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研制大飛機的可行性報告(存儲版)

2025-09-03 04:44上一頁面

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【正文】 ,例如以工程綜合設計法采用寬體機身、發(fā)動機翼吊等等代表了民用客機發(fā)展方向的技術,以及按美國適航標準設計等等。中國航空工業(yè)幾十年來歷次引發(fā)上不上大飛機爭論的導火索不是軍用飛機,而是大型客機。運10能夠開發(fā)成功的重要原因之一是毛澤東和周恩來對項目的目標定義得清清楚楚,就是造大型客機,所以才會有技術上的一系列突破。過去十幾年中,中國民用航空的需求增長是爆炸性的,花了幾千億元購買了1000多架外國飛機和其他設備,但這個市場現(xiàn)在被波音和空客所占據(jù)。在市場競爭條件下,航空公司必須考慮成本。國家的戰(zhàn)略目標不僅僅是得到一兩個產(chǎn)品,而是建立起可持續(xù)的產(chǎn)品開發(fā)平臺,最終獲得技術能力。雖然不會成為政績工程,但國家領導人的遠見卓識必將被歷史所銘記。中國汽車工業(yè)和民用航空工業(yè)20年來與外國企業(yè)合資合作的經(jīng)驗也同樣證明,不掌握對產(chǎn)品的知識產(chǎn)權,就只能組裝外國產(chǎn)品,不僅遭受盤剝,而且還學不到技術;不掌握對產(chǎn)品的知識產(chǎn)權,中國的企業(yè)、工業(yè)乃至國家都會在全球化的競爭中處于不利地位。   中國航空工業(yè)的規(guī)模僅次于美國和俄羅斯,但人均產(chǎn)值小得可憐。這一過程不僅可以增強技術能力,而且可以逐漸增強對自主設計、自主創(chuàng)新的信心,使中國的航空工業(yè)走上振興之路。   歷史證明,中國人已經(jīng)表現(xiàn)出掌握航空技術的卓越天賦。奠定現(xiàn)代空氣動力學理論基礎的德國科學家普朗特被公認為世界航空理論的祖師爺,他的一名匈牙利學生馮?卡門于1934年移居美國后對美國噴氣動力、遠程導彈、衛(wèi)星和星際航行做出巨大貢獻,馮?卡門在美國培養(yǎng)的一位中國學生叫錢學森。之所以說這個體制并沒有根本性的改變,是因為設在北京的一集團和二集團本部仍然是行政機關,企業(yè)仍然是從計劃體制繼承下來的大工廠,工廠和研究所仍然是兩張皮,它們之間的協(xié)調也仍然需要依靠上面的行政機關。因此,執(zhí)行大飛機項目的領導班子應該由國務院直接決定。具體說,這個企業(yè)應該遵循幾個原則:(1)獨立決策的管理層。所謂一體化就是設計、總裝和營銷必須是公司的有機構成部分,這些部分與公司總部是行政關系而不是法人之間的關系。在此目標下,公司可以用自己的戰(zhàn)略建構(飛機總體設計)吸收、利用和整合國內外的各種技術資源,可以雇用外籍華人和外國雇員。本報告作者堅信,讓運10復飛是開發(fā)大飛機的捷徑。把運10棄之不用,中國從頭開始就又得花10-20年才能有大飛機的開發(fā)平臺,然后才能開始積累相關經(jīng)驗。這是一個強國之項目。由于國內形勢的需要,長期以來發(fā)展重點放在軍用飛機上,民用飛機起步較晚,直到70年代,國內航線基本上沒有使用過國產(chǎn)飛機,民用飛機的研制還沒有走出自己的路子。上級對運10飛機的設計技術要求是,航程7000公里,時速850-900公里/小時,飛行升限12000米,起飛滑跑距離1300米。其間,曾飛到北京、哈爾濱、廣州、昆明、合肥、鄭州、烏魯木齊、成都等地,并7次飛到拉薩,為駐西藏部隊和自治區(qū)政府運輸了大量急需物資。結果表明,運10飛機具有良好的失速特性和尾旋特性。    2. 有較好的速度特性。      運10飛機在國內航線使用時,飛機的載荷等級數(shù)(LCN)為4856,較三*。則可大大提高裝運量,從而進一步提高經(jīng)濟性。    8. 全機選用新材料76項,占18%,選用新標準164 項,占17%;選用新成品305項,占70%。