例如富氧燃气的高压补燃技术,贮箱压头自身起动及化学点火技术,大范围推力和混合比调节技术,高压、大流量富氧预燃室技术,高压推力室的再生冷却技术,高性能、燃烧稳定性好的气/液喷注器技术,富氧燃气驱动、大流量、全进气、低压比和高效率涡轮技术,高扬程、高效率液氧泵和燃料泵等一系列关键技术得以突破,标志着我国己成为继俄罗斯之后第二个完全掌握高压补燃循环液氧煤油火箭发动机核心技术的国家。
3. 2液氧甲烷火箭发动机研究进展
我国于20世纪80年代开展了液氧甲烷发动机的预先研究工作,进行了液态甲烷的电传热试验和推力室点火试验,对比分析了甲烷和煤油、丙烷的燃烧稳定性、积碳、结焦以及冷却性能,并将绿色四氧化二氮和偏二甲阱常规发动机直接改为液氧甲烷发动机后进行了热试车,结果表明液氧/甲烷是一种很有发展前景的推进剂组合。
进入21世纪,我国启动了液氧甲烷发动机关键技术研究,提出了推力600 kN量级的燃气发生器循环液氧甲烷发动机方案,采用富燃燃气发生器、双涡轮并联甲烷/液氧涡轮泵,液态甲烷再生冷却推力室。2013年,600 kN级液氧甲烷发动机全系统试车取得成功,液氧甲烷喷注器缩尺试验研究、燃气发生器点火方案研究、燃气发生器低混合比液/液喷雾燃烧研究、涡轮泵适应性研究、液态甲烷与材料相容性试验研究取得了实质进展。
4烃类航天动力在中国的发展展望
世界各国航天运输系统大多采取重型和大型与中型/小型运载火箭相结合、载人航天与商业发射相互兼容的发展思路,大推力液氧煤油助推加液氧煤油或液氢液氧芯级成为典型的火箭构型,涉及的火箭发动机类型少、数量少且推力大是未来主流运载火箭的典型构型特征和发展趋势。
在我国新一代的长征五号、六号和七号(CZ -5 /6 /7 )运载火箭中,CZ - 5低地球轨道(Low EarthOrbit LEO)运载能力可覆盖10~25吨,地球同步转移轨道(Geostationary Transfer Orbit } GTO)运载能力为6-14吨。与Atlas-5 , Delta-4和Ariane-5等运载能力相当的大型运载火箭相比[X33-34] CZ -5火箭涉及三种型号发动机,构型相对复杂,总体尺寸规模较大,GTO运载能力14吨的CZ-SE火箭的发动机数量更是多达12台。此外,中型运载火箭CZ-7也同样存在上述问题。显然,我国新一代运载火箭的芯级和助推级发动机推力量级偏小,既不利于火箭构型优化,也无法满足后续载人登月和深空探测等重大航天活动百吨级LEO运载能力的发射需求。
大推力液氧煤油发动机是我国未来重型运载火箭的核心动力,其衍生发动机也是未来CZ-5等火箭结构和运载能力优化的方向之一。我国重型运载火箭大推力液氧/烃发动机的推力需求范围为4000~7000 kN,其商业应用范围较窄。考虑到大推力发动机的使用成本、技术继承性、技术带动性以及运载项目对动力技术的牵引,宜在现有1200 kN级YF-100发动机基础上研制推力5000 kN量级的双推力室液氧煤油发动机,该发动机应采用高压富氧补燃循环、分级起动和泵后摇摆技术,且必须具备推力和混合比大范围调节的能力。
虽然5000 kN级双推力室液氧煤油发动机有YF-100火箭发动机作为技术储备,但依然需要突破诸如大推力液体火箭发动机分级起动技术、高温高压富氧燃气摇摆软管技术、高效稳定燃烧技术、高室压大热流推力室冷却技术、高效的大功率涡轮泵技术、高精度大范围流量调节技术、密封和轴承技术、低温高压动密封技术以及大推力发动机的制造和试验等多项关键技术。为降低研制难度并实现液氧煤油发动机谱系化,应首先研制2400 kN级的单推力室液氧煤油发动机,以此优化CZ-5火箭构型,减少发动机数量并提高可靠性,然后结合推力室和涡轮泵两个技术验证平台最终研制成功5000 kN级双推力室液氧煤油火箭发动机。 高压补燃液氧煤油火箭发动机在我国载人和商业航天推进领域必将大有作为。120吨和18吨级液氧煤油火箭发动机在可重复使用和可靠性方面还存在提升空间,必须对其进行类似于YF-20系列或RD-107系列发动机的持续改进,不断提升可靠性并加大商业化应用验证,才能满足未来大/中型运载火箭载人航天和商业发射需求。
