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篇1
2.城市建設的需求
直升機與城市建設息息相關,直升機可以在各種復雜空間內暢通無阻的飛行,作為空中機動平臺和作業工具,直升機將為城市資源的優化和整合提供新方法、增加新維度、提高資源的利用效率。
3.公共服務的需求
為社會提供良好的公共服務是服務型政府的重要職能,也是改善社會管理的重要內容,公共服務領域將成為直升機應用的新領域。直升機在治安管理、城市消防、應急救援、醫療急救等社會公益領域都能發揮重要的作用,目前已經有一些城市開始啟用直升機參與公共服務。隨著低空空域管制放寬,將有更多的直升機投入應用,未來20年內全國的應用數量將會突破1000架。
4.航空旅游和航空運動的需求
據統計,世界上有1000多家通用航空公司正在開展空中游覽和航空旅游業務,直升機帶動了旅游產業的發展。目前,全世界大約有45%的通用航空飛行小時數是由航空旅游產生的。航空體育運動不僅可以為國防服務,為國家培養航空后備隊,而且隨著私用飛機駕照培訓正在逐漸興起,這一領域還會成為通用航空產業新的突破點。
二、民用直升機產業鏈分析
民用直升機產業屬于高關聯行業,具有高技術、高附加值、高風險、高效益等產業特征,對拉動內需及提高人民生活水平都大有裨益。民用直升機產業鏈一般可分為3大部分:飛機制造、企業運營及支撐運營的基礎設施和服務業。直升機制造包括飛機研發、總體設計、零部件加工、發動機與機載設備研發生產、飛機總裝及交付試飛;直升機企業運營包括使用直升機進行各種類型的飛行;飛行服務保障包括機場、飛機維護與修理、油料儲運、航材儲備與供應、航務服務、導航設施與空管指揮等。在經濟全球化背景下,直升機產業逐漸成為全球性產業,形成了各個環節在不同區域集聚發展的分工網絡。雖然我國民用直升機產業正在形成完整的產業鏈條,但在國外通用航空產業的巨大沖擊下,產業內競爭劇烈,產業環境不容樂觀。以直升機制造業為例,我國直升機制造業主要以轉包生產的方式為全球整機制造商和結構件制造商提供初級零部件產品,從事低技術的加工和組裝。產品附加值低,設計和研發能力弱,投入與創新不足,嚴重依賴國外的核心技術和關鍵產品,導致我國飛機制造業在全球價值鏈中處于被動從屬地位和價值鏈的低端。隨著我國通用航空市場的發展、成熟與完善,建立以飛機制造為中心,圍繞飛機制造進行配套生產、提供服務的園區發展模式,將成為未來發展的一種趨勢。研發制造、通航運營、客戶培訓、服務保障是直升機產業鏈的4個核心環節。民用直升機產業的未來發展特征是通航發展,基礎設施先行;運營托管,導入市場需求;維修培訓,促進產業發展;飛機制造,由外而內、先部件后整機。
三、民用直升機市場的發展不足
雖然當前我國通用航空業日益受到關注,民用直升機產業也有了不小的發展,但由于發展環境受限、行業自身成長缺陷及消費觀念落后等問題,民用直升機的發展現狀相對于經濟社會發展的需求還嚴重滯后。
1.發展規模不足
目前,我國通用航空但與國外相比差距仍舊較大。目前全世界大約有私人飛機30余萬架,其中2/3在美國,中國的私人飛機只有200架左右,數量很少。以民用直升機為例,美國有近3萬架直升機,俄羅斯直升機有3000多架,加拿大有1000多架,巴西也有500多架。截至2010年底,在中國民航注冊的直升機僅有206架,機型近30種。中國民用直升機擁有量不及世界民用直升機總數的1%,僅巴西圣保羅一個城市所擁有的民用直升機數量就超過中國的總和。
2.保障體系不完善
