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[成果] 1700520377 辽宁
V25 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:轻质高强碳纤维增强树脂基复合材料是航空航天交通等运载装备减重增效的优选材料,可显著提升装备性能。但此类材料加工极易产生损伤,且随机不可控,构件性能难以精确计算,设计性能难以保证,严重制约此类材料应用,限制装备性能提升。传统加工理论与技术难以满足航空航天高端装备对高性能复材构件高质高效加工要求,必须自主研发。该项目通过长期系统研究,首次建立虑及法向、切向约束和复材温变特性的切削理论模型,发明了两种切削机理实验方法及装置,揭示了复材去除机理和损伤形成机制,实现了切削理论源头创新。提出了“微元去除”和“反向剪切”复材加工损伤抑制原理,发明了9系列高质高效加工工具,使加工损伤由毫米、厘米量级减至0.1毫米内,为损伤控制和性能可预测奠定基础。首次揭示损伤随温度变化规律,发明了负压逆向冷却和自风冷排屑加工装置及工艺,解决了极端尺寸特征高质加工难题。发明了在位随形加工方法、低应力柔性工装和随动除尘装置,研发出13台套高性能碳纤维复材构件数字化加工装备,填补了国内空白。上述原创性成果将中国碳纤维复材构件加工技术水平推进到国际前沿。成果获发明专利27件,已应用于航天一院、三院、中航工业和商飞,突破了新型战略武器舱段、反导武器锥筒、直升机旋翼、歼击机调节板、大型客机机身筒段、高铁车身等关键复材构件加工瓶颈,实现从无法加工、手工低质加工到高质数字化加工跨越,对多种新一代重点型号研制和批产起到重要支撑作用。
[成果] 1700240692 广西
[U46, V24] 应用技术 汽车制造 公布年份:2017
成果简介:技术领域:该发明涉及一种交通安全椅,尤其是一种由座垫、背靠、肩抱块、主动轮、次动轮、从动轮、背压块、连杆、锁卡、钢卷带、扁状拉带等组成的交通安全椅。 背景技术:现用的飞机、汽车座椅使用安全带,但安全带对孕妇不利,安全椅的使用也还不够简便,用手操作过程也影响了反应速度和效果,应急应对能力不好。该发明技术方案:在座椅背靠上部左右两肩抱套的上方设置主动轮,在主动轮左右两侧与左右两肩抱套相对应的上方分别设置从动轮,每个从动轮卷绕一条钢卷带,钢卷带一端紧固在从动轮上,在从动轮上卷绕几圈后引出与肩抱块的上端相连接,在主动轮两侧,主动轮 与从动轮之间,各设置一次动轮,两根拉带分别接在两个次动轮上,在轮上卷绕数圈后向下引出分别连接在弹簧上 ;弹簧的另一端连接在背靠上,一根扁状拉带一端连接在主动轮上,在主动轮 上卷绕数圈后沿座椅背靠向下伸延,在扁状拉带的下半部设置一锁卡;主动轮,次动轮,从动轮 串连紧固在同一根轮轴上,轮轴的两端分别活性套接在座椅背靠的两侧,在座椅的座垫内设置一根套管,套管套在套管轴上,套管轴的两端紧固在座垫的两侧,在套管的右端向座垫后方接出一根连动拉杆,连动拉杆的另一端与扁状拉带的下端相连接;套管的左端向前连接出一根手柄,手柄从座垫的左上方向外伸出;在坐椅背靠的上半部设置一块背压块,一根背压块连杆从背压块下方向下伸出一定长度后活性套接在连杆支点上,连杆支点紧固在背靠上,在连杆的下端设置一弹片,弹片把连杆的下端向后压向背靠的硬板上。该发明益处:采用这样的结构,当人入座后把身体向后一靠,肩抱块就立即从两肩向下把人抱住,防止乘人由于飞机或汽车的突然减速或碰撞而受伤。如果原来没有使用肩抱,在飞机要降落或汽车突然发现前面有障碍要紧急刹车或碰撞时,只要立即向后一靠,肩抱块就会很快放下把人抱住,避免乘人在飞机降落 时或汽车紧急刹车或碰撞时使人受伤。把手柄一拉,肩抱块就收起,反应迅速,使用简便,可供汽车、飞机使用。
[成果] 1700600007 北京
V25 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:发展高超声速飞行器技术是国家安全的重要战略之一,热防护系统及其关键部件的高温地面考核是发展该技术最基本、最重要的手段。由于飞行器工作环境异常复杂,伴随着高温、氧化、烧蚀、冲刷以及化学反应等超常规的极端复杂条件,传统高温测试方法无法在考核过程中确定试件失效机制,国外发达国家更是对相关技术与设备长期封锁,成为制约中国高超声速飞行器发展的重要技术瓶颈。该项目在国家自然科学基金资助下,攻克了高温环境下热防护材料在线测试中的多项关键技术难点,创新发展了高温图像获取方法和图像处理技术,研制了大功率高温电弧风洞在线可视化测量装置,以及动、静态氧化烧蚀装置,实现了热防护材料的形貌、变形、烧蚀量和温度等关键信息的全场同步实时测量,相关技术与装置已在国内多家重点国防单位推广应用。主要技术发明点如下: 提出了基于自适应光学窗口选择和光强补偿的高温图像获取方法,解决了高温气流、强辐射等极端环境下高品质图像获取的难题。 发明了基于特征点的高温图像处理技术和双通道比色法,研制了大功率高温电弧风洞在线可视化测量装置,首次实现了热防护材料的形貌、变形、烧蚀量和温度等关键信息的全场同步实时测量。 发明了快速加热氧化烧蚀测试技术和氧化薄膜高温力学测试技术,研制了动、静态氧化烧蚀装置,获取了高温结构材料氧化层的形成及演变规律,揭示了固/液/气转变机理及其诱发的材料损伤机制。 该项目获得授权国家发明专利共11项,申报国家发明专利13项,授权软件著作权2项,发表SCI论文14篇。成果鉴定认为:该项目总体技术达到国际先进水平,在热防护材料表面烧蚀流动在线可视化测试技术方面达到国际领先。 该项目解决了高温环境下热防护材料在线测试中的多项关键技术难题,获得了一系列自主知识产权,已在航天科工和航天科技集团等国内多家重点国防单位成功应用,获取了几类国防关键材料大型考核试验中的高品质在线信息,填补了国内多项空白。
