航空航天技术专业汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇航空航天技术专业范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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Shenyang University of Aeronautics and Astronautics， Shenyang， 110136， China

Abstract： Discussed the problem of knowledge structure which Chinese colleges and universities facing problems at the present stage， combining with the aerospace and aerospace general education. By their own personal experience， the author summed up the content， meaning and purpose of the aerospace and aerospace general education. Based on the analysis of various problems related to the “Introduction to aerospace technology” as a liberal textbook， this article given the teaching improvement and reform proposals about the textbook of aerospace and aerospace.

Key words： quality-oriented education； general education； aeronautics and astronautics

随着高校课程改革的不断深入，通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时，由于科学技术和经济的飞速发展，航空航天技术开始走进人们的日常生活，并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就，更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要，目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业，如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时，一些普通高校，如南京财经大学，也将航空与航天（也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览）作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会，并参考欧美高校开设通识课的教学模式，探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。

1 我国专业化教育模式的问题与通识教育

1.1 现阶段我国高校人才培养模式面临的问题

我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期（20世纪80年代）和特定社会背景（生产力亟待恢复）中的选择，这个选择尽管在当时有合理性，并对我国社会发展起到了积极作用，但却不适应今天社会发展的需要。

我国目前的高等教育过分强调专业划分，把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内，不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了，高等教育的专业化做得越好，学生就越难适应变换了的工作，面临的情况可能就越糟糕。

社会和技术发展日新月异，旧的工作岗位不断消失，新的工作岗位不断出现，高校里专业调整的步伐，无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化，既要培养学生的专业能力，又要培养学生的“一般”能力。

1.2 通识教育起源和目的

通识教育，国外称“General Education”，也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。

通识教育源于19世纪[6-8]，当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂，于是提出通识教育，目的是让学生对不同学科的知识有所了解，将不同领域的知识融会贯通。20世纪，通识教育成为欧美大学的必修科目。今天，欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史，目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。

在我国，通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”，《中庸》主张做学问应“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化，融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以，通识教育旨在培养“通才”，它的培养目的是提高人的整体素质，强调整合不同领域的专业知识，重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力，同时也重视培养人的情志等。

2 航空与航天通识教育的意义

航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1，2]，其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣，更主要的是为学生专业课学习奠定基础，它在很大程度上起到了专业导论的作用。

近年来，我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育，其教学目的包括如下几个方面。

2.1 提高大学生的整体文化素质

大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才，开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识，还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程，不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识，同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。

2.2 提升大学生的民族自豪感

中国作为东方的文明古国，向往飞翔的梦想由来已久，嫦娥奔月的美丽传说，万户飞天的勇敢实践，表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习，让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩，学习伟大的航天精神，增强学生的民族自信心。

2.3 鼓励大学生在困难面前勇于攀登

学生通过航空与航天课程的学习，了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里，“只有想不到的事情，没有做不到的事情”，通过这样的教育，激发学生努力奋进，敢于开拓创新。

2.4 启发学生规划未来人生

航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维，尤其是航天器的出现，极大地推进了人类对宇宙的探索，人们对宇宙了解得越多，就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识：“地球在宇宙中是非常渺小的，生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过，“昨天的梦想是今天的现实，今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识，很多人开始重新思索这些问题，人类存在的意义何在？人类怎样存在？

3 航空与航天通识教育的教材问题与改革

3.1 教材方面的问题

航空航天技术在非专业大学生眼里，是十分神圣的，因为宇宙的奥秘神秘莫测，很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课，目前我国没有一本适合通识教育的教材，大多采用“代用”教材，如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等，由此带来很多问题。

（1）专业性很强

翻开《航空航天技术概论》教科书，插图不少，可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言，内容过深，尤其是文科学生，没有工程概念，理解起来非常困难。

（2）内容单调乏味

细看“代用”教材的文字内容，大多是定义和概念，枯燥乏味，对非专业学生而言，即便把这些内容熟记于心，又有何意义？另外，由于书本的空间有限，介绍性的内容往往类似于纲要。

（3）课后练习或思考题没有价值

思考题是运用大脑思考后得出答案的题目，而目前的“代用”教材章节后的思考题，不适应时代的发展，以第一章课后思考题为例，“试述直升机的发展史，试述火箭、导弹发展史”，很多学生认为是“百度题”，学生只要灵活运用手中的工具，就可以“百度”到答案，这类题能算是思考题吗？

（4）条理性很强带来的问题

航空与航天是两个明显不同的概念和领域，尽管有联系，但对于非专业的学生而言，不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线，航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1，2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机，统统纳入同一章节，对于非专业学生，理解起来稍显费力。再如，《飞行器构造》这章内容中，既有航空器的构造，也有航天器的构造，根据整体教学效果分析，这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。

另外，由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式，加之应试教育的长期导向作用，使基础教育在单一学科教育上越来越深入，学科分化加剧，基础教育功利性越来越明显，而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化，缺乏思辨性、创造性思维的模式，对中华民族的智慧培养是非常不利的。

综上所述，航空与航天作为通识教育课程，不是必修课的陪衬，更不是专业课的附庸，其重要性并不比专业课低。“君子性非异也，善假于物也”，学好航空与航天课程，掌握其相关知识，有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。

3.2 教材改革的建议

对于航空与航天课程，只有拓宽知识面，全面介绍不同学科研究对象的特点，才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础，课程内容应具有前瞻性，把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时，拓宽学生的知识面。

航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此，如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课，该课程内容应集知识性、趣味性于一体，需要教学内容丰富多彩，由风筝飞行延伸到飞机，由早期火箭延伸到各种导弹，由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船，由恐龙灭绝延伸到宇宙探索，让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书，名字起得非常好，叫“没有公式的航空航天技术”，值得我们借鉴。

篇（2）

生命不可能从谎言中开出灿烂的鲜花。

航空vs航天

先来解释一下航空航天专业究竟指的是什么。其实，航空和航天有很大区别。航空技术主要是研制军用飞机、民用飞机及吸气发动机，航天技术主要是研制无人航天器、载人航天器、运载火箭和导弹武器，最能集中体现两者成果的是航天器和航空器。

举个直观的例子，所有航空器都是在稠密大气层中飞行的，其工作高度有限。现代飞机最大飞行高度也就是距离地面30多千米。即使以后飞机上升高度提高，它也离不开稠密大气层。而航天器冲出稠密大气层后，要在近于真空的宇宙空间以类似自然天体的运动规律飞行，其运行轨道的近地点高度至少也在100千米以上。对在运行中的航天器来讲，还要研究太空飞行环境。还有，动力装置不同。航空器都应用吸气发动机提供推力，吸收空气中的氧气作氧化剂，本身只携带燃烧剂。而航天器其发射和运行都应用火箭发动机提供推力，既带燃烧剂又带氧化剂。吸气发动机离开空气就无法工作，而火箭发动机离开空气则阻力减小有效推力更大。除此之外，在飞行速度、工作时限、升降方式等多方面，航天器和航空器都有差异。所以，航空航天类既是一个整体，两者又要独立对待。

前景篇

航空航天事业对国家，无论从军事国防还是经济国力上讲，都有着中流砥柱的地位。

从军事意义上讲，在现代战争中，空战已经占据着主导地位。像军用飞机、导弹、航母这些衡量着一个国家的国防力量的重要指标，和国家的航空航天技术水平有着直接的联系。

从经济意义上讲，航空航天事业是一个国家制造业生产力的重要标志，因为航空航天产品往往综合了许多高、精、尖的先进技术。在这些技术上的突破不仅仅对航空航天事业是意义重大的，更重要的是对国家科技实力的提升是一个有力的促进。另外，航空航天中像民用机这样对经济产生直接影响的行业的发展对国家经济的影响力也是十分巨大的，如大型客机。

就我国现状而言，航空航天水平还很落后，尤其是航空业，战斗机主要还是依靠国外进口发动机。航空航天科技工业极具发展前景，对人才的需求会持续旺盛，在最新的调查中，航空航天专业已经成为最被看好的专业之一。