他們以強烈的事業(yè)心,刻苦學習,努力工作,不計報酬,努力為國爭光,克服了一個又一個的困難。    當前我國進入了一個新的歷史發(fā)展時期。為確保運10飛機首次上天的安全,1980年8月26日,航空工業(yè)部派出首飛檢查組,對研制工作和試飛準備工作進行全面檢查。    運10飛機的研制是成功的,它的主要經(jīng)驗是:    1. 堅持自力更生、艱苦奮斗的道路,振奮民族精神 運10飛機研制的重大成果是在70年代的歷史條件下取得的,人們不禁要問,在當時那樣困難的條件下,怎么可能搞出一架總重110噸量級的、技術水平與波音707相當?shù)拇笮蛧姎饪蜋C呢?答案只能是人心齊,泰山移。    6. 國內首次采用由調整片帶動操縱面的氣動助力操縱形式,省去液壓助力裝置。    6. 有較大的發(fā)展?jié)摿?。?jù)一般統(tǒng)計,在直接使用成本中,燃油費用約占40%,經(jīng)理論計算和試飛實踐表明,運10飛機的座公里油耗均較伊爾-62和三*戟飛機為低,而與波音707的相當,運10飛機的上座率只要達到60%,即可回收燃油費和飛機折舊費。     在設計過程中,我們還十分重視質量問題,嚴格把好質量關。      我們遵循“一切經(jīng)過試驗”的原則,在設計、制造過程中進行了大量的試驗工作,運10飛機的設計試驗共有163項,在風洞吹風試驗方面,共設計、制造了40套模型、分別在高低速風洞吹風1400小時,獲取大量的氣動原始數(shù)據(jù)。1978年11月,第一架飛機全機靜力試驗一次成功,1980年9月,第二架飛機首飛上天一次成功。1973年6月27日,國務院、中央軍委又對大型客機的研制作了具體批復。為了這個成功的時刻,我們曾艱辛奮斗了10年。在為了長遠的發(fā)展和解決當時急迫的問題而不得不付出代價之后,只有在已經(jīng)具備了條件的歷史關頭果斷地轉變經(jīng)濟增長方式,努力使中國經(jīng)濟在技術結構上爬升,實現(xiàn)產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)結構的升級,過去付出的代價才沒有白費,前輩為建立中國工業(yè)所付出的青春生命、民眾們?yōu)閲邑敻环e累所付出的辛勤勞動才有意義。運10平臺完全可以在某些部分加入新技術,如可以在原有的平臺上改進翼形,使用代表目前國際先進水平的超臨界機翼。因此,大飛機項目將成為振興中國航空工業(yè)的關鍵一步。這樣做的目的不僅為了開發(fā)出產(chǎn)品,而且是為了使公司能夠成為有競爭性的市場化企業(yè)。第一個階段的任務完成后,公司在組織上不需要任何變動就立刻成為獨立運營、自負盈虧的企業(yè),直接進入商業(yè)運營(產(chǎn)業(yè)化)的第二個階段。大飛機項目放在上海,將對上海經(jīng)濟的發(fā)展帶來長遠的利益,這是上海支持這個項目的足夠理由。   執(zhí)行大飛機項目的單位必須具有一個長期穩(wěn)定的領導班子。   航空工業(yè)現(xiàn)行體制的局限性在哪里?在過去的十幾年中,航空工業(yè)的管理者經(jīng)歷了一系列的演變:航空工業(yè)部→航空工業(yè)總公司→中航一集團和中航二集團。王助于1917年底回國,1941年時任中國航空研究院副院長。今后的幾十年內,中國市場的規(guī)模和成長動力將是無與倫比的,這為中國發(fā)展大飛機工業(yè)提供了難得的客觀條件。但越不做,能力就越差,就越害怕,如此循環(huán),形成一種低水平的均衡狀態(tài).通過上大飛機項目是打破這種僵持局面的好機會。但能夠利用外來技術的必要條件是對自己的產(chǎn)品擁有知識產(chǎn)權,而知識產(chǎn)權只能通過自主設計才能獲得。競爭對手不是扼殺你的產(chǎn)品,而是要扼殺你的能力,達到這個目的既可能用硬刀子也可能用軟刀子,絕不要心存幻想。   需要注意的是,培育這種技術能力所需要時間會大大超過每一屆政府領導人的任期。這怪不得人家,怪只能怪自己為什么連兩條腿走路的道理都不懂。在這個組合中,勞動力便宜是常量,技術能力的成長才是變量。