航空航天技術專業匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇航空航天技術專業范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

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

隨著高校課程改革的不斷深入，通識教育在高等教育中的地位和作用越來越受到重視。與此同時，由于科學技術和經濟的飛速發展，航空航天技術開始走進人們的日常生活，并影響著人們的思維和觀念。特別是近幾年來我國航天事業取得了世界矚目的輝煌成就，更加引起人們對航空航天技術的關注。為了適應時展的需要，目前國內很多知名高校先后成立航空航天專業，如清華大學、北京大學、浙江大學和西安交通大學等高校。與此同時，一些普通高校，如南京財經大學，也將航空與航天（也有的學校稱為航空航天技術概論或航空航天技術博覽）作為通識課。筆者結合自己的授課經歷和體會，并參考歐美高校開設通識課的教學模式，探究航空與航天通識教育教學內容、目的和方法等。

1 我國專業化教育模式的問題與通識教育

1.1 現階段我國高校人才培養模式面臨的問題

我國現階段的專業化教育模式是高等教育在特定時期（20世紀80年代）和特定社會背景（生產力亟待恢復）中的選擇，這個選擇盡管在當時有合理性，并對我國社會發展起到了積極作用，但卻不適應今天社會發展的需要。

我國目前的高等教育過分強調專業劃分，把學生的學習限制在一個狹窄的知識領域內，不利于學生全面發展。過去大學畢業生就業中的“專業對口”已經不再是一個最優目標了，高等教育的專業化做得越好，學生就越難適應變換了的工作，面臨的情況可能就越糟糕。

社會和技術發展日新月異，舊的工作崗位不斷消失，新的工作崗位不斷出現，高校里專業調整的步伐，無法跟上社會職業更新的速度。應對工作崗位的變化，既要培養學生的專業能力，又要培養學生的“一般”能力。

1.2 通識教育起源和目的

通識教育，國外稱“General Education”，也稱為“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。

通識教育源于19世紀[6-8]，當時大學的學術分科過于精細、知識被嚴重割裂，于是提出通識教育，目的是讓學生對不同學科的知識有所了解，將不同領域的知識融會貫通。20世紀，通識教育成為歐美大學的必修科目。今天，歐美大學仍在不斷完善其通識教育。如哈佛大學的通識教育有著悠久的歷史，目前已經經歷五次較大的通識教育改革[7-10]。

在我國，通識教育的思想源遠古代。《易經》主張“君子多識前言往行”，《中庸》主張做學問應“博學之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之”。古人認為博學多識就可達到出神入化，融會貫通。《論衡》認為“博覽古今為通人”。所以，通識教育旨在培養“通才”，它的培養目的是提高人的整體素質，強調整合不同領域的專業知識，重視培養人的思維方法及敏銳的洞察力，同時也重視培養人的情志等。

2 航空與航天通識教育的意義

航空與航天課程在我國一直是航空航天專業院校的公共必修課[1，2]，其目的首先是為學生未來從事航空航天及其相關領域工作培養興趣，更主要的是為學生專業課學習奠定基礎，它在很大程度上起到了專業導論的作用。

近年來，我國一些普通高校將航空與航天課程納入通識教育，其教學目的包括如下幾個方面。

2.1 提高大學生的整體文化素質

大學教育的目的是培養全面發展的高素質人才，開展通識教育不僅能增加大學生專業課以外的知識，還可以拓寬學生的眼界。航空與航天課程，不僅可以幫助學生了解有關航空航天的基礎知識，同時還能潛移默化地影響學生的世界觀、人生觀和價值觀。

2.2 提升大學生的民族自豪感

中國作為東方的文明古國，向往飛翔的夢想由來已久，嫦娥奔月的美麗傳說，萬戶飛天的勇敢實踐，表明了古老的中國人渴望飛向藍天的美好愿望。通過航空與航天課程的學習，讓學生了解中國航天事業的發展和取得的矚目成績，學習偉大的航天精神，增強學生的民族自信心。

2.3 鼓勵大學生在困難面前勇于攀登

學生通過航空與航天課程的學習，了解航天先驅身上所具有的優秀品質和堅忍不拔的毅力。在航天開拓者的眼里，“只有想不到的事情，沒有做不到的事情”，通過這樣的教育，激發學生努力奮進，敢于開拓創新。

2.4 啟發學生規劃未來人生

航空與航天知識可以啟發和拓展人們的思維，尤其是航天器的出現，極大地推進了人類對宇宙的探索，人們對宇宙了解得越多，就越能感受到重新思索自身存在的價值的意義。飛過天的宇航員大多存在一個共識：“地球在宇宙中是非常渺小的，生命僅僅是宇宙形成過程中的一個產物。”記得有位美國宇航員說過，“昨天的夢想是今天的現實，今天的夢想是明天的現實。”隨著人類對宇宙的認識，很多人開始重新思索這些問題，人類存在的意義何在？人類怎樣存在？

