Aerospațial

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Aerospațial se referă la efortul uman în știință , inginerie și afaceri de a zbura în atmosfera Pământului ( aeronautică ) și în spațiul înconjurător ( astronautică ). Afacerile aerospațiale sunt foarte diverse, cu o multitudine de aplicații militare, industriale și comerciale. Organizațiile aerospațiale operează, efectuează, cercetează, proiectează, produc aeronave și / sau nave spațiale.

Zona aerospațială nu este aceeași cu spațiul aerian, care este spațiul aerian fizic direct peste o poziție pe sol. Începutul spațiului și sfârșitul aerului sunt considerate la 100 km deasupra solului pe baza explicației fizice că presiunea aerului este prea mică pentru ca un corp de ridicare să genereze o forță de ridicare semnificativă fără a depăși viteza orbitală. [1]

Prezentare generală

În majoritatea țărilor industriale, industria aerospațială este o cooperare între industriile publice și private. De exemplu, mai multe țări guvernează un program spațial civil prin colectarea impozitelor, cum ar fi în Statele Unite: Administrația Națională pentru Aeronautică și Spațiu NASA, în Europa: Agenția Spațială Europeană ESA, în Canada: Agenția Spațială Canadiană CSA, în India : Organizația indiană de cercetare spațială ISRO, în Japonia: Agenția japoneză de explorare a forțelor aeriene JAXA , în Rusia: Roscosmos RKA, în China: Agenția spațială chineză CNSA, în Pakistan: Agenția pakistaneză pentru cercetare în spațiu și atmosfera superioară SUPARCO, în Iran: Iran Agenția Spațială ISA și Agenția Aeronautică și Spațială Sud-Coreeană KARI.

Împreună cu aceste programe de spațiu public, multe companii produc instrumente și componente tehnice, cum ar fi nave spațiale și sateliți . Unele companii cunoscute implicate în programe spațiale sunt: Boeing , Cobham , Airbus , SpaceX , Lockheed Martin , United Technologies , MacDonald Dettwiler și Northrop Grumman . Aceste companii sunt, de asemenea, implicate în alte domenii din industria aerospațială, cum ar fi construcția de aeronave.

Istorie

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Istoria aviației .

Aerospațiul modern a început cu inginerul George Cayley în 1799. Cayley a propus o aeronavă cu „o aripă fixă ​​și o coadă orizontală și verticală”, definind caracteristicile aeronavei moderne. [2]

În secolul al XIX-lea s-a creat Societatea Aeronautică din Marea Britanie ( Royal Aeronautical Society ) (1866), Societatea Americană de Rachetă și Institutul de Științe Aeronautice, care au făcut din aeronautică o disciplină științifică mai serioasă. [2] Aviatori precum Otto Lilienthal , care a introdus Curved aerofolia în 1891, a folosit vele pentru a analiza forțele aerodinamice ( Aerodinamica ). [2] Frații Wright erau interesați de opera lui Lilienthal și citeau multe dintre publicațiile sale. [2] Aceștia și-au găsit inspirația și în Octave Chanute , un aviator și autor al cărții Progress in Flying Machines (1894). [2] Lucrarea preliminară a lui Cayley, Lilienthal, Chanute și a altor ingineri aerospațiali timpurii a adus primul zbor cu propulsie la Kitty Hawk, Carolina de Nord, la 17 decembrie 1903, de către frații Wright.

Războiul și science fiction-ul au inspirat minți grozave precum Konstantin Tsiolkovsky și Wernher von Braun pentru a obține zborul dincolo de atmosferă.

Lansarea Sputnik 1 în octombrie 1957 a început era spațială, iar Apollo 11 a făcut prima aterizare lunară cu echipaj pe 20 iulie 1969. [2] În aprilie 1981, Naveta Spațială Columbia a lansat inițierea accesului regulat cu echipaj la spațiul orbital. O prezență umană susținută în spațiul orbital a început cu Mir (stația spațială) în 1986 și a continuat de la Stația Spațială Internațională . [2] Economia spațială și turismul spațial sunt caracteristici mai recente ale sectorului aerospațial.

Producție

Producția aerospațială este o industrie de înaltă tehnologie care produce „avioane, motoare de avioane, rachete ghidate, nave spațiale, unități de propulsie și piese conexe”. [3] Cea mai mare parte a sectorului este orientată către activitatea guvernamentală. Pentru fiecare producător de echipamente originale (OEM), guvernul Statelor Unite a atribuit un cod al entității guvernamentale și comerciale (CAGE). Aceste coduri ajută la identificarea fiecărui producător, unitate de reparații și alți furnizori de piese de schimb din industria aerospațială.