相比之下,市場需求一定是經(jīng)常出現(xiàn)波動的,現(xiàn)在預測10-15年后的市場需求數(shù)量不可能是準確的。事實上,通過上民用大飛機項目來推動體制變革將是振興軍用航空工業(yè)的有效措施。而大飛機項目是振興航空工業(yè)的一項重大舉措,當務之急是要明確戰(zhàn)略目標,即國家最終要達到的目的到底是開發(fā)軍用運輸機還是大型民用客機。它們的例子進一步說明了一個普遍的道理,技術進步不是一個純技術的問題,而是一個組織性和體制性的問題。也就是說,巨龍是一個在技術、生產(chǎn)和營銷上沒有一體化的企業(yè)。1991年10月,鄭州信/院完成產(chǎn)品測試后請求鑒定,但郵電/部以沒有經(jīng)過立項批準為由不給鑒定。他們的產(chǎn)品受到中國郵電工業(yè)總公司的注意,于是向鄭州信院投資300萬,委托開發(fā)2000門數(shù)字程控交換機。那就以通訊設備這個競爭性行業(yè)的例子來說明相同的道理。后來的七機部(航天工業(yè)部)則是1965年在五院的基礎上成立的。公平地說,重生產(chǎn)輕研發(fā)的航空工業(yè)管理體制曾經(jīng)為新中國立過汗馬功勞,在上世紀五六十年代那樣困難并遭受外部威脅的時期,這個工業(yè)生產(chǎn)出上萬架飛機,為國防做出了巨大貢獻。時年不滿40歲的徐舜壽畢業(yè)于清華大學航空系,曾經(jīng)在舊中國空軍中任航空技術教員,后到美國留學;解放戰(zhàn)爭期間,受哥哥徐遲和姐夫伍修權的影響投奔解放區(qū)參加革命,成為新中國飛機設計事業(yè)的主要創(chuàng)始人,他于1968年1月在西安主持新型飛機設計期間被迫害致死。由于當時的歷史原因,中國航空工業(yè)的建立是從生產(chǎn)工廠開始的,而且復制的還不是與飛機研發(fā)相聯(lián)系的主制工廠,而是前蘇聯(lián)的大批量生產(chǎn)工廠。他在審查結論會上說:來上海前,聽到關于這架飛機的種種傳說,感到主持試飛的任務不好辦。1980年籌備運10試飛時,一位航空部的副部長對上海市航辦副主任王允祥說:這飛機不能飛,飛不起來。1968年早些時候,周恩來總理建議南方一個飛機廠發(fā)展像伊爾——18(4個螺旋槳發(fā)動機的運輸機)這樣的載客飛機,但沒有得到當時主管飛機制造的三機部的回應。   但問題在于,盡管民航總局的否定會對最終決策產(chǎn)生影響,如果國家決策人能夠意識到運10平臺及其技術能力的重要性,完全可以讓運10繼續(xù)試驗、改進下去,更不可能因為只差區(qū)區(qū)3000萬的研制經(jīng)費而被迫下馬。從1976年四人幫垮臺到1980年代初期,國家領導人、政治路線和政策方針都經(jīng)歷了劇烈的變更。   總之,圍繞大飛機項目的爭論雖然紛繁復雜,但始終離不開一個根本點,就是自主設計和依賴外國設計的兩條技術路線之爭。軍品的研發(fā)和生產(chǎn)費用由國家全包,利潤按實際成本加5%計算,按照計劃生產(chǎn)而不用面對市場競爭??蜋C強調安全壽命和破損安全,現(xiàn)在又有了損傷容限標準,其設計的首要原則就是保障生命安全,并且為了達到經(jīng)濟性而在材料技術等很多方面必須妥協(xié)。與先支后干相比,先軍后民的理由似乎更充分一些,但仍然掩蓋了一個關鍵問題:現(xiàn)代航空工業(yè)的發(fā)展趨勢是軍用運輸機和民用客機之間在技術上的差別越來越大:(1)產(chǎn)品設計的技術性能要求不一樣。  ?。?)大飛機系統(tǒng)布局和關鍵組件技術相當復雜。從理論上講,大飛機不是小飛機的簡單放大,因為許多空氣動力現(xiàn)象和結構力學特性要受相似率的制約。更重要的是,這樣做就把自己的技術學習過程拱手交給外國人去控制,最后因為對方的翻臉而滿盤皆輸。   當整機組裝和轉包生產(chǎn)的國際合作之路都無濟于事后,合資合作的試錯項目又從干線轉向支線飛機。由于麥道82組裝項目的牽掣,最后中方還是決定與麥道合作,這就是1995-2000年合作生產(chǎn)麥道90的項目。運10剛剛試飛成功,原三機部(航空部)就有了替代運10的合資計劃。