3 航空與航天通識教育的教材問題與改革

3.1 教材方面的問題

航空航天技術在非專業大學生眼里，是十分神圣的，因為宇宙的奧秘神秘莫測，很多大學生對航空與航天課程比較感興趣。作為通識課，目前我國沒有一本適合通識教育的教材，大多采用“代用”教材，如《航空航天技術概論》《航空航天技術》等，由此帶來很多問題。

（1）專業性很強

翻開《航空航天技術概論》教科書，插圖不少，可是大部分是平面圖、結構圖、流程圖和設計圖。對于非工科專業的大學生而言，內容過深，尤其是文科學生，沒有工程概念，理解起來非常困難。

（2）內容單調乏味

細看“代用”教材的文字內容，大多是定義和概念，枯燥乏味，對非專業學生而言，即便把這些內容熟記于心，又有何意義？另外，由于書本的空間有限，介紹性的內容往往類似于綱要。

（3）課后練習或思考題沒有價值

思考題是運用大腦思考后得出答案的題目，而目前的“代用”教材章節后的思考題，不適應時代的發展，以第一章課后思考題為例，“試述直升機的發展史，試述火箭、導彈發展史”，很多學生認為是“百度題”，學生只要靈活運用手中的工具，就可以“百度”到答案，這類題能算是思考題嗎？

（4）條理性很強帶來的問題

航空與航天是兩個明顯不同的概念和領域，盡管有聯系，但對于非專業的學生而言，不能混為一談。目前的大部分“代用”教材在內容安排上每章都是以飛行器設計為主線，航空器、航天器和導彈與火箭等內容相互交叉[1，2]。如不管是火箭發動機還是航空發動機，統統納入同一章節，對于非專業學生，理解起來稍顯費力。再如，《飛行器構造》這章內容中，既有航空器的構造，也有航天器的構造，根據整體教學效果分析，這種航空航天結構的相互交叉會導致概念的混淆。

另外，由于中國基礎教育多年形成的以學科為主導的教育模式，加之應試教育的長期導向作用，使基礎教育在單一學科教育上越來越深入，學科分化加劇，基礎教育功利性越來越明顯，而在人文、心靈和智慧等通識教育方面卻越來越弱化。基礎教育已經走向思想單一、思維狹窄、僵化，缺乏思辨性、創造性思維的模式，對中華民族的智慧培養是非常不利的。

綜上所述，航空與航天作為通識教育課程，不是必修課的陪襯，更不是專業課的附庸，其重要性并不比專業課低。“君子性非異也，善假于物也”，學好航空與航天課程，掌握其相關知識，有助于學生在以后的生活與工作中更好地開闊思維。

3.2 教材改革的建議

對于航空與航天課程，只有拓寬知識面，全面介紹不同學科研究對象的特點，才能更準確地反映這門課的內涵。為使學生具備開拓新領域的基礎，課程內容應具有前瞻性，把本學科領域的最新學術成果、最新技術引入教學內容。在反映學科前沿的同時，拓寬學生的知識面。

航空航天技術涉及領域之廣是其他學科無法比擬的。因此，如何保持課程的完整性也值得探討。作為面向非航空航天專業學生的通識課，該課程內容應集知識性、趣味性于一體，需要教學內容豐富多彩，由風箏飛行延伸到飛機，由早期火箭延伸到各種導彈，由嫦娥奔月延伸到阿波羅飛船，由恐龍滅絕延伸到宇宙探索，讓學生在感興趣的實例中汲取航空、航天和航宇知識。國外有一本航天知識方面的書，名字起得非常好，叫“沒有公式的航空航天技術”，值得我們借鑒。

篇（2）

生命不可能從謊言中開出燦爛的鮮花。

航空vs航天

先來解釋一下航空航天專業究竟指的是什么。其實，航空和航天有很大區別。航空技術主要是研制軍用飛機、民用飛機及吸氣發動機，航天技術主要是研制無人航天器、載人航天器、運載火箭和導彈武器，最能集中體現兩者成果的是航天器和航空器。

舉個直觀的例子，所有航空器都是在稠密大氣層中飛行的，其工作高度有限。現代飛機最大飛行高度也就是距離地面30多千米。即使以后飛機上升高度提高，它也離不開稠密大氣層。而航天器沖出稠密大氣層后，要在近于真空的宇宙空間以類似自然天體的運動規律飛行，其運行軌道的近地點高度至少也在100千米以上。對在運行中的航天器來講，還要研究太空飛行環境。還有，動力裝置不同。航空器都應用吸氣發動機提供推力，吸收空氣中的氧氣作氧化劑，本身只攜帶燃燒劑。而航天器其發射和運行都應用火箭發動機提供推力，既帶燃燒劑又帶氧化劑。吸氣發動機離開空氣就無法工作，而火箭發動機離開空氣則阻力減小有效推力更大。除此之外，在飛行速度、工作時限、升降方式等多方面，航天器和航空器都有差異。所以，航空航天類既是一個整體，兩者又要獨立對待。

