国外航天领域军民两用技术产业化案例研究(一)

作者:仝爱莲;孙薇;张楠楠 刊名:军民两用技术与产品 上传者:李俊敏

【摘要】近年来,通过对美国航空航天局(NASA)军民两用技术产业化的跟踪研究,特别是对NASA技术的二次成功开发(Spinoff)和应用实例的跟踪研究,我们发现,每一项技术的产业化,都是通过NASA的研究单位与民用机构或私营企业密切合作实现的。此外,NASA提供的技术创新基金为两用技术的发展及产业化提供了保障。需要指出的是,NASA对技术成果产业化的积极支持和大力推动,起到了重要的作用。

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近年来,通过对美国航空航天局(NASA)军民两用技术产业化的跟踪研究,特别是对NASA技术的二次成功开发(Spinoff)和应用实例的跟踪研究,我们发现,每一项技术的产业化,都是通过NASA的研究单位与民用机构或私营企业密切合作实现的。此外,NASA提供的技术创新基金为两用技术的发展及产业化提供了保障。需要指出的是,NASA对技术成果产业化的积极支持和大力推动,起到了重要的作用。每一项技术成功实现产业化都有一个有趣的故事,有许多值得我们学习和借鉴的经验及教训。为此,我们遴选了一些典型案例来进行研究分析。典型案例研究分析的步骤为:通过案例介绍,了解国外军民两用技术是如何实现产业化的;从技术发展背景谈起,了解该项军民两用技术的发展背景和NASA所起的作用;分析技术产业化前期开发过程,主要是军民合作开发军民两用技术,包括合作方式、各自工作重点、技术创新等;介绍产业化实施过程与结果,即产业化推广与应用等;对案例进行简要点评。采用此研究分析步骤,以使读者能更好更多地了解军民两用技术实现产业化的途径,并期望能有更高的借鉴价值。案例一:可吞服的体温探测药丸技术产业化该案例的产业化模式与特点是,通过军民合作,充分利用现有的民用技术,将民用技术与军用技术相结合,集成双方优势,开发出满足军用需求的军民两用技术与产品,即先将民用技术吸纳,发展为可军用的技术,再将得到军用验证的技术推广和转移到民用领域,实现军民两用技术产业化。技术发展背景在载人空间飞行中,特别是在出舱活动中,处于飞船外活动的宇航员经常处于高度紧张的工作状态,通常会导致其体温迅速升高。尽管宇航服可以为宇航员提供舒适的身体保护,可以避免受到太空恶劣环境的侵害,但宇航员的身体仍然会发热和出汗,有可能导致宇航员热疲劳,甚至中暑。热疲劳是一种因过度暴露在热环境和脱水条件下引起的急性热疾病。一般发生在极度高温或热环境下身体不能充分排热以适应热环境的状况下。当体温调节机能受损或不起作用时,热疲劳有可能转化为热中暑,最终可能造成大脑或器官的损伤或死亡。为此,NASA开展了监测宇航员体温的技术研究。20世纪80年代末,NASA开始此项技术的研究,由戈达德空间飞行中心负责,组建了项目研究小组,并吸纳了已拥有该项技术研究基础的民营企业参与,最终开发出可吞服的体温监视系统药丸(图1)。这种热监视系统药丸集成了大量航天技术,包括无线遥测(无线信号传输)、微小型电路、传感器和电池。目前,此技术已经被商业化并推广应用于体育界,成为一种监测运动员体温的有效工具。军民合作技术开发过程当NASA决定开发体温监测技术后,组建了由戈达德空间飞行中心的研究人员与约翰斯霍普金斯大学应用物理实验室专家组成的项目研究小组,并投入了7.5万美元的项目启动经费。之所以选择约翰斯霍普金斯大学的专家作为合作伙伴,是因为该大学已经拥有了该项技术领域的研究基础。此前,约翰斯霍普金斯大学的一位兽医曾开发出一种可吞服的药丸,给动物服用后来监测动物的体温,以便给动物做外科手术。还可给大型动物服用后,用来远距离安全监测大型动物。在NASA7.5万美元的资助下,利用约翰斯霍普金斯大学应用物理实验室已有的技术基础,再集成最新的航天技术,经过双方的共同努力,最终开发出可吞服的热监视系统药丸。这种药丸由硅树脂外壳和内部的微型无线遥测系统组成,包括微型电路、电池、石英晶体温度传感器等。这种药丸一旦被吞下并进入胃肠道,石英晶体传感器就根据体温进行振动,形成对身体无害的磁流体并发射到体外。信号被体外记录仪记录下来,由此可判断出体内的温度。其误差可达0.1。经过3年的研制开发,到199

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