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飞向太空的航程教案范文

飞向太空的航程教案

飞向太空的航程教案范文第1篇

得天独厚很奇妙

众所周知,在太空飞行的载人航天器内与地面有天壤之别,最显著的特点是存在地面难以模拟的长期失重环境。在那里人人好像都会轻功,可以像游泳一样随意飘来飘去。6月13日,航天员聂海胜、张晓光和王亚平都是以这种方式先后从神舟10号飞船飘入天宫1号目标飞行器内的;航天员各个均能成为大力士,可毫不费力地举起任何东西,甚至能轻松表演“一指禅”;他们的睡觉也不分上下,可以站着睡,也能倒立睡,高兴时还可不固定睡袋,当一回“夜游神”;吃东西时也能像小鸟一样,把食物放在空中后用嘴去接着吃……

载人航天器内的失重环境不仅使航天员的生活变得十分奇妙,对物理、化学、材料、生物、医学等领域也会产生重要影响。在那里,液体中密度不同的成分不会发生沉淀和对流;水和蜡烛燃烧都会呈球状;许多成语也要修改了,比如:脚踏实地、飞流直下、空中楼阁、危如累卵、摇摆不定等成语在失重环境中都不适用了,在那里水不再往低处流,甚至用竹篮也可以打水。真可谓“不一样的世界,不一样的感受”。

为了引起学生们和老师们对太空探索的兴趣, 激发他们在科学、技术、工程和数学领域方面研究的兴趣和灵感,吸引更多的学生今后加入到这些领域和航天事业的队伍中来,美国航空航天局已将太空教育确定为自己的三大使命之一。其三大使命是:“理解并保护我们赖以生存的行星;探索宇宙,找到地球外的生命;启示我们的下一代去探索宇宙”。 美国航空航天局要求在其各项任务中都要加入太空教育的内容,并每年为此投入1亿~1.5亿美元经费。

现在,载人航天的空间应用项目主要包括医学与生物学研究、生物工程、空间技术、材料科学、教育活动、地球物理学及对地观测等7个方面的科技研究性应用。由此可见,太空教育已成为载人航天的一项重要内容,是连接青少年学生与载人航天事业的最好桥梁,因而已受到越来越多国家的重视。

世界最高课堂

太空教育有多种形式,其中在太空授课是最典型的一种方式,那里称得上是世界上最高的课堂,可对培养青少年探索太空的兴趣产生积极影响。

此前,全球只有美国女航天员巴巴拉・摩根曾于2007年在“国际空间站”上对地面青少年进行过一次授课。在摩根的太空授课活动中,一个学生想了解航天员是如何在太空中锻炼身体的,摩根没有直接回答,而是将身旁2个身材魁梧的航天员举了起来,一手一个,并装出一副很吃力的样子。另一个学生想知道如何在太空喝水,摩根便从一个特制的饮水袋中挤出几个水珠,然后她和同事们用嘴接住四处飘动的水珠并吞下去。学生问摩根,航天员在太空中如何保持个人卫生,摩根马上往自己的脸上喷射肥皂水,演示她是怎么洗脸的。另一个航天员还演示了如何刷牙:漱口水需要吐到专用毛巾上,因为在太空微重力环境下,水不会往低处流。

我国原定由神舟9号航天员在太空为青少年授课,但后来因任务紧张而取消了。神舟10号航天员王亚平在天宫1号内通过电视直播的形式进行了我国第一次、世界第二次太空授课,向地面的中小学生展示失重条件下的特殊物理现象,了解液体表面张力的作用,从而激发青少年的兴趣,加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。由此不难看出,我国的太空授课与美国的太空授课有明显的差异,美国太空授课的内容是介绍和演示太空生活,而我国太空授课的内容是介绍和演示物理概念,所以我国太空授课的科技含量较高,难度也较大。

2013年6月13日,世界第一位太空女教师摩根致信即将在“天宫”上授课的女航天员王亚平:“亲爱的王亚平:在你环绕地球而行并准备从太空授课之际,我代表全世界的教师和学生向你致以荣耀和爱的问候。我们为你骄傲。我们希望你和你的乘员组同事平安和成功。你在那里一定非常忙碌,但请记得花些时间望向窗外,因为中国和这个世界美丽迷人。您真诚的芭芭拉・摩根。”

2013年6月20日,王亚平在结束太空授课后,立即从天宫1号通过电子邮件给摩根发了回信,信中写道:“亲爱的芭芭拉・摩根女士:在遥远的太空收到您的来信,我和我的同事感到很高兴,谢谢您对我们的关心和祝愿,对您为世界载人航天和教育事业做出的贡献表示敬佩和敬意。今天,我们顺利完成了太空授课活动,与亿万中国学生一起分享了太空的神奇和美妙,收获了知识和快乐,希望您和世界各地的教师、学生看到后能够喜欢。飞行期间,我经常会通过舷窗遥望我们美丽的家园。太空寄托着人类美好的向往,知识是走向太空的阶梯。我们愿与您一道为开启全世界青少年朋友热爱科学、探索宇宙的梦想共同努力。”

太空实验有多种

至今,国外已利用载人航天器中得天独厚的失重环境进行许多有趣的太空实验,其中不少是青少年参与实施的。太空实验的入选条件是所需要的材料和设备必须安全可靠、质量小、体积小、功耗小、对航天员健康无影响、不会污染座舱环境等。当然,也要满足创意新颖、简单可行、不需要花费航天员很多时间等要求。

在美国航天飞机服役期间,专门在航天飞机的大货舱内安装了用于太空实验的“搭载箱”,想在航天飞机上进行实验的学生可租用它。“搭载箱”可放置用于实验的“零星搭机实验”专用容器,根据大小和质量的不同分3种型号,收费的标准分别为10000美元、5000美元和 3000美元。有些国家为了培养青少年对太空科学的兴趣,为其学生租下“搭载箱”进行太空实验。

目前,在“国际空间站”的各国实验舱内,也有进行植物发育实验的“太空温室”、 对植物生长的环境参数进行精确控制的先进航天培养皿、观察外太空对材料影响的“手提箱”、可完成各种生理实验的“实验架”、能进行各种实验的“手套箱”等各种太空实验设备。除用于航天员进行预定的科学实验外,学生们可以根据自己实验的需要申请现有的实验设备。如果需要特殊的实验设备,学生可以或在有关科研单位的协助下研制。

其实,早在“国际空间站”建造初期,驻守其间的航天员就意识到了太空生活、失重环境下的种种奇妙现象对于学生的巨大吸引力。所以,他们在繁忙的工作之余尽可能地抽出时间和学生交流,甚至亲自做一些实验演示。至今,一批又一批航天员用自己的经历和行动,鼓舞和启迪着全世界数百万计的学生。“国际空间站”现已完成了几十项学校与学生的科研项目,在太空开展了教学实验活动,设置虚拟课堂和虚拟演示验证课。例如,把蝴蝶、蜘蛛等送到“国际空间站”,以作为一项教育实验的一部分。2012年,美国“龙”飞船把全美多所高校学生参与的23项研究运送到太空,后又带回地面。这些学生的研究项目是“学生航天飞行实验计划”的一部分,该计划给学生提供机会,设计微重力下物理、化学和生物学方面的研究项目。

失重科学较直观

在失重科学实验方面,国外已进行了不少有关物理和化学方面的太空实验,例如,在“国际空间站”上,美国航天员佩蒂特做过的液体实验十分有趣:他先从饮水袋出水口慢慢挤出一些水来,由于水在失重环境中不受重力的影响,液体表面张力起主导作用,所以水能飘浮在空中,且不呈水滴状,而呈球状;接着,他用注射器向水球中间注入了一些气体,形成了水气球;之后他又借助于针头小心翼翼地将水注入边缘,结果里面的泡泡发生旋转;然后他将有色饮料注入水球,制作出彩色水气球;最后他用激光照射水球,展示了彩色水气球,它有许多小泡泡发生弹跳并反射光线。

众所周知,水烧开时会出现沸腾现象,这是因为水在被加热时,底部的水先变成蒸汽,使容器底部产生小气泡,并被重力引起的对流带到容器上部,当容器中的水受热超过其饱和温度时,在水的内部和表面同时发生剧烈汽化的现象,整个水就沸腾了。但在失重状态下,由于没有对流和浮力,加热产生的气泡会一直附着在容器底部停留很长时间,最后形成一个大气泡,漂浮在水中。研究失重环境中的沸腾现象对太空或地面工程中的散热设计很有用,可防止出现“空气锁”。

燃烧是一种常见现象,但其过程与重力有很大关系,可能是一般人没想过的,常见的泪珠状火焰就是因为重力引起的对流产生的。蜡烛在地面燃烧时,由于加热后的周围气体密度低而上升、较冷的气体从下面补充进来形成的对流作用,将蜡烛的火焰拉长呈泪珠状,并且由于炭黑来不及充分燃烧就被带走,使火焰呈红黄色。在太空失重环境中,没有了对流现象,蜡烛不仅燃烧速度比地面慢得多,且其火焰呈球状,炭黑也能够充分燃烧,使火焰呈蓝色。

失重环境还会改变动物的行为。例如,在2003年美国哥伦比亚号航天飞机失事前的16天中,航天员每天多次地观察和拍摄蚂蚁的行为和筑巢进程,共进行了80多次实验,并将实验的情况及时地传送到地面,学生们每日从互联网链接中下载数据,其中包括蚂蚁行为的录像和静态照片。原先猜想在失重环境中,蚂蚁会分不清上下,行动迟缓,筑巢的速度也会减慢,但通过发回的照片和录像发现,太空蚂蚁更活跃,会疯狂地挖隧道,但挖隧道的方式与地面蚂蚁不同。地面蚂蚁是沿着蚂蚁工坊的四周挖隧道,而太空蚂蚁挖隧道的方向没有规律,更随意。

演示视频最常用

由于太空授课的次数和时间十分有限,而太空实验对青少年又有很好的启迪作用,所以上述太空实验除了可采用太空授课的方式进行演示外,目前还常采用视频传输的方式进行演示,即航天员在载人航天器内录制学生感兴趣的太空实验,然后在通信信道不忙时把教育演示视频用中继卫星传输到地面,被广泛用于全世界的教育者进行科学演示,学生们也可通过网络直接下载航天员演示视频。

现在,有的航天员在空闲时常录制进行太空实验的教育演示视频,在“国际空间站”已录制了数以百计的教育演示视频,其中不少是演示物理定义和规律,如演示失重环境中物体的质心、旋转、共鸣、波动、水滴、牛顿定律、质量和重量、线性动量、角动量守恒、液体表面张力、速度与能量和做功、伯努利定律、向心力与加速度等。

这些演示视频丰富多彩,除了拍摄航天员的太空生活――睡眠、工作、科研活动外,更多的是借助“国际空间站”奇妙的失重环境和现有器材,进行基本定律的演示。为了更加形象地演示这些规律,同时也为了使航天员更加有兴趣参与,每次演示都需要用到一些教具,为此,陀螺、跳绳、足球、回旋镖、溜溜球、纸飞机、曲棍球等很多地面的运动、游戏和玩具都被搬到了空间站上。

制作这些视频虽然不需要耗费额外的能源或者特别的硬件设备,但需要至少2名航天员配合,他们一个负责摄像设备,一个负责演示。教育演示视频已成为“国际空间站”一项成功的太空教育活动,它只需要简单的教具和利用失重环境,就可把物体运动特性、液体表面张力等在地球上不容易理解的概念讲得生动有趣,并让更多的学生参与到真正的太空任务和实验当中来,接触前沿航天设备,获得前所未有的体验,极大地激发了学生的好奇心和创造力。

中国行动早开始

在王亚平进行太空授课之前,我国已展开过多项太空教育活动。例如,我国多次进行了“中国青少年航天飞机科学实验方案”的征集活动,并积极参加航天飞机和我国卫星的搭载实验;专门为我国青少年科技爱好者发射希望1号小卫星,并启动了希望1号卫星搭载方案征集活动;多次举办航天夏令营和体验营,对中小学生进行航天知识教育;多所高等学校的学生参加航天硬件设计(如月球车)和太空实验;组织学生与“国际空间站”航天员通话等活动。

我国曾从全国各地征集的上万份提案中评选出5项由中、小学生提出的上天方案,它们是:用胶粘法控制航天飞机舱内垃圾;液态混合物的凝固;微重力环境对草履虫生长和繁殖的影响;失重环境中固?液表面间的相互作用;蚕吐丝织茧实验。这5项实验先后登上美国的航天飞机,但最后结局不完全相同。前4项实验中除了草履虫实验由于电池工作寿命限制未获得成功外,其余3个方案都取得了很好的结果。最不幸的是第5项蚕宝宝实验,由于哥伦比亚号航天飞机在返回过程中解体,中国的蚕宝宝也随着7名航天员“为国捐躯”了。为了实现学生们的心愿,我国航天部门让蚕宝宝登上了中国的第22颗人造卫星。太空蚕回到地面后,学生们与科学家一起分析太空飞行对蚕宝宝和它们后代的影响。这是首次中国航天器搭载由孩子们自己设计的实验,对中国航天科技的发展具有开创性意义。

我国还曾多次举行过太空美术展、航天体验营等多种航天科普活动。2013年6月21日,在中国科学技术馆举行了“航天科普大讲堂”系列活动启动仪式。2013年12月28日,“航天科普大讲堂”全国系列巡讲在上海科技馆举行,嫦娥3号探测器系统副总设计师张玉花、中国空间技术研究院研究员庞之浩以科普的方式向公众介绍了世界探月技术的进展。

飞向太空的航程教案范文第2篇

《飞向太空的航程》重点分析

1、“别了,不列颠尼亚”这一标题一语双关,体现了标题在新闻写作中作为“眼睛”的重要地位。那么,本文的标题“飞向太空的航程”又有何特色?

这是一种比喻性的说法。既实指“神舟”五号飞船发射的过程,也喻指中国的航天梦经过了几代人不懈的努力终于获得了成功的探索过程。平凡中见深刻,沉静中见热烈。

2、文章开头一段,除交代了时间、地点、人物、事件等新闻诸要素外,还有什么作用?

写“辉映的朝阳”“高耸云天的发射架”“乳白色的飞船”和“静候着一个举国关注的时刻的航天员──杨利伟”,寥寥数语,勾勒了一幅静谧的画面,渲染了发射前紧张而激动的场面,引人想像。

3、新闻报道中恰当地运用议论、抒情是本文写作的主要特色,请你找出几例,分析它们的作用。

深化主旨,揭示本质。如“这是人类航天史上一次不同凡响的发射,它标志着中国从此成为世界上第三个有能力依靠自己的力量将航天员送入太空的国家”,这样的议论使读者不仅看到了事实,而且还领悟到这一事实的重大现实意义。

激发读者的感情。如“为了这个飞天梦想,一个古老的民族已经等待了几百年,一代又一代的航天人已经努力了近半个世纪”“历史的脚步终于跨进了一个神圣的日子”“一个民族迎来了飞天梦圆的辉煌的时刻”,是议论,也是抒情,可谓晓之以理,动之以情,唤起大家思想情感上的共鸣,提高了文章的鼓舞性。

又如,“在这个金色的秋日,这一刻终于到来了。在万户的飞天尝试过了600多年后,又一个勇敢的中国人──杨利伟,向太空飞去”一句,把世界上第一个试图利用火箭飞行的人──万户和又一个勇敢的中国人──杨利伟并提,表现了古老的中华民族与生俱来的探索勇气和卓越的智慧;又在古今的对比中显现了现代人无比的喜悦和自豪感。

《飞向太空的航程》写作背景

2003年10月15日上午9时整,一艘中国的载人火箭,从酒泉的卫星发射中心顺利升空,经过21个小时、60万公里的绕行任务后,成功返回地球,降落在内蒙古大草原上。这个行动的圆满结束,向世人宣告了一个事实:继雄霸太空40年的美国、苏联之后,中国已经成为第三个太空科技国家。

神舟五号载人飞船成功发射与回收,终于圆了中华民族几千年的飞天梦。在“神五”载人飞船研制的浩大工程中,陕西多家航天科技单位做出了重要贡献。诸如飞船的火箭发动机由航天六院提供,飞船逃逸塔动力系统由航天四院研制,航天时代公司的电子设备则为“神五”提供了“眼睛和耳朵”……可以说,飞船的升天,可以说祖国的航天事业是千千万万献身航天科技事业的幕前幕后英雄集体智慧的结晶,正是他们共同铸就了共和国“神箭”,是他们共同托起了华夏“神舟”。

 

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飞向太空的航程教案范文第3篇

关键词:专业课教师;条件性知识;本体性知识;课程智慧;课堂智慧

中图分类号:G451.1 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)24-0022-02

一、航空电子课程的特点和教学对象的特点

我校是航空类院校,专业性强,涵盖面广,且航空电子和民用电子类产品差别很大。我校航空电子教师的主要教学对象是飞行技术专业的飞行学生和航空器维修电子专业方向的学生。对飞行技术专业的学生,主要是讲授机载通讯、导航、雷达、自动飞行控制系统以及显示与记录系统的功用、原理、组成和在飞行中的使用特点等。对航空器维修电子专业方向的学生,除要讲授和飞行学生相同的内容外,还必须讲授这些设备的故障特点和故障诊断技术以及故障排除方法等。

二、我校航空电子教师的学源结构特点

我校航空电子教师共有16人,其中毕业于北航、南航、西工大等航空类院校的9人,毕业于四川大学、电子科技大学等大学电子信息类专业的7人。其中,毕业于航空类院校的教师中只有3人是真正的电子类专业毕业的,其他则是自动控制、检测技术与仪器等相关专业毕业的,所以,这部分教师具有航空方面的知识,但缺少“电子”方向的相关知识。毕业于四川大学、电子科技大学电子信息类专业的教师具有“电子”方面的知识,但缺少“航空”方面的相关知识。即使是航空类院校电子信息类专业毕业的教师,缺乏对机载通讯、导航、雷达、自动飞行控制系统以及显示与记录系统的“全面”知识,更缺乏这些知识在飞行过程中的应用知识以及这些系统的故障诊断与排除的知识。所以,我校航空电子教师所学的知识和所要教的知识差距较大。和其他高等学校的教师一样,我校航空电子的老师在进入我校成为正式教师之前都没有经过教育学、心理学等专门知识的系统训练,对教育教学规律知之甚少。所以,航空电子专业课教师缺乏“师范”这一专业的知识。综上所述,航空电子专业课的教师必须解决“航空电子专业”和“师范”双专业的知识问题。

三、航空电子教师的知识体系及获取途径

航空电子专业课的教师,首先必须具备“教师”的“条件性知识”,同时还必须具备航空电子专业的“本体性知识”。光有知识还不够,还必须通过实践性环节将这些知识内化为教师的“智慧”,才能够合理利用条件性知识,传授给学生,完成教师“传道、授业、解惑”的使命。

1.航空电子专业课教师的本体性知识及获取途径。“本体性知识”是教师所授特定课程的学科知识,也即人们所熟知的专业知识。对行技术专业的学生而言,则具体落实到《民航飞机通讯、仪表、电气》和《航空电子设备》这两门课程上。在这两门课程中,老师应该具备的本体性知识包括各种仪表的功用、原理、组成和在飞行中的使用特点,机载主要通讯系统的功用、原理和使用情况,主要安全警告系统(气象雷达、空中交通警戒与防撞系统、地形警戒与防撞系统等)的功用、原理和触发警告的条件以及警告发生后机组应该采取的应急措施等。对航空器维修电子专业方向的学生而言,则具体落实到《导航原理与系统》、《通讯原理》、《自动飞行控制系统》、《雷达原理与机载气象雷达系统》等专业课。在这些课程的教学工作中,老师应该具备的本体性知识包括所提及的这四大系统以及各系统中各子系统的功用、原理、组成、信号格式、逻辑关系、各主要部件或电路的组成和原理。除了以上提及的本体性知识外,作为航空器维修电子专业方向航空电子专业课教师,还必须具备“以可靠性为中心”的维修指导思想的相关知识,还必须具备“视情维修”的理念以及在航空电子中通过“BITE”来实现航空电子“视情维修”的技术途径。此外,由于航空电子的飞速发展,目前,各设备之间都是通过“数据总线”来传递和交换信息的,所以,作为航空电子专业课的老师,“数据总线”技术也是其必须具备的本体性知识。为了获取这些本体性知识,吃透教材是最有效的途径。所以,查阅航空电子方向的期刊,了解航空电子方向的学术动态,听航空电子方向的学术报告,查阅国际民航组织关于航空电子的技术规范等,是获取航空电子专业本体性知识的有效途径。此外,航空电子的教师还必须知道国内、国际主干机型上(比如B737系列机型,A320系列机型)航空电子的配置情况和使用情况,所以,查阅主干机型飞机手册也是获取本体性知识的有效途径。此外,由于民航是一个国际性的行业,目前国际、国内关于运行的飞机以及飞机上所有设备的资料都是英文的,所以,关于航空领域的专业英语也是航空电子教师必备的主体性知识。