前景篇

航空航天事業對國家，無論從軍事國防還是經濟國力上講，都有著中流砥柱的地位。

從軍事意義上講，在現代戰爭中，空戰已經占據著主導地位。像軍用飛機、導彈、航母這些衡量著一個國家的國防力量的重要指標，和國家的航空航天技術水平有著直接的聯系。

從經濟意義上講，航空航天事業是一個國家制造業生產力的重要標志，因為航空航天產品往往綜合了許多高、精、尖的先進技術。在這些技術上的突破不僅僅對航空航天事業是意義重大的，更重要的是對國家科技實力的提升是一個有力的促進。另外，航空航天中像民用機這樣對經濟產生直接影響的行業的發展對國家經濟的影響力也是十分巨大的，如大型客機。

就我國現狀而言，航空航天水平還很落后，尤其是航空業，戰斗機主要還是依靠國外進口發動機。航空航天科技工業極具發展前景，對人才的需求會持續旺盛，在最新的調查中，航空航天專業已經成為最被看好的專業之一。

學習篇

航空航天類專業主要包括飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造與工程、飛行器環境與生命保障工程4個專業。第一個專業做的是飛行器的總體設計，包括外形和結構設計；第二個做的是飛行器動力裝置和動力裝置控制系統，屬于核心技術；第三個在于“制造”，對飛行器的零件加工與成型工藝、裝配工藝獨成一門；第四個是學習民用領域的熱能利用、空調、供暖等系統設計，到了研究生階段還要深入學習航空航天環境模擬與控制系統設計、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這幾個專業，它更包含像信息、能源、制造等的技術綜合。

飛行器設計與工程

簡單地講，飛行器設計與工程最主要指的就是對飛機、導彈等飛行器的設計。這個廣泛的概念既包括飛行器整體的設計，也包括飛機的結構設計與研究。可想而知，這樣的工作肯定不像網上的軍事迷個性化地畫一些飛機設計圖那樣簡單有趣，而是需要在十分深厚的理論知識的指導下，綜合一切實際因素進行最優化設計的十分復雜繁瑣的工作。

本專業學生主要學習飛行器設計方面的基本理論和基本知識，受到航空航天飛行器工程方面的基本訓練，具有參與飛行器總體和部件設計方面的基本能力。需要學生對數學、物理、力學等有比較濃厚的興趣。

飛行器動力工程這個專業從廣義上講就是能源動力工程，而對于航空航天飛行器來講，就是飛機和火箭上的發動機。航空發動機是提供飛行器所需的動力裝置，被稱為“飛機的心臟”。 對于一架飛機而言，往往發動機的成本占了飛機總成本的一半，而發動機的制造技術又是飛機制造中難點中的難點。

本專業學生主要學習有關飛行器動力裝置的基礎理論和基本知識，受到機械工程設計、實驗測試和計算機應用等方面的基本訓練，具有飛行器動力裝置及控制系統的設計、實驗和運行維護等方面的基本能力。需要提醒大家的是，學生應具備扎實的數學、物理等方面的理論知識，掌握外語、計算機等必備工具。

飛行器制造與工程能夠設計出來的東西往往不一定能夠制造出來。因此，許多關鍵技術的制約瓶頸不是在設計能力上，而是在制造能力上。制造能力越強，可設計的空間就越大，技術水平就越高。制造技術不僅僅制約著飛機制造行業，更影響著國家制造業的整體水平，也就是標志著汽車、船舶、航空航天的制造能力。

本專業學生主要學習自然科學基礎知識、制造工程基本理論和飛行器制造的基本理論和知識。通過各種實踐性教學環節，培養學生運用所學的基本知識和技能，分析和解決飛行器制造工程中實際問題的能力。如果對飛機機械原理感興趣，希望做一名飛機設計師，這個專業就適合你了。

沉沉的黑夜都是白天的前奏。

成功往往是最后一分鐘來訪的客人。

飛行器環境與生命保障工程

本專業培養具備航空、航天環境模擬及控制、生命保障系統設計與研究能力，能在航空航天領域從事環境控制與生命保障系統設計，在民用領域從事熱能用、空調、供暖等系統設計的工程技術人才。

本專業學生主要學習航空航天生理、空間環境工程、熱控系統理論、控制理論、人機系統工程等基礎理論，掌握從事航空航天環境模擬、控制與生命保障系統設計與研究所必需的基本知識和技能。

篇（3）

[分類號]G301　G358

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引言

“核心技術”被認為是一種能夠帶來競爭優勢的技術資源和能力，是一種難于模仿的、不可替代的技術競爭力。對核心技術進行測度將為產業R&D資金投入決策和科技人力資源配置提供輔助決策，具有重要的理論意義和現實意義。國內外學者對核心技術競爭力、核心技術創新、核心技術能力、核心技術的獲取戰略、核心技術的確認方法。等進行了一些研究，但這些研究成果主要采用定性研究方法進行，尚缺少實證支持；少量的定量研究成果也只是嘗試探索核心技術領域的確認和識別等問題，未探討核心技術領域的測度問題。

社會網絡分析方法(Social Network Analysis，SNA)，曾被普遍用于人際關系網絡的研究，但運用SNA對技術進行研究的成果并不多，筆者尚未發現運用SNA方法測度核心技術領域的研究成果。本研究運用社會網絡分析方法和世界權威專利數據庫《德溫特創新索引》的專利數據，以2009年全球航空航天產業技術為應用實例，進行實證分析和研究。