学习篇

航空航天类专业主要包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造与工程、飞行器环境与生命保障工程4个专业。第一个专业做的是飞行器的总体设计，包括外形和结构设计；第二个做的是飞行器动力装置和动力装置控制系统，属于核心技术；第三个在于“制造”，对飞行器的零件加工与成型工艺、装配工艺独成一门；第四个是学习民用领域的热能利用、空调、供暖等系统设计，到了研究生阶段还要深入学习航空航天环境模拟与控制系统设计、航空航天生理和生命保障。但要注意的是，航空航天并不局限于这几个专业，它更包含像信息、能源、制造等的技术综合。

飞行器设计与工程

简单地讲，飞行器设计与工程最主要指的就是对飞机、导弹等飞行器的设计。这个广泛的概念既包括飞行器整体的设计，也包括飞机的结构设计与研究。可想而知，这样的工作肯定不像网上的军事迷个性化地画一些飞机设计图那样简单有趣，而是需要在十分深厚的理论知识的指导下，综合一切实际因素进行最优化设计的十分复杂繁琐的工作。

本专业学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识，受到航空航天飞行器工程方面的基本训练，具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。需要学生对数学、物理、力学等有比较浓厚的兴趣。

飞行器动力工程这个专业从广义上讲就是能源动力工程，而对于航空航天飞行器来讲，就是飞机和火箭上的发动机。航空发动机是提供飞行器所需的动力装置，被称为“飞机的心脏”。 对于一架飞机而言，往往发动机的成本占了飞机总成本的一半，而发动机的制造技术又是飞机制造中难点中的难点。

本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识，受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练，具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。需要提醒大家的是，学生应具备扎实的数学、物理等方面的理论知识，掌握外语、计算机等必备工具。

飞行器制造与工程能够设计出来的东西往往不一定能够制造出来。因此，许多关键技术的制约瓶颈不是在设计能力上，而是在制造能力上。制造能力越强，可设计的空间就越大，技术水平就越高。制造技术不仅仅制约着飞机制造行业，更影响着国家制造业的整体水平，也就是标志着汽车、船舶、航空航天的制造能力。

本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识。通过各种实践性教学环节，培养学生运用所学的基本知识和技能，分析和解决飞行器制造工程中实际问题的能力。如果对飞机机械原理感兴趣，希望做一名飞机设计师，这个专业就适合你了。

沉沉的黑夜都是白天的前奏。

成功往往是最后一分钟来访的客人。

飞行器环境与生命保障工程

本专业培养具备航空、航天环境模拟及控制、生命保障系统设计与研究能力，能在航空航天领域从事环境控制与生命保障系统设计，在民用领域从事热能用、空调、供暖等系统设计的工程技术人才。

本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、热控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论，掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。

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[分类号]G301　G358

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引言

“核心技术”被认为是一种能够带来竞争优势的技术资源和能力，是一种难于模仿的、不可替代的技术竞争力。对核心技术进行测度将为产业R&D资金投入决策和科技人力资源配置提供辅助决策，具有重要的理论意义和现实意义。国内外学者对核心技术竞争力、核心技术创新、核心技术能力、核心技术的获取战略、核心技术的确认方法。等进行了一些研究，但这些研究成果主要采用定性研究方法进行，尚缺少实证支持；少量的定量研究成果也只是尝试探索核心技术领域的确认和识别等问题，未探讨核心技术领域的测度问题。

社会网络分析方法(Social Network Analysis，SNA)，曾被普遍用于人际关系网络的研究，但运用SNA对技术进行研究的成果并不多，笔者尚未发现运用SNA方法测度核心技术领域的研究成果。本研究运用社会网络分析方法和世界权威专利数据库《德温特创新索引》的专利数据，以2009年全球航空航天产业技术为应用实例，进行实证分析和研究。

2　核心技术领域测度方法与指标选择

在世界权威专利数据库《德温特创新索引》中，到经过德温特专业技术人员的标引，具有逐级细分的技术分类体系，具体在专利文献中的表现是每条专利数据可以通过使用多个分类号详细描述专利的特质。如果一项专利涉及N个技术领域，数据库的技术标引人员就会在技术分类项目中同时标注N个技术领域，这就意味着这N个技术领域共现了一次。将技术领域视为节点，共现关系产生了边，有了节点和边，技术领域之间就形成了共现网络。专利所属的技术领域越多，技术共现网络就会越密集，《德温特创新索引》为技术共现网络的绘制提供了比较理想和规范的专业数据。

基于社会网络中心性原理，国内外学者曾将中心度指标用来测度科学引文网络中的核心文献或关键文献以及学科领域的核心人物或代表人物。笔者认为，社会网络中心性原理同样可以应用到技术网络的研究中。在技术网络中，代表技术领域节点的中心度越高，表明该技术领域与其他技术领域共现的次数越多，该技术领域的辐射能力也越强，这样的技术领域可以被认为代表了某个产业的核心技术。

3　核心技术领域测度方法与指标的应用

本研究数据来源于美国科学情报研究所IsI的网络检索平台Web of Science的《德温特创新索引》(DII)数据库，笔者选择了专利国际分类代码IPC，选择航空航天技术领域B64，检索时间范围是2009年。检索结果共得到3 660条专利数据，数据下载日期为2010年1月1日。

采用“德温特指南代码”(Derwent Manual Code，DMC)对2009年全球航空航天领域专利申请的热点技术领域进行可视化分析。DMC是由德温特的专业人员根据专利文献的文摘和全文对发明的应用和重要特点进行独家标引的代码，该代码可用于显示发明中的新颖技术特点及其应用，能提高检索的全面性和准确性。关于DMC代码的准确性和合理性，笔者于2010年11月20日在深圳大学城举办的“国内外专利文献的检索与分析”专题讲座过程中，请教了Thomson Reu―ters中国办公室科学解决方案顾问、“专利信息用户组(patent information user group，PIUG)”中国分会的发起者吴正先生，吴正先生解释说，由德温特专业人员细分的DMC代码，具有比《国际专利分类表》(IPC分类)更长的发展历史，其准确性和合理性是值得信赖的。通过对DMC进行分析，可以比较准确地掌握一个产业领域涉及到的、主要的热点产业技术集群。

通过运用瑞典科学计量学家Persson开发的大型文献处理软件Bibexcel ，对2009年全球航空航天领域专利文献的DMC进行处理，得到的专利申请共涉及1 435个不同技术领域，选取出现频次10次以上的87个技术领域，运用netdraw绘制出2009年全球航空航天领域技术网络图谱，如图1所示：

图1显示出2009年全球航空航天的专利技术主要分布在以下三个重点领域：通讯技术领域(w大类：Communications)、聚合物技术领域(A大类：Plasdoc)、计算与控制技术领域(T大类：Computing and Con―tro1)。图l的中心性分析结果显示，网络中节点中心度最高值为46.512，对科技成果产出数据的选取一般取3―5年为宜，评价时可以根据数据的可得性综合进行处理，一般年度越近的截面权重越高。512，该节点所代表的技术领域是2002年兴起的代码为T01-J07D1的“交通工具微处理系统”(vehicle microprocessor system)技术。中心度明显高于其他技术领域的前6位技术领域的DMC代码、中心度、频次和具体所代表的技术领域，如表l所示：

由表1可知，中心度最高的前6个技术领域中，w类占了5个，该结果与笔者所做的2008年波音公司技术前沿探测研究的结果是一致的，通讯技术已经成为当前世界航空航天领域重要的核心技术领域。

选择中心度作为测度核心技术领域的指标，是因为中心度高的技术领域与其他技术领域共现的机会多，对其他技术领域的影响也相对较大。在一个产业领域的技术网络中，一个对其他许多技术领域都有影响的技术领域，会成为该产业的核心技术领域。