2.航空电子专业课教师的条件性知识。条件性知识是关于“怎样教”的知识,或者说是关于教育方法的知识,是关于“课堂”的知识。教师应用条件性知识,才能将自己的本体性知识最大限度地传授给学生,变成学生的个人知识。关于高等院校教师的条件性知识可以从高等学校教师岗前培训的四门课程(《高等学校教师职业道德概论》、《教育法教程》、《高等教育学》和《高等教育心理学》中学到很多,也可以在新教师岗前培训的过程中加以练习。但是,和本体性知识不同的是,本体性知识是可以通过“多看书”而获得的,而条件性知识更多的是需要教师通过观摩其他教师的教学活动而从中体会和感悟的。所以,获得条件性知识的最有效的途径是听课,特别是听优秀教师的课。但是,一定要记住,要以教师的身份去听课,而不是以学生的身份去听课。听课是新教师学习借鉴他人课堂教学优点,提高自己课堂教学水平,促进自身专业快速发展的重要途径。听课,特别是听老教师、经验丰富的教师的课,对新教师提升自己的条件性知识具有重要意义。当你以教师的身份去听其他教师的课时,最关注的应该是教学的智慧,课堂管理的技巧,与学生沟通和交流的技巧等内容,而不仅仅是知识本身。在听课的过程中,一定要注意老教师是如何突破教学难点、怎样抓住教学重点,怎样把控课堂,怎样“让学生跟着老师的思路走”,又是怎样在恰当的时候把时间还给学生,让学生独立思考和分析的。这些知识都是关于“课堂”的知识,如果你没有观摩,光凭在某本书里的文字描述你是无法理解的。作为飞行技术专业相关专业课的教师,还需要从飞行教员那里获取飞行理论与技术以及他们在实际的飞行过程中所遇到的各种特殊情况级处理措施等方面的知识,这些知识是在任何一本教材中都没有的。这些知识都不直接隶属于航空电子,但是有助于航空电子专业课教师给飞行技术专业的学生授课时提高教学质量,所以,我将其归纳为飞行技术专业航空电子专业课教师的条件性知识,而不是本体性知识。作为航空器维修电子专业方向的专业课教师,还需要从一线的航空维修技术人员那里获取他们在维修过程中遇到的典型故障案例,以及他们分析该故障的方式和方法,并听取他们排除故障过程中的心得和体会。这些知识都不直接隶属于航空电子,但是有助于航空电子专业课教师教航空器维修电子专业方向的学生时提高教学质量,所以,我将其归纳为航空器维修电子专业方向专业课教师的条件性知识,而不是本体性知识。

3.航空电子专业课教师“知识”到“智慧”的转变。从上面的分析中可以看出,获取航空电子专业课教师本体性知识最有效的途径是“多阅读”,获取航空电子专业课教师条件性知识最有效的途径是“多听课,和“多交流”。但是,通过这些途径获取的只是知识。这些知识如何运用,运用的效果如何,则必须通过实践性环节加以检验。在关于教学内容方面,教师(特别是新教师)最容易出现两种极端,一种是太简单,另一种太深奥。如果学生在听课的过程中,感觉课课堂学习索然无味,对掌握知识的切入点和着力点无从人手,作为教师,就应该反思自己的教学内容是否太简单了。如果学生在听课的过程中不断地摇头,显出一脸的困惑,作为教师,就应该反思自己的教学内容是否太深奥了。再反思造成教学内容太简单的根本原因是自己在航空电子方面的本体性知识缺乏。进一步反思自己是否在课前没有对教学内容进行充分的准备,对教材的内容是否缺乏深刻理解,对整个课程的体系的把握是否不到位。如果是,就应该在本体性知识方面加强,在备课方面下功夫。再反思造成教学内容太深奥的根本原因是自己对授课对象的特点缺乏了解。航空教师的授课对象是飞行技术专业或航空器维修专业的学生,他们所学的是航空电子设备在飞行中的应用,或者航空电子设备的维修理论与技术方面的知识。但是,某些教师在授课时会沿用他们读本科、硕士或博士期间教师授课的特点,针对某一个系统的某一个知识点讲的特别深入和细致,完全超出了应用类大学本科生的知识范畴和能力范围,学生听起课来会非常吃力,甚至很有意见,教学效果也就不太好。作为教师,在反思教学内容后,最好是自己设计和准备自己的课件,如果是从别人那里拷贝的课件,也必须对课件进行修改,使课件的内容和形式适合自己的教学风格和教学对象,在课件的恰当地方加上批注。反思一次,修改一次,经过多次的反思和修改之后,你就会发现,你拥有的不仅仅是知识本身,而是关于该课程的“智慧”了。如果你和别的教师教学内容都是一样的,但教学效果上出现了较大的差别,就应该反思自己的教学方法了。在教学方法方面,航空电子教师最容易犯的错误是感觉教学内容太多,生怕讲不完,所以就不停地讲,实施“填鸭式”教学方法,忽略了教学中要注重“提出问题,分析问题,解决问题”的教学环节,忽略了大学生分析问题和解决问题的能力,没有注意对学生的引导作用。所以,要反思自己的教学行为和教学方法。作为飞行技术专业课的教师,至少要到应该具有在飞机上或飞行模拟机上飞行的“实践性活动”,积累关行技术的实践性知识。最好是对国内国际的主干机型有过一段时间的飞行或模拟飞行的“实践性活动”,并在这些飞行或模拟飞行活动中练习通讯、导航、雷达、显示与记录系统,以及自动飞行控制系统等的使用情况,熟悉这些设备的使用程序,并将使用过程中自己的心得体会记录下来。只有这样,在给飞行技术专业的学生讲授相关内容时才会胸有成竹,具体而生动,从而提高自己的教学质量。作为航空器维修电子方向专业课的教师,还需要到维修一线去参加维修的实践活动,最好和维修一线的技术人员一起参与通讯、导航、雷达、显示与记录系统,以及自动飞行控制系统中的常见故障的维修实践活动。最好是从故障现象开始,和技术人员一起查阅技术资料,分析和讨论故障原因,制定故障排除方案,并最终排除故障。通过这样的实践性活动,教师能够对航空电子设备的维修理念,常用技术资料及查询方法,并在航空器维修电子专业的学生教授相关的内容时能够在需要维修案例和故障案例时自然而然地引出相关的内容。

航空电子教师,首先是一个教师,必须具备教师的条件性知识,航空电子教师又是专业课教师,又必须具备作为专业课教师的本体性知识,在具备了这些知识之后,航空电子教师还必须在自己的教学实践环节中加以应用,不断地进行教学反思,不断地审视自己的教学行为、教学决策和教学结果,及时地纠正自己的教学方法和教学行为上的偏差,形成自己对教学现象、教学问题的独立思考和创造性见解,提高自我觉察水平和教学监控能力。只有这样,才能够将自己的本体性知识转换为课程智慧,将自己的条件性知识转换为课堂智慧,从而实现自己从一个“教师”到“优秀教师”的转变。

参考资料:

[1]程勇,.教师实践性知识的定义、本质与表征形式[J].现代教育论丛,2009,(9).

[2]陈向明.实践性知识:教师专业发展的知识基础[J].北京大学教育评论,2003,(1).

[3]沈田颖.论教师实践性知识以其培养[J].改革与开放,2010,(6).

[4]董辉民,辛斌.关于高校青年教师教育培训的几点思考[J].沈阳航空工业学院学报,2006,(12),23(6).

[5]周君龙.为师“四到”[J].膏年教师,2006,(8).

飞向太空的航程教案范文第4篇

“黑马”费俊龙

在“神六”发射之前,谁将成为继杨利伟之后飞向太空的中国人,备受社会广泛关注。就在人们猜测“神五”首飞航天员梯队成员聂海胜、翟志刚可能性比较大时,却爆出了一匹“黑马”———从未在媒体露过面的费俊龙。与杨利伟等中国首批航天员一样,费俊龙此前也是一名飞行员。所不同的是费俊龙是其中为数不多的特级飞行员之一。丰富的飞行经验,为他日后成为航天员奠定了坚实的基础。“在‘神舟’五号飞船首飞训练时,他是进入强化训练的5名航天员之一。”提起这位战友,我国第一位登上太空的航天员杨利伟这样告诉记者。据杨利伟介绍,在此次入选的6位航天员梯队成员中,费俊龙比较活泼,是航校教员出身,在处理事情时协调能力很强,因此,他此次执行“神六”飞行任务担任指挥长。

费俊龙,1965年出生于江苏昆山阳澄湖畔巴城镇。1982年,高中毕业的费俊龙碰上了空军来校招收飞行员。他瞒着家里,悄悄地报名参加了飞行员体检。得知自己三代单传的孙子要去当飞行员,爷爷首先不同意。“周总理小小少年就离开家乡参加革命,我已经17岁了,能照顾好自己。”时隔20多年,费俊龙的父亲仍记得儿子当年说的这句话。

“既然选择了上天,那就要好好飞。”从军前父亲的嘱托,成了费俊龙的人生座右铭。2年后,他以全优的成绩从空军飞行学院毕业,正式成为一名空军飞行员。1992年7月,在驾机进行高空性能试飞时,突然发生了燃料不足的意外,他凭着高超的飞行技术冒险驾机飞回机场,飞机迫降后,油箱里的油已完全耗尽。过人的勇气、过硬的技术与冷静的头脑,使他在32岁那年成了一位年轻的空军特级飞行员。

飞向太空的航程教案范文第5篇

“黑马”费俊龙

在“神六”发射之前,谁将成为继杨利伟之后飞向太空的中国人,备受社会广泛关注。就在人们猜测“神五”首飞航天员梯队成员聂海胜、翟志刚可能性比较大时,却爆出了一匹“黑马”———从未在媒体露过面的费俊龙。与杨利伟等中国首批航天员一样,费俊龙此前也是一名飞行员。所不同的是费俊龙是其中为数不多的特级飞行员之一。丰富的飞行经验,为他日后成为航天员奠定了坚实的基础。“在‘神舟’五号飞船首飞训练时,他是进入强化训练的5名航天员之一。”提起这位战友,我国第一位登上太空的航天员杨利伟这样告诉记者。据杨利伟介绍,在此次入选的6位航天员梯队成员中,费俊龙比较活泼,是航校教员出身,在处理事情时协调能力很强,因此,他此次执行“神六”飞行任务担任指挥长。

费俊龙,1965年出生于江苏昆山阳澄湖畔巴城镇。1982年,高中毕业的费俊龙碰上了空军来校招收飞行员。他瞒着家里,悄悄地报名参加了飞行员体检。得知自己三代单传的孙子要去当飞行员,爷爷首先不同意。“小小少年就离开家乡参加革命,我已经17岁了,能照顾好自己。”时隔20多年,费俊龙的父亲仍记得儿子当年说的这句话。

“既然选择了上天,那就要好好飞。”从军前父亲的嘱托,成了费俊龙的人生座右铭。2年后,他以全优的成绩从空军飞行学院毕业,正式成为一名空军飞行员。1992年7月,在驾机进行高空性能试飞时,突然发生了燃料不足的意外,他凭着高超的飞行技术冒险驾机飞回机场,飞机迫降后,油箱里的油已完全耗尽。过人的勇气、过硬的技术与冷静的头脑,使他在32岁那年成了一位年轻的空军特级飞行员。

飞向太空的航程教案范文第6篇

“我是未来航天接班人”承载着太多太多我们可以期望着的未来……这是神州六号凯旋归来,记者捕捉的市民欢庆场景。为庆祝“神六”成功着陆,本刊特约新华社记者撰写“飞天的憧憬,飞天的梦”一文,介绍了航天员费俊龙、聂海胜为圆飞天之梦,种种鲜为人知的辛劳与超凡的磨砺。

费俊龙:进入太空的“中国龙”

费俊龙没有想到,名字里的“龙”与自己的命运竟如此相近。

他曾是中国空军特级飞行员;而现在,40岁的费俊龙成为了一名航天员,获得了乘坐神舟六号飞船实现太空之旅的机会。

1998年1月,费俊龙从1500多名优秀空军飞行员中脱颖而出,与杨利伟、聂海胜、翟志刚等人一起成为中国人民航天员大队的一员。

从基础理论学习到体质训练,从专业技术学习到航天环境耐力和适应性训练,从飞行程序与任务模拟训练到心理训练和救生与生存训练,费俊龙在每个训练项目上都获得了优异成绩。妻子王洁对丈夫的评价是:“都40岁的人了,还和准备中考的儿子一样,比着学。”

此次神舟六号飞行任务要求在太空进行多天飞行。费俊龙把近40万字的飞行手册熟记于心:一项项复杂的飞行程序、操作要领以及各种应急处置方案,全部做到了不查手册就能处置。

费俊龙的细腻与执著,令教员感到吃惊。教员曾在训练时出了一道题:导致某异常情况返回的故障模式有几种?教员准备的标准答案是5种,而费俊龙竟答了6种。检验结果,费俊龙是对的。

值得一提的是,这位优秀的航天员儿时的理想却是当一名专业画师。上小学时,对于绘画痴迷的他总背着一卷宣纸去上课。

这个理想在一次偶然的机会发生了转变。1982年,高中毕业的费俊龙碰上空军来学校招收飞行员。于是,他瞒着家里,悄悄报名参加了相关体检。

得知自己三代单传的孙子要去空军当飞行员,爷爷首先不同意。但费俊龙坚持自己的选择。“小小少年就离开家乡参加革命,我已经17了,能照顾好自己。”时隔20多年,费俊龙的父亲费长宝仍记得儿子当年说的这句话。

“既然选择了上天,那就要好好飞”――从军前父亲的嘱托成了费俊龙的座右铭。两年后,他以全优的成绩从空军飞行学院毕业,正式成为一名空军飞行员。担任飞行教员,他被评为全空军优秀飞行教员;担任飞行技术检查员,他将各种事故归类分析,编写了飞行事故调查报告。

1992年7月,费俊龙在驾机进行高空性能试飞时,突然发生了燃料不足的意外。凭着高超的飞行技术,他冒险飞回了机场。飞机迫降后,燃油已耗尽。

过人的勇气、过硬的技术与冷静的头脑,使他在32岁就成为了空军特级飞行员。

很长时间,费俊龙没有告诉父母自己真正的工作。有一次,母亲忍不住问他:“你现在到底做什么工作?”他笑着回答:“还是飞,不过要比在空军时飞得更高。”

聂海胜:从放牛娃到航天员

两年前的深秋,聂海胜在酒泉卫星发射中心的朝阳里,为中国首位进入太空的航天员杨利伟出征送行。两年后,同样的季节、同样的地方,情况却大不相同――这次由杨利伟为聂海胜送行。

“他们会比我飞得更好。”目送41岁的聂海胜和40岁的费俊龙两人飞向太空,杨利伟对新华社记者说。

“聂海胜平时话不多,但做事踏实,而且配合精神好。”杨利伟说,三年前航天员参加的沙漠生存训练中,聂海胜的吃苦精神让他至今难忘。

聂海胜出生在中国中部湖北省偏僻的乡村,并在那里生活了18年。他告诉记者,自己小时候曾是放牛娃,“在牛背上梦见过自己长出一双大大的翅膀,飞上了蓝天”。成为空军战斗机飞行员后,他以为梦已应验。没想到,真正圆梦的时刻刚刚到来。

这位航天员姐弟一共8人,他排行第六。虽然家境贫穷,但全家节衣缩食,坚持供这个从小喜好读书的孩子上学。聂海胜14岁时,由于父亲病逝、弟弟尚年幼,作为家中唯一男劳力的聂海胜,不得不辍学去挣钱贴补家用。

学校老师冒雨找到他的母亲,劝说:“这孩子成绩好,退学太可惜。大家搭把手,把困难度过去,可不要把孩子的前途耽误了。”

正在地里干活的聂海胜得知能重返校园,扑在母亲怀里痛哭了一场。从此,他更加刻苦,考上了县重点高中。考虑到聂家生活困难,学校给他每个月发放3元救济金。即便这样,聂海胜还得在假期外出打工,贴补家用和学费。

1984年,聂海胜终于有机会实现牛背上的梦想――他进入了空军飞行学院。但现实并不完全如梦想那样浪漫。1989年6月12日,聂海胜第一次驾驶战斗机单独飞行就面临了生死考验。在飞向4000多米高空时,飞机唯一一台发动机突然停止转动,机身急速下降。地面指挥员命令他紧急跳伞,但聂海胜一次次冒险尝试将飞机安全着陆。1000米,800米,600米……直到距地面只有四五百米,再不跳就会人机俱毁时,他才按下了开关跳伞救生。

事后查明,事故是由于发动机出现故障所致。为表彰聂海胜尽力挽救飞机的勇敢精神,部队为他记了三等功。

但是,高风险的飞行员岗位令聂海胜的妻子聂捷林时常提心吊胆。虽然给自己的女儿取名天翔,但她最初并不同意丈夫当航天员。但在聂海胜的坚持下,她最终还是让步了。“他那犟脾气,认准的事,十头牛也拉不回来。”

如今,聂捷林也成了一位航天人。她说,她的最大愿望就是把女儿培养成像丈夫这样对国家有用的人。

虽然聂海胜没有成为中国航天第一人,但两年前为杨利伟送行时的公开亮相,也令他一夜成名。

不过,神舟五号飞船的首飞航天员梯队成员,并不意味着能够顺理成章地拿到进入神舟六号飞船的“通行证”。用聂海胜的话说是“重新洗牌,大家站在同一条起跑线上,接受祖国的挑选”。

正当聂海胜训练进入关键时刻,2004年11月6日,远在故乡的母亲突发脑溢血。站在病床前,望着抚养了他们姐弟8人的慈母,聂海胜悲痛不已。然而,仅在家里侍候了母亲3天,他就匆匆赶回北京训练,留下妻子代尽孝道。

时钟拨到了北京时间2005年10月12日9时10分许,神舟六号飞船准确进入预定轨道。聂海胜――当年的放牛娃――终于触摸到了儿时牛背上的梦想,长出了一对翅膀,飞向太空,成了“飞天牛”。

杨利伟眼中的战友

航天员从整体上讲差异不大,因为我们都是从空军飞行员中选来的,背景和经历都差不多,有很多共性。当然,每个人都有自己的特点。

费俊龙比较活泼,他是航校教员出身,曾是空军特级飞行员,在处理事情时协调能力很强。

飞向太空的航程教案范文第7篇

自2011年退役全部航天飞机以来,美国向国际空间站运送宇航员一直在搭俄罗斯人的“便车”。根据2015年数据显示,NASA要花4.9亿美元购买“联盟”号飞船2017年的6张“船票”,即单张8200万美元。相比之下,2011年美国首次买俄罗斯“船票”的时候,单张是4300万美元,相当于翻了一倍!于是,NASA想把这些航天运输的日常任务“外包”给私人公司,好让 NASA 能把有限的经费都用在更加雄心勃勃的计划上。在NASA一系列商业航天运输项目后,已经有几家私企成长为可靠的承包商,可以毫不夸张地说,其中某些公司正在悄然改变世界航天运输产业的竞争版图。

美国航天工业的商业传统

美国的航天运输(含载人航天)始于冷战,但美国并没有走类似苏联倾全国之力的老路,而是通过商业合作,几乎把所有工作都“外包”给了商业公司。1958年10月7日,NASA的首位领导人基思・格莱南批准了美国载人航天计划,任务名为“水星计划”。当年12月29日,北美人航空工业公司被授权开发“小乔伊”火箭做测试飞行之用。次年1月,麦克唐纳飞机公司被选为制造“水星飞船”的主承包商。除了火箭和飞船这两个主体设备外,飞船的烧蚀热防护盾防护盾和“水星”飞船的追踪系统合同分别被交付给了通用电气公司和西电公司。这些公司通力合作,最终在1962年2月20日将宇航员约翰・戈林送入了太空。