2　核心技術領域測度方法與指標選擇

在世界權威專利數據庫《德溫特創新索引》中，到經過德溫特專業技術人員的標引，具有逐級細分的技術分類體系，具體在專利文獻中的表現是每條專利數據可以通過使用多個分類號詳細描述專利的特質。如果一項專利涉及N個技術領域，數據庫的技術標引人員就會在技術分類項目中同時標注N個技術領域，這就意味著這N個技術領域共現了一次。將技術領域視為節點，共現關系產生了邊，有了節點和邊，技術領域之間就形成了共現網絡。專利所屬的技術領域越多，技術共現網絡就會越密集，《德溫特創新索引》為技術共現網絡的繪制提供了比較理想和規范的專業數據。

基于社會網絡中心性原理，國內外學者曾將中心度指標用來測度科學引文網絡中的核心文獻或關鍵文獻以及學科領域的核心人物或代表人物。筆者認為，社會網絡中心性原理同樣可以應用到技術網絡的研究中。在技術網絡中，代表技術領域節點的中心度越高，表明該技術領域與其他技術領域共現的次數越多，該技術領域的輻射能力也越強，這樣的技術領域可以被認為代表了某個產業的核心技術。

3　核心技術領域測度方法與指標的應用

本研究數據來源于美國科學情報研究所IsI的網絡檢索平臺Web of Science的《德溫特創新索引》(DII)數據庫，筆者選擇了專利國際分類代碼IPC，選擇航空航天技術領域B64，檢索時間范圍是2009年。檢索結果共得到3 660條專利數據，數據下載日期為2010年1月1日。

采用“德溫特指南代碼”(Derwent Manual Code，DMC)對2009年全球航空航天領域專利申請的熱點技術領域進行可視化分析。DMC是由德溫特的專業人員根據專利文獻的文摘和全文對發明的應用和重要特點進行獨家標引的代碼，該代碼可用于顯示發明中的新穎技術特點及其應用，能提高檢索的全面性和準確性。關于DMC代碼的準確性和合理性，筆者于2010年11月20日在深圳大學城舉辦的“國內外專利文獻的檢索與分析”專題講座過程中，請教了Thomson Reu―ters中國辦公室科學解決方案顧問、“專利信息用戶組(patent information user group，PIUG)”中國分會的發起者吳正先生，吳正先生解釋說，由德溫特專業人員細分的DMC代碼，具有比《國際專利分類表》(IPC分類)更長的發展歷史，其準確性和合理性是值得信賴的。通過對DMC進行分析，可以比較準確地掌握一個產業領域涉及到的、主要的熱點產業技術集群。

通過運用瑞典科學計量學家Persson開發的大型文獻處理軟件Bibexcel ，對2009年全球航空航天領域專利文獻的DMC進行處理，得到的專利申請共涉及1 435個不同技術領域，選取出現頻次10次以上的87個技術領域，運用netdraw繪制出2009年全球航空航天領域技術網絡圖譜，如圖1所示：

圖1顯示出2009年全球航空航天的專利技術主要分布在以下三個重點領域：通訊技術領域(w大類：Communications)、聚合物技術領域(A大類：Plasdoc)、計算與控制技術領域(T大類：Computing and Con―tro1)。圖l的中心性分析結果顯示，網絡中節點中心度最高值為46.512，對科技成果產出數據的選取一般取3―5年為宜，評價時可以根據數據的可得性綜合進行處理，一般年度越近的截面權重越高。512，該節點所代表的技術領域是2002年興起的代碼為T01-J07D1的“交通工具微處理系統”(vehicle microprocessor system)技術。中心度明顯高于其他技術領域的前6位技術領域的DMC代碼、中心度、頻次和具體所代表的技術領域，如表l所示：

由表1可知，中心度最高的前6個技術領域中，w類占了5個，該結果與筆者所做的2008年波音公司技術前沿探測研究的結果是一致的，通訊技術已經成為當前世界航空航天領域重要的核心技術領域。

選擇中心度作為測度核心技術領域的指標，是因為中心度高的技術領域與其他技術領域共現的機會多，對其他技術領域的影響也相對較大。在一個產業領域的技術網絡中，一個對其他許多技術領域都有影響的技術領域，會成為該產業的核心技術領域。

4　結論與不足

本研究主要有以下初步結論：

?社會網絡分析方法是一個比較好的對核心技術領域進行測度的可視化方法，可以用來繪制技術共現網絡，并進一步對全球某一個產業或某企業的核心技術領域進行可視化分析。

篇（4）

實驗室是高等學校開展教育教學活動的重要場所。在創新人才培養中，創新實驗室對大學生實踐能力與創新能力的培養發揮了巨大的作用[1]，據統計，20世紀最偉大的發明和發現，絕大多數是在著名高校的實驗室中取得的，而我國歷屆國家自然科學獎、國家發明獎以及國家科技進步獎中半數以上也是在高校實驗室和開放實驗室中完成的[2]。創新的源頭在實驗室。實踐證明，推動創新實驗室建設是提高大學生創新能力培養的有效途徑。因此，學校應提供創新實踐活動的平臺，創造條件使學生有更多的機會、更多的空間進行創新實踐活動。創新平臺建設主要包括空間場地的建設、儀器設備及實驗材料的準備[3]。其中，空間場地是創新平臺建設的前提條件，然而，我國很多高校的老校區建在市區，能利用的空間資源越來越少，如何利用現有條件，開展創新實驗室建設就顯得愈發重要。我校宇航學院充分利用學校現有的資源條件，通過對原場地進行創新性規劃、設計和改造，完成了航空航天科教實踐基地的建設。