Departamentul Apărării al Statelor Unite și Administrația Națională pentru Aeronautică și Spațiu (NASA) sunt cei mai mari doi consumatori de tehnologie și produse aerospațiale. Industria aerospațială a angajat 472.000 de angajați în 2006. [4] Majoritatea acestor locuri de muncă erau în statul Washington și California, cu Missouri, New York și Texas. Principalii producători americani se confruntă cu o penurie în creștere a forței de muncă pe măsură ce muncitorii calificați din SUA îmbătrânesc și se pensionează. Programele de ucenicie, cum ar fi Aerospace Joint Apprenticeship Council (AJAC), lucrează în parteneriat cu angajatorii aerospațiali din statul Washington și cu colegiile comunitare pentru a instrui noi angajați producători pentru a menține industria furnizată.

Locațiile majore ale industriei aerospațiale civile din întreaga lume includ statul Washington (Boeing), California (Boeing, Lockheed Martin etc.); Montréal, Quebec, Canada ( Bombardier , Pratt & Whitney Canada ); Toulouse, Franța ( Airbus / EADS ); Hamburg, Germania (Airbus / EADS); și São José dos Campos, Brazilia ( Embraer ), Querétaro, Mexic (Bombardier Aerospace, General Electric Aviation) și Mexicali, Mexic (United Technologies Corporation, Gulfstream Aerospace ).

În Uniunea Europeană, companiile aerospațiale precum EADS, BAE Systems , Thales , Dassault , Saab AB și Leonardo (companie) (fostă Finmeccnica) [5] reprezintă o pondere considerabilă din industria aerospațială și de cercetare globală, cu Agenția Spațială Europa ca unul dintre cei mai mari consumatori de tehnologie și produse aerospațiale.

Franța a continuat să își fabrice avioanele de război pentru forțele sale aeriene și pentru marină, iar Suedia continuă să își fabrice avioanele de război pentru forțele aeriene suedeze, în special în sprijinul poziției sale ca țară neutră. (A se vedea Saab AB.) Alte țări europene colaborează pentru a crea luptători (precum Panavia Tornado și Eurofighter Typhoon ) sau pentru a le importa din Statele Unite.

Marea Britanie a încercat anterior să-și mențină marea sa industrie aerospațială prin construirea de avioane și avioane de război, dar și-a transformat în mare măsură afacerea într-o cooperativă cu companii continentale și a devenit, de asemenea, un important client de import din Statele Unite. Cu toate acestea, Marea Britanie are un sector aerospațial foarte activ, incluzând al doilea contractor de apărare din lume, BAE Systems , care furnizează aeronave complet asamblate, componente de avioane, subansamble și subsisteme altor producători, atât din Europa, cât și din întreaga lume. lume.

În Rusia, mari companii aerospațiale precum Oboronprom și United Aircraft Building Corporation OAK, care include Mikoyan , Sukhoi , Ilyushin (companie) , Tupolev , Yakovlev și Irkut Corporation, care include Beriev) se numără printre producătorii mondiali de top din acest sector. Uniunea Sovietică istorică a fost, de asemenea, sediul unei importante industrii aerospațiale.

În Republica Populară Chineză, Beijing, Xi'an, Chengdu, Shanghai, Shenyang și Nanchang sunt principalele centre de cercetare și fabricație ale industriei aerospațiale. China a dezvoltat o capacitate extinsă de a proiecta, testa și fabrica avioane militare, rachete și nave spațiale. În ciuda anulării din 1983 a experimentului Shanghai Y-10 , China își dezvoltă în continuare industria aerospațială civilă.

În India, Bangalore este un centru important al industriei aerospațiale, unde se află Hindustan Aeronautics Limited , National Aerospace Laboratories și Indian Space Research Organisation . Organizația indiană de cercetare spațială (ISRO) a lansat primul satelit al Lunii, Chandrayaan-1 , în octombrie 2008.

Pakistanul are o industrie de inginerie aerospațială în curs de dezvoltare. Comisia Națională de Inginerie și Științifică , Laboratoarele de Cercetare Khan și Complexul Aeronautic Pakistan (PAC) se numără printre principalele organizații implicate în cercetare și dezvoltare în acest domeniu. Pakistanul are capacitatea de a proiecta și fabrica rachete ghidate, rachete și nave spațiale. Orașul Kamra găzduiește Complexul Forțelor Aeriene din Pakistan care conține mai multe fabrici. Această facilitate este responsabilă pentru producția avioanelor Thunder MFI-17 , MFI-395 , K-8 și JF-17 . Pakistanul are, de asemenea, capacitatea de a proiecta și fabrica vehicul de aeronavă armat și neînarmat pilotat de la distanță .