被称为“奇迹”的“阿波罗”载人登月计划,奇迹的主要缔造者仍然是商业公司。登月计划中,有四个主要设备:指令舱、服务舱、登月艇和月球车,多家公司凭借各自的技术优势完成了这些设备的研发制造。其中北美航空工业公司依靠自己在“水星计划”中的表现,拿到了指令舱和服务舱的合同,负责将宇航员送到月球轨道而后再接回地球。而从月球轨道到月球这一段路需要的登月艇,则由格鲁门航空太空公司负责设计和建造。“阿波罗计划”后期使用的“月球漫游车”是一款4轮车,自1969年5月开始研制,由波音公司承包(通用汽车公司旗下的Delco公司作为次级承包商参与研制),研发费用共计3800万美元。

美国首个可供人类长期在宇宙空间驻留的空间站“天空实验室”,由于正处于“阿波罗计划”向“航天飞机”计划的过渡期,预算缩紧,所以负责空间站建立、控制系统和空间站运输任务的几家公司多是阿波罗计划的参与者,包括波音、北美航空、道格拉斯飞行器公司以及IBM,而制造成本也是一压再压。到1973年5月,在NASA和几家公司的合作下,用“阿波罗”计划剩余工料制造的空间站被命名为“天空实验室”,“土星”火箭将其发射到太空。当然,接棒“天空实验室”的“航天飞机计划”的研制方仍然是商业公司,这个人类首个可循环使用的太空运输工具由罗克韦尔完成。

到今天,国际空间站的美国部分仍然是商业公司的天下。在国际空间站的前身“自由空间站”计划时,NASA就宣布了与波音公司、通用电气公司和洛迪恩推进动力公司的合同。随着国际空间站的建造,越来越多诸如SpaceX这样的商业公司也随之加入。NASA的几乎所有项目都会面向美国各大航天技术公司公开招标:一般NASA会提前提出项目的基本需求,而后各公司会根据自己的技术能力制作出相应的标书,在NASA评估之后,选出最符合要求的企业,进一步敲定合同细节。

而一些所需投入较低的招标计划,甚至会引发全美的设计竞赛,不但公司甚至个人都会参加。以2008年12月16日NASA约翰逊航天中心公布的“牵牛星”月球着陆器概念设计合同招标草案为例,这份合同将确定“牵牛星”月球着陆器的需求,获胜的设计方案将在不同研发阶段获得160万美元到2000万美元之间的合同。这份标书,最终成为了全美“技术宅”和商业公司的设计盛宴,各种着陆模型让NASA应接不暇。

除了政策、资金的支持,NASA、美国空军对新兴商业航天企业进行了大量技术扶持与转移。NASA利用自身技术优势加强对SpaceX公司的技术指导,通过直接派驻技术人员和专利转让等方式帮助其发展和验证关键技术;NASA开放了“阿波罗”计划的部分技术支持新兴商业企业参与空间活动,如“猎鹰”系列火箭的“灰背隼”发动机采用了“阿波罗”计划登月舱下降级发动机的喷管;美国空军将夸贾林群岛的里根试验中心发射场、范登堡空军基地的SLC-40发射场提供给SpaceX公司用于发射“猎鹰”火箭。

太空法案协议:助力私企更上一层楼

为配合美国国家航天战略的调整,美国政府出台了一系列支持商业航天发展的具体规则和一揽子资助计划,主要包括太空法案协议(SAA)、商业载人航天与货物运输计划(C3P)、商业轨道运输服务(COTS)、商业补给服务(CRS)、商业载人航天方案(CCDev)和商业载人一体化能力计划(CCiCap)等。

太空法案协议(SAA)是NASA在国家航空航天法案中提出的一种关于航天合同授予方式的法律协议。该协议鼓励创新,以降低NASA微观管理上的繁琐程序,从而大幅节约成本。该政策的出台为SpaceX公司等新兴航天企业带来了福音,通过这项协议,NASA将数百万美元的资金集中到这些公司。由此,SpaceX公司跳出了纯商业环境的运作模式,快速成长壮大。但资金并不是SpaceX公司和其他新兴企业急需政府支持的唯一诉求,与NASA成为合作伙伴,对这些新兴企业吸引其他客户,以及华尔街和投资银行等传统投资方十分重要。NASA还帮助私有企业解决复杂的法规环境,这在未来对解决乘客安全问题十分重要。

商业轨道运输服务(COTS)计划、商业乘员发展(CCDev)计划均是这种类型的协议,它们通常并不受到联邦采办规则的制约。除了这两个协议,NASA还在商业航天运输能力(CSTC)计划达成了另外五项协议。

1.行星太空公司的“银色飞镖”升力体(由“加拿大之箭”运载火箭发射入轨)。

2.变形太空公司的可重复使用乘员运输载具(CXV)。

3.Spacehab公司的现有航天飞机改装的ARCTUS货运载具。

4.SpaceDev公司的“追梦者”升力体航天飞机。目前,该公司和相关项目已被内华达山脉公司收购。

5.星际服务国际公司的以俄罗斯现有技术制造的货运飞船。

所有3项太空法案,COTS、CSTC和CCDev都是含有对设计概念的开发、工程和测试,但CSTC协议与其他两项协议类型的重要不同在于NASA不向协议方提供资金支持。CSTC协议仅规定NASA将通过信息和设备共享,来增加与相关私企的合作,但这种规定并不意味着资金投入,双方(NASA和私企)在项目合作中需要各自承担费用负担。

商业载人航天与货物运输计划

继2004年《空间探索愿景》后,NASA开始采取实质性的行动来支持商业航天力量的发展。2005年,NASA制定了商业载人航天和货物运输计划,并专门成立了商业载人航天与货物运输计划办公室(C3PO)。该计划的任务是鼓励商业公司参与竞争,购买由这些公司提供的创新的、费用合理的国际空间站商业货物和乘员运输服务。

商业轨道运输服务计划

商业轨道运输服务是NASA用于向国际空间站运送航天员和货物的商业运输项目,旨在推动美国商业公司发展可靠的、投资少的近地轨道运输服务,营造商用航天运输市场环境,为政府和私人用户提供商业航天运输服务。该计划的最大特点是由NASA选定的商业公司研制航天器和运载器,并承担主要的研制费用,航天器和运载器归商业公司所有,NASA会随着需求的逐渐清晰签订任务合同。NASA帮助商业公司开发航天运输系统(包括技术和资金援助),并购买航天运输系统服务以支持国际空间站运行。该计划于2006年1月18日宣布,并成功地于2013年9月进行了满载货物的测试飞行。NASA已经提出,“2015年前后给国际空间站提供商业服务将是必要的。”

COTS是与商业补给服务(CRS)相关,但又相互独立的项目。COTS涉及运载器的开发,而CRS则涉及运输服务。COTS包含多个太空行动协议,而NASA则提供阶段性资金支持。COTS不包括具有约束力的合约。相反,CRS则涉及具有法律约束力的合同,这意味着供应商如果未能履行合同就要承担责任。商业乘员发展(CCDev)是一个专门针对开发人员的轮换服务的相关项目。它类似于COTS-D。这三个项目都由NASA的商业乘员和货物项目办公室(C3PO)管理运作。

NASA于2006年与SpaceX公司和火箭飞机奇石公司(RpK)签署协议,但后来又由于没有足够的资助资金,终止了与RpK公司的协议。NASA随后于2008年与轨道科学公司签署了协议。NASA于2008年12月分别向轨道科学公司和SpaceX公司授予对国际空间站的货运合同,这将用到他们公司各自开发的COTS货运飞船。

NASA关于COTS的最终报告认为,它是一个不合格的成功和未来的公私合作模式。相比NASA常用的基于“成本+”模式合同,如价值120亿美元的“猎户座”飞船合同,8亿美元的COTS投资是前所未有的高效,并诞生了“两款美国中型运载火箭和两款自动货运飞船”。不是采用官方运营的运载工具将补给送往国际空间站(ISS),NASA将向商业服务提供商支付5亿美元(低于一次航天飞机的飞行成本)资助其进行轨道运输的演示。与NASA任何先前项目不同,项目中的飞船是由商业公司自己所有,主要由其自投资金,并将服务于美国政府机构和商业客户。NASA将根据自己需求发放任务合同。

它需要更精确的入轨、对接和与其他飞船的靠泊,因此这比已有的商业航天运输更具挑战性。航天私企需要在以下几个特定的服务领域竞争:

能力水平A:外部未加压货物交付和处置

能力水平B:内部加压货物的运送和处理

能力水平C:内部加压货物的运送,返回和回收

能力水平D:运输人员(没有资金支持不资助,但构成了CCDev计划的基础)

项目起源

1990年代中期,NASA启动了一个名为“备用途径”的项目。而NASA只对该项目的初步研究进行了资助,这个项目使众多企业家相信,给国际空间站提供服务将成为一个重要的市场机遇。在载人轨道交通中止多年后,NASA得出观点:在自由市场中的私企能比政府官僚机构更高效且经济地发展和运作这样一个系统。时任NASA局长的米迦勒・格里芬表示,没有经济可承受的COTS,NASA将没有足够的剩余资金去实现太空探索愿景目标。

此外,如果这种服务模式在2010年底仍不可用,NASA将不得不考虑使用外国飞船的轨道运输服务,如俄罗斯联邦航天局的“联盟”号和“进步”号飞船,欧空局的自动运输飞行器(ATV)或日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的HTV飞船。NASA声称一旦COTS进行实施,它将不再购买俄罗斯的货运服务。2012年5月22日,NASA负责空间任务运营的副局长比尔・格斯登美尔证实,NASA已经不再从俄罗斯购买任何货物补给服务,将只依靠本国的CRS飞船――SpaceX公司的“龙”和轨道科学公司“天鹅座”;当然,个别特定载荷需要利用欧洲ATV和日本HTV的除外。

NASA预计2015年后对国际空间站的COTS是不可或缺的。NASA计划每年进行约5次发射,运输10吨货物。NASA局长认为,若COTS第1阶段证明是成功的,太空运输服务采购项目将可能扩大到轨道燃料补给站和月球运输。

第1轮

2006年5月,NASA挑选了6个进入半决赛的方案进行进一步评估。2006年8月18日,NASA探索系统任务理事会(ESMD)宣布,SpaceX公司和火箭飞机奇石公司(RpK)赢得了COTS第1阶段合同。NASA计划于2010年资助在太空行动协议中的获奖者。2006年11月8日,火箭飞机奇石公司和ATK公司宣布,后者将成为第1阶段的主要承包商。NASA于2007年9月终止了与火箭飞机奇石公司的COTS协议。NASA对该公司发出警告,称它未能在2007年7月31日之前筹集到足够的自有资金,于是就将COTS项目预算中剩余的1亿7500万美元授予其他公司。

第2轮

2007年6月18日,NASA分别与四家公司签署了不用清偿资金的太空行动协议。这些协议就包括无资金支持,但NASA同意与这些公司共同分享技术信息,帮助它们开发运载工具。

2007年10月22日,NASA对在第1阶段未发出的1亿7500万美元征询意见书。进入2007年11月最后期限的新竞标公司包括Spacehab、t/Space、安德鲁斯宇航、行星宇航和SpaceDev。2008年2月19日,第2阶段最终选定轨道科学公司的“天鹅座”飞船。NASA声称轨道科学公司要比波音公司的报价更低,并可用新的“金牛座”II中型运载火箭发射入轨,其他公司则被淘汰。按照原来5亿美元的太空行动协议,NASA在演示飞行阶段前还资助额外2亿8800万美元给两家公司。

项目结果

2013年11月,在SpaceX公司和轨道科学公司完成了设计、建造和发射一对新型火箭搭载的新型飞船之后,COTS项目圆满结束。NASA已经了COTS项目的历史自传,包括使用太空行动协议对项目发展的控制,以及对未来计划的教训等。

合同奖励

・奇石火箭飞机公司――最初被授予2亿700万美元合同;但其只收到3210万美元后,NASA在该公司未按期于2007年10月完成阶段性进展后就终止了合同。

・SpaceX公司――被授予2亿7800万美元合同;2011年,附加的阶段性成果使总合同总价值金额达到3亿9600万美元。 2012年5月22日,SpaceX公司的第2次COTS演示飞行测试完成了NASA与SpaceX公司达成的太空行动协议。3号“猎鹰”9火箭将“龙”C2 +飞船运送到国际空间站。在与国际空间站成功对接、靠泊和脱离后,飞船成功重新进入大气层,而后落入太平洋。

・轨道科学公司――在2008年2月COTS第2阶段竞标中被授予1亿7000万美元合同;2011,附加的阶段性成果将总合同金额提升到2亿8800万美元。2013年4月21日,“安塔瑞思”火箭首飞将模拟载荷送到低地球轨道(LEO)。2013年9月18日,“安塔瑞斯”火箭又成功将“天鹅座”飞船送入太空与国际空间站对接。

竞争者

2006年3月,超过20家私企组织提交了COTS投标书,其中有20家是公开披露。2007年11月21日,NASA又收到了7家机构的COTS投标书。

商业补给服务

商业补给服务(CRS)是由NASA于2008年~2016年授予以商业飞船向国际空间站运送货物和补给的一系列合同。首份CRS合同于2008签署,NASA向SpaceX公司授予价值16亿美元,共12次货运任务,向轨道科学公司授予价值19亿美元,共8次货运任务。任务期限至2016年。NASA于2015年通过与SpaceX公司签订3次附加补给合同,与轨道科学公司签订了1次附加补给合同,延长了第1阶段合同。第2阶段合同(CRS2)的征询建议书于2014年,第2阶段(CRS2)合同于2016年1月被授予轨道ATK、内华达山脉公司和SpaceX公司预计将于2019年-2024年实施。

SpaceX公司于2012年开始在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地的40号航天发射台,以“猎鹰”9号火箭发射的“龙”货运飞船进行补给任务。轨道科学公司于2013年开始在弗吉尼亚州瓦勒普岛的中大西洋区域航天发射场0A发射台,以“安塔瑞斯”火箭发射的“天鹅座”货运飞船进行补给任务。

历史

最早于1984年和1990年颁布的美国公共法律,要求NASA在实施航天发射任务中考虑商业产品或服务。在本世纪初,一些更具体的国会授权法案开始对服务于NASA的商业项目发展进行资助,首先是货运服务,而后是为国际空间站运送航天员。运载火箭与货运飞船均是根据NASA的COTS项目下签订的太空行动协议开发的。

SpaceX公司于2019年6月4日进行了首次搭载模拟版“龙”飞船的“猎鹰”9火箭的发射。而首次与NASA签订的合同内发射,COTS第1次模拟飞行于2010年12月8日进行,这次任务演示了“龙”飞船的多轨道机动能力,与地面指挥相互收发信号的能力,以及与NASA的跟踪和数据转发卫星系统的窄带通信系统联网的能力。2011年8月15日,SpaceX公司称NASA将COTS第2次和第3次模拟飞行任务合并,即若两次模拟飞行任务均演示成功的话,COTS第3次验证测试就直接开始。

2012年5月22日,COTS第2+次模拟飞行成功完成, 并向国际空间站运送了货物,而后于5月31日在太平洋着陆后被回收。2012年8月23日,NASA宣布SpaceX公司已经成功完成签署的太空行动协议,随即NASA认证SpaceX公司可以开始CRS合同规定内的航天发射。SpaceX公司于2012年10月开始首次CRS飞行。2013年9月23日,轨道科学公司完成了COTS认证,首次CRS任务于2014年1月9日开始。2014年初,NASA开始启动CRS第2阶段(CRS2)的正式流程。

第一阶段任务

商业再补给服务合同的第1阶段(CRS-1)运输飞行开始于2012年并计划一直延续到2019年第2阶段合同开始。

・SpaceX公司

首次CRS任务,即SpaceX公司的CRS-1,原本定在2012年10月8日00:35 UTC(世界标准时间)从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地40号发射台发射升空。这是12次计划中的首次再补给任务。CRS-1于2012年10月8日03:03:52 GMT(格林威治时间)并实现在轨运行,与空间站对接并保持到当月28日。“龙”飞船随后重返大气层并成功溅落在太平洋。SpaceX CRS -2,即该公司进行的第2次CRS任务也于2013年3月1日成功发射。 SpaceX CRS-3,即该公司进行的第3次CRS任务,原定于2014年3月30日发射,但由于其东部发射场的一个雷达设施着火而延迟发射。最终,这次任务于同年4月18日成功完成。SpaceX CRS-4,即该公司的第4次CRS任务,原定于2014年9月20日发射,但由于恶劣的天气条件而延迟;最终于2014年9月21日1:52EDT(0552 GMT)从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。

SpaceX CRS-5,即该公司的第5次CRS任务,原定于2014年12月9日发射,但因为“天鹅座”飞船CRS Orb-3发射任务失败导致需要重新调整货运清单,静态点火测试中发现的技术问题,美国公众假期和员工安排调度,以及12月β角期间,温度和操作限制会不利于“龙”飞船靠泊空间站。发射再次被推迟到2015年1月6日。在距发射窗口时间1分27秒时,由于与第二级矢量推力发动机的驱动问题,发射被取消。发射最终于2015年1月10日成功完成。

SpaceX CRS-6,即SpaceX公司的第6次CRS任务,于2015年4月14日20:10:41从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地成功发射。

SpaceX CRS-7,即SpaceX公司的第7次CRS任务,原计划于2015年6月28日从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射。但任务以失败告终,第一阶火箭上升中发生异常,导致整个火箭损失。

・轨道科学公司

2012年9月,轨道科学公司在大西洋中部区域的航天发射场发射台上展示了它的安塔尔斯火箭,为在同年11月初的火箭在发射台上的热试车测试做准备。该型火箭成功地在2013年4月21日发射了首个试验载荷。

2013年9月29日,轨道科学公司成功地实施了首个COTS演示任务。由于软件故障,这个进度延后了一周时间;这是由NASA授予的开始轨道商业再补给服务合同的一个前期项目。随后,接着是CRS-1和CRS -2任务。

2014年10月28日,轨道科学公司在NASA的沃洛普斯发射场进行的第3次再补给任务(CRS-3)以失败收场。这是首次使用“卡斯特”30XL上面级的“安塔瑞斯”火箭发射,由于在安全区内船只而推迟发射。第2次发射尝试遭遇到刚刚升空就爆炸的灾难。火箭内的载荷包括:航天员所需的食物和个人用品、零件、实验用品和行星资源公司制造的Arkyd飞行试验卫星。轨道科学公司决定暂停“安塔瑞斯”100系列火箭的使用,并加速研发新的推进器。“安塔瑞斯”230火箭将安装新造的俄制RD-181第一级火箭发动机,以提供更大的运载能力和高可靠性。

在此期间,轨道科学公司已经与联合发射联盟签约,以后者的“宇宙神”V于2015年底进行CRS-4的发射。更大的升级版“天鹅座”飞船也将在这次以及以后的任务中露面。公司计划2016年还用“宇宙神”V火箭发射第2艘“天鹅座”飞船。“天鹅座”飞船将承担2016年第1、2、4季度(CRS-5/6/7)的飞行任务。3次中两次将用“安塔瑞斯”230火箭,一次用“宇宙神”V火箭。选择推力更强劲的“宇宙神”V和“安塔瑞斯”230,搭配空间更大的升级版“天鹅座”飞船,将使轨道ATK公司实现CRS合同中规定的载荷。

2015年8月间,轨道ATK公司透露,他们得到了3次延长再补给项目的补充任务。这些补充任务将促使NASA继续对国际空间站进行补给服务,直到商业再补给服务第2阶段合同进入实施中。Orb-8E飞行任务已初步被定在2017年6月12日,Orb-9E和Orb-10E飞行任务目前还没有公开时间表,但预计在2017年和2018年之间进行。

第2阶段任务

第2阶段商业再补给服务(CRS-2)合同的定义和征集期开始于2014年,其结果于2016年1月14日宣布。CRS-2发射任务预计于2019年开始,并延续到至少2024年。

已知有5家公司向NASA提交了竞标方案,它们是:SpaceX公司、轨道ATK公司、波音公司、内华达山脉公司和洛马公司。原先预计于2015年4月公布的竞标结果拖延到9月,而最终结果到2016月1月14日才公布。

CRS 1的承包商轨道科学公司和SpaceX公司均提交了CRS 2方案。另外,波音公司、洛马公司和内华达山脉公司也都提交了CRS 2方案。其中,内华达山脉公司将使用货运版“追梦者”航天飞机,即:“追梦者货运系统”。这个运载器包括用于抬升和垃圾处理的附加可抛弃式货运模块;而波音公司的方案将使用它的CST-100载人太空船的货运版。洛马公司的方案是一种称为“木星”的货运系统,实际上是与“火星大气和挥发演化任务”(MAVEN)以及“朱诺”太空船类似。“木星”飞船还有一个重要用途是能够在近地轨道部署卫星,同时承担货运补给任务,显然外界对“木星”飞船充满了期待,毕竟传统的补给飞船并没有部署卫星的功能。新方案采用基于欧空局的自主货运飞船(ATV)的技术,包含一个直径4.4米的货运舱Exoliner。