1 航空航天科教基地的建設過程

我校飛行器設計專業與國內航空航天院校同類專業相比側重方向不同，因此我校航空航天科教實踐基地建設綜合考慮了航空航天技術領域特點、國家發展戰略以及我校的實際情況。

1.1 綜合考慮，提出建設目標

依托我校航空宇航科學與技術一級學科，突出航空航天科學技術領域多學科融合的特色，發揮我校學科綜合優勢，堅持“創新、跨越、特色、集成”的指導思想，建設及展示航空航天典型產品，進行學生教學實驗，開展學生自主創新實踐活動，在滿足本校師生教學實踐的同時面向社會開放，普及航空航天知識，增強公眾對航空航天知識的了解，激發公眾學習科學、熱愛科學的熱情。

1.2 充分利用場地特點，完成場地規劃

中關村校區是我校的老校區，經過多年的發展建設，很難另辟場地進行航空航天科教實踐基地規劃，因此基地建設必須挖掘、整合校內的現有資源。當時學校有一處過渡食堂因為新食堂建好已停止使用，其建設面積1 200 m2。通過實地考察發現，地面承重、安全設施、水、電均能滿足實踐基地場地建設的要求，但原場地布局及結構承重是按學生就餐要求規劃設計的，并且層高僅有2.7 m。實踐基地的建設原則是不能對原有結構進行大幅調整。通過對當時場地特點的分析，同時考慮實踐基地的建設目標，我們提出了如圖1所示的實踐基地建設方案。

實踐基地的建設，既不能建成各種飛行器模型的展室，也不能全部建成航空航天模型制作實驗室。我們最終提出了產品展示加創新實踐的規劃思路，將整個場地規劃成1個多功能展示區、4個功能區和1個辦公區。其中，多功能展示區主要用于航空航天領域典型產品、我校研究成果的介紹以及實踐基地研究成果的展示，主要包括民用飛機模型展示廳、軍用飛機模型展示廳、導彈模型展示廳、火箭及發射架模型展示廳、航天器模型展示廳5個小廳，同時為了突出我校學生的創新作品，在各展示廳都留有擺放創新作品的空間。4個功能區主要包括飛行控制仿真實踐區、航空航天模型制作實踐區、飛行組網及空氣動力實踐區、多功能研討區。同時為了安全考慮，多功能展示區留有緊急情況下人員迅速撤離的安全通道。

1.3 充分調動本校資源，完成布局設計

航空航天科教實踐基地建設最初的理念就是調動全校資源，大家共同參與建設。因此在完成整體方案規劃后，我校沒有聘請專業設計公司進行布局設計，而是請本校工業設計系的教師帶領學生進行設計，學校還提供了一部分支持經費，這樣不僅為本校師生提供了一次鍛煉的機會，同時也節省了建設經費。

航空航天科教實踐基地布局設計如圖2所示，依據總體規劃要求，完成多功能展示區及各功能實踐區布局安排設計，其中多功能展示區總體呈S形布局，各廳之間采用可移動展架式隔斷方案，展架上可擺放相應的飛行器模型，較大的模型可擺放在各展廳中間，展架根據需要也可隨時調整。功能實踐區及辦公室位于整個展示區的一側，分成5個獨立區，各功能實踐區之間以及展示區之間均采用透明玻璃隔斷，其目的是使參觀的學生能與各功能實踐區的學生進行互動，激發參觀學生參與實踐創新的興趣，同時也激勵實踐的學生更好地完成科技創新活動。

1.4 多方籌措資金，保證建設順利進行

為了保證航空航天科教實踐基地建設的順利進行，學校多方籌集資金，其中實驗設備處、教務處、國資處及宇航學院都給予了大力支持，分別從航空航天工程實驗教學中心建設經費、宇航學院配套建設經費、教學基礎條件專項建設經費、實驗設備處修購專項建設經費、985建設經費中提供了資金支持，確保建設順利進行。

2 航空航天科教實踐基地的運作及成效

實踐基地的建設本著邊建設，邊使用，邊完善的原則進行，從建設使用效果分析，達到了預期的目標，激發調動了學生參與科技創新的熱情。

2.1 配合航空航天專業課教學

專業課學習與基礎課學習不同，需要一定的工程背景知識，學生僅從書本上學習這些專業知識會感覺枯燥，提不起興趣。多功能展示區及實踐區的使用可以很好地彌補課堂教學的不足，如宇航學院開設的飛行器系統概論充分利用了多功能展示區陳列的各種飛行器模型，這種三維立體的直觀感受比書本二維平面可以使學生更好地認知各種飛行器；專業課空氣動力學通過在空氣動力實踐區的演示及學生的動手實踐，可以讓學生更加生動地掌握空氣動力學原理；在專業課現代控制原理學習中，學生通過在飛行仿真控制實踐區的動手參與，可以很好地驗證課堂所學的理論知識。隨著各功能區的不斷改進、補充和完善，將為學生提供更多的實踐機會補充課堂教學。

