航空航天儀器的案例
有哪些航空航天上的事實，沒有一定航空航天知識的人不會相信？
這些也都不是什么極度前沿的“黑科技”，算是航空航天領域的“日常”吧。
航天飛機：
1.航天飛機的氣動非常差勁，降落時的下降率基本相當于跳傘運動員的自由落體速度，直到最后時刻才會拉平。與其說是降落，不如說是摔下來。
民航客機的下滑道與地面夾角大約3°，而航天飛機為20°。如果從民航客機的巡航高度開始計時，到落地只要三分半鐘。
NASA訓練宇航員時為了模擬航天飛機糟糕的氣動，改裝了一架灣流，飛行時放下起落架并在空中開反推。
航天飛機也沒有副駕駛，可能NASA覺得這個稱呼對精英飛行員是一種侮辱。坐在左邊的是指令長(Commander)，坐在右邊的才叫Pilot。
2.SSME （航天飛機主引擎）的噴管內壁完全是由冷卻管焊接而成，點火后內壁溫度雖然高達600-3000K，但外壁溫度低到可以觸摸（最好戴手套，說不定反而會凍傷）。
噴管內壁是由1080根緊密排列的冷卻管線焊接而成，焊縫總長可達數公里。
左下為冷卻管線截面圖，冷卻劑為高壓液氫。管線采用A286耐高溫不銹鋼，鍍有保護層。每次飛行后會對冷卻管線進行探傷檢測，泄露威脅飛行安全的話會對噴管進行更換。
SSME推進劑流程圖。推進劑經由低壓和高壓燃料泵加壓，一部分送入圖一中的噴管冷卻管線，一部分送入主燃燒室冷卻管線，進行熱交換，最后送到預燃室燃燒。
SSME工作時，還有凝結的水汽繚繞在噴管周圍。
3.這個很多人知道，但是蠻有意思的所以提一下。
美國的航天飛機安裝火箭發動機，起飛時作為主發動機工作提供推力，降落時無動力滑翔。
蘇聯的航天飛機安裝航空發動機，起飛時不工作，降落時可提供一定程度的機動能力。
展開 新聞速遞丨Altair 與美國威奇托州立大學國家航空航天研究所簽署戰略備忘錄，加速航空航天領域創新步伐
此次合作將推動數字孿生技術的應用普及、為航空航天初創企業賦能，加速產品的研發與認證進程。
Altair 近日與威奇托州立大學國家航空航天研究所 (NIAR) 簽署戰略備忘錄，旨在推動航空航天領域的創新發展。
“
NIAR 是航空航天研究領域的優秀專業機構，此次合作將為市場引入更專業的技術并為落地應用創造全新機遇。通過整合雙方的專業優勢，我們將幫助成熟企業與初創企業更快實現創新、降低成本，并以更可持續的方式將產品推向市場。
—— Altair 航空航天業務高級副總裁
Pietro Cervellera
”
此次合作聚焦三大核心領域：
推動數字孿生技術在行業中落地應用：將 NIAR 的“分析認證法”(certification by analysis, CBA) 方法論與 Altair 的仿真及數據分析工具相結合，企業可更快速、高效地完成飛機、無人機及先進的飛行器的設計、測試與優化，減少對高成本物理測試的依賴。
支持初創企業發展：與 NIAR 及威奇托州立大學合作的航空航天與國防領域初創企業，將獲得 Altair 平臺的優先使用權及相關培訓，從而加快產品的研發、測試、認證與生產進程。
探索技術的全新應用場景：雙方將共同探索數字孿生技術及 Altair 技術的更廣泛應用方向，涵蓋維護保養、增材制造、機器人技術及防御系統等領域。
“
與 Altair 簽署的這份戰略備忘錄對我們的學生、研究人員及行業合作伙伴而言意義重大。
它為客戶提供了世界一流的工具與專業資源，將有力推動航空航天技術創新與發展，為培育下一代行業領軍者提供重要支撐。
展開 專訪中國航天科工增材制造技術創新中心：金屬3D打印是航空航天的主流需求
南極熊導讀：最近幾年，全球航天事業蓬勃發展，增材制造技術也日益成為推動航天高端裝備發展的重要動力，受到世界主要發達國家的高度重視。航天領域對3D打印技術（特別是金屬3D打印）呈現出強大的應用需求，對技術和產業化的推動越發明顯。在中國，中國航天科工集團作為重要應用需求單位，對國內3D打印產業的發展有著舉足輕重的影響。