合同授予

2016年1月14日,NASA宣布3家公司被授予平均最少6次的发射任务,它们是SpaceX公司、轨道ATK公司和内华达山脉公司。所有合同的最大潜在金额据透露达到140亿美元,但最小需求据信相当小。至于更详细的财务信息则处于保密状态。发射任务集中于2019年底至2024年。内华达山脉公司的方案包含它的“追梦者”航天飞机,这种航天器能水平着陆并能提供快速的卸载时间窗口,这对于科学实验非常重要。

商业乘员开发计划(CCDev)

商业乘员发展(CCDev)是一项多阶段航天技术发展计划,它由美国政府资助,由NASA商业乘员和货物计划办公室主管。该计划旨在刺激在低地球轨道运行的私人载人航天器的发展。NASA负责人类探索的副局长威廉・格斯坦迈耶在2012年说,最有可能选择留下一个竞争者向国际空间站运送宇航员。这种飞船预计将于2017年开始执行任务。在该计划的第1阶段,NASA于2010年向5家美国公司提供了5000万美元,旨在促进私人载人航天领域的研发。

2010年10月,NASACCDev第2阶段的项目征求建议书,有效期14个月。2011年4月,NASA宣布将奖励4家公司的CCDev 2方案,总金额近2亿7000万美元。2012年8月至2014年期间,NASA了的第3阶段太空行动协议,称为CCiCap。CCiCap之后是联邦采购条例(FAR)第15部分配套的CCtCap合同。CCtCap FAR合同构成了第4阶段和最后阶段授予给SpaceX公司和波音公司的合同。

项目需求:对商业乘员运载工具的关键需求包括:

・将4名宇航员和他们的器材送到国际空间站并返回地球。

・在紧急情况下提供有保障的乘员逃生措施。

・在紧急情况下作为24小时时间内的安全避难所。

・可在国际空间站停泊210天。航天飞机只能停泊最多12天。

项目概述

2009年12月,NASA对CCDev作出了如下项目描述:

商业乘员和货物项目的目标是实施美国太空探索政策,用政府投资带动、刺激商业航天产业;促进美国私人工业乘员和货物航天运输能力达到技术可靠、成本可承受的低地球轨道的项目演示,成本效益的低地球轨道,并建立一个政府部门和私营部门都有实用性的商业航天运输服务市场环境。

商业乘员和货物项目使用经济复苏法案资金刺激私营部门,以发展和展示载人航天能力。NASA下属的C3PO计划使用《2009年美国经济复苏与再投资法案(ARRA)》的授权资金支持私营部门发展具有实用性的商业载人航天服务的系统概念和能力。这些努力是在创建新型市场的同时,促进本行业的创业活动,增加工程、分析、设计和研究领域的就业机会并促进经济复苏的能力。

ARRA向太空探索的相关计划提供了4亿美元资金。这些金额中,5000万美元是用于开发商业乘员航天运输概念和能力的。这项计划被称为CCDev。该项目的目的是向可靠的商业公司提供发展系统概念、关键技术和最终会被用于商业乘员航天运输系统所需的资金支持。这项计划必须注明,在协议时间的范围内,技术领先且取得进展较大,较小的技术和乘员风险,以便加速发展其商业乘员航天运输概念。

CCDev的合同资金与传统航天工业承包商资金发展航天飞机、“阿波罗”飞船、“双子座”飞船和“水星计划”等项目的完全不同。合同明确是资助用于NASA专用领域的特定子系统的技术开发;所有其他系统的技术开发是由商业承包商资助。合同费用模式是固定价格+项目进展奖励。其中,NASA的贡献是不可或缺的。

第1阶段CCDev

在CCDev 第1阶段,NASA已经与几家掌握着载人航天技术和系统的公司达成了有资金资助的太空行动协议。最初,第1阶段资金金额是1亿5000万美元,其中大部分被由参议员理查德・谢尔比转到“星座”项目中。这五家公司计划于2010年底获得的53个里程碑式的交付业绩。

方案选定

NASA向以下5家公司拨付发展资金:

・蓝色起源公司――向创造性的“推动者”发射逃生系统和复合材料压力舱拨付370万美元。2011年2月,即完成第2次地面测试之时,蓝色起源公司已经完成了合同中设想的发射逃生系统所需的工作。他们也已经“完成了合同奖励所需达到的其他方面,以及复合材料压力舱中降低风险所需的工作”。

・波音公司――向2010年10月演示的CST-100飞船开发工作拨付1800万美元。NASA官方网站显示CST-100的所有目标都已达到。

・完美太空发展公司――向即插即用环境控制和生命支持系统(ECLSS)的空气再生系统(ARS)的工程开发部门拨付140万美元。2010年12月中旬,商业乘员运输空气再生系统完成测试,适用于多种不同商业载人航天器的生命支持系统,完美太空发展公司已经完成了合同中规定的所有工作。

・内华达山脉公司―― 向发展可重复使用、向低地球轨道运送货物或最多8名航天员的“追梦者”航天飞机拨付2000万美元。该公司已于2010年12月完成了合同中第4阶段和最后阶段――工程样品的结构测试工作。

・联合发射联盟――向为EELV运载火箭进行人类评级认证的急救检测系统(EDS)拨付670万美元。该公司于12月进行了EDS的演示测试。NASA官方网站显示所有里程碑指标已经完成。

第2阶段CCDev

NASA于2010年10月向工业界征集第2阶段商业船员发展方案。2011年4月18日,NASA向4家公司授予近2亿7000万美元的合同,开发在航天飞机时代结束后能取而代之的太空运输工具。同年8月,NASA公布了4家公司在CCDev 2项目中取得的载人飞船技术进步。2011年第2季度到2012年第2季度,项目获得了9-11项特定技术突破。在项目在,每家公司必须按时按进度完成工作,才能获得资金。

选定方案

获得第2阶段CCDev 2项目资助的公司如下:

・蓝色起源公司,2200万美元。蓝色起源公司的方案采用了基于双锥体鼻锥轨道飞行器的先进技术,包括发射逃生系统和可重新启动液氢/液氧发动机。蓝色起源公司完成了所有CCDev 2项目的技术突破。2014年11月,NASA宣布该公司有取得另外3项未经资助的技术突破,这就包括推进剂存储罐、BE-3发动机和推杆式逃生系统。

・内华达山脉公司,8000万美元。内华达山脉公司的方案采用了“追梦者”航天飞机的升级技术。与轨道科学公司的方案类似,“追梦者”也采用一种升力体设计。该公司还将让维珍银河公司帮其进行市场推广,还将使用后者的“白色骑士二号”运载飞机作为“追梦者”大气层测试中的投放平台。

・SpaceX公司,7500万美元。SpaceX公司的方案为“龙”飞船加装了“一体化发射中止系统设计”,这一设备比传统载人飞船使用的牵引塔方式更具理论优势。这一设备将成为SpaceX公司用于“龙”飞船用于轨机动和脱轨加力的“德拉科”机动系统一部分。SpaceX公司于2012年8月完成了CCDev 2的所有技术突破。

・波音公司,9230万美元。波音公司的方案进一步发展了CST-100飞船,超过NASA在CCDev 1项目中授予1800万美元需求的目标。该飞船将有人员和货物两种配置,并明确设计可由多个不同的火箭发射,并可重复使用10次。

NASA非资选定方案

・联合发射联盟提出了延长“宇宙神”V型运载火箭适人性评估的开发工作。虽然没有受到NASA资助,NASA却于2011年7月与该公司达成了非资太空行动协议,来共享“宇宙神”V的适人性评估信息。而“宇宙神”V火箭将是蓝色起源公司、波音公司和内华达山脉公司飞船方案的共同发射工具。联合发射联盟于2012年9月结束对CCDev 2项目所有技术的开发工作。

・ATK公司和(欧洲)阿斯特里姆公司提出基于“战神”I和“阿丽亚娜”5型火箭的“自由”号火箭。2011年9月13日,有报道称,NASA打算与ATK达成协议,进一步发展“自由”号火箭作为将人类送入太空的重型运载火箭。虽然NASA最终没有提供这项协议的资金,但预计NASA将会与开发公司共享技术。ATK公司于2012年8月完成了CCDev项目的所有技术工作。

・王剑钻石公司正在开发一款升级和现代化版的苏联时期太空船设计,并将用于太空轨道旅游。2011年10月26日,NASA宣布王剑钻石公司已经与该公司达成了太空行动协议,建立一个进一步开发该公司概念的低地球轨道航天员运输的合作框架。王剑钻石公司的CCDev项目概念是使用公司设计的3人载人飞船和中间级火箭,并将两者集成一体,用商用运载火箭发射。王剑钻石公司于2012年6月完成了CCDev项目的所有技术工作。

未选方案

在CCDev 2项目评估中,未被选定的方案如下:

・轨道科学公司的方案是一款称为“普罗米修斯”的升力体航天飞机,外形只有传统航天飞机的四分之一。这款垂直起飞、水平着陆的飞船将从经过适人性认证的“大力神”V火箭发射升空,返回时则降落到机场跑道。最初设计型号将搭载4人,但可增加到6人,或人货混装。除了轨道科学公司之外,本团队还包括诺斯罗普-格鲁曼公司,后者被指定制造这款飞船,联合发射联盟被指定提供运载火箭。维珍银河公司也确认将与轨道科学公司一道,参与到CCDev项目中。由于在CCDev 2项目中落选,轨道科学公司于2011年4月宣布他们将终止发展商业载人飞船上的工作。

・完美太空发展公司于2011年提出了商业载人运输-空气再生系统(CCTARS)的开发,为其商业载人运输项目的客户提供环境控制和生命支持系统的完整解决方案。

・变形太空公司提出了一款可用“大力神”V、“猎鹰”9和“金牛座”等一系列火箭发射入轨的可重复使用的8人载人/货运飞船。

・联合太空联盟提出了一个称为商业航天运输服务的计划,使用已退役的两部航天飞机――“奋进”号和“亚特兰蒂斯”号,从2013年到2017年,每年发射两次。

商业乘员综合能力

商业乘员综合能力(CCiCap)计划是商业乘员发展项目的第3阶段,最初被称为CCDev 3.这个阶段中,NASA需要完成了端对端设计的方案,这包括飞船、运载火箭、发射服务、地面和任务操作和复原。2011年9月,NASA了本项目的项目征询书草案。

美国政府原本打算让CCiCap项目使用一种与新的承包模式,之前的太空行动协议采取固定价格、以前期取得的技术突破为基础的合同。2011年10月,NASA原计划放弃使用太空行动协议,而使用更传统的联邦采办规则(FAR)来授予竞争合同。但几个月的新式合同模式策划期后,NASA于2011年12月中旬宣布,还将使用太空行动协议,这是因为2012年该项目的国会拨款遭到削减。NASA计划在商业运输服务认证阶段再使用FAR合同模式。2012年2月7日,最终项目征询书,截至日期2012年3月23日。

受资助的首份太空行动协议于2012年8月3日被授出,并于2013年8月15日被修订。CCiCap合同原计划于2014年8月完成。NASA希望促进发展美国这项能力,能够向低地球轨道(LEO)提供安全、可靠、低成本的载人运输服务。

选定方案

2012年8月3日,NASA公布了第3阶段CCDev项目的获胜方:

・内华达山脉公司,2亿1250万美元。该公司提出进一步发展“追梦者”/“大力神”V组合。

・SpaceX公司,4亿4000万美元。该公司提出进一步发展“龙”/“猎鹰”9组合。

・波音公司,4亿6000万美元。该公司提出进一步发展CST-100/“大力神”V组合。

通过可接受性审查的方案

ATK公司的“自由”号

安全性

NASA商业乘员项目的安全与任务保证部门认为,确保航天员安全地进入飞船并顺利返回地球是NASA完成空间探索任务目标的一个非常明确而现实的重要因子。为了强化其重要性,NASA与波音公司、SpaceX公司积极采取了各种预防措施以提高系统的安全性。

(1)为飞船配置发射逃逸系统,以确保航天员在发射和上升段出现意外情况时能够生存。因此,从分系统到系统集成再到任务操作,每个设计阶段都计入了比以往任何时候都更加严格的安全因素考量。

(2)波音和SpaceX公司建造了飞船模拟器和实体模型,设计团队参与其中并对安全性、实用性和生产等方面进行改进完善。如同以前的载人飞行项目一样,为在发射日顺利执行飞行任务,航天员在开展飞行任务前要进行大量训练。在实施首次商业载人飞行任务前,航天员将会针对每一个可能出现的任务场景进行演练。此外,航天员还完全介入到整个测试与评估过程,与波音和SpaceX公司的设计人员和工程师共同研究常规性和意外性任务场景。

在航天员看来,安全性已渗入到 NASA、波音和SpaceX公司目前开展的所有设计、研制、发射、飞行等各项工作中。NASA的航天员维克多・葛洛弗说到,“在任务控制中心,所有人都会讨论乘员的安全性、火箭与飞船的安全性以及任务的安全性。所以,在NASA的各个层面,安全性已成为目前所有工作不可分割的重要部分”。

(3)同时,NASA、波音和SpaceX公司还开展太空运输系统之外的安全性考量,并实施大量的实践操作以确保研发调整后的无意识性后果的发生。例如,NASA、美国空军、空军后备部队和国民警卫队近期在佛罗里达州海岸实施了一次商业乘员项目的首批航天员员救援演练。负责美国国防部为NASA实施救援保障工作的空军第45翼航天操作大队第3分队的詹森・哈夫中校说到,“从安全性角度来讲,演练操作可使警卫队救援团队能够更好地完善和提高其现有在飞船着陆意外情况下救援航天员的技术”。

这次演练完成了4次从C-17运输机上进行的空降场景救援。数天后,包括空军降落伞员和模拟航天员在内的同一救援团队,在NASA的休斯顿中性浮力实验室和兰利研究中心内对演练项目的其他内容进行实践操作。每次救援演练都针对回收操作所构建的不同场景和团队展开。例如,在佛罗里达州海岸,配置了数架飞机以及飞行员之间的通讯网链路,按飞船意外着陆和逃逸场景将控制人员和航天员散布在数英里的范围。对于这样的场景演练,将由现役空军人员扮演航天员,并使用与飞船尺寸相同的救生艇,由救援人员从水域上实施救援。

(4)其他场所的工作也在紧张有序地开展。在SpaceX公司总部,航天员在载人“龙”飞船模型内进行演练。NASA兰利研究中心,波音将“星际客车”飞船的测试部件投掷到巨大的水池中以对其应急着陆系统进行验证,随后的完善性测试工作是由波音技术人员与NASA技术人员和空军降落伞员共同攀爬到飞船上并将其稳定住,以便对航天员实施安全的救援。空军第45翼航天操作大队第3分队的克里斯・斯劳森少校说到,在NASA兰利研究中心获得的认知与经验有助于未来波音“星际客车”飞船救援保障设备的研制。

对于NASA,即使是采用简易、替代型飞船设施设备实施救援演练也非常耗时,因为这项工作要解决潜在的矛盾性问题,这对安全性问题的整个焦点性工作及其附属性细化工作都非常关键。NASA商业乘员项目地面与任务操作部门的蒂姆・奥布莱恩称,此类演练对于NASA和国防部的策略、技术和程序的研发以及飞行乘员与地面保障团队之间的通信协议实践与改进都是极其重要的。当空军后备队伞降救援人员从C-17飞船跳落并进行其动手能力实践时,在这些救援团队、模拟飞行航天员、救援飞机、控制中心之间要开展实时协调,以便实施一个安全救援场景。每次开展此类演练,都会从汲取经验教训并改进和提高相应的操作程序。

2015年7月10日,NASA宣布选拔出4名航天员参与未来的商业载人航天任务。这4名航天员将与波音公司和SpaceX公司的小组合作训练,以熟悉CST-100飞船和“龙”载人飞船的设计与操作。

NASA与波音公司和SpaceX公司的商业乘员运输能力合同均要求至少一次不少于一个航天员的载人飞行试验,以验证全面集成的火箭和飞船系统能够发射、入轨、与空间站进行对接、运行正常并最终安全返回。为满足这一要求,两个公司必须对航天员进行必要的训练,使他们熟悉商业飞船的操作。NASA也将参与该训练并评估其计划。

系统测试成功并获得NASA认证后,两个公司将轮流执行2到6次国际空间站乘员运送任务,每次任务将搭载4名NASA航天员及至少100千克的加压货物。白宫办公室科学与技术政策主任约翰・霍尔德伦称,此次选拔将帮助NASA继续推进奥巴马总统太空计划的实现,包括在美国本土的载人航天发射、创造高收入的就业机会,以及实现在21世纪30年代将航天员送往火星的目标。

选拔出的这4名航天员分别是罗伯特・本肯、埃里克・布欧、道格拉斯・赫尔利及苏尼塔・威廉姆斯。罗伯特・本肯是美国空军上校,在加州理工学院取得机械工程博士学位。他于2000年入选NASA航天员,曾执行两次航天飞机任务,共在太空飞行29天,共执行过超过37小时的出舱任务。本肯还曾任NASA航天员办公室主任。埃里克・布欧也是美国空军上校,在乔治亚理工学院取得电机工程硕士学位。他与本肯同期入选航天员,曾执行过两次航天飞机任务,太空飞行时间超过28天。布欧曾任航天员办公室副主任。道格拉斯・赫尔利是一名退役的美国海军上校,于杜兰大学取得土木工程学士学位。他于2000年入选航天员,曾执行过两次航天飞机任务,太空飞行时间超过28天。

2016年是NASA“商业乘员项目”及其工业界合作伙伴波音公司和SpaceX公司推动美国恢复载人航天的关键一年。两家公司计划在2016年实现以下目标:

波音公司CST-100/联合发射联盟“宇宙神”-5火箭

・降落伞试验:公司将使用全尺寸的飞船模型、降落伞和安全气囊进行测试,在任务末尾验证“星际飞机”的地面安全着陆机制。

飞向太空的航程教案范文第8篇

“714”工程启动了中国航空航天事业

1966年3月底4月初,国防科工委主持召开了一次极为秘密的会议,召集航天科学家、学者,经过20多天的讨论研究,提出了中国研制宇宙飞船的发展规划。在听取专门汇报后指出:我国在卫星研制的同时,宇宙飞船的研制工作也应该逐步开展起来。

1967年7月,中科院和七机部联合办公,对我国发展载人航天的途径和步骤作专题研究。

1968年4月,北京航天医学工程研究所成立,专门负责航天医学的综合研究工作。

1970年7月14日,我国将“东方红一号”人造地球卫星送上太空刚刚80余天,就圈阅了我国建造载人飞船的报告。载人飞船工程以批复报告的7月14日为代号,对外称之为“714”工程。“714”工程的启动,标志着我国航空航天事业的全面展开。

“714”工程启动后,除一个个技术难关亟待攻克外,最紧迫的莫过于航天员的选拔和培养。空军和航天医学工程研究所承担了首批航天员的选拔任务,并成立了专家组。专家们参考和借鉴美苏的一些经验,制定了一套严格的选拔标准。

10月,这支专家选拔队伍乘坐空军派出的专机出发了。在不到两个月的时间,他们跑遍了、、、四大空军的十多个飞行部队,蹲点考察百余处。

通过政治思想、飞行技术的审查和最初的体检,在大约1840名歼击机飞行员中,摸底后有215名符合初选条件,进行再次筛选,初选合格者还有88名,然后开始更加严格的复选。复选要进行详尽的临床医学和航天适应性检查。复选地点设在北京,由空军总医院、航天医学工程研究所与初选组共同组成复选组,下设处理日常工作和各项目检查安排的办公室、负责飞行员审查和政治思想的政工组、临床医学检查组、航天特殊因素项目检查的特殊因素耐力检查组、保证飞行员生活和医学监督的医务保障组。复选的队伍相对庞大,从空军机关、空军总医院的医务人员到航天医学工程研究所的科研人员共上百人。

航天员的选拔是在保密状态下进行的,就是参选的飞行员也不知道体检的真正意图。88名飞行员集中住在北京空军总医院一座封闭的小楼里,除了接受检查不准和外界接触,连与家人打电话通信都是被禁止的。多年后,当年参加选拔的方国俊回忆说,我们并不知道这个特殊的体检就是在选拔将来进入太空的宇航员,通知上说是为改装新型战斗机做体检。家人也不知道他到北京做什么,几个月没有消息,直到一个团的战友到总医院看病,无意中撞见了他,才知道他的去向。