2.2 開設公開選修實驗課

為了更好地發揮實踐基地的作用，充分利用各功能區的設施，實踐基地直接開設面向全校學生的實驗選修課。如依托航空航天模型制作實踐區開設了多功能飛行器設計實驗選修課，主要是培養學生的自我學習及實踐動手能力，從學生的反饋看，效果非常好，他們的選課積極性很高。課程實踐環節以分組合作的方式開展，這樣不僅鍛煉了學生的動手能力，同時對學生分工合作、組織協調能力的培養也有很大幫助。

2.3 提供平臺，鼓勵學生參加大學生科技創新比賽

興趣是創新的原動力。通過鼓勵參加競賽調動學生學習的積極性，也是航空航天科教基地建設的目的之一。青年學生具有強烈的榮譽感，爭強好勝。科教基地正是抓住了學生這些特點，為他們材料設備，制作場地等硬件支持[4]，鼓勵學生參加科技創新比賽。

到目前為止，實踐基地支持學生參加的比賽包括2011年、2012年的“科研類全國航空航天模型錦標賽”，2011年、2013年的“中航工業杯國際無人飛行器創新大獎賽”，第十二屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽以及北京市級和校級大學生科技創新比賽，并且都取得了不俗的成績。很多學生正是通過實踐基地的培養，獲得了保研資格。

2.4 教學相長，完善實驗隊伍建設

通過鼓勵學生參加比賽，實踐基地自身也獲得了進一步的發展。一個個成績的取得，都是實踐基地背后支持的結果，學生感受到了參與實踐基地活動的樂趣，學校也更加重視實踐基地的建設。在學校和學院的大力支持下，目前實踐基地有專職人員2人，指導教師10余人，從事創新活動的學生人數保持在30人左右。同時一些任課教師也體會到科教基地的作用，也愿意參與實踐基地的建設。這些都為實踐基地建設提供了人力及物力保障。

3 結束語

航空航天科教實踐基地是人才培養的重要載體，更是學校孵化創新特色人才的重要場所。抓好科教基地建設是培養高水平創新人才的關鍵，通過科教基地的建設，我們更加深刻地體會到面對科技日新月異的當今社會，只有青年人的創新能力增強了，才能實現科技的真正進步，才能真正實現中華民族的偉大復興，實現“中國夢”。以學校“拓天”發展為契機，以培養學生科技創新為主要目標，我們充分利用場地條件，調動各方因素，克服多種困難，因地制宜地開展實踐基地建設，堅持以人為本，逐步推進科教基地的建設創新和管理創新，為社會培養更多高素質創新人才而繼續努力。

參考文獻

[1] 刁鳴.示范中心創新實驗室的建設[J].實驗室研究與探索，2007，26（1）：74-77.

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中圖分類號：TQ028.8 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2012）011-030-02

膜分離技術是基于膜材料形成的分離邊界的分離技術，最初應用于軍事、航空航天、原子能等高端領域，隨著其在民用領域應用日趨廣泛，被公認為是20世紀末到21世紀最有發展前途的高新科技之一。

1 膜分離技術在高端領域的應用

膜是具有選擇性分離功能的材料。膜分離技術是指利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程。它與傳統過濾的不同在于膜可以在分子范圍內進行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。基于膜分離技術的這些特點和優勢，可實現料液的無熱相變分離，高精度分離過濾及濃縮提純。

2 膜分離技術在軍事上的應用

軍事戰爭是一個國家國防的重要手段，單兵作為軍事戰爭的最小戰斗單元，在整個戰爭的過程中具有舉足輕重的作用。戰爭的戰場危險叢生、環境惡劣，單兵的生存維持和體力保障是單兵作戰保障的頭等大事。飲用水保障是單兵戰場生存維持和體力保障的重要課題，但是戰場環境往往沒有任何的可以供單兵利用水源，比如海灣戰爭中的伊拉克和科威特，大片的沙漠沒有水源可以利用，這在水處理技術層面上稱為水量型缺水。另外的情況即使有水源，但是由于敵方投毒甚至各種污染導致無法正常飲用，即水質型缺水。無論哪種形式的缺水，都對單兵戰場生存構成威脅。為了應對戰場中的飲水問題，單兵攜帶大量的飲用水參加戰斗顯然是不現實的解決方案。膜技術與其它水處理技術的優化組合，為單兵在戰場環境下的飲水問題提供了良好的解決方案。