[成果] 1700600123 江苏
V23 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:全球仅美、英等少数国家能够自主研制大涵道比涡扇发动机,由于该发动机具有推力大、耗油率低、噪声小等优点,因此被广泛用于大型民用和军用运输机。该项目产品是指用于大涵道比涡扇发动机中的最大的两类叶片,即大型风扇叶片和导流叶片,其为发动机提供了约78%左右的推力,是发动机中的关键核心部件。 以美国McWilliams、英国Doncasters等为代表的公司长期垄断了航空发动机大型叶片的制造技术,并实行了严密的技术封锁,限制产品出口。而中国所能制造的发动机大叶片总长一般不超过400mm,无法满足大推比发动机设计技术要求。该项目采用自主研发的数值模拟小余量精密锻造+精密切削加工及变形控制技术,在国内首次突破了航空发动机薄壁弯扭大叶片(最薄厚度仅0.8mm,最大扭角达80度)设计要求总长超过600mm、弦宽超过200mm而导致加工技术复杂且极易变形的技术难点,研制出了国产发动机中最大的钛合金风扇叶片和国外已投运发动机中最大的铝合金导流叶片,达到国内领先水平,其中导流叶片达到国外同类产品先进水平。近三年该项目产品累计完成销售收入16639万元,税金2495万元,利润4659万元,创汇2421万美元。项目共申请专利10项(发明专利8项),授权专利7项(发明专利5项),项目成果获得了江苏省高新技术产品、无锡市“讲、比”优秀项目一等奖、无锡市科技进步一等奖、上海机电工会职工创新成果一等奖等。 航空发动机大叶片被誉为发动机的“动力之芯”,其制造技术水平直接决定着发动机效率、承载安全可靠性及使用寿命,该技术已成为制约中国航空发动机发展的关键核心技术瓶颈。该项目的完成填补了国内制造航空发动机大叶片的空白,推动中国航发动机空大叶片制造技术向长寿命、高可靠性、低成本和柔性高效方向发展,将促进产业结构向航空高端装备制造转型升级,全面推进中国航空发动机自主化研发和制造进程,为研发自主知识产权的“大飞机”动力系统提供关键技术支持,对于提升中国航空工业水平和增强了国防实力,推进国家航空发展战略具有重要意义。
[成果] 1700600220 江苏
V26 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:中国先进飞机立项型号多、研制周期要求短,在飞机研制中两大矛盾日益凸显:一是大型复杂整体结构件的大量使用,加工易变形,质量难以保证。二是研制周期要求短,现有数控编程和加工时间长,效率难以满足要求。大型整体结构件的数控编程和加工已成为新机研制的瓶颈之一。该项目在国家科技重大专项、国家重大型号任务和国家自然科学基金等项目支持下,历经近十年产学研联合攻关,形成了具有自主知识产权的关键技术、工艺装备和系列软件的技术体系,实现了航空大型复杂构件从计算机辅助加工到智能数控加工的跨越。主要技术发明如下: 发明了动态加工特征建模方法和识别方法,实现了适应不同零件结构、不同工艺水平和不同企业应用习惯的加工特征定义,航空大型复杂构件平均特征自动识别率96%以上,解决了小批量或单件生产的复杂零件工艺积累与重用的难题。 发明了动态加工特征驱动的大型复杂构件数控加工智能编程方法,实现了加工特征自动排序、驱动几何链自动创建与刀轨自动生成,刀轨自动生成率95%以上,平均提高数控编程效率3倍以上。 发明了复杂构件动态加工特征切削参数分段和变切深优化方法,实现了复杂结构零件的高效加工和复杂曲面零件的分区优化加工,大型复杂构件加工效率提高25%以上。 发明了动态加工特征驱动的数控加工过程控制和优化方法,研制了自适应装夹并实时监测零件变形的工艺装备,实现了加工-监测-检测-装夹一体化自适应加工,解决了大型零件加工变形控制难题,显著提高了大型整体结构件首件加工一次合格率。 该项目获授权国家发明专利30项、软件著作权4项、SCI论文31篇,其中动态加工特征建模和浮动装夹自适应加工技术研究成果分别在2012年和2015年国际生产工程权威学术年会(CIRP)上宣读,应邀在德国、英国举办的国际学术会议上做大会主题报告3次。该成果已应用于成飞公司、西飞公司、洪都公司等八家大型企业,在15个飞机型号的1591项零件研制生产中成功应用,显著提升了中国航空大型复杂结构件的制造水平。近三年部分应用单位新增经济效益4.275亿。2015年4月1日,由工信部和国家发改委组织召开的航空领域首个国产高档数控机床应用示范工程成果应用推广会上将该项目成果作为三大关键共性技术之一向全国军工制造行业推广。该成果2014年通过国防科工局组织的技术鉴定,鉴定结论为:“成果总体技术达到国际先进水平,在动态加工特征建模方面达到国际领先水平。”
[成果] 1700450860 广西