2021亞洲3D打印、增材制造展覽會 (TCT Asia)于2021年5月26日-28日在國家會展中心（上海）7.1館隆重舉辦。作為官方戰略合作媒體，南極熊全程現場報道（地址https://www.nanjixiong.com/forum-229-1.html，或者直接下載安裝【南極熊3D打印】手機APP），直播本次展會上的250多家3D打印展商，為未能到現場的觀眾開啟一雙南極熊之眼，領略行業風采。
△原國家航空航天工業部部長林宗棠（左） 參觀航天科工展位，航天科工增材制造技術中心負責人李志勇（右）正在介紹
南極熊在現場看到，此次中國航天科工集團通過集團增材制造技術中心集中參展，匯聚航天三院，航天二院、四院、湖南航天等優勢資源來統一推進增材制造技術與應用發展。本次參展的內容主要涉及到鋁合金、鈦合金、高溫合金等材料及其在航空航天、核工業等領域的應用。
南極熊對航天科工增材制造技術中心負責人李志勇進行專訪。
△南極熊專訪航天科工增材制造技術中心 負責人李志勇
發布金屬3D打印移動方艙，5G金屬3D打印機正在調試
在本次TCT展會上，航天科工增材制造技術中心發布了2020年研制的移動方艙，用于應急類的保障。
展開 航空周刊介紹10項可重塑航空航天領域的技術
2018年7月7日，美國航空周刊刊登了記者格雷厄姆·沃里克（Graham Warwick）的文章，梳理了未來對航空航天領域可能有重大影響的技術，本號對其進行了翻譯，供讀者參考。
1、高超聲速技術
在過去的幾十年中，美國的高超聲速技術研究時斷時續，致使原來對中俄的技術優勢消失殆盡。而就在最近的兩年中，美國軍方已經完成了對高超聲速技術從忽視到重視的轉變。現在美國至少有三個高速打擊導彈項目在研，而針對敵方高超武器的防御需求也迫在眉睫。DARPA的火箭加速“戰術助推滑翔彈”和超燃沖壓動力吸氣式高超武器概念驗證機將于2019年試飛，洛克希德·馬丁公司火箭動力高超聲速常規打擊武器計劃于2022年裝備美國空軍。如果這個勢頭得以繼續，對可重復使用系統的地面和飛行試驗也有推動作用。
展開 
航空航天材料的選擇及應用
航空航天材料的服役環境
航空航天材料除了經受高應力、慣性力外，航空飛行器還要經受起飛和降落、發動機振動、轉動件的高速旋轉、機動飛行、突風等因素導致的沖擊載荷和交變載荷。發動機燃氣以及太陽輻照導致航空器處于高溫環境，隨著飛行速度提高，氣動加熱效應凸顯，產生“熱障”。此外，還要經受交變溫度，在同溫層以亞音速飛行時，表面溫度會降到-50℃左右，極圈以內地域的嚴冬環境溫度會低于-40℃，金屬構件或橡膠輪胎容易產生脆化現象。汽油、煤油等燃料和各種潤滑劑、液壓油，多數對金屬材料產生腐蝕作用、對非金屬材料產生溶脹作用，而太陽輻照、風雨侵蝕、地下潮濕環境長期儲存產生的霉菌會加速高分子材料的老化過程。
航空航天材料的選擇及應用
航空航天飛行器長期在大氣層或外層空間運行，在極端環境服役還要有極高可靠性和安全性、優良的飛行性和機動性，除了優化結構滿足氣動需求、工藝性要求和使用維護要求外，更有賴于材料的優異特性和功能。
展開 航空航天優化設計培訓
4月11-13日，北京市計算中心中心邀請到西北工業大學的張衛紅教授舉辦一期針對航空航天和機械領域的CAE仿真優化方面的培訓，歡迎感興趣人士積極報名參與！
FLOW-3D航空航天案例
上海析模科技有限公司---FLOW-3D中國指定代理
FLOW-3D在波音公司的應用PDF下載
FLOW-3D_Aerospace_App.pdf
航空航天 | 我們決定重返月球
此外，他們還使用Ansys Mechanical對所有金屬組件進行載荷分析，并盡可能減重，同時在航天飛行的高應力條件下保持結構完整性。工程師開展多物理場熱與結構仿真以及先進的材料仿真，以確定如何在航天器運行過程中和著陸月球表面時所經歷的較寬溫度區間保持電子和低溫系統符合要求。他們近期采用Ansys HFSS軟件，來優化與月球著陸器通信的低增益和高增益天線。