如圖2所示，膜分離技術與物化沉淀技術相結合，以單兵的尿液為水源，經過處理后可產生供士兵飲用的純凈水，且純凈水的水質達到飲用純凈水的水質標準，妥善科學的解決了單兵戰場生存中飲水供應的首要難題。該技術通過一套簡單的單兵供水裝置得以實現，膜分離過濾的壓力通過手動施壓機械裝置實現，操作簡便、靈活高效，具有良好的戰地實用性，有力的保障了單兵的戰場生存能力。

3 膜分離技術在航空航天上的應用

航空航天工程是現代社會人類文明的的重要標志，而載人航天技術是航空航天技術的關鍵環節。載人航天空間站技術是實現人類太空生存的關鍵技術，國際上美國、俄羅斯在此方面創造過連續兩年載人太空空間站生活的記錄。連續長時間的載人太空生活，生命維持所需的各種資源和生存環境維持是必須解決的關鍵問題。供航天員生存所需的空氣、水、食物以及航天員代謝的尿液、糞便等排泄物的處理，以及空間站環境中的空氣質量控制等一系列問題的解決，是載人航天工程取得成功的關鍵環節。這些關鍵問題的解決，一方面靠從地球發射航天飛機補充給養，另一方面是靠空間站內相關設備設施工作來處理廢物維持空間生存環境的品質。

當今世界最前沿的航空水處理技術，如圖3所示，將航天員在空間站中所排泄的尿液、汗液、呼出的水蒸汽收集作為水源，通過化學沉淀、蒸發、冷凝、膜單元過濾等操作單元，最終產生純凈的水供給航天員使用，滿足長時間持續的生存對于水的需求。

4 膜分離技術在人工器官醫療上的應用

人類疾病與醫療衛生貫穿人類發展的整個歷史，不同的疾病致病機理的闡明為醫學尋找可靠的治療方法提供了堅實的基礎保證。在人類的眾多疾病中，呼吸系統的疾病往往危及人類的生命，因為血液循環和氧氣供給為生命的支撐提供了最重要的氧與二氧化碳的代謝，將人體中的部分代謝產物通過呼吸系統排出體外，保證了人體體液系統的酸堿平衡以及其他的體液成分穩定。重要的人體器官肺在整個呼吸系統中占據不可替代的位置，其中的數以億計的微小肺泡為人體完成呼吸功能提供了必備場所，但是由于諸多疾病可以造成人體肺部功能喪失，在這樣的情況下人體呼吸功能無法完成，帶來一系列生理機能障礙將會直接威脅生命。無獨有偶，人體血液中各個組織器官的無數細胞都在進行新陳代謝，尿素、尿素等對人體有害的物質將在人體腎臟腎小球細胞的收下形成尿液排出體外，這樣可以避免人體體液中由于尿素、尿酸等有害物質不斷積累導致的中毒癥狀。由于腎臟炎癥造成的腎臟功能損傷，直接導致尿素、尿酸收集效率降低，尿中出現蛋白質和血液，身體浮腫，情況嚴重可危及生命，這就是“尿毒癥”。

基于膜分離技術的特點和優勢，使用特殊的氣體膜分離單元，可實現人體中氧氣和二氧化碳的有效交換，為肺功能缺失的病人提供肺部的功能，以人造器官代替人體器官，這就是“人工肺”。

如圖4所示，結合膜分離技術與其它技術優化組合，可實現人體血液中不同成分的相互交換，專業名稱定義為血液透析。經過血液透析之后，可以將血液中的尿素、尿酸等有毒有害物質排出體外，而血細胞、蛋白質等有用成分繼續保留在人體血液中，為腎臟功能缺失的病人提供正常的腎臟功能，這種技術就是“人工腎”。

篇（6）

飛行器設計與工程，顧名思義，就是設計先進的飛行器，主要面向航空飛行器設計。本專業方向具有較強的行業特色，航空航天工程是基本的服務方向；同時，在民用工程領域有廣闊的市場。轟動世界的“阿波羅登月計劃”“神舟”飛船等，都是本專業的杰作。

2.學業導航

本專業學生主要學習飛行器設計方面的基本理論和基本知識，受到航空航天飛行器工程方面的基本訓練后，具有參與飛行器總體和部件設計方面的基本能力。

主干學科：航空宇航科學與技術、力學、機械學。

主要課程：材料力學、機械設計、彈性力學、結構力學、流體力學與空氣動力學基礎、飛行器動力學、飛行力學、力學性能與結構強度、試驗技術、自動控制理論、飛行器總體設計、結構設計、復合材料設計與分析、空間制導控制、傳熱學與熱防護等。

3.發展前景

在轟炸機、運輸機、民航飛機等其他機型上面，中國與世界先進水平存在著不小的差距。各航空公司使用的大型民航飛機都是進口的，目前國內沒有能力生產。本專業極具發展空間。

二、人才塑造

1.考生潛質

對數學、物理等有比較濃厚的興趣。常查詢航天飛機的資料，對航天飛機感興趣，對飛機導航系統感興趣。喜歡飛機模型，常看人造地球衛星發射的實況轉播。渴望當一名宇航員。注意了解宇宙飛船的材料，常收集宇宙飛船的模型等等。