V22 应用技术 轮胎制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:由于圆形钢丝圈具有较好的力学效果,已经商品化的子午线航空轮胎一般都采用圆形钢丝圈来箍紧胎圈和胎体帘布。但是,圆形钢丝圈的制造技术要求较高,国、内外尚无该产品的制造设备或技术可以购买。为了满足制造子午线航空轮胎的需要,必须考虑在现有制造工艺技术基础上,采用其它结构的钢丝圈来制造子午线航空轮胎。现有制造工艺技术中,能够满足要求的钢丝圈结构有矩形结构、六角形结构、其它多边形结构等。试验与分析结果表明,与矩形结构相比,六角形结构的钢丝圈具有较好的效果,比强度更高,重量更轻,耐久性更好。技术原理及性能指标:该发明的技术方案是:由胎面胶、带束层、胎体帘布层、一对六角形钢丝圈、胎侧胶等部件构成子午线航空轮胎,其中,六角形钢丝圈采用具备单根挂胶、连续缠绕、伺服电动驱动丝杠排丝等功能的钢丝圈生产线制造,制备的六角形钢丝圈由单根挂胶钢丝连续缠绕构成,钢丝圈的断面形状为左右对称的六角形,从钢丝圈的底部开始至最宽处,每层钢丝根数逐层增加1根,从钢丝圈的最宽处开始至顶部,每层钢丝根数逐层减少1根,上层钢丝排列在下层钢丝的间隙处,并相互紧密排列。技术的创造性与先进性:在没有开发出圆形钢丝圈制造技术的情况下,采用六角形钢丝圈制造的子午线航空轮胎完全可以满足使用要求,比采用矩形钢丝圈制造的子午线航空轮胎重量更轻,胎圈耐久性更好。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该发明的产品技术成熟,各项性能达到国军标、TSO及主机厂技术协议要求;可应用于多规格子午线航空轮胎的制造,配套于多个机型;安全可靠。应用情况:航空轮胎子午化是航空轮胎发展的必然趋势,该发明打破了国际子午线航空轮胎制造方法垄断的现状,为中国航空轮胎制造创造了一座新里程碑。存在问题:暂无。历年获奖情况:暂无。
[成果] 1700450021 广西
V 应用技术 航空运输辅助活动 公布年份:2017
成果简介:现代高科技条件下的军事战争,赢得制空权是保证战争胜利的重要条件之一,攻击机场、力争将敌机摧毁在升空前,同样是夺取制空权的重要手段。当机场受到局部或者轻微损伤时,能否快速、有效地修复跑道弹坑,以提高战机的地面生存能力,是一个很棘手的问题,并且越来越受到重视。现阶段,工程上广泛采用混凝土切割机对已发生破坏的道面进行修整,其技术的核心是混凝土切割机,但在实际应用中存在如下问题:对动力装置要求较高;须保证切割的直顺性及平稳性;切割刀片容易损坏;切割噪音大,粉尘多。该发明涉及机场跑道弹坑的修复,具体是基于水射流切割装置快速修复机场跑道弹坑的方法。所述切割系统主要通过水喷头射出的高压水流对被切割材料实施切割,该种切割方式具有快速,无尘,噪音小等特点。该发明运用便携式水射流切割装置对弹坑的松动区进行快速修整,令其切割形状尽量方正,向修整好的弹坑快速灌浆,填充混凝土模块,固定调整模块使其平整,便完成了跑道的修复工作。该发明的优点:弹坑修复体的强度与跑道母体的强度完全一样,对于超音速飞机、超高音速飞机、大型运输机及重型轰炸机的安全起降有突出优势,符合现代空军的战略要求;由于水切割能量集中,水射流切割装置的切割修整速度优于常规机械切割机;在对弹坑进行切割修整的过程中对弹坑壁母体的损伤小,且不会出现卡死现象;能较好地保证弹坑修复表面与跑道母体表面具有良好的平面度,以降低飞机在起降过程中所可能产生的巨大颠簸甚至翻机现象;修复过程中无粉尘产生,工作环境较好;修复过程中不易造成人员及设备的损伤;采用模块快速填补方法,克服了灌浆水泥早期强度不够,水化反应时间长的缺点,极大地缩短了对机场损伤跑道的修复时间,为赢得现代战场环境下的制空权创造了有利条件。该设备除了能进行机场跑道弹坑的快速修复外,还可用于抗震救灾、矿难救险、高速公路及城市道路抢修、桥梁拆建、隧道挖掘、房屋拆卸等场合,是一种典型的军民两用型工程装备。
[成果] 1800120659 江苏
V23 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:安全性、经济性和舒适性是民航飞机的永恒追求,其中安全性是第一位的。在所有发动机和辅助动力全部失效情况下,如果不能及时实现对飞行姿态的有效控制,将造成机毁人亡的重大安全事故。为了防止此类事故发生,满足FAA25和CCAR25的适航要求,现代民用运输机上普遍安装了冲压空气涡轮(Ram Air Turbine,RAT)应急能源系统。在紧急情况下,RAT自动或手动弹出,摄取空气气流的动能转化为液压能或(和)电能用以操纵和降落飞机,也是飞机安全的最后保障。国外经过多年发展,已形成完整的RAT系统研发和生产体系,产品已实现系列化并大量装机应用。我国正在开展大型客机专项研制工作,而国内在RAT研制方面处于空白,无货架产品可供选用。针对国家科技重大项目大飞机专项的迫切需求,中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心开展了RAT系统关键技术及应用研究,建立了RAT系统设计方法与流程,重点突破了飞机应急动力冲压空气涡轮系统的设计、制造和试验等方面关键技术,制造了RAT系统样机,通过地面试验和挂飞试验验证了项目研究成果。针对不同用户对象需求的指标体系(包括功率、扭矩和安全性等),提出了RAT系统完整的解决方案,满足了全包线范围内RAT系统性能要求(包括飞机适配性、负载调节和安全控制等),具备了RAT系统整体研发能力。提出了RAT系统全包线负荷与阻力调节策略,实现了其长时和高效工作;发明了变刚度弹力释放装置,提出了非线性阻尼调节方法,实现了RAT系统快释放、小冲击。针对叶片的脆断、声疲劳与根部疲劳等问题,分析了RAT涡轮破坏机理,提出了基于大延展率的材料选配、当量厚度和等弯扭惯性矩优化与匹配的RAT叶片可靠设计方法。建立了RAT系统的风洞试验系统,提出了基于可压缩流体远场开口系统的试验数据修正分析方法和基于动量定理的等效压比方法,实现了外场参数内场化处理。该项目通过开展飞机应急动力系统的技术攻关,重点突破了飞机应急动力冲压空气涡轮系统的设计、研发及试验等方面的关键技术。
[成果] 1800120623 浙江