目前,我國民用直升機在基礎設施、空域管理、人力資源、產品服務能力等方面還存在諸多不足,尚未建立起配套齊全、運行良好、專業高效的民用直升機服務網絡。民用直升機訓練、轉場、作業等空域申請程序較為復雜,缺乏相應的機場和起降點,油料供給匱乏,行業整體人才和技術儲備薄弱。目前的城市規劃既沒有考慮到生產性的飛行需求,也沒有針對直升機起落和通航需要的配套設施進行規劃。在應急救援方面,缺乏配套服務體系和統一的指揮、管理與協調。與世界發達國家相比,我國還沒有建立專門的直升機搜救體系,一旦遇到突發事件,都是采取臨時緊急調用的辦法,不僅運行效率低,專業技術水平也差。同時,我國應急救援直升機數量有限,據統計,全國只有200架左右的民用直升機可用于應急救援,運行密度極低,是主要西方國家平均水平的1/25。
3.自主品牌缺乏
我國民用直升機機隊中九成以上是外國產直升機,,自主生產的直升機大都是軍用機,雖然現階段有了以AC系列為代表的一批民用直升機,但與世界先進水平相比尚有一定差距。在一些應急救援和突發危機管理中,目前民用直升機尚不能擔當此重任。例如,汶川地震后,我國政府緊急調用軍民用直升機154架飛赴災區,其中民用直升機只有42架,國產直升機只有14架,遠遠不能滿足日益增多的自然災害救援和社會應急管理的需要。
四、結論與政策性建議
改革開放以來,我國的通用航空事業雖然取得了不小的進步,但受發展環境、發展體制、發展理念、經營機制等諸多因素制約,發展明顯不足。近年來,在低空空域逐漸開放的政策環境下,我國通用航空存在較大的發展空間,根據中美航空合作項目(ACP)的研究,我國從2009年到2015年,通用航空的直接經濟效益可為50億~100億元,可提供3.3萬~6萬個就業機會;整個通用航空產業收益預期為140億~240億元,能提供13.2萬~24萬個就業機會。民用直升機作為通用航空的主要飛行工具,在國民經濟發展中的市場需求無疑是巨大的,但由于空域管理、保障體系等方面還不夠完善,相關產業技術基礎還不夠強大,核心技術還有所欠缺,我國民用直升機產業的發展面臨諸多困難。筆者認為,應從政策、制度、理念、保障體系等方面推動民用直升機產業的發展。
第一,對民用直升機產業政策進行頂層設計,加快直升機產業體系建設。目前我國通用航空正處于生長期,西方各大直升機制造公司已紛紛看上了中國的通用航空市場。在國際競爭日漸激烈的情形下,扶持國產直升機工業,提高國產直升機產出能力,加速發展具有自主知識產權的直升機產業已迫在眉睫。為此,需要制定相應的財稅、金融、投資、采購及土地使用等政策,推動行業資源優化整合,通過資本市場實現產業資源優化配置。
第二,建立適合低空空域開放和用戶特點的法規標準體系,完善低空空域使用許可制度,提高空管服務水平。借鑒通用航空發達國家的管理經驗,分析不同類別用戶需求和飛行活動的特點,提高空域資源利用率,以滿足低空開放環境下民用直升機的發展需要。
第三,加快服務保障基礎設施建設。強化直升機起降點、空管及油料保障設施設備的建設,做好通航機場網絡、空情雷達網絡和應急通信系統建設,增強直升機發展的服務保障供給能力。對于現有直升機專業人才培養的航空專業機構給予重點關注,從學科和實踐兩個層面加大扶持力度,加大直升機專業人才培養和研制經費投入,并逐步完善培養體系。
篇2
對于數據測量來說,利用相關的測量方法以及設備,能夠用離散的幾何點來表示物體的表面形狀,通過有效的坐標來表示,通過相關的計算機信息技術,有效保證復雜曲面的制造、改進以及建模活動。所以,能夠有效對于工件表表面的數據進行高效、高精度的采樣處理,這則是逆向工程的關鍵技術之一,也是最為基本且不可或缺的基本步驟,直接影響到測量數據以及最終模型的質量,影響工程的質量以及效率問題。
1 逆向設備的測量方法概述
當前,針對多種多樣的產品表面數據測量方法來說,具有不相同的測量原理。對于逆向工程測量過程中,應該注重測量方法選擇,因為,這將影響到測量本身的經濟性、速度以及精度,以及涉及到后續的數據類型和處理方式都存在不同。相應的零件表面以及測量探頭的接觸情況下,對于零件表面數據在逆向工程中的獲取方式,主要包括非接觸式以及接觸式兩種。接觸方式根據相應的測量探頭不同,則包括連續式以及觸發式兩種。在相應的非接觸式的原理中,可以看出,包括非光學式以及光學式[2]。其中,對于非光學式測量中,主要有層析法、超聲波法、MRI測量法和CT測量法;在光學式測量中,主要包括激光干涉法、計算機視覺法、結構光法、激光衍射法、三角形法等。