Anterior, Canada a fabricat unele dintre proiectele sale pentru avioane de război etc. (De exemplu luptătorul C 100 ), dar timp de câteva decenii s-a bazat pe importurile din Statele Unite și Europa pentru a satisface aceste nevoi. Cu toate acestea, Canada produce încă unele avioane militare, deși în general nu sunt în măsură să lupte. Un alt exemplu remarcabil a fost dezvoltarea din 1950 a Avro Canada CF-105 Arrow , un luptător interceptor supersonic care a fost anulat în 1959 printr-o decizie foarte controversată.

Industria pieselor pentru avioane s-a născut din vânzarea pieselor de avioane second-hand sau second-hand din sectorul producției aerospațiale. În Statele Unite există un proces specific care trebuie urmat de brokeri sau revânzători. Aceasta include utilizarea unei stații de reparații certificate pentru a revizui și „eticheta” o piesă. Această certificare garantează că o piesă a fost reparată sau revizuită pentru a îndeplini specificațiile OEM. Odată ce o piesă este revizuită, valoarea acesteia este determinată de oferta și cererea pieței aerospațiale. Atunci când o companie aeriană are un avion la sol, partea necesară companiei aeriene pentru a readuce avionul în funcțiune devine neprețuită. Acest lucru poate conduce piața anumitor piese. Există mai multe piețe online care ajută la vânzarea de piese de avion.

În industria aerospațială și de apărare, a apărut în ultimele două decenii de consolidare. Între 1988 și 2011, peste 6 068 de fuziuni și achiziții la nivel mondial, cu o valoare totală cunoscută de 678 miliarde. USD a fost anunțat. [6] Cele mai mari tranzacții au fost:

  • Fuziunea Boeing cu McDonnell a fost evaluată la 13,4 miliarde de dolari. USD în 1996. [9]
  • Marconi Electronic Systems, o filială a GEC, a fost achiziționată de British Aerospace pentru 12,9 miliarde de dolari. USD în 1999 [10] (denumit acum: BAE Systems).
  • Raytheon a achiziționat Hughes Aircraft pentru 9,5 bil. USD în 1997.

Tehnologie

Tehnologii multiple și inovații sunt utilizate în industria aerospațială, multe dintre acestea fiind pionier în cel de-al doilea război mondial. [11]