V27 应用技术 航空航天器制造 公布年份:2017
成果简介:近年来,全国新增光伏发电装机容量增长迅猛,国家发布的《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》提出,到2020年太阳能装机目标将达到100吉瓦(1亿千瓦)。但国内光伏电站的整体质量不容乐观,其中光伏组件发电功率衰降现象较为严重,晶体硅组件三年内的衰减率在3.8%~7%之间,非晶硅电池组件衰减率则高达20%。然而,目前对光伏电站项目的巡检工作还是以人工巡检为主,常规的人工巡检方式不仅需要耗费大量的人工及时间成本,同时巡检人员工作也存在一定的危险性。而且,从建设规模角度来讲,光伏发电项目规模越大,电站巡检工作的复杂性越强,人工监测难以满足未来大规模光伏电站的巡检要求。基于此,利用无人机进行大规模光伏电站的智能运维成为一个热门研究方向。“基于无人机的大规模能源系统巡检项目”面对无人机民用领域的广阔市场,选择以大规模光伏电站和电力系统输电线路为代表的规模化新能源基础设施巡检作为重点突破口,实现技术产品的系统级解决方案和产业化。该项目采用了以无人机为载体硬软件集成的研发方案,搭载了包括处理器、可见光拍摄设备和红外热成像设备以及GPS定位系统的无人机巡检系统,可沿光伏电站进行定位自主巡航,可以达到对较长线路的大范围快速信息搜寻,同时实时传送拍摄影像,提供清晰可靠的现场视频和照片数据,监控人员可在电脑上同步收看与操控,且机载处理器亦可同时进行数据分析,对常见的光伏组件上的故障隐患进行快速诊断及精确定位,这样就很大程度上加强了巡检线路的可行性和效率。该系统主要分为飞行控制与航迹规划模块、视觉监测与避障模块。飞行控制系统的好坏直接决定了飞行平台的安全性与精准性。飞行控制系统可以控制无人机完成从自主起飞,然后根据预设的航迹点进行自主巡航飞行,悬停在空中或超低空来获取需要的数据或拍摄照片或视频,最后进行自主降落等一系列科目,包括完成一些高难度环境飞行,同时可以切换人工/自动模式,实现双模式共同操作四轴飞行器。视觉监测与避障模块主要用于对故障的分析与处理,同时通过视觉分析进行障碍物诊断视线避障。首先,视觉传感模块通过摄像头采集图像,并通过超声波传感器采集超声波数据,然后,视觉处理模块接收图像、超声波数据并进行计算处理,最后,再把得出的定位信息通过CAN-Bus连接线传输给飞控系统,或通过USB/UART连接线传输给其他智能系统,从而实现辅助测速、定位和障碍物感知等功能。项目团队综合考虑了飞行高度、无人机通讯距离及无人机续航时间等因素后,选择结合电站建设时的CAD图纸数据,利用图像处理的思路,先将电站进行分区,最终实现不规则多边形区域的高效率、短时间的路径规划。提出了一种粗定位+精确定位的方法,解决了100米高度对单块光伏板的精准定位问题。在粗定位阶段,采用了SURF尺度不变算法,对无人机初始飞行点进行匹配定位,给出光伏板区域的大致方位与距离。通过透视变换的方法对摄像头校准,使其保持与光伏板相对水平的位置,避免采集图像的过程产生畸变。在无人机飞行的过程中,反复采用这套粗定位方法对无人机的飞行航线进行调整,使无人机镜头始终保持在待识别区域的正上方并与目标区域保持相对水平的角度。在精确定位阶段,用机器学习+图像特征的融合算法对采集到的图像进行处理,该方法精度高,处理速度快,且具有较好的自适应性,可完成整套定位过程。
[成果] 1800120679 北京
V27 应用技术 航空航天器制造 公布年份:2017
成果简介:面向无人机遥感网络作业的应用需求,建立了无人机遥感网运行管理系统,实现了无人机遥感网资源的有效管理、无人机作业任务的协同规划与指挥调度、遥感快视数据的远程实时显示以及遥感成果数据的三维可视化展示等功能,形成了满足无人机遥感网应用需求的无人机资源配置、指挥调度与运行管理平台,为无人机遥感网的规模化、规范化运行管理提供了技术支撑。成果创新性:突破了无人机遥感网任务规划与指挥调度技术,建立了无人机遥感网任务规划与指挥调度系统,实现了无人机遥感任务协同规划、无人机资源统一调度管理,为无人机网络资源快速配置、指挥调度与有效管理提供了技术保障。在国内民用应用领域首次实现了无人机遥感快视数据通过中继卫星传输的跨区域远程实时显示,数据传输带宽达到9.6Mbps,为无人机遥感作业数据获取的远程实时监视奠定了技术基础。无人机遥感网运行管理系统已申请软件著作权。成果独占性:无人机平台和遥感载荷资源数量众多,遍布全国各地,不同的无人机对遥感任务实施工作的规程与任务规划方法不同,通过研究无人机遥感网任务规划与指挥调度技术,采用工作流引擎技术建立无人机遥感网任务规划与指挥调度系统,实现了无人机资源有效管理与任务执行指挥高效调度,解决了无人机网络资源快速配置、指挥调度与有效管理等问题。针对无人机遥感作业数据获取的实时远程监控,构建了基于中继卫星链路的实时数据传输和遥感数据快速显示系统,能够实时传输全国土范围内作业的无人机姿轨数据和遥感数据,通过遥感数据快速显示系统实时显示,为远程监控和指挥人员提供了可靠的无人机遥感作业监控技术手段。无人机遥感网资源数据包括无人机资源数据、载荷资源数据、基础地理信息数据、飞行过程中远程传输的飞行诸元数据、遥感快视数据及成果数据等。通过研究无人机遥感网资源综合管理技术,解决了无人机遥感网资源数据统一管理,快速查阅的问题。成果盈利性:该系统可根据规模化遥感应用需求,进行无人机遥感任务的协同规划与统一指挥调度,实现了无人机遥感网资源的快速配置,具备全国土范围内作业的无人机姿轨数据和遥感数据的实时展示能力,提升了无人机遥感网的协同作业效率,降低了无人机遥感资源的运营成本,能有效支持我国环境、减灾、农业、水利等行业的业务应用以及相关科学研究工作的开展,对于推动无人机遥感网的规模化、规范化运行管理具有重要意义。