前庭功能检查是最难的一关。选拔人员让小伙子们坐上用安―2飞机改装的失重飞机模拟太空中的失重飞行。飞机忽上忽下,又是盘旋又是翻滚,飞行员们不仅要经受失重的考验,还要经受起飞下降时超重考验。在几分钟的时间里一会儿身轻如燕,一会儿千钧压身,鼻塞、粘膜充血、眼睛产生黑视、耳鸣脑涨,其中滋味被当时参加体检的王德汉形容为“翻天覆地”和“翻江倒海”。虽然这些优秀的战斗机飞行员经受过多次特技飞行,有的照样会在这样的超失重交替进行的飞行中败下阵来,吐得七荤八素,面色苍白。

到所有项目检查完毕,空军总医院那座神秘的小楼里仅剩下33人了。就这33人也不是最后人选,他们还要经过众多评委参加的优中选优的最后一关定选。评委们又经过一个多月的反复斟酌和综合测定,最终敲定了19名预备航天员,对外称20名。

选拔工作刚刚结束,培训工作就紧锣密鼓地展开了。

1971年4月,中央军委在一次会议上研究航天员训练问题时,认为航天员训练不是个简单的问题,空军有丰富的飞行训练经验,决定航天员训练还是由空军负责。中共中央批准了这一方案。

5月15日,空军“宇航员训练筹备组”正式成立。

按照空军领导的意图,先把领导班子配备好,包括宇航员、警卫部队和保障人员,成立一个由500人组成的单位,预计通过半年准备,在1971年11月把选出来的宇航员进行集中开始训练。

正当航天员训练工作如火如荼展开之时,1971年9月13日发生了叛逃事件,航天员选拔的有关工作戛然而止。1971年10月,这批充满雄心壮志的中国首批航天员,还没投入到真正的训练,突然接到通知:任务暂时推迟,回原单位参加工作,并要求他们以党性保证,不对任何人包括家人提及这次选拔和整个训练计划。从此,“宇航训练筹备组”也随之解散。

首批航天员的训练“胎死腹中”,叛逃事件是直接原因,但根本原因还是国家经济实力难以承受。当时,从中央到地方就有颇多争议,最后由拍板定案:载人航天的事暂停一下,先处理好地球上的事,地球以外的事往后放一放。

首批选拔的航天员虽未跨进载人飞船,但那次选拔积累了经验,为20世纪90年代航天员的再次选拔打下了基础。

“863”计划再一次吹响

中国向太空进军的号角

1986年3月3日,中国四位老一辈科学家杨嘉墀、陈芳允、王大珩、王淦昌给中央写信,提出要跟踪世界先进水平,发展中国高技术的建议。

3月5日,邓小平看信后批示:“这个建议十分重要,请找专家和有关负责同志,提出意见,以凭决策。此事宜速决断,不可拖延。”

随即,中央组织了数百位专家经过广泛、全面和极为严格的科学和技术论证后,中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划(863计划)纲要》。从此,中国的高科技研究进入了一个新阶段。

由于四位科学家上书中央的时间和邓小平批示的时间都是在1986年3月,由此催生了这个高技术发展计划,通称为国家“863”计划。

“863”计划选取生物技术、航天技术、信息技术、自动化技术、能源技术和新材料等,作为我国今后发展高技术的重点,而航天技术领域在“863”计划中位列第二,故简称为“863-2”。

航天专家论证“863-2”目标时,普遍认为:我国航天技术已取得举世瞩目的成就,已形成了包括航天器系统、航天运载器系统、航天发射及回收系统和卫星运用系统等较为完善的航天工程体系,航天工程的研究、设计、试制、生产已达到了相当规模和水平,有些方面已进入世界先进行列,但在载人航天方面仍然是空白。因此,“863-2”的目标是为适应21世纪需要,研究发展可长期使用的空间站系统及大型运载火箭,研究发展天地往返运输系统,以增强我国航天技术实力,开发空间资源和发展空间科学与应用技术。

为此,在航天技术领域设立了两个主题项目:一是大型运载火箭和天地往返运输系统,二是载人空间站及其应用。

“863”计划的实施将中国中断了近20年的载人航天工程重新列入了国家计划,再一次吹响了中国向太空进军的号角。

1987年2月,“863”计划航天技术领域专家委员会宣告成立,两个主题项目也分别成立了专家组,并对发展我国载人航天技术的总体发展蓝图及具体途径进行全面论证和预先研究。

1988年10月,载人航天专家委员会召开会议,把总体发展蓝图集中到两个方案:一个是首先研制一种推力为15吨―20吨的大推力运载火箭,用来发射不带主动力的小型航天飞机和空间站;另一个是首先利用我国现有的“长征二号E”运载火箭进行适当改进后发射一次性使用的载人飞船,作为我国载人航天的第一步,之后再建立空间站。最后经反复论证,得出结论:中国载人航天应该从飞船起步,这样技术难度小,经费比较低,同时有成熟的运载火箭及回收经验,更适合中国的国情和实力。

1989年7月,“863-2”专家组完成了《大型运载火箭及天地运输系统可行性及概念研究综合报告》。

之后,中央专委又多次召开会议专题研究我国载人航天的发展问题。初步确定了我国载人航天分三步走的发展战略:

第一步,在2002年前,发射两艘无人飞船和一艘载人飞船,建成初步配套的实验性载人飞船工程,开展空间应用试验。

第二步,在第一艘载人飞船发射成功后,突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术,发射一个小型的空间实验室,解决一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。

第三步,建造空间站,解决大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

1992年9月21日,这又是一个应该载入中国航天史册的日子。这天上午,在中南海怀仁堂,中共中央总书记主持召开中共中央政治局十三届常委会第195次会议,专题审议我国发展载人航天问题。

会议听取了国防科工委和航空航天部的同志汇报载人航天论证工作的主要意见。载人航天工程可行性论证组组长王永志向中央领导汇报了载人飞船的具体实施方案。

党和国家领导人听后,非常兴奋,讨论也十分热烈。他们从国家荣誉、人民利益、民族振兴的高度,对发展我国载人航天工程给予了充分肯定。

最后,总书记说,发展载人航天,这是件大事,大家同意,我完全同意,要下决心搞。搞这个东西在政治、经济、科技、军事上都有意义,是综合国力的标志。

总书记还强调,要静静地、坚持不懈地、锲而不舍地去搞。除中央专委外,具体要有个班子,经常研究些大问题。要抓紧,抓而不紧等于不抓。多方面综合些实力,静悄悄地搞。今天我们就作这样一个决策,发展我们自己的载人航天。

这次中央会议之后,我国载人航天工程正式立项上马,载人飞船工程的研制任务立即着手实施,中国选拔航天员的序幕也再次被拉开。

中国终于有了自己的航天员

1999年11月20日,在中国航天活动的发源地――酒泉卫星发射中心,我国自行研制的第一艘载人航天试验飞船“神舟一号”顺利飞向太空。从此,中国载人航天工程成了世界关注的焦点,航天员也成了世人议论的热点。

中国再次选拔航天员是先从选拔航天教练员开始的。1993年,中俄双方签署协议,中方选派两名航天员教练赴加加林航天员培训中心学习,为今后中国航天员训练作准备。

根据此前中国选拔航天员的经验,经过几番严格的筛选,最后从空军歼击机飞行员中选拔出两人,送到俄罗斯培训。根据加加林航天中心的培训计划,培训一名航天员需要4年时间,而他们仅用了1年时间就完成了全部课程。学成回国后,这两人也加入到后来选拔的预备航天员队伍中。

在选拔航天员教练的同时,空军和国防科工委也开始了我国预备航天员的选拔工作。

北京航天医学工程研究所在广泛调查研究的基础上,制定了航天员入选的基本条件和医学选拔、心理、生理选拔的具体标准。这些基本条件包括:有坚定的意志和毅力,极强的献身精神和良好的心理品质,身高160―172厘米,体重55―70公斤,年龄25―35岁,歼击机、强击机飞行员,累计飞行时间600小时以上,大专以上学历,飞行成绩良好,无等级事故,无烟酒嗜好,最近三年体检均为甲类。

大体说来,航天员的选拔要经过五道关口。第一关是初期基本条件选拔关。这一关选拔相对于前一次选拔更为严格,遴选的范围也更大,各军区空军都在其中。根据选拔的基本条件,各单位上报了1506人的飞行员名单,重新调查后,确定886名飞行员参加初选。初选进行了半年时间,初步确定97人合格,经过专家仔细分析评定,最后只有60名飞行员被选到北京空军总医院住院检查。

第二关是临床医学检查,标准共有100多条,包括内科、外科、精神神经科、五官科等多个类别,要求十分苛刻。比如过敏性鼻炎、口齿不够清晰等这些在常人看来不算什么的小毛病,也会打破想成为一名航天员的梦想。

淘汰率最高的要属第三关――特殊功能检查,包括心理功能、特殊耐力和心理素质等几个方面。其中,航天环境因素耐力选拔是航天员选拔最具特色的项目。受检者在模拟太空低压缺氧的环境中,穿着特制的背心、戴上氧气面罩进入低压舱,身上布满了各种电极电线,舱内有按铃,当感到不适时,可主动按铃。在舱内还安装了摄像头和通话装置,便于外面工作人员观察。舱门关闭后,舱压从模仿5000米高空压力慢慢升至1万米高空压力,这时选拔人员会出现头痛恶心、血压下降、心率减缓等症状。此外,还有心肺功能检查、前庭功能检查、定位耐力检查、下体负压检查、头低位耐力检查、耳气压测定等许多项目。每一项检查对人的身体和心理都是一次不小的考验。

第四关是心理功能选拔关。航天员进行心理选拔是为了保证在所有候选人中选拔心理、智能均优秀的人才,使他们能在狭小、封闭和隔绝的环境中工作和生活,完成驾驶飞船和科学实验任务。心理方面的检查项目也有很多,主要是心理调查、心理访谈、情景模拟测试、个性心理测试、心理能力测试等。

经过层层筛选,最终有20名人选进入到第五关,也就是综合评审关。在这一关,选拔人员兵分几路对20名入围者进行严格的政审和家庭调查。比如,入围者的直系和旁系亲属曾经得过什么病,已经去世的死亡原因是什么,都要调查得清清楚楚。同时,入选飞行员的爱人和孩子也被接到北京,由专家对他们进行详尽的临床检查,并规定不让他们和飞行员在体检前见面。

根据检查结果和专家评审及方方面面的综合考虑,最终决定从20名入围者当中录取12人,加上前期出国培训的2名教练员,总共有14人有幸成为预备航天员。

1997年12月,经中央军委批准,中国人民航天员大队正式组建。从此,我国终于有了自己的航天员队伍。

千挑百选和千锤百炼

航天员队伍组建之始就是进入正规训练之时。

航天员训练中心坐落在北京西北郊。预备航天员进入训练中心后,便开始了紧张有序的严格训练。一般来说,一名职业航天员的训练时间为4年,分为四个阶段:

第一阶段,航天基础理论知识和相关基础课程训练阶段,大约需要1年时间,主要内容包括空气动力学、飞船设计原理、舱载系统等与航天技术有关的课程,天文学等与航天环境有关的课程,解剖生理学、航天医学、心理学等医学类课程,还有高等数学、力学基础、电工学、英语等一般性课程。

第二阶段,航天员专业技术训练阶段,大约20个月,是航天员训练中最繁重也是最关键的时期,包括航天环境适应性训练、飞船技术训练、安全保障装备技术训练、航天飞行日常生活和工作技能训练、空间试验技术训练等。

第三阶段,航天飞行任务模拟训练阶段,约需16个月。航天员需要在太空飞船模拟舱中进行完成各种空间任务的训练。

第四阶段,发射场发射准备阶段,约需1个月。

训练遵循由一般到特殊,由简单到复杂,由单项到综合这样一个循序渐进的过程。

航天员的训练大多是在航天员培训中心专用设备上进行的,有些科目则必须在野外和发射场进行。另外,他们还要定期进行飞行技术训练,驾驶战鹰翱翔在天空。

航天环境适应性训练,又称航天特殊技能训练,主要内容包括飞机抛物线飞行的失重训练,离心机上的超重耐力训练,平行秋千和转椅上的超重耐力训练,飞行模拟器训练,各种应急训练,锻炼检查各种器官功能,艰苦程度难以想象。

航天员训练的科目之多、难度之大是常人难以想象的。我们只能截取几个训练的片段增加点“身临其境”的感觉。

航天员训练中心有一间3层楼高的离心机室,里面装着亚洲最大的载人离心机训练器。离心机是一种巨大的旋转装置,有一条长达8米的旋转手臂,它的前端吊着一只椭圆形的封闭吊舱。航天员要在这里面进行50多个小时的加速度训练。

坐“电动秋千”的滋味也不好受。航天员要蒙上眼睛,在身上贴上电极传感器。随后,“电动秋千”就以15米的摆幅左右摆动。这种摆动,周期性地将人的血液一会儿送上大脑,一会儿甩到下肢,没有经过专门训练的人,一下子就可能把胃液喷出来。就是这些航天员,有的一坐上就恶心呕吐,好几天没有食欲。

航天员训练中心里还设有各种各样为使航天员适应太空环境而设置的模拟舱,低压舱就是其中的一种,主要是对航天员的低压缺氧耐力、高空减压病易感性和耳气压功能进行检查、试验和锻炼,提供一种模拟太空的物理环境。进入低压舱,如同站在喜玛拉雅山巅,而且忽上忽下,接着便是胸闷、头痛、恶心等不良生理反应接踵而来。

就是睡觉也是需要训练的。这话我们感到有点耸人听闻,可对于航天员来说也是一道必须逾越的关口。我们知道,在地球上,人们都是日出而作,日落而息,睡眠一般都安排在晚上。可在飞船上90分钟就环绕地球一圈,经历一个白天一个晚上,航天员的睡眠周期也必须随之改变,而且要做到随心所欲,经过特殊训练的航天员就能做到这一点。

在进行航天员选拔和训练的同时,我国“神舟”系列飞船已经成功进行了4次试验性发射。

1999年11月20日,我国第一艘载人航天试验飞船“神舟一号”首次叩响太空的大门。2001年1月10日,“神舟二号”飞船成功发射,并在太空巡游7天后顺利返回。2002年3月25日,“神舟三号”成功发射,并顺利返回。2002年12月30日,“神舟四号”被送上太空。每一次发射都不是简单的重复,都有着它特定的目的,每一次发射都意味着一个个技术难关被攻克,每一次发射也意味着中国距离载人飞向太空的日子的临近。

谁将成为中华飞天第一人呢?经专家组无记名投票,杨利伟、聂海胜、翟志刚分列前三名。2003年10月14日晚,三名候选人进行最后测试,以决出上天人选。可是,经过多项测试,三位航天员能力突出,技术过硬,难分伯仲。但有一项心理素质的测试,杨利伟渐渐占了上风,有幸成为驾驶“神舟五号”载人飞船的最终人选。

10月15日,中华民族千年企盼的这一天终于来了!

5时48分,杨利伟脚步轻盈地站在塔架电梯前,充满自信地与送行的战友道别,向前来送行的首长和科技人员挥手致意,像是游子远行依依惜别家乡父老,更像他此前每一次驾驭战机飞离大地翱翔蓝天,神态自若。

6时15分,杨利伟在返回舱状态确认单上郑重签上了自己的名字,然后投入发射前紧张的各项准备工作之中。

9时整,发射中心零号指挥员郭宝新果断下达了点火的口令。

隆隆巨响震撼大地,“神箭”拖着长长的火舌拔地而起,扶摇直上,直刺蓝天,托举着“神舟”飞船向茫茫苍穹飞驰而去。

9时42分,李继耐总指挥宣布:“飞船进入预定轨道,发射取得成功!”指挥大厅内,顿时一片欢腾。

在热烈的掌声中,总书记发表了热情洋溢的讲话。他说,我国载人航天事业取得了举世瞩目的成就,谱写了中华民族自强不息的壮丽诗篇。

10月16日6时23分,中国首飞航天员杨利伟乘坐“神舟五号”载人飞船从太空归来,平稳着陆于内蒙古中部草原。

飞向太空的航程教案范文第9篇

下午好!

神舟六号载人飞船的成功发射,是中华民族在攀登世界科技高峰征程上完成的又一伟大壮举,它标志着中华民族为人类探索太空的事业做出了新的重大贡献,它既鼓舞了全国人民为实现中华民族伟大复兴而奋斗的士气,也再次向世人证明:中国人民不但站起来了,而且正昂首阔步地前行!

今天我们有幸请来了中国载人航天航天员系统的总指挥兼总设计师*教授,他是我们的校友,现任中国载人航天工程航天员系统总指挥兼总设计师,同时,他还兼任中国空间科学学会理事,中国宇航学会理事,作为中国航天医学工程学科与航天飞行训练仿真技术方向学术带头人,负责并参与了中国载人航天工程研制的全过程。

大家都知道,神舟六号与神舟五号相比,进行了110余项技术改进,其中,对航天员系统的改进是其中的重要组成部分之一。*教授作为航天员系统的总指挥和总设计师,提出了借助模糊数学原理选拔航天员,并在研制航天员的个人装备和飞行过程中数据传输的有关设备,对航天员进行医学监督和医学保障,对飞船工程设计的医学要求等方面提出了许多改进方案,实践证明,神舟六号载人飞船为航天员创造了一个适于工作和生活的大气环境。

*教授现为我校兼职教授,我们真切的希望陈教授多回母校为同学们讲课、讲学、作报告。现在让我们以热烈的掌声欢迎*教授回来看望母校!

请学生代表为*教授献花!