4　结论与不足

本研究主要有以下初步结论：

・社会网络分析方法是一个比较好的对核心技术领域进行测度的可视化方法，可以用来绘制技术共现网络，并进一步对全球某一个产业或某企业的核心技术领域进行可视化分析。

篇（4）

实验室是高等学校开展教育教学活动的重要场所。在创新人才培养中，创新实验室对大学生实践能力与创新能力的培养发挥了巨大的作用[1]，据统计，20世纪最伟大的发明和发现，绝大多数是在著名高校的实验室中取得的，而我国历届国家自然科学奖、国家发明奖以及国家科技进步奖中半数以上也是在高校实验室和开放实验室中完成的[2]。创新的源头在实验室。实践证明，推动创新实验室建设是提高大学生创新能力培养的有效途径。因此，学校应提供创新实践活动的平台，创造条件使学生有更多的机会、更多的空间进行创新实践活动。创新平台建设主要包括空间场地的建设、仪器设备及实验材料的准备[3]。其中，空间场地是创新平台建设的前提条件，然而，我国很多高校的老校区建在市区，能利用的空间资源越来越少，如何利用现有条件，开展创新实验室建设就显得愈发重要。我校宇航学院充分利用学校现有的资源条件，通过对原场地进行创新性规划、设计和改造，完成了航空航天科教实践基地的建设。

1 航空航天科教基地的建设过程

我校飞行器设计专业与国内航空航天院校同类专业相比侧重方向不同，因此我校航空航天科教实践基地建设综合考虑了航空航天技术领域特点、国家发展战略以及我校的实际情况。

1.1 综合考虑，提出建设目标

依托我校航空宇航科学与技术一级学科，突出航空航天科学技术领域多学科融合的特色，发挥我校学科综合优势，坚持“创新、跨越、特色、集成”的指导思想，建设及展示航空航天典型产品，进行学生教学实验，开展学生自主创新实践活动，在满足本校师生教学实践的同时面向社会开放，普及航空航天知识，增强公众对航空航天知识的了解，激发公众学习科学、热爱科学的热情。

1.2 充分利用场地特点，完成场地规划

中关村校区是我校的老校区，经过多年的发展建设，很难另辟场地进行航空航天科教实践基地规划，因此基地建设必须挖掘、整合校内的现有资源。当时学校有一处过渡食堂因为新食堂建好已停止使用，其建设面积1 200 m2。通过实地考察发现，地面承重、安全设施、水、电均能满足实践基地场地建设的要求，但原场地布局及结构承重是按学生就餐要求规划设计的，并且层高仅有2.7 m。实践基地的建设原则是不能对原有结构进行大幅调整。通过对当时场地特点的分析，同时考虑实践基地的建设目标，我们提出了如图1所示的实践基地建设方案。

实践基地的建设，既不能建成各种飞行器模型的展室，也不能全部建成航空航天模型制作实验室。我们最终提出了产品展示加创新实践的规划思路，将整个场地规划成1个多功能展示区、4个功能区和1个办公区。其中，多功能展示区主要用于航空航天领域典型产品、我校研究成果的介绍以及实践基地研究成果的展示，主要包括民用飞机模型展示厅、军用飞机模型展示厅、导弹模型展示厅、火箭及发射架模型展示厅、航天器模型展示厅5个小厅，同时为了突出我校学生的创新作品，在各展示厅都留有摆放创新作品的空间。4个功能区主要包括飞行控制仿真实践区、航空航天模型制作实践区、飞行组网及空气动力实践区、多功能研讨区。同时为了安全考虑，多功能展示区留有紧急情况下人员迅速撤离的安全通道。

1.3 充分调动本校资源，完成布局设计

航空航天科教实践基地建设最初的理念就是调动全校资源，大家共同参与建设。因此在完成整体方案规划后，我校没有聘请专业设计公司进行布局设计，而是请本校工业设计系的教师带领学生进行设计，学校还提供了一部分支持经费，这样不仅为本校师生提供了一次锻炼的机会，同时也节省了建设经费。

航空航天科教实践基地布局设计如图2所示，依据总体规划要求，完成多功能展示区及各功能实践区布局安排设计，其中多功能展示区总体呈S形布局，各厅之间采用可移动展架式隔断方案，展架上可摆放相应的飞行器模型，较大的模型可摆放在各展厅中间，展架根据需要也可随时调整。功能实践区及办公室位于整个展示区的一侧，分成5个独立区，各功能实践区之间以及展示区之间均采用透明玻璃隔断，其目的是使参观的学生能与各功能实践区的学生进行互动，激发参观学生参与实践创新的兴趣，同时也激励实践的学生更好地完成科技创新活动。

1.4 多方筹措资金，保证建设顺利进行

为了保证航空航天科教实践基地建设的顺利进行，学校多方筹集资金，其中实验设备处、教务处、国资处及宇航学院都给予了大力支持，分别从航空航天工程实验教学中心建设经费、宇航学院配套建设经费、教学基础条件专项建设经费、实验设备处修购专项建设经费、985建设经费中提供了资金支持，确保建设顺利进行。

2 航空航天科教实践基地的运作及成效

实践基地的建设本着边建设，边使用，边完善的原则进行，从建设使用效果分析，达到了预期的目标，激发调动了学生参与科技创新的热情。

2.1 配合航空航天专业课教学

专业课学习与基础课学习不同，需要一定的工程背景知识，学生仅从书本上学习这些专业知识会感觉枯燥，提不起兴趣。多功能展示区及实践区的使用可以很好地弥补课堂教学的不足，如宇航学院开设的飞行器系统概论充分利用了多功能展示区陈列的各种飞行器模型，这种三维立体的直观感受比书本二维平面可以使学生更好地认知各种飞行器；专业课空气动力学通过在空气动力实践区的演示及学生的动手实践，可以让学生更加生动地掌握空气动力学原理；在专业课现代控制原理学习中，学生通过在飞行仿真控制实践区的动手参与，可以很好地验证课堂所学的理论知识。随着各功能区的不断改进、补充和完善，将为学生提供更多的实践机会补充课堂教学。

2.2 开设公开选修实验课

为了更好地发挥实践基地的作用，充分利用各功能区的设施，实践基地直接开设面向全校学生的实验选修课。如依托航空航天模型制作实践区开设了多功能飞行器设计实验选修课，主要是培养学生的自我学习及实践动手能力，从学生的反馈看，效果非常好，他们的选课积极性很高。课程实践环节以分组合作的方式开展，这样不仅锻炼了学生的动手能力，同时对学生分工合作、组织协调能力的培养也有很大帮助。

2.3 提供平台，鼓励学生参加大学生科技创新比赛

兴趣是创新的原动力。通过鼓励参加竞赛调动学生学习的积极性，也是航空航天科教基地建设的目的之一。青年学生具有强烈的荣誉感，争强好胜。科教基地正是抓住了学生这些特点，为他们材料设备，制作场地等硬件支持[4]，鼓励学生参加科技创新比赛。

到目前为止，实践基地支持学生参加的比赛包括2011年、2012年的“科研类全国航空航天模型锦标赛”，2011年、2013年的“中航工业杯国际无人飞行器创新大奖赛”，第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛以及北京市级和校级大学生科技创新比赛，并且都取得了不俗的成绩。很多学生正是通过实践基地的培养，获得了保研资格。

2.4 教学相长，完善实验队伍建设

通过鼓励学生参加比赛，实践基地自身也获得了进一步的发展。一个个成绩的取得，都是实践基地背后支持的结果，学生感受到了参与实践基地活动的乐趣，学校也更加重视实践基地的建设。在学校和学院的大力支持下，目前实践基地有专职人员2人，指导教师10余人，从事创新活动的学生人数保持在30人左右。同时一些任课教师也体会到科教基地的作用，也愿意参与实践基地的建设。这些都为实践基地建设提供了人力及物力保障。

3 结束语

航空航天科教实践基地是人才培养的重要载体，更是学校孵化创新特色人才的重要场所。抓好科教基地建设是培养高水平创新人才的关键，通过科教基地的建设，我们更加深刻地体会到面对科技日新月异的当今社会，只有青年人的创新能力增强了，才能实现科技的真正进步，才能真正实现中华民族的伟大复兴，实现“中国梦”。以学校“拓天”发展为契机，以培养学生科技创新为主要目标，我们充分利用场地条件，调动各方因素，克服多种困难，因地制宜地开展实践基地建设，坚持以人为本，逐步推进科教基地的建设创新和管理创新，为社会培养更多高素质创新人才而继续努力。

参考文献

[1] 刁鸣.示范中心创新实验室的建设[J].实验室研究与探索，2007，26（1）：74-77.