Intuitive Machines的Nova-C著陸器將在月球赤道附近著陸
登月任務詳情
NASA計劃在2022年完成首次發射任務后的十年內，每年向月球運送兩到三次航天器，為了實現該目標，Intuitive Machines工程師正設計NOVA-C月球著陸器，主要使用復合材料來減重，并配備液氧/甲烷發動機、精確著陸和避險系統，其能夠將100公斤有效載荷從地球運送到月球并在月球表面實現軟著陸。對于代號為IM-1的首次發射任務，NOVA-C將由SpaceX獵鷹9號火箭送入軌道，并于6天后降落在月球赤道稍微偏北的位置。在大部分飛行中，NOVA-C從休斯頓開始便被遠程控制，但最終的下降與著陸過程將完全自主完成。當接收到“發射(Go)”命令時，NOVA-C會將火箭點火，自動確定最佳著陸點，以確保其不會降落在巖石或隕石坑上，并在目標著陸點200米的橢圓范圍內著陸。第一次著陸將在白天進行，因此導航和著陸只需要視覺攝像機即可；該公司將為未來可能進行的夜間著陸增加激光雷達傳感器。
展開 航空航天仿真設計案例分享
航空航天
航空航天探索屬于探險家。我們一直在協助主要航空航天原始設備制造商（OEM）開拓性地建立優化中心。我們的仿真技術可用于開發復雜的高保真有限元模型，從而對機身、引擎和飛機內飾執行預測性虛擬測試。我們能夠準確地對沖擊損壞進行仿真，并能與易損性事件建立關聯。現在，我們可以將新方法與舊方法相結合，并創建全新流程，提供比以往更好的服務。
設計著眼于未來
多年來，用于飛機結構分析的主要預處理器和求解器始終以阿波羅計劃所采用的技術為依托。在過去十年中，航空航天工業越來越多地采用拓撲優化技術，實現技術轉變。如今，現代解決方案特定的工作流程正在改變用戶的預處理體驗，提高分析認證流程的效率。
展開 航天航空資料合集（面向設計與仿真）
這絕不是黃粱美夢，事實上，隨著新技術的不斷涌入，純電動、混合動力、超音速私人飛機等新型航空器的發展勢頭超出想象。當然，更多的機遇代表著更大的挑戰：愈加緊張的交付期，更加嚴苛的節能減排監管，以及更高的舒適度和可靠性的要求。可以說，面對新技術飛速變化并且應用場景日趨復雜，當今的航空界以及航天界必須加快創新能力，并解決與制造供應鏈中的協同等挑戰，才能滿足日益增長的各方需求。
這樣，問題就來了，航空航天工程究竟要如何改變才能應對這些挑戰？
航空以及航天工程都是龐大且長周期的大工程，涉及到多學科、多部門、多階段（研發、制造、實驗、認證）的協同，更是需要經歷設計方案迭代、制造、試驗、認證的復雜過程。而另一方面，加速創新又是航空航天企業贏得市場的首要推動力，并且往往要面對在實驗室中都難以實現的條件下，設計并創造產品。這些都促使企業必須實現數字化轉型，轉向通過數字化支撐來提高設計、生產和運營效率，更快地交付復雜度和性能不斷提升的新產品。換言之，航空航天企業必須轉向下一代工程模式：數字化雙胞胎，將實體環境與數字環境融合為一，才能在激烈的環境中保持競爭力。
數字化雙胞胎，是物理實體的數字映射系統，能夠反映相對應的實體裝備的全生命周期過程，并根據產品的行為和變化而不斷演化。對于航空航天工程，數字化雙胞胎方法有助于更精確地設計和制造，允許工程師根據實時的系統反饋來評估性能和運行狀況，并最終使產品變得智能且自動化。近年來，數字化雙胞胎技術已經成為航空航天業發展的必要手段。
對于如何創建完整數字化雙胞胎，西門子深諳其道。
眾多航空航天企業利用Siemens Digital Industries Software工具和解決方案為其產品及性能構建了數字化雙胞胎，對縮短項目周期、提升性能和降低成本起到了重要作用。
展開 航空航天系統工程-載荷和結構
航空小組-穩定和控制以及設計和載荷-提供力和壓力系數。
重量組提供集中和分布的質量和重心數據（發動機、起落架和APU是集中質量的例子）。這個數據對于固定面和控制面是需要單獨提供的。重量組還以兩種形式提供這個數據：以磅/英寸為單位的分布式重量和以艙位為單位的總重量。