飞向太空的航程教案范文第10篇

赫鲁晓夫支持科罗廖夫的观点,他们认为,苏联已经过渡到导弹和太空时代,进入到核武器时代,而常规武器,如飞机、舰船等已经落伍了。发生核战争时,飞机尚未起飞就被击毁,水面舰船来不及发动进攻就被炸沉了。潜艇依然享有某些优先权,因为它们可以携带弹道导弹进入到深海区域。国家领导人开始钟情于航天技术,尤其是军事用途。航天技术成为国家防空的一个主要组成部分。在航空工业领域也发生了一些事件,与此相呼应。例如,属于航空部所属机构(他们研制的巡航导弹主要用于海上作战)的佛拉基米尔・切洛梅(后被称为反舰导弹之父),就强烈要求自己的企业转轨,研制航天系统。

在这种背景下,苏联运载火箭专家、飞机设计师们展开了一场论战,这里面既有政治因素,也有技术因素。参加论战的有苏联运载火箭三巨头杨格尔、科罗廖夫和切洛梅,航空界的图波列夫等飞机设计师,中央空气流体动力研究院的院长斯特鲁明斯基。随着苏联解体,当时的论战内容逐渐解密,这里将这场论战的一些细节内容披露给大家,以飨读者。

弹道导弹与巡航导弹之争

早在1952年,鲍曼工学院M1教研室菲奥多谢耶夫教授举办了一场学术辩论。这个教研室负责培养弹道导弹方面的专家,科罗廖夫作为副教授,负责授课。当时切洛梅的设计局以第52厂作为基地,这块场地现在属于苏霍伊设计局。由于没有能够解决脉冲发动机存在的问题,使FAU-1导弹的仿制落空,最后也导致涡轮喷气发动机巡航导弹项目失败,这个设计局因此被解散。切洛梅留在菲奥多谢耶夫教研室担任教授,而科罗廖夫当时还在杨格尔的领导下担任第88研究所的型号总师,远没有今天这么出名。

当时辩论的主题是:在现代武器中,弹道导弹和巡航导弹哪一个具有优先权。切洛梅讲述了巡航导弹设计思想及相关技术,并且论证巡航导弹是武装力量的主要武器,其理由是廉价:造一枚弹道导弹所花费的人力物力可以制造出若干枚廉价的巡航导弹。战时可以采用蜂群式进攻方式将大量的巡航导弹投送到敌方区域,这些导弹可以使敌人的防空系统瘫痪,因为其数量明显超过弹道导弹。由于当时还没有出现反导系统概念,依靠高炮无法拦截巡航导弹,因此,巡航导弹是占有绝对优势的一种武器。

这种辩论不会得到任何结果,但很有意思。早在1952年,切洛梅就有理有据地提出了巡航导弹的使用思想,并且随后变成了有效的理论。他已经能够运用概率参数证明巡航导弹的作战优势,比如,防空系统击落导弹的比例、由于技术原因偏离轨迹的导弹数量等。后来的实战结果证实了他当时的推断。今天俄罗斯和美国的三位一体战略武器中,就包括带核弹头的战略巡航导弹、洲际弹道导弹。专家们认为,这些武器结合在一起,就可以保证核高压态势的基本稳定。

当然,那时候还没有这个术语,但切洛梅的观点清晰地捍卫了巡航导弹的地位,他认为,巡航导弹是永远值得信任的武器。就是这样一个一直宣传巡航导弹使用思想的人,突然转向弹道导弹,并且提出要研制强大的运载火箭和航天系统。

在那个年代里,这一切最终推动苏联航空部采取了特殊的发展方式:缩小航空规模,优先发展航天。中国也深受影响,在长达20年的时间里,航空工业内部的新机型号很少。但美国并没有按照这个方向走,所以在战斗机研制领域美国一直处于领先地位。

切洛梅身处航空部体制内,很快就成为火箭技术领域的三个突出的型号总师之一。当时,火箭技术已经不可遏制地成为苏联人民和政府的最爱。

科罗廖夫属于国防工业部管辖,他所在的第88研究所是在第8厂的厂址上建立的,这个厂也属于国防工业部。这个所是专门为科罗廖夫建立的科学跟踪基地。科罗廖夫一开始研制德国的FAU-2导弹,他的所有研究课题都与导弹和火箭有关。但后来他又开始研究民用的航天器,这给他带来了巨大的荣誉。他不仅是有人驾驶航天器的型号总师,也是苏联在这一领域的奠基人。

而弹道导弹这条线在米哈伊尔・库兹米奇・杨格尔的领导下继续开展。杨格尔与科罗廖夫分道扬镳后来到第聂伯彼得罗夫斯克,在那里组建了南方设计局。后来,主持设计SS-18洲际弹道导弹的费德罗维奇・乌特金接手了这个设计局分出来的军用部分,成立了自己的设计局。美国人称这部分人为“撒旦”(与北约赋予SS-18的绰号相同――编者注),他们曾经研制出许多原创性的武器方案,其中包括以铁路机动方式部署的陆基洲际弹道导弹。

在航空部内,切洛梅是国内第三位导弹和火箭的研制者。科罗廖夫研制出“7号弹”R-7,并且已经装备使用。这一型弹道导弹既可以军用,也可以作为卫星、飞船等航天器的运载火箭,公开发射。杨格尔主张采用密封井发射洲际弹道导弹。在空天技术方面,切洛梅与杨格尔之间的争论内容至今还没有解密。但杨哥尔主张的弹道导弹发射方式很简单:一次性发射装置,而且比同类武器的发射费用低很多。简单说,就是在地下打一个洞,在洞里放入巨大的卡盘和导弹,类似于导弹加卡盘的窖井。切洛梅认为,这种导弹发射一次就足够了,没有第二次――核战争一爆发,就意味着人类的毁灭。可以说,他的这种想法获得了最后胜利,基于这种思想,切洛梅研制出100号弹道导弹(UR-100,北约代号SS-11),这也是第一枚货真价实的核盾牌式弹道导弹,可以令苏联在任何军事冲途中保持稳固的地位。

在这一型导弹研制之前,赫鲁晓夫挥舞着拳头说:我们可以让任何敌人毁灭10次,但这只是虚张声势而已。当时苏联只装备了唯一一型洲际弹道导弹,核导弹盾牌就更谈不上了,这需要巨大的物质消耗。切洛梅提出的导弹系统可以大大减少导弹盾牌的建设费用,这使他获得的荣誉更进一步:成为这一领域的总设计师。为了研制相对廉价的弹道导弹,切洛梅做出了巨大的贡献,况且他还采用了非常规的设计思路。

科罗廖夫、杨格尔所研制的导弹和运载火箭也利用了航空技术,如在弹体上采用承力构件、圆形框段,并用金属蒙皮将这些构件包上。赫鲁晓夫的儿子谢尔盖・尼基托维奇就在切洛梅的设计局工作,切洛梅充分利用这一机会,获得了与赫鲁晓夫接近的机会,向赫鲁晓夫吹嘘米亚西谢夫设计局(现在称为赫鲁尼切夫工厂)的成就。当时弗拉基米尔・米哈伊洛维奇・米亚西谢夫(又译作米亚西舍夫)已经调到中央空气流体动力研究院任院长,切洛梅掌管了这家设计局,作为自己的一个分部,同时也获得了米亚西谢夫设计局所有设计和技术储备,可以同其他设计局竞争。

当时,米亚西谢夫已经研制成功了M-4(北约绰号“野牛”)4发战略轰炸机,正在研制M-50超声速战略轰炸机。M-4也是苏联第一型洲际远程战略轰炸机,图-16就是以M-4为基础研制的批生产型轰炸机。在研制M-50时,米亚西谢夫并没有采用传统的承力结构,而是使用了承力壁板。这些承力壁板毛坯先用化学铣加工,然后再进行机械加工,上面加入加强筋,成为飞机的主要承力结构。在机身和机翼内部填充了筒状夹层材料。加强筋解决强度问题,节约出来的空间用于装载燃油。这种被戏称为“夹心饼干”的夹层结构,是一种具有重要意义的结构方案,可以使飞机实现超远距离的飞行。

但是,由于当时航天和火箭领域的巨匠们“关闭了战略轰炸机的大门”,切洛梅转而利用了米亚西谢夫在M-50飞机研制中体现出的设计思想,研制出了两型导弹,并且发挥了历史性的作用。这就是 100号导弹UR-100和500号导弹UR-500。以UR-500为原型诞生了著名的“质子”号――俄罗斯最重的运载火箭。直至今日,科罗廖夫的7号和切洛梅的500号还是俄罗斯解决各种航天任务的主要运载火箭,包括向空间轨道运送航天员、货物等。世界上还没有任何其他运载火箭超过他们。

米亚西谢夫的“夹心饼干”式弹体结构及其他新颖有趣的技术方案,让切洛梅的导弹/火箭研制冲在了前面。但这些技术措施并非一蹴而就,一开始提出的这些建议,在当时是令人反感、超乎想象的。因此,军方人士不怀好意地嘲笑说:杨格尔在为我们工作,科罗廖夫在为塔斯社工作,而切洛梅在为抽水马桶工作……

这种毫不掩饰的言语暗示人们:科罗廖夫沉溺于航天系统的发射,这多少带有宣传的味道,但得到的结果与实际物质消耗不相称;切洛梅向世人证明,有能力将某个物体送入太空轨道,能够解决人在太空中的生理问题,所以将来也会将人送到那里,但这些成就无法与我们今天的生活现状相称。但是,没有航天技术的进步,人类的进步也无法想象。科罗廖夫的作用在于掌握了近地空间航天技术,所取得的成果巨大、引人注目。但是,在那个时代,人们谈论他的时候,很少有人能够从人类征服太空的角度去认知。

飞机与火箭之争

这样的转折对苏联乃至中国的航空工业产生了巨大的影响。为了回应这一事件,1959年秋天,苏联航空部召开了历史性的全体成员大会,这次会议只讨论一个主题:航空工业到底向哪个方向发展?需要靠近运载火箭这只独木舟,还是继续干自己航空分内的事。会议争论得很激烈,当时苏联航空界所有主要的总设计师、型号总师和学者都发表了自己的看法。

由于受到了来自国家领导人的政治压力,并且已经定下来发展运载火箭技术的调子,因此很多人已经开始站队。斯特鲁明斯基院士代表中央空气流体动力研究院发言。他附和了苏共中央和苏联政府的观点并且证实说:现在已经迎来了航空时代结束的时刻,即使没有结束,也只有民用航空会得以保留,因为一系列国民经济问题只能依靠航空去解决。至于军事用途,军用飞机已经在国防领域处于次要地位。排在前列的有地空导弹、弹道导弹和其他类型导弹,有人驾驶作战飞机将要被淘汰。

在这些发言中,安德烈・尼古拉耶维奇・图波列夫做出的判断英明而且理智。他走上讲台,开始发言。发言内容大概是这样的:年轻人!现在大气层还在,人们还要在大气层内飞行。所以希望你们能够珍惜大气层!不要害怕,航空是不朽的。航空永远会存在,你们不要害怕……

这次简短的发言如同醍醐灌顶,很多人瞬间清醒。航空部全体大会以后,没有再召开更高级别的其他会议。但苏联政府诞生了一个新的部门――通用机器部。除了原来国防工业部内负责地空导弹和火箭研制的厂所划归这个部以外,航空部内航天项目的研究人员和设计师都转到了这个部。其中包括:切洛梅及其设计局;第1研究所,即过去的凯尔迪什研究中心(研究液体喷气发动机);拉瓦什金设计局,他们放弃航空项目,转去研究解决进入外层空间问题,即所谓的探月火箭;还有其他一些研究机构。国防工业部内科罗廖夫领导的第88研究所及其一批工厂也转到这个部。新成立的这个部的第一任部长是阿方纳西耶夫。这样,苏联科学技术领域就诞生了一个特殊的研究方向――航天运载火箭领域。

据苏联专家分析,这项决定对苏联航空航天技术一体化的发展带来了巨大的损失。在全世界范围,欧洲、美国和其他大国,从事运载火箭系统研制的公司都隶属于航空系统。因此,两者之间存在着设计思想和技术上的相互交流,虽然在两个方向上奔跑,但沿着同一技术路线前进,彼此可以互相促进。正如前面所引用的一个例子:米亚西谢夫在航空领域取得的成就,帮助切洛梅研制出新型火箭,让他在竞争中超前。这种结合可以降低系统的研制费用,避免重复性的劳动。在苏联,同时成立了两个并行的强力工业部门,不仅存在着部委之间的行政壁垒,而且彼此孤立,独自奋斗。首先,存在着设备上的双重消耗,如工装夹具的制造、设计集体的组建、研制体系和试验基地的重复建立等。其次,在10年内相近领域知识之间将会形成一个彼此隔离的分水岭。

之所以会产生这样的分水岭,是由于航空部全体会议的召开,在国家领导层之间已经出现了相互矛盾的声音。比如,在航空部部长戴门蒂耶夫与苏共中央主管国防问题的书记乌斯季诺夫之间就出现了问题。他们之间彼此不睦,互不欣赏。戴门蒂耶夫希望尽快摆脱航空部内突然快速成长的航天嫩芽,比如切洛梅,大概这家伙没少折腾航空部部长。而乌斯季诺夫从国防工业系统起家,试图尽一切力量减轻科罗廖夫及其战友们的负担,毕竟这些人比航空系统与他更亲近,况且在他担任国防工业部长期间,正是他本人提出的基于弹道导弹/运载火箭的核盾牌的构想。这是他的宠儿,并且由此诞生了通用机器部。但所有这一切进展的并非一帆风顺。

登月计划的失败

虽然说切洛梅一开始粗制滥造了许多废品,但随后还是研制出一些精品,先是UR-100导弹,随后是UR-500导弹,并且开始着手研制UR-700型导弹。研制成功UR-500导弹后,切洛梅又以这型导弹作为运载火箭的原型机,开始进入航天领域。由于一个部内出现了两个总设计师科罗廖夫和切洛梅,他们之间必然存在竞争。正好当时全国都在响应“当之无愧地为苏维埃成立50周年献礼”的号召,苏联政府为此决定开展“登月计划”。

科罗廖夫研制的是大推力的N-1运载火箭,但从一开始就掺入了恶劣的意识形态思想。他们采用了大推力的液体火箭发动机,但从技术角度很难实现。科罗廖夫提出,在火箭上捆绑40台库兹涅佐夫研制的发动机,并且寄希望于通过调节发动机推力来保证火箭所需要的横向操纵力矩。但由于存在工程误差,这种调节方式无法保证火箭操纵过程的均匀性,而且还在结构上产生了不对称载荷,需要进行结构加强。这进一步减少了火箭的有效载荷。

这些载荷已经事先计算好,他们正好可以保证飞船登上月球、着陆并返回地球。此时,设计师们又决定直接将飞船送入月球轨道,这就需要运载火箭能够举起更大重量的有效载荷。美国也有类似的“阿波罗”登月计划,他们研究了登月舱与主船的分离技术,从月球轨道上出发,登上月球,然后离开月球,再与主船对接,然后返回地球。这种技术方案看似十分繁琐,但实践证明,这在当时――20世纪60年代是唯一可行的方案。

N-1方案没有走成。在N-1火箭发射试验时出现过几次爆炸,并且毁坏了相当昂贵的发射装置。即使在科罗廖夫去世后,他的继任者米申仍然试图完成这项计划。

切洛梅则沿着另外一条技术路线前进。他以UR-500为原型机,希望通过增加发动机的数量研制出UR-700型火箭,这一型火箭的运载能力与美国的“土星”-5重型运载火箭相当,后者可以保证“阿波罗”登月计划所需要的全部有效装载。但UR-700火箭无法直接飞向月球,需要围绕月球飞行。因此,切洛梅也开始研制登月舱,它可以在飞船围绕月球飞行时将航天员送到月球表面上。当时计划在1967年11月――十月革命50周年时完成方案,发射飞船升空,向全国人民献礼。科罗廖夫团队和切洛梅团队在通用机器部内部进行竞争,这个部的研制工作受到乌斯季诺夫强烈的政治影响。

这时候,切洛梅的主要支持者――赫鲁晓夫已经被解除国家领导人的职务,乌斯季诺夫立刻重新审视整个航天技术线。赫鲁晓夫的儿子谢尔盖也被赶出了切洛梅设计局,当时国家成立了若干个委员会,审查这个设计局的各项工作。登月飞船委员会主席由鲍里斯・尼古拉耶维奇・彼得罗夫院士担任。这个委员会负责审查运载火箭问题。

乌斯季诺夫说:国家不可能同时开展两个像科罗廖夫和切洛梅这样昂贵的研制计划,需要放弃一个。他自然希望保留科罗廖夫的N-1项目,但这个项目也不能在短时间内获得成功,这时候,正好美国已经实现了登月计划,形势对美国人有利,因此科罗廖夫和切洛梅的研制项目都关闭了。最终在登月计划上,苏联输给了美国。

最早提出的空间防御方案

早在赫鲁晓夫时代,切洛梅提出了两个空间防御设想:一个是研制卫星歼击机,这可以保证我们获得空间制空权;另外一个设想是研制卫星侦察机,支持海基巡航导弹作战。

切洛梅研制出几型反舰巡航导弹,但他们都有一个致命缺点:其射程受到雷达搜索距离的限制。也就是说,如果敌方舰船处于水平线以外,则任何大功率的雷达都无法发现目标,雷达只能在电磁波直射区域内探测目标。如果建立了卫星侦察系统,就拥有了监视全球海洋的能力,可以发现任何海洋作战区域内的舰船目标。巡航导弹从卫星处获得了外部目标指示后,从潜艇或水面舰船上发射,就可以打击处于直视区域以外的目标。

专家们认为,这个想法切合实际,技术上容易理解。它把分散的军事力量封闭起来,形成一个统一的系统。依靠这个系统,苏联就可以在广阔的海洋上采取军事行动。这套系统在苏联时期就已经建立并投入了作战使用。按照这一思想,苏联曾经建立起SPRN系统,即核导弹攻击预警系统,天上的卫星可以确定监视敌人弹道导弹的发射位置,不管是地基发射,还是从潜艇上发射,都可以确定其发射位置。

至于卫星歼击机概念,很多人无法理解其内涵。原因是歼击机首先需要进入到空间基本轨道内,搜索并发现目标后,通过加速或减速机动转到目标轨道内,然后接近目标并消灭它。这不同于导弹攻击,导弹需要与目标轨迹交叉后才能击落它,而这种方法需要将飞船停靠在空间站,然后使卫星失去工作能力,这是今天广泛采用的方法。人们之所以不理解卫星歼击机概念,是因为敌人很容易“找到”卫星歼击机的中间轨道,使用反击措施对抗卫星歼击机。不管怎么说,这种系统也曾经研制过。

俄罗斯航空系统研究院院长费多索夫回忆说:

“当时,我们院也受到了这些航天运载火箭的影响。当我担任副院长时,正是空间飞行研究最炙热的时候,切洛梅不仅积极参与其中,而且积极推动各种想法的实现,再加上赫鲁晓夫的支持,我们这个航空武器系统的主要研制机构,鬼使神差地研制起卫星歼击机来。我们所还在某种程度上参与了海基巡航导弹和卫星侦察机的研制,还有卫星控制技术的研究。这种系统还被冠以切洛梅卫星歼击机控制系统的名称。

“在院里,以从事反导武器研究的我们室为班底,还有托普切夫领导的第4实验室的部分人员,共同组建了一个设计集体,从事航天项目的研究。我正好从事过导弹研究,接受过这种思潮的影响,而且挂着副院长的头衔,自然想尽一切办法推动这一方向的研究。由于我是鲍曼工学院的毕业生,还是研究生,与切洛梅的私交很好,而且当时他还在航空部内,所以我们第2研究所很快就争取到这方面的研究课题。当切洛梅及其部下转到通用机器部以后,航空部开始清醒地认识到这种盲目的航天热带来的危害,开始回到‘大气层’,大部分外太空的研究项目逐渐走向衰亡。

飞向太空的航程教案范文第11篇

对于河南经贸职业学院(以下简称河南经贸)飞行技术专业三年级学生陈宇(化名)来说,这个暑假变得格外煎熬。

如果按照正常的教学进度,2016年7月,他应该到某通用航空实训基地接受为期一年的飞行技术训练,之后做一名通用航空飞行员。而现在,这个梦想已经破灭。

因为在二年级要结束的时候,他所在的河南经贸与辽宁天业民用航空培训服务有限公司(以下简称辽宁天业)的合作出现了问题――按照2014年5月双方签订的《校企合作办学协议》,以及2015年12月辽宁天业与学生签订的《推荐就业协议书》,这家公司应该在第三学年安排学生到中国民航认可的通用航空培训机构进行为期一年的飞行技术训练,训练结束后推荐学生到国内的通用航空公司就业,但现在拒绝履行协议内容。

包括陈宇在内的两个年级共20多名学生,不得不就此终止飞行技术专业的学习,另谋出路――转专业或者干脆退学。

他们的飞行梦,就这样折翼了。

连一张发动机的挂图都没有

“学院开设飞行技术专业,前两年在校学习理论知识,第三年到中国民航总局认可的飞行学校进行飞行训练。并且保证安置上岗率在95%以上。”河南经贸2014年的“招飞”简章上写道。

正是这些条件吸引了陈宇的父亲,让他觉得“做通用航空飞行员”是一个大有前途的职业。

然而他不知道的是,飞行技术专业对办学实力的要求非常高,包括南京航空航天大学、北京航空航天大学飞行学院、中国民航学院在内的一些老牌民航院校都不得不借助国外的飞行培训机构完成对学生的飞行训练。

而于2014年开设飞行技术专业的河南经贸,直到两年后的今天,仍然没有一位通用航空领域的专家,没有一名专业教师,甚至连一张飞机发动机的挂图都没有。

“学校什么条件都没有,为什么要开设这个专业?”陈宇的父亲曾这样质问河南经贸的管理者。

河南经贸教务处处长成光琳在接受《t望东方周刊》采访时表示,当时学校之所以开设飞行技术专业,是基于通用航空领域将出现人才短缺的判断。

2007年以后,国家不断释放出深化低空改革、开放低空限制的信号,学校以此判断航空产业将随之爆发。2013年3月,《郑州航空港经济综合实验区发展规划(2013~2015)》获批,航空经济成为地区发展中的热点。

但是,一位知情者向本刊记者透露,该校匆匆开设了飞行技术专业,与上级主管部门的要求有着莫大的关联。

“职业技术教育是直接面对市场、面对地方产业的教育类型。开设什么专业不仅要考虑市场的需求,还要考虑地方有没有相应的产业环境和产业基础。”一位从事职业技术教育研究30多年的专家告诉本刊记者。

上述专家认为,职业学校开设什么专业,不应该是校长说了算,也不应该是上级领导说了算,而是要多听听行业专家的意见,多听听企业的声音。

不同的办学模式

飞行技术专业属于教育部特控专业。

公开数据显示,截至2006年,中国具有民航飞行员培训资格的各类学校不足10所。北京理工大学珠海学院航空学院(以下简称北理珠航)院长杨佐告诉《t望东方周刊》,近几年每年都有七八所高校申报开设飞行技术专业,但没有一家通过审批。