篇（5）

中图分类号：TQ028.8 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）011-030-02

膜分离技术是基于膜材料形成的分离边界的分离技术，最初应用于军事、航空航天、原子能等高端领域，随着其在民用领域应用日趋广泛，被公认为是20世纪末到21世纪最有发展前途的高新科技之一。

1 膜分离技术在高端领域的应用

膜是具有选择性分离功能的材料。膜分离技术是指利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程。它与传统过滤的不同在于膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。基于膜分离技术的这些特点和优势，可实现料液的无热相变分离，高精度分离过滤及浓缩提纯。

2 膜分离技术在军事上的应用

军事战争是一个国家国防的重要手段，单兵作为军事战争的最小战斗单元，在整个战争的过程中具有举足轻重的作用。战争的战场危险丛生、环境恶劣，单兵的生存维持和体力保障是单兵作战保障的头等大事。饮用水保障是单兵战场生存维持和体力保障的重要课题，但是战场环境往往没有任何的可以供单兵利用水源，比如海湾战争中的伊拉克和科威特，大片的沙漠没有水源可以利用，这在水处理技术层面上称为水量型缺水。另外的情况即使有水源，但是由于敌方投毒甚至各种污染导致无法正常饮用，即水质型缺水。无论哪种形式的缺水，都对单兵战场生存构成威胁。为了应对战场中的饮水问题，单兵携带大量的饮用水参加战斗显然是不现实的解决方案。膜技术与其它水处理技术的优化组合，为单兵在战场环境下的饮水问题提供了良好的解决方案。

如图2所示，膜分离技术与物化沉淀技术相结合，以单兵的尿液为水源，经过处理后可产生供士兵饮用的纯净水，且纯净水的水质达到饮用纯净水的水质标准，妥善科学的解决了单兵战场生存中饮水供应的首要难题。该技术通过一套简单的单兵供水装置得以实现，膜分离过滤的压力通过手动施压机械装置实现，操作简便、灵活高效，具有良好的战地实用性，有力的保障了单兵的战场生存能力。

3 膜分离技术在航空航天上的应用

航空航天工程是现代社会人类文明的的重要标志，而载人航天技术是航空航天技术的关键环节。载人航天空间站技术是实现人类太空生存的关键技术，国际上美国、俄罗斯在此方面创造过连续两年载人太空空间站生活的记录。连续长时间的载人太空生活，生命维持所需的各种资源和生存环境维持是必须解决的关键问题。供航天员生存所需的空气、水、食物以及航天员代谢的尿液、粪便等排泄物的处理，以及空间站环境中的空气质量控制等一系列问题的解决，是载人航天工程取得成功的关键环节。这些关键问题的解决，一方面靠从地球发射航天飞机补充给养，另一方面是靠空间站内相关设备设施工作来处理废物维持空间生存环境的品质。

当今世界最前沿的航空水处理技术，如图3所示，将航天员在空间站中所排泄的尿液、汗液、呼出的水蒸汽收集作为水源，通过化学沉淀、蒸发、冷凝、膜单元过滤等操作单元，最终产生纯净的水供给航天员使用，满足长时间持续的生存对于水的需求。

4 膜分离技术在人工器官医疗上的应用

人类疾病与医疗卫生贯穿人类发展的整个历史，不同的疾病致病机理的阐明为医学寻找可靠的治疗方法提供了坚实的基础保证。在人类的众多疾病中，呼吸系统的疾病往往危及人类的生命，因为血液循环和氧气供给为生命的支撑提供了最重要的氧与二氧化碳的代谢，将人体中的部分代谢产物通过呼吸系统排出体外，保证了人体体液系统的酸碱平衡以及其他的体液成分稳定。重要的人体器官肺在整个呼吸系统中占据不可替代的位置，其中的数以亿计的微小肺泡为人体完成呼吸功能提供了必备场所，但是由于诸多疾病可以造成人体肺部功能丧失，在这样的情况下人体呼吸功能无法完成，带来一系列生理机能障碍将会直接威胁生命。无独有偶，人体血液中各个组织器官的无数细胞都在进行新陈代谢，尿素、尿素等对人体有害的物质将在人体肾脏肾小球细胞的收下形成尿液排出体外，这样可以避免人体体液中由于尿素、尿酸等有害物质不断积累导致的中毒症状。由于肾脏炎症造成的肾脏功能损伤，直接导致尿素、尿酸收集效率降低，尿中出现蛋白质和血液，身体浮肿，情况严重可危及生命，这就是“尿毒症”。

基于膜分离技术的特点和优势，使用特殊的气体膜分离单元，可实现人体中氧气和二氧化碳的有效交换，为肺功能缺失的病人提供肺部的功能，以人造器官代替人体器官，这就是“人工肺”。

如图4所示，结合膜分离技术与其它技术优化组合，可实现人体血液中不同成分的相互交换，专业名称定义为血液透析。经过血液透析之后，可以将血液中的尿素、尿酸等有毒有害物质排出体外，而血细胞、蛋白质等有用成分继续保留在人体血液中，为肾脏功能缺失的病人提供正常的肾脏功能，这种技术就是“人工肾”。

篇（6）

飞行器设计与工程，顾名思义，就是设计先进的飞行器，主要面向航空飞行器设计。本专业方向具有较强的行业特色，航空航天工程是基本的服务方向；同时，在民用工程领域有广阔的市场。轰动世界的“阿波罗登月计划”“神舟”飞船等，都是本专业的杰作。

2.学业导航

本专业学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识，受到航空航天飞行器工程方面的基本训练后，具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。

主干学科：航空宇航科学与技术、力学、机械学。

主要课程：材料力学、机械设计、弹性力学、结构力学、流体力学与空气动力学基础、飞行器动力学、飞行力学、力学性能与结构强度、试验技术、自动控制理论、飞行器总体设计、结构设计、复合材料设计与分析、空间制导控制、传热学与热防护等。

3.发展前景

在轰炸机、运输机、民航飞机等其他机型上面，中国与世界先进水平存在着不小的差距。各航空公司使用的大型民航飞机都是进口的，目前国内没有能力生产。本专业极具发展空间。

二、人才塑造

1.考生潜质

对数学、物理等有比较浓厚的兴趣。常查询航天飞机的资料，对航天飞机感兴趣，对飞机导航系统感兴趣。喜欢飞机模型，常看人造地球卫星发射的实况转播。渴望当一名宇航员。注意了解宇宙飞船的材料，常收集宇宙飞船的模型等等。

2.学成之后

本专业培养的工程技术人员和研究人员，具备较好的数学、力学基础知识和飞行器工程基本理论，同时有较强的飞行器总体结构设计与强度分析、试验的能力。

3.职场纵横

本专业毕业生能从事飞行器(包括航天器与运载器)总体设计、结构设计与研究、结构强度分析与试验，通用机械设计及制造等多方面的工作。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器动力工程专业主要以航空发动机为研究对象，其目的就是生产出高效、实用、先进的航空发动机。由于航空发动机为载人飞行器提供动力，其在高速飞行、高性能和高可靠性等方面要求都极为严格，因此飞行器动力装置在动力工程领域一直处于技术领先地位并带动了相关学科的发展。

2.学业导航

本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识，受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练，具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。