拋棄運10是自毀長城的行為,是一個永遠不能忘卻的歷史教訓。即使有了這樣的幫助,美國通用電氣公司仿制的發(fā)動機及其改進型也是直到1944年初才趕上英國發(fā)動機的性能水平。在運10研制過程中,為了配套,上海一家工廠在模仿美國普惠JT3D型渦輪風扇發(fā)動機基礎上,最終制造成功用在運10上的發(fā)動機。   正如前圖所示,扼殺了運10,中國就喪失了民用客機的產(chǎn)品開發(fā)平臺,其結果就是中國民用航空技術能力的長期停滯和倒退。因此,運10項目典型地說明了什么叫做產(chǎn)品開發(fā)平臺以及為什么這種平臺對于技術能力的發(fā)展是不可或缺的。我在過去一些機型設計中的經(jīng)驗和思考方法,為在運10的設計中處理問題帶來了很大的方便。例如發(fā)動機的布局,前蘇聯(lián)圖104采用的是翼根式,英國三*戟采用的是尾吊式,而美國波音707采用的是翼吊式。相比之下,運10剛剛一飛沖天,卻被中國的一些人指責為技術有問題、找不到市場.運10是傾全國之力而一舉建立起來的大型客機開發(fā)平臺,代表了中國航空工業(yè)技術能力的一次飛躍。但在中遠程干線飛機市場上還是空白??紤]到各國單槍匹馬難以同美國競爭,1967年英國、法國和德國聯(lián)合上馬空中客車計劃,開發(fā)干線民用飛機。羅伊斯公司尋求發(fā)動機供應未果后,波音轉向普惠公司。我們以下圖來表示中斷技術學習的代價。在使用以科學為基礎的技術的工業(yè)領域,技術能力來自技術和產(chǎn)品開發(fā)活動,而不可能來自僅僅使用技術的過程。關鍵問題在于,如果沒有只能由終端產(chǎn)品所提供的應用可能性,上游技術的發(fā)展就喪失了需求動力。由于終端產(chǎn)品是上游技術的應用平臺,所以如果沒有產(chǎn)品開發(fā)平臺,就沒有整個技術鏈條的進步動力;第四,現(xiàn)有的產(chǎn)品平臺有利于建立起新的產(chǎn)品開發(fā)平臺。喪失產(chǎn)品開發(fā)平臺意味著在產(chǎn)品開發(fā)層次上的技術學習過程中斷,必將導致開發(fā)團隊的解體和技術能力的消逝。1952年4月,波音公司決定開發(fā)其第一個大型噴氣式客機機型波音707,其原型機波音367-80于1954年7月試飛成功,但并沒有馬上帶來訂單。1969年波音747試飛過程中,使用了87臺發(fā)動機,其中完全報廢了60臺。1978年春市場發(fā)生變化,燃油價格的飛漲和市場競爭使航空公司迫切需要客容量大、經(jīng)濟性好的機型,A300成為受歡迎的機型,到1979年底訂單已超過300架,公司從此走上坦途。2000年12月,空客開始研制A380,其座位數(shù)達到555個,并于2005年1月18日下線。   即使是這樣的數(shù)量級跨越,運10也沒有照抄,而是創(chuàng)造出來的。又例如飛機最重要的空氣動力部件機翼,運10設計者對當時所能得到的蘇式、英式和美式翼型都進行了風洞試驗,最后選擇了英式翼型,運10的設計者本來都是在前蘇聯(lián)技術體系下成長起來的,但他們在開發(fā)運10的過程中卻一舉突破了傳統(tǒng)技術軌道的限制,使運10成為中國第一架按英美適航條例(CAM4b和后來的FAR25部)設計的國產(chǎn)飛機。   運10的開發(fā)會聚了當時中國航空工業(yè)的各路精英,代表了當時中國航空工業(yè)所積累起來的知識、經(jīng)驗和技能。運10試飛成功后,同年11月28日英國路透社評價說:在得到這種高度復雜的技術后,再也不能把中國視為一個落后的國家了。這種不斷拉大的差距實際上就是中國再進入民機領域時所遇到的不斷抬高的門檻,它是可以用錢來衡量的:,而今天在討論上大飛機項目時,多數(shù)人的估計都是要花300億和10-15年的時間。說罷他話鋒一轉說:當年上海居然把普惠發(fā)動機造出來了,真是太不容易了。   關鍵不在于是否仿制,而在于是否進行了技術學習。其實,混亂產(chǎn)生于這樣一種情況,雖然許多人聲稱
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