  • Pentru a îmbunătăți performanțele la viteză redusă, un Havilland DH4 a fost modificat de Handley Page într-un monoplan cu dispozitive de ridicare ridicată: sifoane cu deschidere completă și aripi de margine; în 1924, clapetele Fowler care se extind înapoi și înapoi au fost inventate în Statele Unite și utilizate pe Model Lockheed L-10 Electra în timp ce în 1943 clapetele Krueger de ultimă generație au fost inventate în Germania și ulterior utilizate pe Boeing 707 .
  • Marele tunel de cercetare a elicelor din 1927 de la NACA Langley a confirmat că trenul de aterizare era o sursă majoră de rezistență, în 1930 Boeing Monomail dispunea de unelte retractabile.
  • Nitul neted a deplasat nitul cupolat în anii 1930, iar pistoalele cu nituri pneumatice funcționează împreună cu un balansier de reacție greu; în funcție de deformarea plastică, au fost dezvoltate nituri speciale pentru îmbunătățirea duratei de oboseală, deoarece elementele de fixare de forfecare, cum ar fi Hi-Lok , știfturile filetate se strâng până când gulerul se rupe cu un cuplu suficient.
  • La sfârșitul primului război mondial, puterea motorului cu piston ar putea fi mărită prin comprimarea aerului de admisie cu un supraîncărcător, compensând și scăderea densității aerului cu altitudinea, îmbunătățită cu turbocompresoare din anii 1930 pentru Boeing 717 și primele avioane de presiune.
  • Dezastrul din Hindenburg din 1937 a pus capăt erei dirijabilelor de pasageri, dar Marina SUA a folosit dirijabile pentru războiul antisubmarin și avertizare timpurie aeriană în anii 1960, în timp ce dirijabilele mici continuă să fie utilizate pentru publicitate aeriană, zboruri pitorești, supraveghere și cercetare și Airlander 10 sau Lockheed Martin LMH-1 continuă să fie dezvoltate.
  • Având în vedere că companiile aeriene americane erau interesate de zborul la mare altitudine la mijlocul anilor 1930, Lockheed XC-35 cu cabină presurizată a fost testat în 1937, iar Boeing 307 Stratoliner a fost dezvoltat ca primul avion sub presiune.
  • În 1933, Plexiglas a fost introdus în Germania și cu puțin înainte de cel de-al doilea război mondial, a fost folosit pentru prima dată pentru parbrizele aeronavelor, deoarece era mai ușor decât sticla, îmbunătățind vizibilitatea piloților de vânătoare.
  • În ianuarie 1930, pilotul și inginerul Royal Air Force Frank Whittle a solicitat un brevet pentru un motor de aeronavă cu turbină cu gaz cu injector, compresor, combustor, turbină și duză, în timp ce un cercetător independent a fost dezvoltat de cercetătorul Hans von Ohain în Germania; ambele motoare au funcționat în câteva săptămâni la începutul anului 1937, iar Heinkel He 178 - avion experimental cu propulsie Heinkel HeS , a făcut primul zbor pe 27 august 1939, a zburat pe 15 mai 1941 cu prototipul lui Whittle [ Gloster E.28 / 39 W. 1 .
  • La începutul anilor 1940, piloții British Hurricane și Spitfire purtau costume de trening pentru a preveni G-LOC.
  • Cercetătorii Clinicii Mayo au dezvoltat blistere umplute cu aer pentru a înlocui blistere umplute cu apă, iar în 1943 armata SUA a început să folosească costume de presiune de la David Clark Company .
  • Scaunul modern de ejectare a fost dezvoltat în timpul celui de-al doilea război mondial, un scaun montat pe șină expulzat de rachete înainte de deschiderea parașutei, care poate a fost modernizat de către USAF la sfârșitul anilor 1960 ca un giroplan cu turbo cu 50nm de autonomie, Kaman KSA -100 SAVER .
  • În 1942, mecanicul John T. Parsons a proiectat prelucrarea CNC pentru a tăia structuri complexe din blocuri din aliaj solid, mai degrabă decât a le asambla, îmbunătățind calitatea, reducând greutatea și economisind timp și costuri pentru fabricarea pereților etanși.
  • În cel de-al Doilea Război Mondial, giroscoapele germane V-2 combinate , un accelerometru și un computer primitiv pentru navigație inerțială în timp real, care permite urmărirea mortului fără referire la repere sau stele îndrumătoare.
  • Avionul supersonic Miles M.52 din Marea Britanie ar fi trebuit să aibă un post-arzător, crescând propulsia turbojetului prin arderea combustibilului suplimentar în duză, dar a fost anulat în 1946.
  • În 1935, aerodinamicianul german Adolf Busemann a propus utilizarea aripilor rupte pentru a reduce rezistența la viteză mare, iar prototipul de luptător Messerschmitt P.1101 a fost finalizat cu 80% până la sfârșitul celui de-al doilea război mondial.
  • În 1951, Avro Jetliner dispunea de un sistem de protecție împotriva gheții Goodyear prin rezistențe electro-termice în marginile anterioare ale aripilor și cozii; Avioanele cu jet de aer au folosit aerul de purjare a motorului fierbinte, iar aeronavele mai ușoare au folosit apărătoare pneumatice de gheață sau antigel pe elice și marginile anterioare ale aripilor și cozii.
  • După cel de-al doilea război mondial, promotorul inițial al energiei fotovoltaice pentru nava spațială, Hans K. Ziegler , a fost adus în Statele Unite în cadrul operațiunii Paperclip de -a lungul Wernher von Braun și Vanguard 1 a fost prima sa aplicație în 1958, ulterior modernizată în structuri din spațiu, cum ar fi ca rețea solară a Stației Spațiale Internaționale de 0,33 hectare (0,82 acri).

Siguranță funcțională

Siguranța funcțională se referă la o parte din siguranța generală a unui sistem sau echipament. Aceasta implică faptul că sistemul sau echipamentul pot fi utilizate corect și fără a provoca niciun pericol, risc, deteriorare sau rănire.