液氧/烃高性能上面级发动机、空间轨道转移发动机、登月下降级和上升级发动机是进一步提升我国载人航天技术水平和空间探测能力的动力保障。作为中小型运载火箭上面级动力和空间探测轨道转移动力的优选方案之一,空间可贮存的高性能补燃循环液氧煤油发动机还有待研究和发展,以RD -0154和RD -585发动机的系统方案和性能指标为基准,利用我国现有技术储备来研制该类火箭发动机是完全可行的。此外,空间可贮存的液氧甲烷、液氧煤油以及NOFB发动机应当作为载人登月下降级和上升级动力而开展研究和研制。
鉴于美国和苏联/俄罗斯在载人登月和深空探测计划中的经验和教训,登月下降级主发动机必须具备深度节流变推力、多次起动和推力室摇摆能力,为此NOFB发动机可采用挤压式供应系统,液氧/甲烷可考虑采用膨胀循环,而液氧/煤油则考虑采用泵压式供应系统、针栓式喷注器、可变面积流量调节阀、喷注压降和混合比分别调节方案、推力室的内外高效冷却方案。登月上升级主发动机的推力可固定,但必须具备多次起动能力和摇摆能力,推力室冷却方案也需要重点考虑。
烃类推进剂发动机是低成本进入空间和天地往返的现实需求,可重复使用的液氧甲烷和液氧煤油火箭发动机以及火箭基组合循环发动机技术应当得到应有的重视。对于液氧甲烷发动机,在燃气发生器循环、富燃补燃循环(部分/全部甲烷再生冷却)、富氧补燃循环、全流量补燃循环以及膨胀循环等循环模式中,不同推力量级和飞行任务的发动机采用何种动力循环模式是最先需要研究解决的问题。对于火箭基组合循环发动机,需要专门开展吸热型碳氢燃料配方优化及性能提升、碳氢燃料传热特性、碳氢燃料裂解和结焦特性及控制技术、碳氢燃料高温高压物性测量等基础研究。
液氧/烃是未来高性能低成本航天运输系统推进剂组合的发展趋势,以高性能液氧煤油火箭发动机为核心的航天液体动力体系在航天推进多任务适应性方面具有良好的应用前景。
为构建并完善符合我国国情的航天动力体系,建议加快5000 kN级大推力液氧煤油发动机的型号研制,积极开展液氧高能合成煤油上面级发动机的方案论证和型号研制,提升空间探测用液氧甲烷、液氧煤油、过氧化氢煤油、NOFB单组元推进剂发动机的研制能力,提高适用于可重复使用运载器的液氧甲烷发动机和液氧煤油发动机的研制水平,增强微推进器的丙烷和丁烷推进系统的研究和应用能力,加强烃类燃料吸气式组合动力的认知水平和研制能力,力争实现航天液体推进技术的推进剂无毒化、循环方式多样化和推力系列化。
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从生物学方面来看,看其名会其义,栽培就是栽种和培植的意思。是人们对植物进行人工繁殖的一种重要方法和技术。对提高人们的生活水平有着丰富的意义。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:探析雪菜高产优质栽培的技术相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
探析雪菜高产优质栽培的技术全文如下:
摘要:从品种选择、苗床准备、播种、苗期管理、移栽、配方施肥、草虫害防治、采收等方面介绍雪菜高产优质栽培技术,以期为雪菜的种植提供参考。
关键词:雪菜;高产;优质;栽培技术
雪菜属十字花科芸薹属的芥菜种,是长江流域普遍栽培的蔬菜之一。采用水旱轮作可长年种植,产量高,经济效益好。雪菜种植在嘉善县杨庙镇已形成了农业产业化生产链,是当地农业增效、农民增收的主导产业。现将多年来总结的雪菜高产优质栽培技术介绍如下。
根据本地区气候特征,应选择抗寒性强、长势旺的高产优质雪菜新品种。实践表明,嘉雪四月蕻品种具有抗逆性强、变异小、生长旺、分蘖多、产量高、品质好等优点,作为主栽品种,产量一般在9.75~12.0t/hm2,产值6.0~7.5万元/hm2。