成光琳说,河南经贸的飞行技术专业在2014年通过了河南省教育厅的审批,在教育部备案。本刊记者查阅资料发现,在河南经贸的官方表述中,这一专业的名称为定翼机/直升机驾驶技术,而其所有的对外宣传资料中则均表述为飞行技术专业。定翼机和直升机驾驶技术仅仅是飞行技术中的通用航空飞行技术,都属于专科层次的飞行员培养专业。

“做飞行技术培训一定要非常了解这个行业,才知道办学的过程中应该做什么,可以先做什么,暂时还不能做什么。”杨佐说。

北理珠航的做法是,一方面通过大改驾开展飞行员的职业教育。即学校每年按照普通大学生的招生程序,招收被各大航空公司淘汰、同时又达到北理珠航录取分数线的学生。之后,学生在北理珠航完成4年大学本科的专业理论学习,再到新疆天翔航空学院参加为期1年的飞行技术训练。

另一方面则是与辽宁天业进行校企合作办学。其合作模式是:辽宁天业负责招生和就业推荐;马来西亚的一家专业大学进行飞行技术训练,并颁发学历证明,而北理珠航只接受辽宁天业的委托,承担学生出国前的飞行理论培训和雅思培训,以及回国后为期半年的飞行理论培训。

“我们只是承接了辽宁天业的飞行技术理论和雅思培训业务。”杨佐解释说。

而河南经贸与辽宁天业的合作模式却恰恰相反。

在双方签订的校企合作办学协议中,本刊记者看到,河南经贸作为甲方,负责招生、办理录取手续、提供前两年的教学场地、颁发学历证书,并在第一学年完成大学基础课程的教学;辽宁天业作为合作的乙方,负责在第二学年完成飞行技术专业的理论课程教学,同时负责安排学生接受飞行技术训练、提供部分实训设备、收取飞行理论培训和就业推荐安置费。

要掏60万元实训费

其实,河南经贸的同学们早已隐约感觉飞行技术专业可能有问题。

该校学生李飞(化名)向《t望东方周刊》透露,前两年的飞行技术理论学习中,从未见过学校或者辽宁天业提供任何实训设备,教授飞行技术理论课的老师也多是没有教学经验的企业技术人员。而校企合作办学协议中双方承诺投资建设的飞行模拟实训室、微型飞行实训室和航空综合实训室,直到课程结束也没有见到。

“甚至飞机构造和航空发动机技术课程早就上完了,我们还没有见到一幅飞机发动机的挂图。”李飞说。

对此,成光琳解释说,“学生第三年都会进行上机训练,在此之前不是一定要有飞行模拟器的操作经验。”

但是谁也没想到,大家日思夜盼的第三年实训,终究没有到来。

本来辽宁天业应在2016年5月陆续安排同学们到实训基地接受飞行技术训练,却一直没有动静。

后来,学生多次向老师求证催问才了解到,辽宁天业不愿意按照当时合作办学协议的承诺,公费或者半公费地安排学生进行飞行技术训练。

如果学生要参加实训,只能选择自行支付60万元左右的训练费用。这令学生及家长都非常气愤。

成光琳的解释是,不是双方不愿意按照招生时的承诺走下去,而是通用航空行业的发展没有出现当初预期的火爆局面,人才需求没有那么多。

杨佐认为:一方面,虽然国家一直强调要放开低空限制,发展通用航空产业,但空域开放涉及的东西太复杂,在短时间内难有大突破;而从地方产业发展的角度来说,包括河南在内的整个北方地区的通用和民用航空行业发展相对滞后,并没有大量的人才需求。

因此,河南经贸面临的窘境是:由于用人需求没有出现预想中的紧俏局面,很多通用航空公司不愿意提前预支学生的培训费用,而辽宁天业也拒绝做学生的贷款担保人。

河南经贸一位内部人士对本刊记者透露,按照双方合作之初的设想,每年预计招生规模是50~70人。河南经贸2014年的“招飞”简章上确实写着,当年飞行技术专业的招生计划是75人。

现实却是,2014和2015年的招生情况都不太理想,两年共招了23名学生。

按照目前每个学生每学年向辽宁天业缴纳1.2万元的通用航空飞行理论培训及就业推荐安置费的标准计算,预期70人的招生规模,每年辽宁天业的此项收入就可以达到84万元。而目前两届23名学生的规模,辽宁天业每年只能拿到27.6万元的培训费用,不足预期收入的33%。

“教10个学生和教70个学生,辽宁天业都要支付给专业理论教师同样的工资,投入同样的办公费用。现在学生太少,企业的盈利空间就小了,甚至要赔钱,它自然就不干了。”该知情人士告诉本刊记者。

谁来补偿失去的两年

“出了这个事情谁来负责?孩子被耽误的两年怎么办?前段时间,我几乎每隔一天都要跑100多公里到学校来,要向学校讨个说法。”陈宇的父亲至今仍未平复心情。

2016年6月以来,飞行技术专业的学生家长们多次找河南经贸谈判。

本刊记者曾以学生家长的身份旁听了其中的一次谈判。

当时,河南经贸一位负责接待学生家长的管理者也承认,在专业设置之初,学校对通用航空行业的发展前景存在误判。专业开设之后,学校又对飞行技术专业的教学规律缺乏了解,直到事发前学校内部甚至没有一个人知道考取通用航空飞行驾照对学生的英语水平也有较高的要求。而在其后两年的教学过程中,学校也确实存在对辽宁天业负责的飞行技术理论教学质量把控不严的问题,“教学中存在的一些问题,我是最近听了学生们的反映才知道。”

上述管理者表示,事发后学校一直在积极与辽宁天业进行沟通,商量处理方案,同时也在寻找和考察新的通用航空飞行技术实训基地,“我们咨询了几个基地,也都称只能提供学生自费的飞行技术训练。”

“辽宁天业已经没有继续合作下去的可能,他们承诺退还每位学生两年共计2.4万元的培训费用。”成光琳告诉本刊记者。

前述管理者表示,如果学生有意愿,河南经贸承诺安排学生在校内转专业,也愿意在政策允许的范围内,帮助学生转校,但对于学生们被耽误的两年时间,则不会有其他赔偿。

尽管学校的处理方案很难让学生家长满意,但考虑到孩子们的时间耽误不起了,“而且明年能不能按时发毕业证,主动权还在人家学校手里。折腾了一圈,我们还是只能自认倒霉!”陈宇的父亲非常无奈。

最终,学生们只能选择妥协。

飞向太空的航程教案范文第12篇

作为最早实现载人航天的国家,俄罗斯早在上世纪90年代就已经开展了新一代载人飞船的研制工作。当时,设计于上世纪60年代的“联盟”飞船已经使用了30余年,期间虽然经过不断地功能拓展,性能有所提升,但毕竟设计较早,升级空间所剩无几,已经不能很好地适应载人航天领域的新要求。俄罗斯新一代飞船设计要求能够替换“联盟”飞船作为国际空间站的天地往返运输载具以及紧急救生飞船。由于国际空间站当时设计的常驻成员组人数为6人,因此新飞船的载员人数也从“联盟”飞船的3人提升到了6人。为了降低成本,还要求飞船的返回舱段具有可重复使用的能力。俄能源火箭航天集团根据这些要求设计了“快帆”(Kliper)飞船。返回舱段采用升力体布局,拥有两种构型:一种是纯升力体布局,再入时在大气层内可以进行有限的机动,最后利用降落伞减速着陆,这种构型主要作为空间站的紧急救生飞船来使用,发射后长期停靠在空间站上;另一种是升力体布局加上机翼,可在大气层内机动,返回载入之后像航天飞机一样滑翔降落在跑道上,这一构型主要用来实现天地往返运输任务。由于整个项目技术复杂,研制难度大,再加上缺乏资金,项目最终在2006年宣布失败,俄罗斯转而开发PPTS载人飞船。

PPTS飞船也被称作“罗斯”(Rus)号飞船,由能源火箭航天集团进行研制,也以替换“联盟”飞船为研制目标,既可以往返于地面与近地轨道,也可以支持月球以及载人深空探测,能够适应第二宇宙速度再入,载员数量4~6人。PPTS放弃了“联盟”飞船使用了半个世纪的“轨道-返回-服务”经典三舱布局,转而选择“返回舱-服务舱”两舱布局。飞船也不再采用钟形返回舱,而改用锥形,其直径达4.4米,远超“联盟”系列飞船的2.7米,舱内容积增加到17立方米,超过了“联盟”飞船轨道舱与返回舱容积的总和。由于PPTS飞船的返回舱要求能够重复使用,因此对于抗着陆冲击的要求比“联盟”飞船更为苛刻。为了减小着陆冲击,最初在返回模式上选择了动力下降模式,也就是不依靠降落伞,而是依靠返回舱的发动机减速。但这种方式需要返回舱携带动力减速所需的燃料,会压缩返回舱返回时可携带的载荷质量,最后设计人员决定将传统的伞降模式和动力下降模式结合起来,先通过降落伞减速并稳定姿态,在距地面一定高度时切断降落伞,利用发动机控制返回舱速度,最终着陆。为了进一步吸收着陆冲击,保证飞船在最后接地阶段的安全,设计人员不惜增加再入阶段的风险,直接在防热大底上安装活动舱盖,使4个安装在防热大底之后的折叠着陆缓冲支架可以伸出。

PPTS飞船的舱内布置、装饰也经过精心的工业设计,布局简洁清晰,配色干净舒适,设备先进现代,不再是俄罗斯之前载人飞船、空间站特有的那种粗犷、杂乱的风格,让人耳目一新。据说如此设计可以让航天员更加放松,不至于在枯燥的太空飞行中赶到疲惫。座舱内甚至设置了一个卫生间,堪称有史以来最为豪华的载人飞船了。

作为俄罗斯的老对手、冷战时期太空竞赛的最终胜利者美国,其新一代载人飞船的研发可以说是磕磕绊绊。2003年哥伦比亚号航天飞机失事之后,航天飞机安全性与运营成本的问题日益凸显,美国国内要求航天飞机退役的声音日益高涨。2004年,时任美国总统小布什提出了“新太空探索计划”,计划包括研制下一代航天器、重返月球乃至登陆火星。2006年,美国国家航空航天局(NASA)根据“新太空探索计划”制订了“重返月球”计划,后来更名为“星座计划”,主要描绘了本世纪美国探索月球的整体框架和目标,其核心是在月球上建立永久基地,并以此为跳板,为登陆火星乃至探索更遥远的太空做准备。作为这一计划重要的一环,“猎户座”载人飞船的研发被提上了日程。

按照“星座计划”的要求,“猎户座”载人飞船既可以执行近地轨道的天地往返运输任务,也可以执行有关月球、火星、小行星的深空任务,具有极高的任务弹性,但这也导致研发难度的加大。为了降低研发风险,“猎户座”飞船的研制方洛克希德马丁公司在飞船的总体布局上决定继续沿用经过“阿波罗”飞船验证过的成熟构型,即锥形指令舱(即俄罗斯和中国的载人飞船上的返回舱,命名方式不同)以及“指令-服务”两舱布局,但指令舱直径从“阿波罗”飞船的4米增加到了5米,近地轨道任务情况下最多可以搭乘6名航天员,正好是国际空间站一个远征组的人数,而在月球、深空探测任务中最多可以搭乘4名航天员。返回方式也回归传统的降落伞减速着陆,在最初的方案里还一改美国载人飞船海上回收的惯例,利用气囊减震陆上着陆回收,不过后期因为着陆缓冲气囊超重,最终改回了海上回收。

美国将近40年没有研发过载人飞船,因此“猎户座”飞船的研制过程中遇到了很多问题,然而对项目影响最大的问题却出现在研制工作之外。美国国会很多议员认为“星座计划”所提出的重返月球的目标不具有开拓性与划时代的意义,纯粹是花钱重复前人已经做过的事情。对于“星座计划”的不满加上当时全球金融危机对美国经济造成的严重打击,使得美国国会批准给美国国家航空航天局的预算日趋减少。但“星座计划”却是一个实打实的烧钱大户,随着计划的推进,资金需求越来越大。终于在2010年,奥巴马政府决定终止该计划,取而代之的是一个更加经济的新太空计划。在这个新计划中,来自“星座计划”的“猎户座”载人飞船经过美国国家航空航天局的争取得到了保留,但不再负责近地轨道天地往返运输任务,而专注于针对火星、小行星的深空载人任务。“星座计划”中用来发射月球登陆器的“战神”五号也摇身一变作为太空发射系统(SLS)继续研发,日后将负责“猎户座”飞船的发射。而近地轨道的任务则通过商业乘员运输能力(CCtCap)计划承包给近几年兴起的商业航天公司。

2013年11月,美国国家航空航天局了商业乘员运输能力计划征求建议书,希望在2014年9月前签订一份或多份CCtCap合同,在2017年底前恢复从美国本土将航天员送往国际空间站的能力。2014年9月份,美国国家航空航天局宣布波音公司的CST-100载人飞船与SpaceX公司的Dragon V2载人飞船赢得合同,两家公司将在4年内执行共8次前往国际空间站的任务,每家公司至少执行两次任务,每次任务至少要搭乘4名航天员。CST-100飞船也采用锥形指令舱,其大小介于阿波罗飞船与猎户座飞船之间,最多可以搭乘6名宇航员,飞船的动力与能源由指令舱后的圆柱形服务舱提供。Dragon V2飞船也拥有两个舱体,只不过动力与能源系统和座舱集成在一起构成可返回舱段,最多可乘坐7名航天员。可返回舱段后方的圆柱形舱段只是一个表面贴满太阳能电池板以及几片气动翼的非加压壳体,这一舱段内可以装载载荷,这也让Dragon V2飞船成为目前新一代载人飞船中唯一能够装载非加压载荷的飞船,在一定程度上还原了航天飞机的货运功能。由于只是负责近地轨道运输任务,所以两型飞船不需要像PPTS与“猎户座”那样为适应第二宇宙速度再入进行有针对性的设计,进而大大降低了技术难度和生产成本。两型飞船都将采用降落伞减速着陆,不过Dragon V2飞船未来可能会试验动力减速着陆。

纵观美俄两国的新一代载人飞船,进度最快的就是美国的“猎户座”了。去年12月5日,“猎户座”飞船完成了首次太空飞行测试任务,这次任务在返回阶段模拟了未来“猎户座”在完成深空任务后高速再入大气层的过程,验证了飞船的防热系统在高速再入情况下的可靠性,第二次飞行试验目前定在2018年,将是“猎户座”首次由SLS火箭发射升空。如果一切顺利,首次载人飞行将在2021年实现。CST-100与Dragon V2也在按照各自公司制定的计划向前推进。而俄罗斯的PPTS飞船的未来还充满了未知数。鉴于俄罗斯当前的国内经济形势,最初制定的2015~2017年试验、2018年载人首飞的计划实现基本无望,具体要拖延多久,目前俄罗斯人自己都给不出答案。

美俄这几型新一代载人飞船虽然存在着各种各样的差异,但是却有很多的共同的特点。从总体布局看,均选择了大舱体直径两舱布局,简化了总体架构,提升了内部容积。从载重量上看,各型飞船最大载员人数较上一代载人飞船扩展了一倍,均达到了6~7人,基本达到了航天飞机的载员水平(航天飞机单次任务载员人数最多为8人,一般情况下都是6~7人),如减少载员人数,也可以携带大量货物,而且还具备了较强的下行货物运输能力(也就是从空间向地面运输载荷)。从经济性上看,都强调了可重复使用这一特点,以节省运行成本。

我国载人航天技术起步较晚,研制周期相对较长,以至于“神舟”飞船刚成熟定型,美俄两国的新一代载人飞船便已经完成了方案设计,甚至开始了原型飞船的制造与实验工作。按照我国载人航天规划,下一步将要建设空间站,开展大量空间应用试验,这就需要具备更强人员往返运输能力和载荷下行能力的天地往返运输飞船,进一步扩展空间站的应用领域和范围,增加空间站运营管理的灵活性和适应性。而我国载人深空探测的一些方案也已经开始研究,新飞船必将针对这些任务预留出升级空间。

飞向太空的航程教案范文第13篇

2013年6月26日,中国神舟十号载人飞船返回舱在内蒙古四子王旗主着陆场预定区域顺利着陆,聂海胜、张晓光、王亚平三名航天员逐一自主出舱,各人身体状况良好。

作为神十唯一一位女航天员,镜头前的王亚平一脸灿烂的笑容。她告诉记者,这一次飞行任务让她圆了两个儿时的梦想,一个是飞天梦,一个是教师梦。

“10年前杨利伟乘首飞,当时我23岁,刚到飞行部队两年,正准备为祖国飞行事业大展身手。那时候跟大家一起看直播,火箭升空那一刻,我脑子里闪过一个念头:我们有了自己的男航天员,那什么时候能有自己的女航天员呢?这念头只是一闪而过,没想到10年后我也能作为一名女航天员出征太空。”

神舟十号在太空中飞行了15天,三位航天员成功进驻天宫一号目标飞行器,完成飞船与天宫一号的自动和手控交会对接,并展开中国航天器绕飞交会试验以及航天医学实验和技术试验等一系列太空活动。

不仅如此,在距离地面300多公里的天宫一号里,王亚平还站上了中国的“最高讲台”,演绎了迄今为止人类历史上第二次太空授课,成为中国首位“太空老师”。

太空第一课

“同学们,你们好!”6月20日上午,一个温婉的女声从遥远的太空传来,通过广播、电视和网络传入千万个中小学课堂。扎着利落的马尾,穿着蓝色航天服的航天员王亚平挥手面对镜头打招呼,亲切甜美。

在离地球表面300公里的天宫一号讲台上,她为6000万学子演示了一堂生动的物理实验课:如何测量物体质量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球实验……凭借扎实的理论知识、过硬的操作水平、丰富的飞行经验和耐心的心理素质,神舟十号女航天员王亚平,站上了中国的“最高讲台”,成为中国首位“太空老师”。

然而,要讲好太空课堂并不容易。空间站位置狭小,站内布满精密仪器,在太空失重环境下任何一个操作都要格外小心。为了讲好40分钟的太空课,王亚平透露自己整整准备了半年时间。

“我们做了大量前期工作,比如说教具的准备,授课内容的准备,甚至对于课堂教学的一些心理知识的了解等等。针对同学们在课堂掌握的一些相关常识,挑选了非常有趣的小实验,在天空里能达到最好的演示效果。”王亚平说。

中国载人航天工程新闻发言人武平表示,本次科普教育活动是中国利用载人航天活动普及航天知识的一次尝试,希望通过开展此类科普教育活动进一步激发广大青少年对宇宙空间的向往、对学习科技知识的热情。

“水球实验太有意思了!”北京市工美附中的崔昂说起太空课堂赞叹不已。戴着小圆眼镜的他讲话头头是道:“亚平老师像魔术师一样操控太空中的水,水球实验体现了倒影成像的原理,水膜是一个凸透镜,在水球中加入气泡又成为了一个正成像……”

同班的孙思颖非常关注航天科技,经常看探秘宇宙的纪录片,这次的太空课堂她期待了很久。“其实,我们私下都称亚平老师为‘神女’,这堂太空物理课简单易懂,看见亚平老师我们都觉得很亲切。”

在大洋彼岸,王亚平作为太空教师的出现,也让曾经的美国宇航员、世界首位太空教师芭芭拉·摩根颇为兴奋。在她看来,“太空探索和教育一样重要,宇航员与教师做的实际上是同一件事——探索、发现、分享”。

2007年,芭芭拉·摩根搭乘“奋进”号航天飞机造访国际空间站,开展了世界首次天地视频连线的太空授课。根据美国人进行第一次“太空授课”以及中国学生的特点,王亚平这次的“太空授课”内容进行过很多次方案调整。授课时间也由美国的25分钟延长到40分钟。

在这次授课前,摩根写信给王亚平,提醒她记得遥望地球,并代表全球师生表达了祝愿。授课完成后,王亚平回信致谢,还说:“飞行期间,我经常会通过舷窗遥望我们美丽的家园。”

此次太空授课效果如何?其实,6月25日,已经对此作出了回答:“你们为全国中小学生举行的太空授课很有意义,据我了解有8万所学校6000万名学生参加了这次授课活动。”

圆梦太空

2013年6月11日,随着神州十号的发射,王亚平正式成为我国第二位上天女航天员。

然而,当一名飞行员却并不是王亚平小时候的梦想。那时,她希望自己能成为一名白衣天使,或是一名律师。她的老家在山东烟台福山区张格庄镇张格庄村,父母都是种地为生的农民,现在福山家中还有一些樱桃树,是家庭主要经济来源。懂事的王亚平从7、8岁的时候便开始帮家里干一些农活。