2光學測量系統及測量數據特征分析
2.1 ATOS&Tritop光學測量系統
經過分析,當前最為成熟的三維形狀測量方法則是結構光法,這也是典型的非接觸式測量方法,應用范圍非常廣泛,其中的典型代表則是ATOS測量系統。對于其ATOS掃描頭來說,主要包括兩個高分辨率的工業CCD相機以及相對應的光柵投影單元構成,通過有效的結構光測量,能夠讓一組具有相位信息的光柵條紋在光柵投影單元的幫助下,有效投影到側臉工件的表面。根據立體相機測量的原理,能夠實現高分辨率數碼相機的同步測量,這樣就能把物體的三維數據以及表面高密度在較短時間內獲取。通過相關的參考點拼接技術,能夠有效自動對齊相關的不同位置的測量數據,完成全部的掃描結果。
根據Tritop拍照測量定位系統來說,對于掃描大而復雜的零件情況下,為了能夠對于對象上的參考點能夠穩定地控制,在實際中,應該定義ATOS的坐標測量系統中,利用好Tritop參考點。
2.2測量數據特征分析
根據測量的數據進行分析,主要可以包括網格化點、散亂點以及有序點等三種類型。針對ATOS光學測量系統進行分析,其相應的測量數據就是具有散亂無序的特點。對于核磁共振成像、CT層法的得到的點云數據來說,在一系列的平行平面中分布相應的測量數據點,能夠通過小線段對于平面內距離最小的相關鄰接點進行順序連接,這樣就可以得到相應的平面一組三角數據。
3 光學測量系統ATOS&Tritop的應用思考與探索
3.1 在工裝制造中的應用分析
針對工裝成形的鈑金零件設計過程中,可能存在不符合要求的零件的表面質量以及幾何形狀等問題,這往往是由于零件存在間隙不當以及變形回彈的問題所致。要想讓準確的回彈角度在工裝上設計并不容易,而是經過在實踐中進行反復的處理才能達到滿意效果。另外,對于早期的工裝制造來說,往往都是通過有效的圖紙加工以及樣板加工而成,目前,這種方式已經被成熟的數控技術所代替。對于長期使用的工裝來說,存在一定的報廢以及磨損問題,這就涉及到應該正確應用逆向工程技術問題。針對光學測量系統ATOS&Tritop來說,其具有測量精度高、速度快、范圍廣的特點,所以,通過相應的光學測量系統,能夠對于把實物進行CAD數字模型的有效轉換具有明顯好處,能夠保證數控加工的有效性,進行有效的工裝處理。
3.2 光學測量系統在展開毛料中的應用
通過對于毛料的準確展開,能夠保證有效對于原材料的節省,使得修邊工作量大大減少,另外,還能有效保證具有一定的成形改善條件,從而,保證成形質量進一步大大提高。根據長期實踐和經驗,可以看出,針對形件的毛料形狀問題具有相關的不少研究,涉及到具體的很多算法,比如,分區計算法、滑移線法,就最近幾年還提出了相應的流體模擬法以及電模擬法等。上述這些方法具有不同的特點,也就是適應于不同的范圍,大多都是局限于平底飯金件。針對毛料外形計算,其中涉及到的因素眾多,但是,其中的對應的關系比較難以進行定量的把握。因此,對于毛料外形的精確計算就存在一定難度。應該充分利用計算機信息的快速發展,有效對于鈑金件進行毛料的計算都是通過應用程序完成。
但是,不可否認,利用計算機進行毛料展開計算具有一定的局限性,對于外形較為復雜、雙曲度比較高的零件則是不太適用。在實際的生產情況下,還以應該對于工裝過程中的零件進行有效校正工作。通過有效的光學測量系統ATOS,能夠保證計算機采集相應的校展件的外形輪廓數據,就是完成在數控下料機床的生產過程,保證有效使得零件的生產效率大大提高,明顯提升毛料質量。
4結束語
光學測量系統TOS&Tritop是當前進行逆向工程中較為成熟的有效進行點云采集的措施,能夠具備測量精度高、速度快、范圍大的特點,但是,也存在一定的不足之處,就是對于周圍環境要求較高,對于表面變化劇烈的物體、物體內部形狀則無法進行有效測量。