主干学科：机械工程、力学、动力工程与工程热物理。

主要课程：机械原理及机械设计、电工与电子技术、工程力学、自动控制原理、工程热力学、传热学、流体(含气体)力学、动力装置原理及结构、动力装置制造工艺学、动力装置测试技术等。

3.发展前景

我国航天、航空事业的迅速发展，展示了本专业良好的发展前景。

二、人才塑造

1.考生潜质

具备扎实的数学、物理等方面的理论知识，掌握外语、计算机等必备工具。对飞行器的燃料装置感兴趣，了解飞行原理。常研究宇宙飞船的燃料，关注飞机的新燃料。常搜集飞行器动力资料，对飞机动力系统感兴趣，了解导弹动力装置等等。

2.学成之后

本专业培养具备飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面知识的专门人才。

3.职场纵横

本专业毕业生可以在航空、航天、交通、能源、环境等部门从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面的工作。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器制造工程专业是国防科工委重点建设专业，主要研究探索更方便、更快捷、更可靠的飞行器制造工艺、方法。本专业属于机械制造范畴，需要有很强的实践能力，不仅要学习机械制造的各种工艺、整套方法和流程，而且要对飞行器的设计有一定了解。

2.学业导航

本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识。通过各种实践性教学环节，培养运用所学的基本知识和技能，分析和解决飞行器制造工程中的实际问题的能力。

主干学科：机械工程、电子科学与技术、材料科学与工程。

主要课程：理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、航空工程材料、电工与电子技术、计算机技术、金属塑性成形原理、模具设计与制造、飞机零件加工与成形工艺、飞机装配工艺、飞机构造、计算机辅助飞机制造等。

3.发展前景

国内不仅在飞行器设计上与国外差距很大，在制造方面也有很大的差距。加强航空建设、国防建设，需要大批专门人才的不断努力，这预示着本专业前景十分广阔。

二、人才塑造

1.考生潜质

关注新型飞机，对飞机机械原理感兴趣，了解宇宙飞船的构造，收集过飞机图片资料，常观察各种飞机模型，希望做一名飞机设计师等等。

2.学成之后

本专业培养从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的专门人才。

3.职场纵横

本专业毕业生适应性强，社会需求量大，就业范围广，在广大科研院所、高科技产业和航空、机械、电子、计算机公司等单位都有用武之地。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器环境与生命保障工程是以空间环境、生物技术、环境化工等学科为基础，研究飞行器救生系统为主，将人、机器、环境有机结合的复合型专业。目前，国内有三所高校开设了飞行器环境与生命保障工程专业：北京航空航天大学、哈尔滨工业大学和南京航空航天大学。

2.学业导航

本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、热控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论，掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。

主干学科：动力工程与工程热物理、控制科学与工程。

主要课程：工程热力学、传热学、空间环境工程、航空航天生理学、控制理论、人机工效学、理论力学、材料力学、空调制冷技术、航空航天环境控制系统、航空航天安全工程、空间环境试验技术等。

3.发展前景

科学技术飞速发展，预示着航空航天技术广阔的发展前景。

二、人才塑造

1.考生潜质

喜欢关注宇航新闻，关注空间站的建设，对宇宙探索节目或介绍宇宙的文章感兴趣。对宇航员训练条件感兴趣，对宇航生物实验感兴趣。了解空间生理学，渴望了解外层空间等等。

2.学成之后

篇（7）

5月6日，美国航空航天局局长博尔登在名为“人类前往火星峰会”上表示：“载人登陆火星是眼下人类在太阳系的终极目标，也是美国航空航天局的优先任务，美国航空航天局期望在2033年前后实现这一计划。”

火星人也选秀

只要你年满18周岁，向“火星一号”官方网站提交一份时长1分钟的视频，解释自己想成为火星居民的理由，再交5至75美元不等的报名费，你就可以成为火星人候选人了。报名费考虑了申请人国家的富裕程度，比如美国公民大约要支付38美元，中国公民11美元，卡塔尔公民75美元，非洲刚果公民仅需5美元。在“火星一号”官方网站，主办方罗列了火星宇航员应具备的五大关键特征：超强的承受力、极好的适应性、超级的好奇心、极高的信任度、非凡的创造力。未涉及专业知识和技能，而是更倾向“高情商”。

而“灵感火星”基金团队挑选一对夫妇有很大的象征意义，因为一男一女才能真正代表人类。当然也有其现实的合理性，漫长的旅途中夫妻在情感上可以彼此支持。创造在太空连续飞行438天世界纪录的俄罗斯航天员波利亚科夫说：“在长期太空飞行过程中，克服心理困难比克服生理困难还难，有时很孤独、郁闷。如果让我去火星，条件是一定要与妻子同行。”

如何选拔火星航天员

其实，“火星一号”和“灵感火星”选拔火星宇航员的方法都不全面和科学。那么，如何选拔真正的火星宇航员呢？因为火星遥远、荒无人烟、环境恶劣，连细菌都难于生存下去，去那里所面临的风险是站在地球上难以想象的。所以，选拔和培训火星航天员比一般航天员以及登月航天员的要求更高。有人说，在未来的载人火星飞行中，任务成败的关键不在于能不能设计出可安全飞往火星的飞船，而在于能不能选拔和训练出能够完成这项任务的航天员。

如果使用目前载人航天技术水平，航天员到火星1个来回路途中至少需要约520天。在这样长的时间里呆在1个狭小的环境中，对于火星航天员的生理和心理来说都是极为严峻的挑战，尤其是对心理考验极大。火星航天员能不能保持正常和稳定的心理状态将火星旅行坚持到底取决于航天员的心理选拔和培训，心胸开阔、乐观自信和助人为乐是不可或缺的性格要素，其次才是身体素质和知识水平。

研究表明，去火星最好是由4或6人等偶数组成的乘员组，以免在相互交谈中孤立出1个人来。如果由4人组成，其中1名应是航天器驾驶员，1名懂心理、妇科和牙科等的全科医生，1名全能工程师，还有1名懂气候、地质的全才科学家。如果由6人组成，则其中应该有2名工程师航天员和2名科学家航天员。另外，男女混合编队比清一色的男性航天机组更有利于长期火星任务的完成。

难于上青天

虽然为了节省经费和降低技术难度，“火星一号”只是“单程票”，以使飞行时间少一半，大大减少长时间太空飞行等带来的各种不利影响，并且不需要费用高昂、技术复杂的返回装置；“灵感火星”不在火星表面着陆，则无需装备火星着陆和返回装置，从而也能大大降低成本和技术的复杂性。但要完成“火星一号”和“灵感火星”的任务仍困难重重。

首先需要史无前例的重型运载火箭。冷战时期，苏联之所以在载人登月领域败北，就是因为其重型运载火箭4次发射失败，而美国用近地轨道运载能力达上百吨的“土星”5号重型火箭多次发射了质量约50吨的“阿波罗”飞船。载人火星飞船的质量必然大于载人月球飞船，所以首先需研制出比“土星”5号火箭推力还大的重型火箭才行。当然，也可采用分批发射载人火星飞船的舱段到近地轨道，再交会对接成完整的载人火星飞船，从而降低重型火箭的成本和难度，但这会增加载人火星飞船的成本和复杂性，因此对接次数也不能太多，否则还会影响可靠性。

能长期单独飞行的载人火星飞船也是一大难题。有不少专家认为，载人登陆火星最大的困难之一是宇宙辐射。由于地球磁场有屏蔽作用，能把银河宇宙辐射的强度降低70%～90%。即使在近地轨道上飞行，地球人所乘坐的载人航天器也可受地球磁场的庇护，使其受到的辐射剂量较低。但在去往火星的路上会受到大剂量宇宙辐射，对此目前还没有可行的对策。

