航空航天論文—計(jì)算機(jī)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

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1、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用王永洲收稿日期：2016-12-23作者簡介：王永洲（1995年—），男，河北邢臺人，本科，西安航空學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)軟件工程方向（西安航空學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院，陜西西安710077）摘要：計(jì)算機(jī)技術(shù)的內(nèi)容非常廣泛，可粗分為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)器件技術(shù)、計(jì)算機(jī)部件技術(shù)和計(jì)算機(jī)組裝技術(shù)等幾個(gè)方面。本文結(jié)合當(dāng)今航空制造業(yè)的現(xiàn)狀，敘述計(jì)算機(jī)技術(shù)在航空制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，并著重對計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行分析并且對數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，集成技術(shù)，數(shù)控加工技術(shù)，虛擬制造技術(shù)等方面進(jìn)行闡述。關(guān)鍵字：航空制造；計(jì)算機(jī)技術(shù)；計(jì)算機(jī)軟件；航空航天?計(jì)算機(jī)

2、技術(shù)尤其是計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在近現(xiàn)代化航空航天發(fā)展中的作用中發(fā)揮著獨(dú)特的作用，隨著現(xiàn)在信息工程的迅猛發(fā)展，航空工業(yè)也發(fā)生了巨大的變化，與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相比，現(xiàn)代航空制造業(yè)具備數(shù)字化、無余量、無紙化、集成化、國際化、高精度、高度協(xié)同等新特點(diǎn)。可以說在航空制造業(yè)的每一個(gè)角落都有計(jì)算機(jī)的身影，現(xiàn)代信息技術(shù)正以其獨(dú)特的方式推動航空工業(yè)的發(fā)展。?1計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)應(yīng)用從飛機(jī)的設(shè)計(jì)開始，軟件就已經(jīng)發(fā)揮了它重要的作用：1.1飛機(jī)設(shè)計(jì)飛行器設(shè)計(jì)需要的軟件主要分為繪圖、網(wǎng)格劃分、流體力學(xué)分析、力學(xué)分析、多體力學(xué)分析、系統(tǒng)控制這幾方面。軟件為飛機(jī)外形的設(shè)計(jì)提供了極大的方便，同時(shí)，飛機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)需要的各種復(fù)雜的物理、數(shù)學(xué)方

3、面的計(jì)算也必須有軟件來完成。軟件的介入，使飛行器的設(shè)計(jì)更加的方便、準(zhǔn)確，減少了不必要的人力物力的耗費(fèi)，也避免的不必要的了誤差、失誤。?1.2?飛機(jī)零件制造顯然，零件圖紙的繪制需要繪圖軟件的輔助，繪圖軟件既可以減少圖紙的誤差，有方便了工作人員的操作。另一方面，大型零件制造機(jī)器的控制也需要軟件，軟件控制的機(jī)器更好操作，不需要專門培養(yǎng)大批專業(yè)的技術(shù)人員，也減少了大型機(jī)械對操縱人員人身安全的潛在威脅。?1.3?計(jì)算機(jī)模擬試飛飛機(jī)飛上藍(lán)天之前，一定需要試飛，當(dāng)今軟件技術(shù)的發(fā)展，使試飛不僅僅是單純的讓一名飛行員駕駛飛機(jī)，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)也可以起到試飛的作用，通過抽象的模擬，計(jì)算機(jī)還可以很好的模擬出飛行時(shí)飛