成果持续性:中国科学院光电研究院对地观测技术与应用研究部作为本成果研发团队,确立了对地观测地面系统工程、数据质量监测与评价、新型遥感器机理与应用三大学科领域。近年来,取得了丰硕的科研积累,发表学术论文240余篇,其中SCI/EI收录90余篇,出版专著3部,获得发明专利16项,计算机软件著作权22项,获省部级科技进步奖5项。成果先进性:目前国内外现有无人机遥感网任务规划系统主要是针对简单无人机作业进行规划,多无人机协同规划技术的研究成果较多,但应用于实际作业任务的少之又少。该系统应用了无人机协同规划、无人机网络资源调度技术,在多次飞行作业任务中发挥了重要作用,有效支持了任务的规划、指挥调度与远程实时监视。系统具备基于任务申请、无人机资源、载荷资源、数据传输链路资源等多约束条件下无人机协同作业规划能力、无人机作业状态三维可视化展示能力、无人机资源及载荷资源存储管理能力、无人机遥感影像数据存储管理能力及数据共享服务能力,可满足各类无人机航空作业任务规划与指挥调度需求。
[成果] 1800120515 北京
V41 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:项目以一个创新链条(基础研究-量值复现与传递关键技术-成果应用)、三个层次(注量等绝对测量方法研究、基标准及测量装置、地面标定和在轨监测)、三个重点方向(航天空间能源、空间观测、空间运行安全)、五个任务(空间太阳电池、空间辐射带电粒子、空间天文观测X射线、空间辐射探测器、注量等导出量复现技术)进行整体规划,针对空间中太阳光、X射线、γ射线、质子、电子、中子等辐射的应用与防护,开展关键计量技术研究。项目将建立标准空间太阳电池计量标准和空间太阳电池阵校准装置,建立(0.5~300)keV范围能量连续可调的单能X射线源和K荧光特征X射线辐射源,建立基于长寿命α、β和γ核素的计量标准装置与量值溯源技术,建立空间辐射带电粒子计量标准,建立高注量率、分布均匀的热中子辐射场。拟解决的关键技术有基于差分光谱响应度法(DSR)的空间太阳电池计量技术、基于稳态大面积空间太阳模拟器的光电性能测量方法、质子水吸收剂量绝对测量技术、平行束下X射线注量测量技术、多核素多能量点空间辐射探测器校准方法和大尺寸(1米×1米)均匀热中子辐射场的设计。
[成果] 1700450367 广西
V27 应用技术 航空航天器制造 公布年份:2017
成果简介:传统运用无人机进行三维地理信息重建时,需要相机在同一位置以五个不同角度各拍一张相片。这五个角度分别是前45度、后45度、左45度、右45度和垂直向下。传统作业方法有以下两种:在无人机上同时安装五台相机,分别调整为以上五个角度。无人机飞到拍照点时,五台相机同时曝光得到五张航片。该技术的缺点是五台相机一起安装所占体积和重量都比较大,小型无人机无法安装使用。如在大型固定翼无人机或多旋翼无人机上安装,会因大载重,严重影响无人机的续航时间。优点是操作简单,一个架次即可完成数据采集。在无人机上安装一台相机,角度调整至以上五个角度之一。飞完一个架次后,人工将相机调整至另一个角度安装,沿着上一个架次的航线再飞一遍。同一条航线飞行五个架次后即可完成数据采集。该技术的缺点是同一条航线要飞五次才能采集完各角度的相片,效率低下。优点是对无人机载重量的要求低,小型无人机即可完成。新型的无人机倾斜摄影云台,适用于无人机航拍三维地理信息重建时的数据采集。将一台相机安装到该发明说述的旋转云台上。当无人机到达拍照点时,云台控制器控制相机在初始位置(后45度)进行一次曝光,同时记录曝光点的POS信息。完成曝光后云台带着相机迅速旋转到下一个角度(垂直向下)进行第二次曝光。最后转到第三个角度(前45度)进行第三次曝光。完成后控制相机回到初始位置,完成一个拍照点的拍摄。通过旋转云台的辅助,一台相机在一个拍照点就可以完成三个角度航片的拍摄。飞机落地后,人工将云台旋转90度安装,沿着之前的航线再飞一个架次,即可完成五个角度的数据采集。可取代原始作业方法,大幅提高作业效率。该云台由机械部分和电子部分组成。结构轻巧,成本低廉,可靠性高。
[成果] 1700450365 广西
V27 应用技术 航空航天器制造 公布年份:2017
成果简介:弹射架是固定翼无人机常用的起飞辅助工具,无人机的起飞方式主要有滑跑起飞、垂直起飞、弹射起飞、手抛起飞、弹射起飞,手抛起飞技术要求高,危险性高,操作者有被无人机螺旋桨打到手的危险,因此弹射架就成了一种广受欢迎的起飞辅助设备。多数弹射架难控制,易变形,弹射成功率低,固定翼无人机常常需要野外作业,野外环境恶劣,对弹射架的稳定性、易操作性等性能要求就更高了。该发明致力于发明一款易操作、稳定性高、弹射成功率高的弹射架。该专利弹射架,总重19kg,长宽高237*70*2000px,由滑轨、支撑柱、无人机支撑架滑车、滑车减震装置、手动绞盘、滑车支架限位装置、滑轨折叠结构、滑轨连接轴、弹力绳等组成。滑车支架限位装置可以安全方便地控制滑车不会失控弹出;滑车减震装置用来消减滑车弹出时过大的冲击力,使弹出飞机的飞行轨迹不受影响,同时保护弹射架的部件;弹力绳与绞盘的结合,使操作人员可以轻松的将连接弹力绳的滑车拉到弹射位。同时,该弹射架全部采用铝制结构,稳固,滑轨不易变形,滑轨连接紧密,平滑,弹射成功率高;可折叠,易携带,总重19kg,方便外出作业,折叠后长1.2米左右,可放入汽车后备箱;通过绞盘将无人机支撑架滑车拉到弹射位,轻松省力,易操作,是固定翼作业的得力助手。