即使抵达目的地，进入火星轨道后，还将面临在火星表面着陆的“恐怖7分钟”。火星上恶劣的自然条件，比如远甚于12级台风的沙尘暴对火星着陆器和舱外火星服的密封性、可靠性是一个考验。火星尘埃含细粒的硅酸盐矿物，如人类不幸呼吸入将与胃里的水发生反应，产生有害的化学物质。火星引力是地球的约1/3，在地球轨道上使用的舱外航天服（120千克）以及为1/6引力定制的月球航天服都无法在火星上使用。火星飞船返回地球时的速度也比登月飞船快得多，使其难度大增，要严格控制进入地球轨道的角度和速度及时机，否则不是掠过就是坠毁在地球上。

假若有一天，火星人回到了家，想跟地球上的朋友打个电话也要忍受长达20分钟的信号延时，话费很贵的。遇到故障，也无法获得地球控制中心的及时帮助，必须依靠飞船的先进自主控制设备和航天员的知识、经验来解决。由于信号的强度与距离的平方成反比，所以这套通信设备必须高增益、高可靠。

最有效的解决办法

从上述挂一漏万的困难不难看出，私营公司的“火星一号”和“灵感火星”活动对激发人类的太空探索精神有一定推动作用，但实施的可行性不大。私营公司目前只适合从事把已成熟的航天技术商业化。从各方面讲，美国航空航天局通过用小行星作为中转站，在2033年左右实施的载人登陆火星计划可行性最高。关键是经费能否落实。冷战时期，为了登陆离地球约38万千米的月球，“阿波罗”工程耗资255亿美元（大约相当于现在的1 000亿美元）。在工程高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，参加项目总人数超过30万，奋斗了8年。而火星离地球的最近距离为5 000万千米，最远达约4亿千米，仅单程飞往火星的时间就达250天左右（单程飞往月球的时间只需4～5天），所以它比载人登月复杂得多。如今，不可能像当年载人登月那样为了政治而不惜血本进行投入，并且还可能遇到政府更迭而影响实施的连续性。所以，即使是举全国之力实施载人登陆火星难度也很大。

篇（8）

“十一五”成绩惊人

“十一五”期间中国航空航天产业发展迅猛，产业规模快速扩张，外贸和转包生产取得长足进步，国际地位和影响力不断提升。

自主研发成果显著

武器装备研制成果丰硕，实现了跨越发展和升级换代。自主研制的新型歼击机、歼击轰炸机、轰炸机、特种飞机、强击机、运输机、侦察机、教练机、直升机、空中加受油机、无人驾驶飞机以及多型号、成系列的航空发动机、机载设备等军用航空装备均批量生产。

民用飞机发展取得重大突破，多种产品进入国内外市场。“新舟”60、运八、运十二、直十一、直九等航空产品批量走出国门。具有自主知识产权的新支线飞机ARJ21-700系列飞机累计中外订单已达340架；“新舟”60Z机累计订单总数已达162架，迎来了批量出口多个国家和地区的新局面。民用直升机产业快速发展，直八、直九、直十一、HC120等机型已形成系列化发展格局。

具备发射各种轨道空间飞行器的能力，在可靠性、安全性、成功率和入轨精度等方面都达到了国际一流水平。近地轨道运载能力达到25吨，地球同步转移轨道运载能力将达到14吨。研制的卫星，实现了系列化、平台化发展。卫星技术水平、应用水平、可靠性有了长足进步。初步形成了返回式遥感、通信广播、气象、地球资源、导航、科学探测与技术试验、海洋等7个系列。

攻克了飞船总体技术，制导、导航控制技术等关键技术等国际宇航界公认的技术难题，20余项技术达到国际先进水平。2005年神舟六号升空，标志着我国跨入真正意义上有人参与的空间试验阶段。2008年9月神舟七号取得了圆满成功，实现了我国空间技术发展具有里程碑意义的重大跨越。

第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”于2007年1月24日发射。标志着我国已经进入世界具有深空探测能力的国家行列。2010年10月1日嫦娥二号卫星升空，主要任务是获得更清晰、更详细的月球表面影像数据和月球极区表面数据，因此卫星上搭载的CCD照相机的分辨率将更高，其他探测设备也将有所改进。

走出去参与国际合作

近年来，我国航空工业积极推进国际化开拓，全面扩大对外开放，广泛开展国际经济技术合作，全面融入世界航空工业，对外贸易大幅度跃升，先后向十多个国家出口上千架飞机和发动机。目前，从“枭龙”、K8、ARJ21、L15到ERJ145，从EC120、S-92到6吨级直升机项目，在飞机、直升机制造领域国际合作走向多样化，国际合作的层次又上一个新的台阶。

国际合作方面，全方位推进与国外航空工业界的合作关系，有效地促进了与空客、波音等伙伴之间的合作，为实现优势互补、互利共赢的合作创造了条件；与国外知名航空制造企业以联合研发、合作生产、合资建厂等形式共同参与C919项目等。一些新项目合同陆续签订与执行，如与庞巴迪签署C系列飞机风险供应商合同，与空客签署关于建立复合材料制造中心的合资合同。

国际市场开拓方面，我国自行研制的ARJ21-700新支线飞机在第八届珠海航展进行首次飞行，美国最大飞机租赁公司通用电气金融航空服务有限公司订购7"25架ARJ21-700。ARJ21-700是中国按照国际惯例自主研制的第一个先进支线飞机产品，它的出现将打破波音、空客、庞巴迪、安博威等外国飞机厂商在中国民用航空市场近乎垄断的格局。“新舟”60、运十二飞机以其优良的性能赢得用户，实现批量出口。截至目前，已有17架“新舟”60飞机在海外七国运营。其别值得一提的是玻利维亚两架机的交付以及在海拔4000米的拉巴斯机场的试飞成功，标志着国产的民航客机在南美市场迈出了坚实的第一步。

在航天工业方面，2007年我国首次以火箭、卫星及发射支持的整体方式，为尼日利亚成功发射通信卫星一号并在轨交付，中国航天实现了卫星整星出口零的突破。第二颗整星出口卫星――委内瑞拉通信卫星已于2010年10月30日发射，第三颗卫星――巴基斯坦通信卫星项目已正式签约，成为世界上为数不多的提供完整配套的发射服务、卫星、地面设备等航天产品及服务的供应商，火箭已成为享誉世界的高科技品牌。

“十二五”，辉煌再铸

中国将航空航天产业作为国家战略性新兴产业和优先发展的高技术产业，“十二五”期间将进一步加大政府支持力度，促进其快速发展。

航空展望

在未来几年里，快速提升民机适航能力，推进民机产业快速发展。要深入开展适航技术研究，完善适航性管理体系，同时在未来5到10年间，重点推进61～99座涡扇飞机以及涡轴系列发动机的适航取证工作，重点支持技术含量高、市场潜力大、技术基础相对较好的机载设备单独适航取证和维修适航取证，为民机市场提供成熟的货架产品；强化适航验证能力建设，逐步具备国内大型客机、通用航空型号、大型民用直升机、航空机载设备等型号研制的适航符合性演示验证能力；重视专业人才培养，提升职业素质，达到每年20名试飞员的培养能力，以满足未来民机试飞的需求；突破关键试飞驾驶技术和评审技术，使我国的试飞员技术达到国际先进水平。

低空空域开放

低空域开放将会列入单独列入新兴产业“十二五”规划，未来五年有望实现全国性的开放。通用航空相关的航空配套的设施和服务(生产、销售、培训、维修等)进展缓慢亦成为制约发展的因素。估计在未来一到两年内实现开放试点，预计2010～2020年间我国通用航空飞机需求市场容量将达到1500亿人民币。在“十二五”期间，预计通用航空产业处于市场铺垫和积累期：低空域开放首先需要机场、空管和航油等配套逐步完善；通用航空运营业务也将直接开展；由于细分市场较为成熟，外资品牌将占据大半江山，国内与外资品牌合作的维修企业将直接获益。