王亚平身体素质相当好,是“天生的体育能手”。她的小学体育老师王智兴对媒体表示,从三年级开始,她便开始参加校、区运动会,一直到高中从未间断,都是参加长跑项目。

与蓝天结缘来自于一次偶然的尝试。1996年底,济空招飞办招飞行员。在同学们的撺掇之下,王亚平抱着试试看的心理去参加了体检,没想到一路过关斩将,顺利地通过了学校、烟台市和济南的大体检,高考分数下来以后,就收到了录取通知书,幸运地成为了全国第七批37名女飞中的一员。就这样,1997年的8月份,带着美好的愿望,王亚平来到了空军长春飞行学院,开始了她的军旅生涯。

长春飞行学院的生活是艰苦的,入校的第一开,她就和大家一样,被迫剪去了心爱的长发留起了男孩式头发,之后的一年零八个月,她们除了学学课程 以外,每天都得进行体能训练和军事训练,还进行了拉练、游泳、跳伞等特殊的训练。

学习期间,她熟练掌握了4种机型的驾驶。招飞中心原主任程学哲回忆说,王亚平“聪明,非常聪明,而且活泼,要强,在各种模拟考试中体现出特别的聪慧和灵气”。1999年4月,在淘汰了七名同学以后,她们剩下的30名学员顺利地转入了哈尔滨第一飞行学院,开始了真正的飞行生涯。在初教机飞行团,18岁的王亚平得到试飞机会,当第一次在教员的带飞下飞上蓝天,俯瞰祖国大好河山的时候,她真正地体会到了作为一名女飞行员的骄傲。

经过了两年零四个月,王亚平以总成绩第二名的好成绩,从一飞院毕业生分配到航空兵某师某团。该团素有“女飞行员摇篮”之称,全国大多数女飞行员都集中在这里,先后涌现出了岳喜翠、刘晓莲、程晓健等一大批英模人物。王亚平一直以她们为榜样,努力学习飞行技术。

多年的努力,可以从她熠熠发光的履历上得以呈现:王亚平现为中国人民航天员大队四级航天员,少校军衔;曾任空军某师某团某飞行大队副大队长,安全飞行1600小时,被评为空军二级飞行员。2010年5月,正式成为我国第二批航天员;经过近三年的航天员训练,以优异成绩通过航天员专业技术综合考核,2013年4月,入选天宫一号与神舟十号载人飞行任务飞行乘组。2013年6月11日,随着神州十号的发射,王亚平正式成为我国第二位上天女航天员,成为“80后”女飞行员的杰出代表。

其实,早在去年“神九”发射前,王亚平便曾与刘洋一起成为媒体猜测的最可能上天的女航天员。然而,那一次,王亚平与“太空之旅”失之交臂。

在被问及是否为没能成为中国首位飞天的女航天员而感到遗憾时,她只是笑着摇摇头。中国第一个飞入太空的女航天员是特别令人向往的称号,但一个人的名字跟祖国的利益相比,实在太渺小了。

“去年神九发射那天中午,我们航天员大队的大队长带着我们备份乘组给他们壮行,大队长让我们每个人给他们送句祝福的话。我对乘组的3个人说:希望你们能平安回来。我还跟刘洋单独说了句话:你是我们女同志的骄傲。我希望你能带着我俩的梦想,一起去飞。我会在地面一直支持你。”

如今,她如愿圆了自己的“太空梦”。

飞向太空的航程教案范文第14篇

关键词 航空模型 互动教学 中小学

中图分类号:G874.1 文献标识码:A

0 引言

航空模型运动是一项涉足学科多、涵盖知识面广、综合性强的运动。开展该项运动不仅可以学习到多种学科知识,还可以培养学生良性竞争的意识,促进积极、高尚价值观的形成,同时它也是一种科学传播的载体。航空模型运动的开展带给国家的效益是巨大的,美国、俄罗斯等最早开展航空模型运动的国家,它们的航空事业现今已处于世界领先地位。

在我国,由于国家政策支持的力度和专业性师资的缺乏,航空模型运动仅在一部分大中型城市的中小学和少年宫得到开展。笔者所在的高校航模队,队员们均具有一定的航模理论知识和航模制作与操控技术,通过全国大学生创新创业项目的资助,队员们在广州市中小学校园中积极开展航空模型互动教学。通过一年来的互动教学,队员们认为在中小学校园推广航空模型互动教学是一项有意义的大学生创业活动,不仅锻炼了大学生的创业能力,提升了自身的航模技能和教学技能,更为所到中小学的孩子们送去了一股科技的春风,为他们播下了科技的种子。下文从三个方面谈谈如何开展航空模型的互动教学、存在问题、解决措施及今后努力的方向。

1 如何开展航空模型的互动教学

通过走访各个中小学,并以摆摊展示模式进行教学。在这个教学过程中,学生们将会学到的知识有:航模的由来、发展航模的意义、飞行原理、航空模型机身结构(机身、机翼、尾翼、起落架、副翼、方向舵、升降舵)、机型种类、机身内部结构、动力结构、起落架结构、与航模相关的材料、操控方法。

1.1 互动教学重点

(1)航空模型的机身结构(机身、机翼、尾翼、起落架、副翼、方向舵、升降舵);

(2)空气动力原理(飞机为什么会飞上天,它的升力是如何产生的);

(3)飞行原理(结合空气动力原理,介绍航模是怎么在空中飞行的);

(4)航空模型的动力结构(航模的动力是怎样由电能转化为机械能,只介绍电池动力,油动与太阳能不作介绍);

(5)操控方法(介绍操控航模的摇杆手法,只介绍右手油门)。

1.2 互动教学难点

(1)飞行原理(结合空气动力原理,介绍航模是怎么在空中飞行的);

(2)操控方法(介绍操控航模的摇杆手法,只介绍右手油门)。

因为飞行原理和操控方法是串联的知识,熟知了飞行原理之后学习航模的操控方法就变得简单。虽然飞行原理不会很难,但当航模在空中飞行时容易产生记忆错乱。因此学好飞行原理很重要,当飞行原理掌握了,操控方法就变得容易了。

1.3 互动教学区

互动教学区的分布如图1所示。

(1)表演区:首先进行一场航空模型表演,吸引学生注意,并让学生对航模有个直观的感受。表演之后,教师在教学用的航空模型的辅助下对学生进行有关航空模型基础知识的讲授。这时将对航模的由来、发展航模的意义、飞行原理、机身结构(机身、机翼、尾翼、起落架、副翼、方向舵、升降舵)、操作方法等知识进行讲解。

(2)展示区:该区域展示航空模型的各种机型,学生们会对此有一个大致的认识,并对我们挑选出来的有代表性的机型有深入的了解。此外,该区域还对各种航模结构(机身结构、动力结构、起落架结构)和航模材料(epp、epo、kt板、D板)作出展示,让学生直观地认识航模的各部分结构组成。

(3)体验区:在本区域,我们将摆放一架航空模型在区域内,并安装上动力,提供遥控器,让学生尝试着控制航模,感受飞机在自己的控制下作出动作的乐趣。为了安全,这架航模将去桨展示。除此之外,本区域还摆放着若干套模拟器,让学生尝试进行模拟器飞行,感受一下飞行的乐趣,同时也间接反映出学生对前面所学知识的接受程度。

(4)制作区:本区域将提供若干手掷飞机给学生们现场制作,这让学生们感受动手的乐趣。由于航模属于一项对手工艺制作有着很严格要求的运动,通过对手掷飞机的制作,学生会对一些结构对称、重心位置等问题作出思考,这个过程他们学会了独立思考,提高了动手制作与操作的能力,并在与他人竞争的过程中去追求精确和细致,让自己技术与造艺更加精深。

图1:互动教学区的分布图

每个区域都有需要负责的教学内容。学生能在不同的区域学习到不同的知识,体现到不同的乐趣。并且能根据自身的接受能力与兴趣停留在不同的区域,进行更深层次的学习。

通过调查问卷收集学生对每次教学的接受程度;并了解学生对开展航空模型互动教学活动的期待,是否支持学校开展航模兴趣班等事项。根据调查结果适当对教学方案进行调整。

2互动教学中存在的问题及解决措施

2.1存在的问题

经过一轮活动推广之后,我们发现存在以下问题:

(1)场地与资金的问题。有些学校的资金充沛,场地宽广,在各个方面都能给予最大的支持;而有些学校却不能给出相对应的条件,使得活动开展变得困难。

(2)教学对象的年龄层次。各个学校都有自己的教学计划,学校未必能够提供我们所需年龄段的学生。高年级的学生接受能力较强,最适合做我们的教学对象。但对于校方来说,保持升学率才是首要的事,因此他们一般会让低年级的学生来参加活动。

(3)低年级的学生好奇心强,知识水平不高,接受能力不强,因此在教学过程中发现低年级的学生对教学材料并没有给予太多的注意。

(4)低年级的学生纪律性比较差,在推广的过程中需要分配人手去组织纪律。

(5)准备的教学材料没有面向各年级,过于追求专业,没有考虑到校方的教学计划。

(6)参加活动的几乎都是学生,家长并没有共同参与,我们认为家长陪同参与的话,这项活动的意义将被更广泛地推广。

2.2解决措施

经过讨论之后,得到了如下的解决方案:

(1)在原来的方案上,根据各个学校的实际情况去制定与该校情况相符的方案,内容不变,但开展的形式可多变。

(2)重新调整教学材料,尝试将教学材料做到图文并茂、生动有趣、色彩丰富,在保持科学性的同时降低专业性,尽量吸引学生最大的兴趣。

(3)人手分配时,另外安排一到两个人做流动人员,在宣教知识的同时,他们最主要的任务是管理学生的纪律,引导学生到各个区域去参观和学习。

(4)与校方商量鼓励家长一同参加航模互动教学活动,这样家长不仅能了解航模知识,也能带领着自己的孩子一同在这个领域上探索。如若能得到家长的支持,航模活动更易于推广。

3结语

每次活动之后,最重要的是反省活动中存在的不足和需要改进的地方。作为航模知识的传播者,还需要不断地更新自我,拓展自身的知识视野。我们需要学习航模的先进技术,了解国际航模的最新发展动态;还需要学习学生心理学的知识,努力提升作为教师的教育技能;此外,还可以利用自身的专业知识(物理学师范专业),将有趣的物理实验和航模原理结合起来,更多地提升学生对科学探索的兴趣。

参考文献

飞向太空的航程教案范文第15篇

研制背景――夭折的“海猪”

1956年,一架图-16“獾”式轰炸机携带一枚AS-1“狗窝”导弹出现在巴伦支海西部上空,被逼近观察的北约飞机拍照。图16能在4000-5000米空中以700千米时速发射射程达100千米的AS-1,对美国海军游弋在各大洋的航母构成了新威胁。

1956年时的F-4战斗机配备AIM-7A“麻雀”-1型导弹射程仅为5-8千米,不具备远距离拦截能力。美军感到了危机,要求加快发展一种能够发射远程空空导弹的舰载战斗机。但是,一开始美国海军并没有一个清晰的发展概念:当时甚至考虑用F-6载“不死鸟”空空拦截导弹――13吨的F-6载447公斤的超重弹,太吃力了。远程拦截不仅仅要导弹射得远,更要雷达看得远,F-6是一个近视眼,机头空间小,也不够安装大雷达。那么得找个大飞机,F-111够大,正常起飞重量近37吨,载“不死鸟”没有问题。可也太大了,在其基础上发展出来的F-111B(舰载型)竭力减肥到正常起飞重量35吨,可当时弹射器设计最大承受重量是28吨,显然没有办法弹射起飞。1965年5月,美国国会终止了F-111B计划拨款,格鲁曼公司有些不死心,自掏腰包在6月还进行F-111B的试飞,折腾到1968年,格鲁曼公司终于意识到35吨的飞机没有办法减肥到28吨,只好送它进博物馆。因为笨拙,F-111B落下一个“海猪”绰号。

令人意外的是这头“猪”它“爹”后来居然设计出轻巧灵活的战斗机F-16――他就是一代航空大师希拉克尔。

“猫”的诞生

此后,格鲁曼公司继续自费进行替代方案的前期研究,经过研究6000种以上的设计方案后,303方案从中脱颖而出。303方案继承了F-111B的一些特点,包括可变后掠翼、AWG-9雷达火控系统和AIM-54“不死鸟”导弹以及普惠公司的TF30-P-1涡扇发动机。

格鲁曼的前期研究并没有白做,经历过F-111B的失败后,美国海军认识到舰载机很特殊,在空军型上改改就拿来用未必合适,于是决定单干。1967年7月,美国海军向各大公司发出了新型舰载战斗机招标书。1968年2月,格鲁曼公司修改后的303E方案中标并获得制造6架原型机/预生产型的合同,新机军用编号是F-14。F-14研制过程中,海军托马斯-摩尔上将和托马斯・康纳利中将对它给予了坚定的支持,有人为了讨好这两位海军中的决策人物,从两位将军的“托马斯”中提取“TOM”,加上格鲁曼传统的猫科动物“CAT”,构成“TOMCAT”作为新机绰号,其他人也确实觉得两位将军当之无愧,所以F-14便有了“雄猫”的绰号。

无敌的“猫猫”

F-14的设计特点是:最多能够携带6枚射程超过200千米的“不死鸟”导弹,雷达拥有超过160千米的目标搜寻距离并能同时追踪多达24个目标,能够在苏式战斗机、轰炸机根本还侦测不到F-14存在时,就予以视距外攻击。F-14在装载4枚“不死鸟”导弹、2枚“麻雀”导弹与2枚“响尾蛇”导弹的情况下,可以在距离航空母舰280千米处执行战斗空巡任务90分钟;或者在距离航空母舰470千米处执勤60分钟。在相同挂载下,F-14可以在远达航空母舰317千米处,执行1.3马赫的拦截任务。好了,这下子苏联“逆火”、“熊”在还够不着美国航母的时候,都给打靶了。

初战告捷

1975年F-14入役赶上越战尾声,毫无建树。

1981年8月17日,美国“福瑞斯塔”号与“尼米兹”号航空母舰战斗群开进锡德拉湾,武力“抗泌”卡扎菲宣布该海湾为领海。19日,2架利比亚苏-22闯入演习区。之前已经72架次利比亚飞机闯入演习区,都被顺利驱逐了。两架正在巡逻的F-14A前往驱逐时,遭到了苏-22的AA-2“环礁”导弹攻击。结果F-14A仅仅花了1分钟,使用AIM-9L“响尾蛇”导弹就击落了这两架苏-22战机,利比亚飞行员一死一跳伞。这也是世上第一起可变翼机对可变翼机的空战,也是越战以后美国同别国第一次空战。美国媒体一片欢呼,当时用的最多的一个新闻标题是:“美国海军VS利比亚空军2:0”!

《TOP GUN》壮志凌云

受“1分钟空战”胜利的刺激,1985年美国海军和派拉蒙公司合作拍摄了一部名为《TOP GUN》的“主旋律”征兵大片。海军全力支持,提供了“卡尔・文森”号航空母舰、F-14、F-4、F-5(扮演虚构的米格-28)作为道具,5个中队的现役F-14战斗机与8名现役飞行员、米拉马航空站的与影片同名的TOP GUN飞行学校的教官来参演。“突击者”号、“企业”号航空母舰也在片中跑了龙套,道具阵容强大。拍摄过程中甚至损失了1架S-2和1名飞行员。2个小时的影片中有1小时30分钟的空战、模拟空战镜头,影片中充斥着战斗机的咆哮。为了使得“主旋律”影片好看,片中融入青春、激情等要素,配合事业成功,让青春期的男人看了以后热血沸腾。1986年上映以后,报名要求参军的小年轻挤爆了征兵处,刷新美国二战以后最高入伍率。《TOP GUN》一举成为美国历史上最佳大片、最佳武器广告片、最佳“主旋律”宣传片。F-14的光辉形象伴随火辣的青春偶像传遍世界,一时间风头压倒其它飞机,成为TOP GUN(最佳武器)。

《TOP GUN》放映之后,F-14又一次立功。1988年12月21日,美国泛美航空公司一架波音747客机在洛克比镇上空被卡扎菲派人炸毁,机上258名乘客全部遇难,其中大部分是美国人。惨案发生以后,美国总统例行派航母去示威。1989年1月4日早上,“肯尼迪”号航母编队正在地中海游行示威。中午时分E-2C预警机发现2架利比亚飞机朝自己飞来,2架巡逻中的F-14前往拦截、驱逐。经过F-14机动拦截、雷达锁定后,2架米格-23MF继续向F-14飞去并锁定其僚机,几番机动以后,双方逼近到13海里时,F-14编队长机发射1枚AIM-7M导弹,脱靶,距离10海里时又发射了1枚AIM-7M导弹,再次脱靶。米格-23MF继续扑来。12时02分,双方之间的距离为6海里,目视可见。两架F-14向左右两边分开包抄,两架米格-23MF则一起冲向F-14A僚机。僚机在距离米格-23MF只有4海里时,发射了1枚AIM-7M导弹,终于击中了其中一架米格-23MF,利比亚飞行员立即弹射。F-14长机做了一个

4.5G转向,绕到余下一架米格-23MF的后方并将其锁定。当时长机飞行员伯纳德少校误关AIM-9L导弹音效开关,导弹锁定时却听不到锁定的尖叫提醒声。换用AIM-7M中距导弹,又敌我距离太近,无法使用。一番折腾,终于发现问题并打开音效开关时,此时距离敌机只有1.5海里,即刻发射了1枚AIM-9L导弹,命中,米格飞行员成功弹射。整个空战过程,由E-2C“鹰眼”预警机的引导算起到击落2架米格23MF为止,总共耗时8分钟,因此也称“8分钟空战”。胜利的消息让媒体沸腾,新闻报道时都使用了这样一个标题“美国海军VS利比亚空军4:0”(把前次空战成绩累加)。两战连胜,F-14成为海军的英雄,空军的嫉妒。

好景不长

此后,再也没有人敢于挑战F-14,“无敌的猫猫”从此寂寞地游荡在海天之上。随后的1991年海湾战争,海陆空全面立体作战,空中作战任务被空军的F-15等大包大揽,击落了35架伊拉克战机。参战的20多个F-14中队执行了空中巡逻、保护航母、为海军攻击机护航、对地轰炸、对地支援任务,更糟糕的是还去侦察――作为一款优秀的截击机,去搞照相侦察这种能看不能干的任务实在是不情愿啊。战争中,F-14惟一战果是在1991年2月6日,两架VF-1狼群中队的F-14使用AIM-9击落一架伊拉克米-8直升机。1991年1月21日,一架VF-103中队的F-14B被SA-2防空导弹击落,飞行员被救,导航员被俘。这也是F-14在战争中惟一的战斗损失。

海湾战争以后的空中禁飞行动、科索沃战争,F-14都没有什么值得夸耀的战绩。2001年10月7日阿富汗战争爆发,F-14参加了轰炸任务――没有什么飞机可以空战,枯燥的轰炸任务让截击机出身的“猫猫”无比忧郁。

永远的“猫猫”

岁月如刀,刀刀催人老。中年的阿汤哥对小萝莉还有很强的魅力,而中年的“猫猫”却在盐雾海风中慢慢衰老。F-14问世以后也升级过几次,从A、B、C,升级到D,火控系统有所改进,强化了对地攻击能力。然而它毕竟是截击机出身,变后掠翼技术导致结构复杂,加上早期人机工程设计缺陷,飞一个小时就得维护50个小时,出勤率很低,十足“懒猫”一只;而F/A-18E/F“超级大黄蜂”飞行一个小时只需要5-10小时的维护。F-14所携带的“不死鸟”远程、“麻雀”中程导弹实际命中率极低,实战中还是以“响尾蛇”近距导弹为主,远距离截击其实是一个虚幻的神话传说。

同时,F-14事故率还很高,锡德拉湾空战中虽然打了一个2:0,可4名飞行员中就有2名后来死于F-14飞行事故。特别是到了21世纪初,F-14事故率居高不下,让海军非常忧虑,最后不得不下令退役。2006年7月28日,F-14D完成了最后一次轰炸飞行以后,黯然退场,成为第一款退出现役的第三代战斗机。此时,世界上惟一还在服役的F-14只有美国在上世纪七十年代卖给伊朗的79架F-14A,它们参加了两伊战争,却没有可信的战果,随着从美国走私零件困难,伊朗进行过零件国产化工作,不过却没有任何可信的消息证明它们可堪一用。

无敌的“猫猫”,只能成为永远的回忆了……