[成果] 1700510526 河南
V25 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该系列紧固件均采用TB8材料,强度等级超过1300MPa,是目前国内用于紧固件生产强度等级最高的钛合金材料。主要产品结构为平圆头和100°沉头高锁螺栓,与高锁螺母配合组成高锁连接副,具有重量轻、体积小、防松能力强、抗疲劳性能好、装配效率高的特点。通过产品表面涂铝后,产品具备了良好的耐蚀和耐高温性能。1、研究内容如下:1)研制出满足型号性能要求的高强度钛合金高锁螺栓紧固件;2)研究高强度钛合金紧固件的头部镦制成型技术;3)研究高强度钛合金紧固件的表面质量控制技术、滚丝控制技术、头下圆角强化技术和六方底孔冲切技术;4)研究高强度钛合金紧固件的螺纹过度和收尾区加工成型技术、表面涂覆技术;5)修订并完善相关的技术工艺参数,对各项工艺参数进行固化,制定满足要求的产品加工控制措施;6)对试制产品的加工过程和试验结果进行分析,分析该材料产品的性能特点。2、主要研究成果:1)超高结构强度,承载强度≥1300MPa。钛合金高锁螺栓强度等级多为1100MPa,飞机用高强度(1300MPa级)钛合金外螺纹连接制件的研制成功,填补了国内超高强度钛合金紧固件的空白,使用效果更好,推广范围更广。2)可以使用于高温环境,耐腐蚀性好。该系列紧固件采用离子镀铝的表面处理方式,处理后的紧固件耐高温腐蚀,具备在496℃环境下工作的能力。3)高抗疲劳性能。为了满足该产品的高抗疲劳性,在进行生产工艺设计时,选择了镦制后先热处理再滚丝的工艺路线,对头下R进行冷滚压,使得该系列产品具备高抗疲劳性能,疲劳寿命远远超出标准要求的13万次。3、专利成果:用于法兰面螺栓车加工的工装,ZL201220125595.X,2012年12月;紧固件头下圆角强化加工工装,ZL201220246172.3,2013年1月;上模成型的热镦模具及其上模,ZL201420124400.9,2014年10月;锥形垫圈的弹性试验工装,ZL201310112818.8,2016年2月;高强度紧固件双剪试验工装,ZL201220638908.1,2013年6月。4、主要性能指标:1)机械性能指标:XXA系列TB8材料紧固件的主要机械性能指标有抗拉载荷、抗剪载荷、拉伸疲劳寿命。2)冶金特性指标:XXA系列TB8材料紧固件的冶金特性主要有头杆结合处金属流线、螺纹部位金属流线、螺纹缺陷及表面污染。其中螺纹部位金属流线在牙底半径处达到最大密度且不得出现微观剪切。3)表面处理指标:涂镀层的主要指标有厚度、结合力、耐流体性、耐脱漆剂、耐热性、耐蚀性。
[成果] 1700520243 上海
V47 应用技术 航空航天器制造 公布年份:2017
成果简介:为实现中华民族航天梦,满足载人航天与探月工程需要,中国自行设计建造了新一代火箭(5m/7m直径)力学试验及垂直总装测试厂房。项目组针对厂房“高”-世界最高的单层混凝土结构、“重”-世界最重562t平开钢大门、“精”-土木工程领域最高精度的预埋要求、“特”-火箭测试平台、81m高空吊车、大面积泄爆墙等特点开展研究,形成该领域中国独有的建造技术,完成了新一代火箭天津力学试验厂房和海南文昌垂直总装测试厂房建设,主要创新成果如下:1.百米高单层结构建造关键技术:首次提出百米高空混凝土重型屋盖超高模架支撑结构体系设计与稳定性防控方法,研制出基于“多单元组合式竖向桁架+模块化水平稳定装置”的超高支撑结构体系与自动操控倒挂式双向吊运装置及构件拆除工艺,解决了室内净高世界第一的重型混凝土单层结构屋盖施工难题。首次提出百米高空钢结构屋盖结合建筑自有设施的“免支撑”安装新方法,发明了基于自身桥吊的可拆卸焊接操作平台与屋盖桁架安装装置,实现了高空钢桁架绿色施工,创造了百米高空平台滑移钢结构安装技术的新纪录。研发出可周转双向定型悬挑平台及单层百米混凝土柱垂直度控制技术,解决了百米高混凝土无板框架“连续高支”模架与垂直度控制难题,首次实现单层百米混凝土柱与普通建筑单层柱高垂直度偏差同等施工要求的精准控制。2.建筑工程大面积群组埋件亚毫米级高精度预埋技术:针对火箭试验工位埋件量多、离散、精度高等特点,首次研发了超大空间混凝土现场预埋多维同步影像定位测量技术,提出了建筑领域超高精度测量新方法;研制了18Cr2Ni4WA重型埋件(单支重1.5t、长度2.63m、承拉620t)高精度制作加工工艺,发明了大型组装式群组工位埋件整体预埋(IT7级高精度)定位胎具及微矫纠偏技术,实现了5184m2范围内262个离散布置重型埋件同系位置度精度≤0. 5mm,多点协调精度远高于国家规范(单点定位精度≤5mm)的要求;研发了减少混凝土施工及后期形变对埋件精密定位影响的系列控制技术,实现了钢筋混凝土中群组工位埋件与大型航天精密设备精确匹配的预期目标。3.火箭试验及垂直总装测试专用关键设施安装技术:研制了国内外首例81m高562t重型组合平开门系统安装技术;创新了铝镁锰板立面咬合式抗极值风压的泄爆墙体系施工工法,研发了火箭专用新型多级自控活动平台安装及调试技术,发明了室内81m高狭小空间(顶面净高<1.3m)非标百吨吊车自动操控就位安装方法,为新一代火箭试验和垂直总装提供了先进的重要设施。项目成果已成功应用于天津新一代运载火箭产业化基地及海南文昌航天发射场等53项工程,并为2016年长征7号/5号运载火箭的成功首飞提供了可靠设施保障。主编行业标准1部,获国家专利52项,其中发明专利17项,工法29项,发表论文36篇,获中建总公司科学技术奖一等奖,取得了显著的经济和社会效益,推动了中国航空航天建设领域的发展,促进了建筑行业的科技进步。