艙位屬性包括艙位重心。
燃料管理和航電組提供系統參數，如燃料使用計劃、控制面率、自動駕駛儀權限和穩定器調整率。
發動機性能組提供推力和轉速數據。
液壓組提供控制面的運動率。
在計算速率之前，載荷組首先向液壓組提供空氣動力鉸鏈矩數據。負荷組的主要客戶是空氣框架應力組、疲勞和損傷容限組以及室內設計組。
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其他類型負載
此處列出了影響結構設計的一些其他類型的荷載：
機身增壓不會以任何方式影響外部載荷，盡管機身蒙皮和框架中存在內部載荷。機身殼體分析中使用的大多數機動和陣風條件都是在有內壓和無內壓的情況下進行分析的。
FAR 25.561中定義的碰撞荷載系數單獨使用，即不與空氣荷載、設計內部項目和一些主要結構結合使用。
設計荷載下的結構變形可能會影響飛機管道和風道的設計和布置。機翼彎曲會在鉸接的操縱面和高升力裝置中產生較大的載荷。
發動機處和附近的聲級產生作用于控制表面、襟翼和其他結構（如整流罩）蒙皮的壓力級，需要進行疲勞分析。
通常，滿足已知聲級的蒙皮量規、肋厚度和間距采用設計手冊的規定和要求。當需要更詳細分析時，將針對已知剛度特性和聲級的給定結構計算壓力級，這些特性和聲級在頻率范圍內變化。
展開 
新一代航空航天總線技術
結束語
從國內整體大環境看，目前航空航天研制單位正處于從傳統總線到新型總線實現技術升級的初級階段。國內航空單位基本選定了FC和AFDX作為新一代總線發展方向，并已經開始進入調研、預研和開發階段，而國內的航天單位對下一代型號的總線技術還處于調研階段，預計馬上會轉入預研階段。
航天航空設計相關軟件：
,航天等領域.
航空航天制造的數字化未來（免費領資料）
新興數字化技術力爭改善航空航天與國防設計和制造系統，從而實現迅速、高產的交付。
航空航天制造的數字化未來將由幾項關鍵的顛覆性創新和技術打造。
此白皮書重點審視這些因素以及如何將當前航空航天與國防制造運營轉化為經得起未來考驗的工廠。下載白皮書了解更多信息。
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聯通航空航天設計與制造
航空航天與國防領域的創新將徹底改變我們生活和旅行的方式。在數字化生態系統中聯通航空航天設計與制造，對于建造經得起未來考驗的工廠而言至關重要。
為使設計與制造互聯的優勢最大化，必須在整個過程中運行數字線程，而數字線程提供了萬事萬物均存在其中的同一生態系統。其中包括從基于模型的系統工程到項目規劃、產品設計和工程、驗證管理、供應商管理、智能制造和產品支持（維護、維修和大修）這整個過程。
航空航天制造趨勢
根據航空航天制造趨勢，編織數字線程以及時、經濟且可持續發展的方式顛覆制造，此舉至關重要。能夠聯通人員、系統和數據的數字化生態系統必不可少。這種聯通性正是智能工程得以推動、而不只是跟上行業發展的原因所在。
影響航空航天數字化制造的重要趨勢和發展包括人工智能、自動化、仿真、大數據、物聯網 (IoT)、增強現實、增材制造、云、水平/垂直軟件集成。所有這些技術都正在引入現有航空航天與國防項目，或者已經在項目中幫助開發那些能夠改變我們未來生活方式的新功能。
飛機制造過程的數字化
在如今這樣前所未有的創新和變革年代，系統需要針對設計變更提高速度、效率且易于定制。為了滿足不斷增長的開發需求，必須探索數字化技術以確保從初始設計階段到批量生產這整個流程盡可能無縫。
飛機制造過程的數字化正在徹底改變航空航天與國防行業的方方面面。
展開 計算航空航天和計算流體力學的發展與未來
然而，正如《美國航空航天》的一篇文章中所指出的那樣11：我們的數學局限性正是地面和飛行測試仍將與 CFD 相互依賴的原因所在。
計算航空航天可能是從翼型開始的，但是它已經演變成一套工具，極大地且不可逆地改變了飛機的設計方式。