苗床应选择靠近大田、土壤肥沃、排水良好的旱地。耕翻整地、苗床整土要细、平,同时苗床要施足基肥,施过磷酸钙375kg/hm2、氯化钾75kg/hm2、腐熟禽畜肥4.5t/hm2。
在浙江省嘉善县杨庙地区,春雪菜最佳的播种期应在9月25~30日之间,播种量在3 750g/hm2左右,同时加入农地乐等杀虫剂做土壤处理,以预防地下害虫危害菜秧苗。稀播育壮秧,是打好雪菜高产的基础,播种时要力求均匀,播后要浇足出苗水,并加盖草木灰或稻草等,以减少水分蒸发,促进种子发芽和出苗。当种子发芽达到80%时应将稻草等拿去,以免造成“长脚苗”。
4.1间苗定苗
出苗后1~2片真叶时开始间苗,及时去除密集苗,第2次间苗在3~4叶时进行,去除徒长苗、细弱苗,苗距掌握在3~5cm。当苗长至有5~6片真叶、苗高10~13cm时定苗,留苗150株/m2左右,秧本比1∶15~20为宜。
4.2肥水管理
秧苗期如干旱,应早晚浇水,保持土壤湿润;但浇水不可太多,否则易造成霉根。苗期浇水可结合追肥进行,一般可在四叶期后视苗情施尿素37.5~45.0kg/hm2,移栽前5~6d施好起身肥,用尿素60~75kg/hm2左右。
5.1适时移栽
嘉善县杨庙地区一般春雪菜移栽适期为10月25日至11月上旬,秧龄掌握在30~45d左右,苗床可采用间苗分批移栽,既能延长秧龄期,又可充分利用苗床落脚秧苗。
5.2合理密植,种足基本苗
嘉雪四月蕻全生育期190d左右,植株个体大,平均单株重量为1.2kg。根据该品种的生物学特性,合理定畦,每畦净畈1.50m,沟宽0.25m,一般移栽密度为42cm×25cm,栽植9.45万株/hm2左右,产量达到11.25t/hm2左右。
6.1施足基肥,促进早发
移栽前大田施过磷酸钙375kg/hm2、碳酸氢铵600kg/hm2、有机复合肥600kg/hm2、腐熟禽畜肥3t/hm2作基肥。施足基肥非常有利于雪菜的早发,一般种植后30~40d就能达到封行,改原来的冬壮苗为现在的冬发苗。推广施用有机肥和有机复合肥是提高雪菜品质的主要技术环节。
6.2推广平衡追肥,控制总用肥量
春雪菜大田追肥,第1次在移栽反青后及时进行(11月下旬),用尿素75kg/hm2加氯化钾150kg/hm2撒施,为冬发苗打好基础;第2次应根据雪菜生长和气候情况而定,一般是在第1次追肥后25~30d,用尿素112.5kg/hm2撒施;1月下旬施第3次肥,用尿素112.5kg/hm2撒施,2月中旬用尿素75kg/hm2撒施,3月上旬用尿素150kg/hm2撒施。春雪菜11.25t/hm2的目标产量,总用肥量控制在纯氮337.5kg/hm2,纯磷45kg/hm2、纯钾90kg/hm2。
晚稻收割后板田除草一般用10%的草甘磷12L/hm2加 水600kg/hm2全田喷施;雪菜移栽反青后,在禾本科杂草三叶期,在晴暖天气用高效盖草能乳油300mL/hm2对水600 kg/hm2喷雾防治。
春雪菜虫害主要是秧苗期的蚜虫,用一遍净450g/hm2,对水600kg/hm2喷雾防治。春雪菜为冬季移栽,春季收割,在低温期生长,故移栽后一般无病虫害危害。
春雪菜采收的时间,正常年份早熟品种在3月20日开始收割,嘉雪四月蕻3月25日开始收割。采收的适期是以蕻与叶相平时(蕻长约8~10cm)为宜,过早采收,影响产量;过迟采收,菜过老,影响产品质量。采收时每株雪菜的根用刀削平,去除外层的枯叶、黄叶,然后使基部朝上,整齐排放在畦面上,凉晒半天后入窖腌制。
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摘 要:随着中小学现代教育的不断发展,教育行业也在不断实现着信息化,信息技术课堂的教学效率在不断提高。提高高中信息技术课堂教学效率,成为当前提高教学质量,减轻学生学习负担,进一步开展素质教育的重要内容。所以,信息技术教育工作者对高中信息技术课堂教学策略的进一步研究,有着重要的意义。
关键词:高中信息技术;课堂教学;策略分析
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