[成果] 1800120357 陕西
V26 应用技术 航空航天器制造 公布年份:2017
成果简介:项目将在4年内开展以下几个方面研究工作:高精度、高稳定性激光选区熔化装备设计与研制;激光选区熔化全流程集成控制软件开发;激光选区熔化增材制造装备工艺数据库及标准规范形成。项目阶段性成果:(1)项目在国家重点研发计划项目——增材制造与激光制造专项支持下,突破了面向平台互换性和动态稳定性的模块化、智能化装备设计方法,高难度复杂零件的装备高稳定性和可靠性制造技术,研制出高精度、高稳定性SLM 增材制造装备,使其达到:成形效率≥ 45立方厘米/ 小时、最大成形尺寸250毫米×250毫米×400毫米、装备无故障运行时间≥ 2400小时等国际先进技术指标。(2)西安铂力特激光成形技术有限公司自主研发的BLT-C600型、BLT-C1000 型激光成形/ 修复设备,利用自主研发的同轴送粉器有效的达到了激光能量输入与粉末输送的最优化匹配,能够根据不同材料参数自动进行加工策略调整,并对打印过程中的工艺参数进行监控及记录,设备技术达到了国际先进水平。BLT-C600型设备最大成形尺寸600毫米×600毫米×1000毫米;BLT-C1000型设备最大成形尺寸1500毫米×1000毫米×1000 毫米。
[成果] 1700470283 北京
V47 应用技术 航空航天器制造 公布年份:2017
成果简介:希望二号卫星在轨六星组网开展分布式大气密度测量试验,为提高中国低轨航天器轨道预报精度提供数据支撑,同时开展空间业余无线电活动。卫星采用平台和载荷一体化设计,具备轨控能力,通过六星在轨飞行验证微纳卫星技术和产品,促进通用化、标准化微纳卫星产品体系和应用建设。 技术创新点: 1)构建了国际首个异轨、多点大气密度原位探测星群,获取大气原位密度数据用于修正NRLMSISE-00模型,将模型精度的均方差误差由20%降至6%。 2)国际首次融合SLR/多频GNSS /VLBI/扩频应答机四种空间测定轨技术的联合定轨,实现微纳卫星优于30厘米级定轨精度的指标。 3)提出UV天线与结构一体化设计方法、工作模式自主管理技术,首次实现多功能、高密度、适用于1kg级卫星的空间电台,实现遥测遥控、线性转发、星间组网通信三位一体的功能。 4)提出微纳卫星自主健康与自主恢复等方法,大幅增强了基于商用COTS器件的系统稳定运行能力;研制了基于记忆合金的星星分离机构,实现了冲击低,安全性好、运动空间小的无火工品解锁机构。 希望二号卫星于2015年9月20日发射入轨,经在轨测试,功能性能全面满足指标要求。通过大气密度原位探测试验,获取大量载人航天轨道大气密度数据,对参数异常、太阳活动事件、周期性地磁暴、强地磁暴等事件进行实时监测。同时其承载的微小型试验载荷填补了中国一些新技术领域的空白,实现了中国应用型皮纳卫星领域的新突破。 科学及工程效益: 希望二号在轨获取载人航天轨道高度大气密度数据,为载人飞船、空间站等长期在轨安全运行和交会对接提供数据基础,其研究成果可直接应用于“载人航天工程”及后续的空间站计划。同时,希望二号卫星基于获取的高精度、高密度数据,可以对空间大气环境扰动事件进行预报、警报、实时监测,以开展大气环境参数的修正,并对参数异常、太阳活动事件、周期性地磁暴、强地磁暴等事件进行预报、警报和实时监测。通过希望二号专星探测,可以获取太阳活动整个周期、尤其是峰年和谷年期间的数据,利用这些连续运行得到的全周期的大量高精度大气探测数据,将为研究分析太阳爆发活动和地磁扰动期间大气密度的变化特征、以及对轨道的影响程度提供数据基础。 社会效益: 希望二号卫星建立空间无线电台,提供业余无线电服务:为全球业余无线电爱好者提供线性转发和CW信标服务;为全国中小学生开展卫星科普活动提供环境。
[成果] 1700470275 北京
V44 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:该成果属于航空航天科学技术领域。随着中国航天任务日益增加、磁性控制精度要求不断提高以及试验室电磁干扰的逐渐增大,亟需发展航天器磁矩高精度快速测量方法。该项目围绕偏心磁偶极子模型提出并研究了磁通法磁矩测量技术,研制了磁通法磁矩测量设备。主要创新点包括: 创新性地将偏心磁偶极子模型作为航天器的基本磁性模型,提高了航天器磁性建模精度,实现了偶极磁矩大小和磁心位置同时测量,解决了以往磁矩补偿时补偿磁体位置难以确定的问题,缩短了磁补偿时间,提高了磁试验效率和精度; 发明了五组相互独立的串联反绕式结构磁通感应线圈,结合磁通量表达式和径向分布特性,提出了磁通量积分算法,建立了磁矩反演计算公式,解决了偏心磁偶极子模型中所有磁矩分量(三个偶极磁矩和五个四极磁矩)的测量反演问题; 阐明了磁通感应线圈组的单元间隔、磁通量测量点范围及测量点个数对磁矩测量结果的影响,提出了基于标准偶极磁体的磁矩分量全标定方案和试验验证方案,成功研制了磁通法磁矩测量设备,解决了航天器磁矩高精度快速测量难题。 已成功研制了MF-150和MF-300等两套具有自主知识产权的磁通法磁矩测量设备,实测指标为:(1)在零磁场环境中磁矩测量周期小于5min,在地磁场环境中测量周期小于10min;(2)偶极磁矩测量精度优于5%,磁心位置测量精度优于20%,处于国际先进、国内领先水平,技术成熟度达到7级以上。 该成果获授权发明专利1项。技术及设备已经应用于导航卫星、环境卫星、高分卫星、实践卫星、碳卫星等几十个型号以及电机、电磁铁、充退磁机等多种磁电产品的磁矩测量,未来可广泛应用于各类磁性物体或具有磁控要求机电产品的磁矩测量。通过销售磁通法磁矩测量设备,已实现直接经济效益1180万元,间接经济效益100万元。 磁通法磁矩测量技术具有测量精度高、测量速度快、自动化程度高、抗干扰能力强、安全性高等优点。项目成果的实施有力的带动了中国航天器磁试验技术的发展,提高了航天器磁矩测量效率和精度,促进了中国磁性目标探测技术的发展,为北京市建设全国科技创新中心做出了贡献。