Siguranța funcțională este esențială în industria aerospațială, care nu permite compromisuri sau neglijențe. În acest sens, organismele de supraveghere, cum ar fi Agenția Europeană pentru Siguranța Aeriană (EASA) [12] , reglementează piața aerospațială cu standarde stricte de certificare. Acest lucru este destinat să atingă și să asigure cel mai înalt nivel de siguranță posibil. Standardele americane AS 9100 , piața europeană cu EN 9100 și asiatica JISQ 9100 vizează în special sectorul aerospațial și aeronautic. Acestea sunt standarde aplicabile siguranței funcționale a vehiculelor aerospațiale. Prin urmare, unele companii sunt specializate în certificarea, inspecția și verificarea vehiculelor și pieselor de schimb pentru a asigura și a certifica conformitatea cu reglementările corespunzătoare.

Spin off

Separarea se referă la orice tehnologie rezultată direct din codificare sau din produse create de NASA și reproiectate pentru un scop alternativ.[13] Aceste progrese tehnologice sunt una dintre realizările primare ale industriei aerospațiale, cu venituri de 5,2 miliarde de dolari generate de tehnologia spin-off-ului, inclusiv computerele și dispozitivele celulare. Aceste spin-off-uri au aplicații într-o varietate de domenii diferite, inclusiv medicină, transport, energie, bunuri de larg consum, siguranță publică și multe altele. NASA publică un raport anual numit „Spin-offs”, care acoperă multe dintre produsele și beneficiile specifice pentru zonele menționate mai sus, în încercarea de a evidenția unele dintre modalitățile prin care finanțarea este utilizată. [14] De exemplu, în cea mai recentă ediție a acestei publicații, „Spinoffs 2015”, endoscoapele sunt considerate una dintre ramurile medicale ale succesului aerospațial.[13] Acest dispozitiv permite o neurochirurgie mai precisă și ulterior rentabilă prin reducerea complicațiilor printr-o procedură minim invazivă care scurtează spitalizarea.[13]

Notă

  1. ^(RO) De unde începe spațiul? - Inginerie aerospațială, știri din aviație, salariu, locuri de muncă și muzee , pe inginerie aerospațială, știri din aviație, salariu, locuri de muncă și muzee . Adus la 10 noiembrie 2015 (arhivat din original la 17 noiembrie 2015) .
  2. ^ a b c d e f g ( EN ) John D. Anderson Jr, Introducere în zbor , 6, Boston, McGraw-Hill, 2008, ISBN 978-0-07-352939-4 .
  3. ^(EN) United States Bureau of Labor Statistics , despre bls.gov ( depus la 23 aprilie 2013).
  4. ^(EN) Biroul SUA de Statistică a Muncii, Fabricarea Produselor Aerospatiale și a Părților , al bls.gov. Adus la 4 iulie 2009 ( arhivat la 14 august 2009) .
  5. ^(RO) Este oficial: Finmeccanica este acum Leonardo , pe DefenseNews.
  6. ^(RO) Statistici privind fuziunile și achizițiile (M & A) - Cursuri M & A | Cursuri de evaluare a companiei | Cursuri de fuziuni și achiziții , pe imaa-institute.org . Adus la 27 septembrie 2013 (arhivat din original la 6 ianuarie 2012) .
  7. ^(EN) United Technologies va achiziționa Goodrich Corporation completează și consolidează poziția în industria aerospațială și de apărare pe utc.com, UTC. Adus la 27 septembrie 2013 (arhivat din original la 2 octombrie 2013) .
  8. ^(EN) Allied Signal And Honeywell To Announce Merger Today - New York Times , pe nytimes.com, Nytimes.com , 7 iunie 1999. Accesat la 27 septembrie 2013 ( depus la 2 octombrie 2013).
  9. ^(RO) http://www.boeing.com/news/releases/mdc/96-317.html Depus la 15 iunie 2013 data din adresa URL nu se potrivește: 15 iunie 2013 în Internet Archive .
  10. ^ ( EN ) [1] Arhivat la 25 august 2010 la Internet Archive .
  11. ^(RO) James R. Asker, John Croft, Guy Norris și Graham Warwick, Tehnologii de top: „Protejarea pilotului” la „Păstrarea lui împreună” , în Aviation Week & Space Technology , 6 mai 2016.
  12. ^(EN) Copie arhivată , pe easa.eu.int. Adus la 3 iunie 2013 (arhivat din original la 20 iunie 2013) . Agenția Europeană pentru Siguranța Aviației
  13. ^ A b c(EN) Copie arhivată (PDF), pe spinoff.nasa.gov. Adus la 12 martie 2015 ( arhivat la 16 octombrie 2015) .
  14. ^(RO) Care sunt beneficiile explorării spațiale? - Universe Today , pe universetoday.com , 26 ianuarie 2015 ( arhivat 21 martie 2015) .

Elemente conexe