走出去

为全面加快国际化开拓步伐，中国航空工业的骨干企业必须勇敢地走向世界，立志成长为跨国公司、全球公司，对国家战略形成有力支撑。要建立全球视野、利用全球资源、参与全球竞争和拓展全球市场。要立足国内已有资源，积极融入国际航空产业链，参与国际合作与竞争。在此基础上积极进行海外生产、销售布局，建设海外研发中心，初步完成全球生产布局和跨国投融资布局，最终实现利用全球资源，在全球范围内经营，服务全球市场，实现研发、生产、销售网络的全球化，完成全球融资平台搭建，发展成为真正的全球公司。

载人空间站

篇（9）

1、焊接技术的发展特点

焊接技术是制造业中的基础工艺之一，虽然焊接技术的发展时间不长，但是技术却已经很成熟了。目前常见的焊接技术多种多样，如逆变焊接技术、高速高效气体焊接、二氧化碳焊接设备、短路过渡技术、多丝焊接技术、激光焊接技术等，这些方法为焊接技术的发展指明了方向，并且在交通、机械、能源、化工、电子、石油、航空等多个领域都得到了良好的应用。因此，焊接技术渗透于现代的科学技术的各个方面，促进了工业经的发展。

2、我国焊接生产的现状

市场经济的不断发展催生了制造业的蓬勃兴起和发展，焊接技术因其生产成本低，效率高及市场反应迅速等优点，越来越受到焊接生产企业的重视。随着现代智能技术，信息处理技术，传感技术，高性能CPU 芯片等高新技术的运用，使焊接技术取得了现代化的长足进步。

目前包括今后几十年内，钢材将是我国的主要结构材料。2004 年，我国的钢产量突破2 亿吨，成为世界最大的钢材生产消费国。钢材作为一种结构材料，若转变为具有给定功能的产品，须经过一定的加工技术。焊接技术因其自身重量轻便，成本低，生产周期短等市场发展优点，应用范围逐步扩大。2004年，用焊接加工的钢材问题突破1 亿吨，跻身世界焊接大国。

为了使焊接技术应用范围进一步扩大，完成更多重要产品的焊接任务，在近几十年内，我国先后自主研发了一系列焊接技术，设备及材料，国外应用成熟的焊接技术和设备在我国虽应用范围和广度不同，但均有不同层度的运用。如激光焊接，激光切割，数控切割，机器人焊接，STT 焊接电源等技术设备已在我国制造业中不同程度采用。

3、我国焊接技术在各个领域中的应用

3.1 船舶工业中的应用

高效焊接技术在船舶制造工业中具有至关重要的地位，高效焊接技术是一项专业性、技术性很强的系统工程，尤其是二氧化碳气体有效的保护半自动焊接技术的应用率达到60%-65%，高效焊接技术成为我国船舶制造工业中的关键技术之一。现阶段先进的船舶焊接技术是保证船舶制造质量、缩短船舶制造工期、降低船舶制造成本、提高船舶制造效率的有效途径，也可以有效地提高企业的经济效益。

3.2 在航空航天中的应用

众所周知，焊接技术性能可靠、焊接质量优良，在航空航天工业中被广泛的应用，在航空航天工业中焊接技术占全部工时的10%，航空航天领域中50%以上的连接部件使用的都是焊接技术。由于航空航天工业对材料的要求比较特殊，所以在航空航天种焊接技术应运而生，在现阶段，高能束流焊接技术及固态焊接技术在航空航天工业中应用比较多。其中在我国航空航天工业中最常用的先进焊机技术是搅拌摩擦焊、电子束焊及激光焊，焊接技术在航空航天技术中被广泛的应用，促进了航天航空业的快速发展。

3.3 汽车制造领域中的应用

在汽车制造领域中汽车的变速箱齿轮、汽缸、离合器、行星齿轮框架、后桥及发动机增压器涡轮等部件都使用的是电子束焊接技术；而汽车中的车身拼焊、零部件的焊件及框架结构主要使用的是激光焊接技术；在汽车制造领域中汽车的液压成型管附件、汽车车门预成型件、汽车地方车身支架、汽车轮毂及发动机引擎主要应用的也是搅拌摩擦焊接技术，由此可见，焊接技术广泛地应用于汽车制造领域。

4、当前焊接技术的发展趋势

4.1 焊接材料

焊接材料对焊接质量有着非常重要的作用，它的发展趋势也有了很大的变化。如焊接材料正在从黑色金属向有色金属发展； 由金属材料转化为非金属材料； 由结构材料转化为功能材料； 由多维材料转化为低位材料； 由单一材料转化为负荷材料。随着焊接材料的不断发展，对焊接技术的要求更高，这样就促进了焊接技术的发展。新的焊接材料如陶瓷、耐热合金、钦合金等它们之间的连接亟待解决，普通的方法已经不能满足要求，需要研发出更加先进的技术。目前普遍使用的是摩擦焊和扩散焊。

4.2 焊接设备和焊接方法

随着科学技术的不断发展焊接的设备和方法有了很大的发展。对于焊接设备，它最主要的特点是精度高、质量高、可靠性强、多为智能化和数字化控制、集成度比较高、节能环保等。我国的焊接设备也在不断提高产品的质量和档次，大力发展自动化程度较高的焊机，如二氧化碳焊机、电阻焊技术、电磁兼容技术、自动化焊接技术、焊接机器人、智能化焊接等，这些焊接技术正在向低能耗、环保节能的方向发展。它应用的领域广泛，西气东输工程、船舶工程、三峡工程、航天工程等大型工程都离不开先进的焊接技术，并且对焊接技术的性能要求越来越高。

4.3 焊接热源

在焊接过程中，热源是保证焊接质量的基本能源，并且热源是不断运动，通过点、线、面来进行热传导。因此，焊接热源的能量密度要高度集中、焊接过程要快速、焊缝要保证质量。焊接热源的种类有很多，如电弧焊、电阻热、摩擦热、化学热、等离子焰、高频感应热、激光束、电子束等，应该根据不同的焊接材料和焊接精度的要求，选择最合适的焊接热源，保证焊接的质量和效率。

4.4 焊接自动化水平和机械化水平的提高

要保证焊接的质量和效率，在进行焊接前要做好充分的准备，如焊接人员要充分熟悉自身的业务流程、准备好焊接的设备和工件等，因此焊接设备的准备车间非常重要，要不断提高它的机械化和自动化水平，才能更好地工作。现在常对传统的焊接工艺装备进行改造，运用微电子技术来代替，这样大大提高了焊接的自动化水平。将数控技术、焊接机器人、专家系统等运用到焊接机械设备中，使焊接更加地柔性化、自动校正、自动控制等。

4.5 节能技术的应用

目前，人们正在不断提倡环保节能，焊接技术的发展也要将节能技术放在重要的位置。焊接工艺应该高效节能，这样才能为保证焊接技术的效率提供了一定的帮助。在现在的焊接技术中，手弧焊机、晶闸管焊机已经不能满足节能的要求，智能化的、能够自动调节参数的逆变焊机得到了广泛的应用。在技术快速发展的今天，操作技能在逐渐地淡化，焊接技术也在向简单化、智能化方向发展。

结束语

焊接技术自诞生以来，一直受到很多学科最新发展的影响和引导，在新材料以及信息科学技术的影响下，出现了数十种焊接的新工艺，并且使得焊接工艺正从手工焊向自动焊以及智能化过渡。焊接新方法和先进材料技术的引入，提高了焊接技术的水平，同时也提出了新的挑战。国外专家认为，焊接作为一种精确、可靠、低成本并且采用高科技连接材料的方法，到2020 年仍旧是制造业的重要加工工艺。我们广大焊接工作者任重而道远，务必树立知难而上的决心。抓住机遇，为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。

参考文献

[1] 黄建平，黄永平，肖延江.论我国焊接行业的现状[J].科技与企业，2012，（1）.