4、機(jī)狀況，突發(fā)事件時(shí)飛機(jī)的各個(gè)系統(tǒng)環(huán)境的改變。計(jì)算機(jī)模擬，相當(dāng)于給飛機(jī)生產(chǎn)、知道之前憑空增加一道保障，既可以減少飛機(jī)制造是的財(cái)力消耗，又是對試飛飛行員生命的一種保護(hù)。?1.4?飛機(jī)駕駛駕駛飛機(jī)同樣少不了軟件技術(shù)，期中最重要的是飛機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)。20世紀(jì)30年代，開始發(fā)展儀表導(dǎo)航，通過人工來計(jì)算計(jì)算機(jī)的位置；到后來的無線電導(dǎo)航、如今的GPS導(dǎo)航。在視線之外的萬米高空，人們通過軟件來確定飛機(jī)的位置，控制著各個(gè)航線，保障人民的安全。?1.5?飛機(jī)內(nèi)部飛機(jī)內(nèi)部的服務(wù)設(shè)施又怎么可能沒有軟件的參與呢？無論是飛機(jī)上的小電視，還是廣播、電控門，都充斥著軟件技術(shù)，哪怕在天上，人們也需要軟件來改善自己的生活質(zhì)量。?

5、計(jì)算機(jī)軟件航空模型分析系統(tǒng)2計(jì)算機(jī)軟件在航空事業(yè)中的作用?2.1?航空發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)同樣少不了軟件來參與三維建模，發(fā)動機(jī)的控制器更是需要軟件來感知環(huán)境溫度、環(huán)境壓力、飛行高度等等因素，軟件還起到“傳達(dá)”駕駛員操作意圖，轉(zhuǎn)換飛行模式（例如巡航、加速、減速等）。軟件可以說是發(fā)動機(jī)大腦的重要組成部分。?2.2?設(shè)計(jì)制造顯然所有航空方面的設(shè)計(jì)制造也離不開軟件的參與，軟件使繪圖、計(jì)算等方面工作更加方便準(zhǔn)確。?2.3?衛(wèi)星太空中的衛(wèi)星有條不紊的繞著我們轉(zhuǎn)著，而講衛(wèi)星與人類聯(lián)系起來的正是軟件。軟件通過各種方式分析處理從衛(wèi)星那里得到的信息，將微信采集到的信息穿的給人類，又將人類的“指示”傳遞給衛(wèi)星，沒有

6、軟件，衛(wèi)星不可能起到如今的作用。?2.4?地面監(jiān)控火箭我們對火箭發(fā)射最深刻的印象就是“點(diǎn)火”了，除了點(diǎn)火，地面的工作人員操縱火箭全部都是通過軟件來實(shí)現(xiàn)的。工作人員通過軟件來實(shí)現(xiàn)火箭的發(fā)射、層層分離甚至最后的回收。NSFIS導(dǎo)彈智能制導(dǎo)控制系統(tǒng)流程3計(jì)算機(jī)軟件在軍用、民用?3.1?飛機(jī)設(shè)計(jì)、測試和制造中的應(yīng)用飛機(jī)的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它包括外形設(shè)計(jì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及武器、雷達(dá)、通訊和動力相關(guān)系統(tǒng)的整合等。有了相關(guān)三維建模軟件的幫助，飛機(jī)設(shè)計(jì)師們可以更加直觀精確地設(shè)計(jì)飛機(jī)外形，并可以方便地整合和修改。同時(shí)在用于研究新飛機(jī)的空氣動力學(xué)特性的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)軟件可以精確地控制風(fēng)洞中的氣流流速和

7、方向，還可以精確的測量出實(shí)驗(yàn)飛機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行整合處理、自動分析，幫助設(shè)計(jì)師們更加高效地找出最佳的氣動外形。相關(guān)軟件還可以幫助設(shè)計(jì)師們解決飛機(jī)設(shè)計(jì)工程中復(fù)雜繁多的計(jì)算問題，甚至模擬飛機(jī)的試飛過程，找出飛機(jī)在實(shí)際試飛時(shí)可能出現(xiàn)的問題并幫助技術(shù)人員進(jìn)行處理，從而最大限度地保障試飛員的安全。在飛機(jī)制造過程中，相關(guān)軟件可以指揮設(shè)備對機(jī)身材料進(jìn)行精確切割、焊接和組裝，一些用于飛機(jī)的精密儀器的加工更是離不開軟件的支持。