[成果] 1700470221 北京
V42 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:飞船和卫星等航天器在高真空、大温变以及强辐照等极端恶劣空间环境下工作,研制过程中必须通过一系列空间模拟环境下的性能测试以验证其设计合理性和运行可靠性。天线和太阳翼展开机构、舱门机构等是重要的航天器功能执行机构,对其进行综合性能测试是验证航天器工作可靠性的关键环节。以往由于空间机构地面测试验证不充分而导致航天器失效的情况时有发生,据统计,因空间展开机构失效而造成的航天任务失败占总事故率的20%以上,造成了巨大的经济损失和严重的社会影响。北京航空航天大学和北京卫星环境工程研究所面向国家航天重大型号工程任务,合作开展空间机构真空高低温环境试验关键技术研究,突破了多项关键技术瓶颈,主要成果如下: 1、复杂约束环境下测试机构设计技术。 针对空间机构作业中几何、运动和力约束复杂多变和热真空环境极端苛刻的特点,提出了一种可实现构态序列变换的空间多功能测试机构设计理论及优化方法,设计发明了舱门开关操作变胞机构和月面深层采样钻具驱动机构。 2、空间环境下执行机构密封和运动性能在线综合测试技术。 将空间机构密封性能和运动性能测试相结合,提出了其动密封、双向密封与运动性能在线复合测试方法,创建了空间机构在轨快检仪的地面校准技术,实现了空间机构运动过程中的密封漏率动态精确测试及漏点精准定位。 3、真空高低温环境下空间机构的温度监测与动态补偿技术。 针对空间环境中机构温度均匀性难以控制的难题,建立了基于遗传算法结合复合形算法、双目标变尺度网格优化策略的温控模型,给出了温度监测和动态补偿方法,实现了温度的均匀可控,给出了空间机构热控的优化设计原则。 4、面向空间极端环境的机构性能集成测试装备研制技术。 面向被测机构空间极端环境下的综合性能测试要求,将空间测试机构与真空高低温环境制备设备以及各种测试仪器进行综合集成和优化,提出了面向空间极端环境的机构性能集成测试装备研制方法。 该项目成果已进入成熟应用阶段。依托以上成果,成功研制了舱门机构开关性能综合试验装备和月面环境模拟及月壤钻取采样试验装备,申请国家发明专利22项(已授权13项)。该技术已成功应用于“神舟”载人飞船、“天舟”货运飞船、“天宫”空间实验室、“天和”空间站等载人航天工程,和“嫦娥五号”探月工程等多个航天型号空间机构的模拟空间环境多参变量综合性能测试,为中国航天任务的顺利实施提供了重要的技术支撑,产生了较大的经济效益和重大的社会效益。
[成果] 1700470148 北京
V25 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该成果属于先进制造与工业技术领域。为适应大型民机机体结构复合材料化的发展趋势,实现中国未来远程宽体客机复合材料用量的跨越式提高,亟需掌握应用于民机主承力结构的复合材料结构设计和自动化制造技术。该项目以大尺寸远程宽体客机机身曲面壁板为突破点,开展了基于自动铺丝工艺的设计、制造及评估技术研究,为未来民机型号应用建立了相对完整的基于自动铺丝工艺的设计与自动化制造技术体系。主要创新点包括: 率先系统全面地开展了自动铺丝工艺研究:提出了面向宽体客机应用的典型结构自动铺丝路径规划方案,首次开展了自动铺丝预浸料材料性能评估,建立了自动铺丝工艺质量评估标准,制造了国内首件也是到目前为止最大尺寸的民机机身曲面壁板,其航向长度为3.5米,弧长为6.05米,超过机身1/4周长,实现了民机复合材料结构自动铺丝技术的首次应用,单件制造水平达到国际先进水平; 创新性地开发了符合远程宽体客机制造要求和针对自动铺丝工艺特点的复合材料机身壁板分析和设计方法,以稳定性、材料许用应变和变形控制为约束,实现了机身曲面壁板结构的快速优化设计,开发了满足多种工况载荷条件的大型试验工装,通过系统试验完成验证,所建立的相关设计流程、分析方法及成果已应用于型号研制; 首次开发涵盖民机结构研制成本、制造成本及维修成本的全周期寿命成本评估工具及民用飞机技术成熟度管理信息系统,率先对大尺寸机身曲面壁板全周期寿命成本及自动铺丝工艺技术成熟度进行客观科学的评估。相比于传统的金属材料方案,单件制造成本节支61.8万,考虑后续维修运营的全周期寿命成本降低了295.3万元;通过该项目的实施,国内基于自动铺丝工艺的机身曲面壁板制造技术由技术成熟度2级上升为4级。 该自动铺丝结构件的交付打破了国外对中国自动铺丝工艺的技术封锁,是民机复合材料结构低成本、自动化和整体化制造的一大突破,是践行“中国制造2025”强国战略的重要一步。在研制过程中,获得授权专利6项,软件著作权1项,制订公司标准1项,发表有影响力论文十余篇。研究成果为国内复合材料产业上游开展自动铺丝原材料及大型复合材料结构自动化制造装备国产化研制,以及下游进行复合材料自动铺丝结构产业化生产,提供了可借鉴的宝贵技术数据和经验,研究成果有力支撑了中国远程宽体客机的研制,引起业界高度关注,带来数百亿元的经济效益和巨大的社会效益,相关的流程、方法及成果已经直接或间接应用于型号研制。
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