篇（10）

随着我国航空航天的不断进步，航空发动机技术的发展也不断的提高，燃油和控制系统由原来的简单系统发展到现在的复杂技术，由原来的液压机械操作发展到现在由全权限数字电子控制（FADEC）进行操作。原有的军用航空发动机中燃油和控制系统的特点是多变几何控制能力，而现在的FADEC技术将发动机的故障诊断和监视系统归入到发动机的控制系统中。在航空航天发展速度较快的今天，防喘控制也受到航天专家的重视。因此，本文将对航空发动机燃油和控制系统的发展进行阐释，为我国的航空航天发展提供理论依据。

1我国现阶段航空发动机的发展现状

1.1燃油控制系统的发展现状

燃油控制系统是航空发动机的核心控制系统，其主要性能直接影响整个发动机的控制系统，而燃油泵是燃油系统的重要组成部分。燃油泵包括燃油增压泵和主燃油泵，目前全球各国研制的军用航空发动机中的燃油增压泵是采用离心式独立转动模式，其增压能力可达到0.4-0.8 MPa；而主燃油泵一般采用的是齿轮泵，主要是由于齿轮泵的体积较小、流量较大。还有一种比较合理的选择是采用高压柱塞泵，它既可以作为主燃油泵还可以作为喷口油泵，据调查显示，该泵使用情况较为普遍，在英国生产的发动机中就采用了高压柱塞泵作为主燃油泵，最大的出口压力可达21 MPa，最大的流量也可达每小时10000kg，而近期俄罗斯也研发出了高压燃油柱塞泵。而通过大量的实验和应用显示，在泵油系统中还是应该采用离心泵作为发动机的主燃油泵，其主要特点是制造结构简单、质地较轻、燃油温升较少，且质量达到了要求。离心泵在设计上较为简单，其控制操作也极为方便，但在小流量的启动过程中其性能较低，因此需要再单独配置一个启动泵，这样将发动机的转数和流量变为可调控的模式。

1.2喷管控制系统的发展现状

发动机的喷管控制系统在航空发动机中也占有举足轻重的位置，对于发动机尾喷管的介质，我国目前采用液压油、燃油和滑油，但由于滑油和液压油的性较好，可导致喷管油源泵在工作时压力达到最高。在发动机中使用液压油系统则可以无需设立独立的油源系统，但在这样共同使用液压油源时，可对飞机的动态操作系统产生不利的影响，还会导致飞机的液压系统遭到污染。有调查显示，英国曾采用发动机尾喷管的独立滑油系统，虽然对喷管的控制得到了灵敏的提升，但在油源系统中增加了油箱和油泵等装置，使得控制系统的结构更为复杂。目前在我国的军用发动机中，使用较多的喷管控制系统是以燃油为介质，与此同时，在喷管油源泵的选择上多以高压柱塞泵为主。该泵的最大出口压力可达23 MPa，最大流量可达每小时3600L。

1.3FADEC技术系统的发展现状

FADEC技术是新研发的全权限数字电子控制系统，其主要包括传感器、执行结构、微处理机以及数据的通讯。数据传感器的使用数量在不断的增加，致使军用发动机电缆的质量也有进步，在发动机的燃油和控制系统中，传感器的质量占有不可或缺的位置。我国对传感器的研发方向是制造出光纤和智能的传感器，这将是迎合光纤通信的最大亮点。与此同时，微电子技术也给FADEC的发展提供了电子硬件，随着电子技术的蓬勃发展，微处理机也越来越受到航空专家的关注。在发动机的数据通讯过程中，通过高速的光纤数据把发动机的智能传感器和执行机构有效的连接起来，取代了原有的点到点式的串行通讯方式，这样提高了数据传输系统的安全性。在发动机未来的研发过程中，要注重防喘控制等相结合的应用，要做到同监视系统、飞控系统以及火控系统共同结合。FADEC技术可以实施较复杂的控制计划，用自适应控制系统进行对发动机的综合控制。

1.4防喘系统的发展现状

防喘系统在军用航空发动机中的主要作用是防止飞机飞行或发射武器时发动机出现喘振和熄火。美国和俄罗斯等国家在军用发动机上都使用了防喘和消喘的控制系统，同样的在我国的军用航空发动机中也应用了数字化的防喘控制系统，并取得了较大的研究进展。我国军用发动机中防喘控制系统的设计理念是采用有静压传感器的喘振信号器和高响应压力传感器，其设计可以利用数字滤波准确的判断出喘振的征候。不同类型的发动机其采用的防喘控制系统也是不尽相同的。在发动机的研发过程中，进口温度在90-100℃之内方可保证发动机工作的稳定性，若超过140℃时，发动机会出现瞬间的喘振现象，但发动机自身的防喘控制系统会将其回复到原始的稳定状态。

1.5监视系统的发展现状

在我国军用发动机中均配置了不同模式的监视控制系统，根据飞机功能的不同配置不同模式的监视控制系统，有的配置专用的监视系统，有的同飞行记录系统相兼容。我国研制的军用发动机中的监视控制系统，为了监视发动机在使用过程中关键参数的变化情况，监视系统可记录发动机的工作时间、工作温度、涡轮叶片的使用寿命系数以及高压转子的主、次循环等参数。监视系统在正常工作时，有两个机构在执行着相应的职责，一个机构执行控制系统，另一个机构执行状态监视系统，当监控系统出现故障时，就由状态监视系统进行对发动机的控制，在控制系统出现故障的时间里对飞行的数据和存储的监视参数进行记录，以便对监视故障的诊断提供帮助。

2我国未来燃油和控制系统的发展趋势

2.1供油系统的加强

我国研发的军用发动机主要是以燃油和控制系统为主导地位，采用新型的燃油泵控制系统同科学的电子硬件相结合，共同提高FADEC系统的工作性能。运用科学的控制系统和合理的控制算法可提高发动机的控制指令，不仅可以提高控制系统的使用寿命，同时还可以降低研发控制系统的成本。而降低供油系统的成本也成为学者的研究目标，研究表明当燃油的温升在20-30℃之间时，供油系统的质量便可减轻一半，这就大大的提高了供油系统的使用寿命。为了降低燃油系统对污染的增加，我国研制的军用发动机多采用离心式油泵，进而取代原有的齿轮泵和柱塞泵。但离心泵在工作过程中有弊端，即在小流量时效率较低，便会造成燃油温度的升高，因此，专家研发得出通过调节泵的工作转速来调节燃油泵的供油量。目前我国军用的航空发动机的燃油系统是应用电子技术进行控制，这就需要应用高集成度和耐高温的电子元件和器件，独立的燃油泵转动装置便成了发动机自我监视和诊断的保证。

2.2先进技术和科技的应用

我国军用发动机的燃油和控制系统中，应用了先进的技术和科技，采用耐高温的半导体元件可耐高温350℃、应用最先进的高温光电技术测量装置、采用砷化镓材质作为集成电路、高速处理器可达每秒一亿次以及高性能的复合材料。在军用航空发动机控制系统的设计上运用先进的分析和检测软件。在发动机研制过程中，应加强计算机辅助的设计理念，在燃油附件中利用先进技术进行改造，从发动机的工装设计、产品设计、工艺设计以及编程等发面共同发展，提高发动机的质量，节省研制时间。要利用先进的技术积极展开对控制系统和综合控制系统的研发工作，加强对FADEC技术的研发，利用智能传感器、数字执行机构、数据通讯、网络技术等进行发动机的研发。

3结语

在我国航空航天行业迅速发展的今天，军用航空发动机燃油和控制系统的研究取得了较大的进步。随着我国科研人员的不断研究，中国航空发动机的燃油和控制系统也达到了较高的水平。为能研制出更高质量的航空发动机燃油和控制系统，研究人员应继续加大对FADEC系统的研发工作，增加试验的准确性和应用性，要注重软件系统的编程，结合实践中发动机的型号进行研究，加快FADEC系统的研发。本文通过阐释燃油控制系统、喷管控制系统、FADEC技术系统、防喘系统以及监视系统的发展现状，进而提出了我国要加强供油系统，同时采用先进技术和科技来提高我国未来燃油和控制系统的蓬勃发展。为我国军用航空发动机的研制提供理论依据，与此同时，也为我国的航空航天发展指明了方向。

参考文献：