NASA 航空战略实施计划 2023

1. 引言

1.1 概述

1.1.1 战略计划背景

• NASA 航空研究任务部（ARMD）在十年前首次推出三个主要趋势（Mega-Drivers）和六个战略推动力，构建了这一战略实施计划（SIP）的骨架。
• 该计划旨在满足未来航空社区、国家和全球对安全、高效、适应性强和环境可持续的航空运输的需求。
• 该计划每两年更新一次，以适应不断变化的世界对航空社区的影响。

1.1.2 2023版更新重点

• 可持续航空，使用支持净零碳排放的科技，以及长期实现完全无害排放，是2023版的主要主题之一。
• 更新反映了世界对航空社区的改变，包括实现持续增长以满足日益增长的全球需求，安全地整合无人机系统和其他创新车辆概念，以及积极适应快速变化的条件。
• 总体关键目标是在对环境的影响最小化的情况下解决这些挑战，目标是到2050年实现航空业的净零碳排放。

1.2 战略实施计划结构

1.2.1 主要趋势

• 航空研究任务部确定了三个主要全球趋势，称为Mega-Drivers，指导ARMD的研究组合。
• 这些趋势包括：持续增长以满足日益增长的全球需求，安全地整合无人机系统和其他创新车辆概念，以及积极适应快速变化的条件。
• 这些趋势旨在通过最小化对环境的影响来解决挑战，目标是到2050年实现航空业的净零碳排放。

1.2.2 战略推动力

• 航空研究任务部将研究组合组织为六个战略推动力，以实现安全、高效、可持续的航空运输系统。
• 这些战略推动力包括：安全、高效的国际运营增长，商业高速飞机的创新，超高效亚声速运输，安全和安静的垂直起降飞机，及时的系统安全保证，以及确保航空转型的自主性。

2. 战略响应

2.1 社区对话

2.1.1 社区参与

• NASA 与政府、工业和学术合作伙伴在研究和开发过程中进行合作。
• 社区参与是确保研究结果符合实际需求和期望的关键。
• 通过社区对话，可以收集反馈并调整研究方向和优先事项。

2.1.2 合作案例

• NASA 与波音公司合作开发和飞行测试全尺寸跨声速桁架支撑翼飞机，作为可持续飞行演示项目的一部分。
• 该项目通过具有更少阻力的特殊设计，使飞机比传统客机更节油。
• 通过与行业合作伙伴的合作，NASA 可以实现技术创新并将其应用于实际应用。

2.2 战略伙伴关系

2.2.1 合作伙伴网络

• NASA 建立了广泛的合作伙伴网络，包括政府机构、工业公司、学术机构和非营利组织。
• 这些合作伙伴为NASA 提供了不同的视角和资源，有助于推动研究进展和创新。
• 合作伙伴网络还促进了知识和技术的共享，加速了研究和开发过程。

2.2.2 合作案例

• NASA 与联邦航空管理局（FAA）合作，完成了空中交通管理技术演示，向FAA交付了轨迹管理工具，并实施了下一代空中交通管理系统。
• 通过与政府机构的紧密合作，NASA 可以确保其研究结果符合行业标准和法规要求。
• 这种合作对于实现安全、高效的航空运输至关重要。

3. 战略实施

3.1 战略推动力实施

3.1.1 安全、高效的国际运营增长

• NASA 正在开发新的空中交通管理技术，以提高国际航空运输的安全性和效率。
• 通过使用先进的导航和通信技术，可以实现更准确的航班跟踪和更高效的空中交通流。
• 这些技术的发展将有助于满足全球航空运输不断增长的需求。

3.1.2 商业高速飞机的创新

• NASA 正在研究新的高速飞机设计，以减少噪音和排放，同时提高速度和舒适性。
• 例如，X-59 飞机将用于确定超音速地面噪音的社区接受度。
• 通过创新的设计和技术，NASA 正在推动高速航空的发展，同时减少对环境的影响。

3.1.3 超高效亚声速运输

• NASA 正在开发更高效的亚声速飞机设计，以减少燃油消耗和排放。
• 通过改进空气动力学和材料科学，可以实现更轻、更高效的飞机。
• 这些技术的应用将有助于实现更环保、更经济的航空旅行。

3.1.4 安全和安静的垂直起降飞机

• NASA 正在研究新的垂直起降飞机设计，以提供更灵活、更安静的城市空中交通解决方案。
• 通过使用先进的推进系统和控制技术，可以实现更高效、更安全的垂直起降飞机。
• 这些技术的应用将有助于解决城市交通拥堵和环境问题。

3.1.5 及时的系统安全保证

• NASA 正在开发新的安全验证技术，以加快复杂自动化系统的开发并确保其安全性。
• 通过使用仿真和模型预测，可以更准确地评估系统的潜在风险和可靠性。
• 这些技术的发展将有助于确保航空系统的未来安全。

3.1.6 确保航空转型的自主性

• NASA 正在研究新的自主飞行技术，以提高航空运输的效率和安全性。
• 通过使用先进的传感器和人工智能，可以实现更智能、更自适应的飞行控制系统。
• 这些技术的应用将有助于实现更自主、更灵活的航空运输。

3.2 跨领域研究、人才发展和测试能力

3.2.1 跨领域研究

• NASA 鼓励跨领域研究，以促进不同学科之间的知识交流和合作。
• 通过整合不同领域的技术和方法，可以实现更全面、更深入的研究成果。
• 跨领域研究有助于解决复杂的问题，推动航空技术的创新和发展。

3.2.2 人才发展

• NASA 重视人才发展，通过与大学和机构合作，培养新一代航空人才。
• 通过提供实习和研究机会，可以吸引和培养有才华的学生和研究人员。
• 人才发展对于保持NASA 的技术领先地位和推动航空研究至关重要。

3.2.3 测试能力

• NASA 拥有先进的测试设施和设备，用于验证和测试新的航空技术。
• 通过使用风洞、飞行测试和模拟器，可以验证新技术的有效性和安全性。
• 测试能力对于确保航空技术的可靠性和适应性至关重要。

4. 总结

4.1 加入对话

• NASA 鼓励社区成员、行业专家和学生参与航空研究和发展过程。
• 通过加入对话，可以提供反馈、提出问题和分享观点，共同推动航空技术的创新和发展。
• 加入对话是实现更安全、更高效、更可持续的航空运输的重要途径。

4.2 未来展望

• NASA 航空研究任务部将继续致力于开发和演示先进技术，以实现更安全、更快速、更可持续的航空旅行。
• 通过与政府、工业和学术合作伙伴的合作，NASA 将推动航空技术的创新和发展。
• 未来的航空将更加安全、高效、可持续，并满足全球不断增长的需求。

4.3 邀请贡献

• NASA 邀请社区成员、行业专家和学生参与航空研究和发展过程。
• 通过提供反馈、提出问题和分享观点，可以共同推动航空技术的创新和发展。
• 贡献和参与是实现更安全、更高效、更可持续的航空运输的重要途径。