2.學成之后

本專業培養的工程技術人員和研究人員，具備較好的數學、力學基礎知識和飛行器工程基本理論，同時有較強的飛行器總體結構設計與強度分析、試驗的能力。

3.職場縱橫

本專業畢業生能從事飛行器(包括航天器與運載器)總體設計、結構設計與研究、結構強度分析與試驗，通用機械設計及制造等多方面的工作。

一、專業簡介

1.專業初識

飛行器動力工程專業主要以航空發動機為研究對象，其目的就是生產出高效、實用、先進的航空發動機。由于航空發動機為載人飛行器提供動力，其在高速飛行、高性能和高可靠性等方面要求都極為嚴格，因此飛行器動力裝置在動力工程領域一直處于技術領先地位并帶動了相關學科的發展。

2.學業導航

本專業學生主要學習有關飛行器動力裝置的基礎理論和基本知識，受到機械工程設計、實驗測試和計算機應用等方面的基本訓練，具有飛行器動力裝置及控制系統的設計、實驗和運行維護等方面的基本能力。

主干學科：機械工程、力學、動力工程與工程熱物理。

主要課程：機械原理及機械設計、電工與電子技術、工程力學、自動控制原理、工程熱力學、傳熱學、流體(含氣體)力學、動力裝置原理及結構、動力裝置制造工藝學、動力裝置測試技術等。

3.發展前景

我國航天、航空事業的迅速發展，展示了本專業良好的發展前景。

二、人才塑造

1.考生潛質

具備扎實的數學、物理等方面的理論知識，掌握外語、計算機等必備工具。對飛行器的燃料裝置感興趣，了解飛行原理。常研究宇宙飛船的燃料，關注飛機的新燃料。常搜集飛行器動力資料，對飛機動力系統感興趣，了解導彈動力裝置等等。

2.學成之后

本專業培養具備飛行器動力裝置或飛行器動力裝置控制系統等方面知識的專門人才。

3.職場縱橫

本專業畢業生可以在航空、航天、交通、能源、環境等部門從事飛行器動力裝置及其他熱動力機械的設計、研究、生產、實驗、運行維護和技術管理等方面的工作。

一、專業簡介

1.專業初識

飛行器制造工程專業是國防科工委重點建設專業，主要研究探索更方便、更快捷、更可靠的飛行器制造工藝、方法。本專業屬于機械制造范疇，需要有很強的實踐能力，不僅要學習機械制造的各種工藝、整套方法和流程，而且要對飛行器的設計有一定了解。

2.學業導航

本專業學生主要學習自然科學基礎知識、制造工程基本理論和飛行器制造的基本理論和知識。通過各種實踐性教學環節，培養運用所學的基本知識和技能，分析和解決飛行器制造工程中的實際問題的能力。

主干學科：機械工程、電子科學與技術、材料科學與工程。

主要課程：理論力學、材料力學、機械原理、機械設計、航空工程材料、電工與電子技術、計算機技術、金屬塑性成形原理、模具設計與制造、飛機零件加工與成形工藝、飛機裝配工藝、飛機構造、計算機輔助飛機制造等。

3.發展前景

國內不僅在飛行器設計上與國外差距很大，在制造方面也有很大的差距。加強航空建設、國防建設，需要大批專門人才的不斷努力，這預示著本專業前景十分廣闊。

二、人才塑造

1.考生潛質

關注新型飛機，對飛機機械原理感興趣，了解宇宙飛船的構造，收集過飛機圖片資料，常觀察各種飛機模型，希望做一名飛機設計師等等。

2.學成之后

本專業培養從事飛行器制造領域內的設計、制造、研究、開發與管理的專門人才。

3.職場縱橫

本專業畢業生適應性強，社會需求量大，就業范圍廣，在廣大科研院所、高科技產業和航空、機械、電子、計算機公司等單位都有用武之地。

一、專業簡介

1.專業初識

飛行器環境與生命保障工程是以空間環境、生物技術、環境化工等學科為基礎，研究飛行器救生系統為主，將人、機器、環境有機結合的復合型專業。目前，國內有三所高校開設了飛行器環境與生命保障工程專業：北京航空航天大學、哈爾濱工業大學和南京航空航天大學。

2.學業導航

本專業學生主要學習航空航天生理、空間環境工程、熱控系統理論、控制理論、人機系統工程等基礎理論，掌握從事航空航天環境模擬、控制與生命保障系統設計與研究所必需的基本知識和技能。

主干學科：動力工程與工程熱物理、控制科學與工程。

主要課程：工程熱力學、傳熱學、空間環境工程、航空航天生理學、控制理論、人機工效學、理論力學、材料力學、空調制冷技術、航空航天環境控制系統、航空航天安全工程、空間環境試驗技術等。

3.發展前景

科學技術飛速發展，預示著航空航天技術廣闊的發展前景。

二、人才塑造

1.考生潛質

喜歡關注宇航新聞，關注空間站的建設，對宇宙探索節目或介紹宇宙的文章感興趣。對宇航員訓練條件感興趣，對宇航生物實驗感興趣。了解空間生理學，渴望了解外層空間等等。

2.學成之后

篇（7）

5月6日，美國航空航天局局長博爾登在名為“人類前往火星峰會”上表示：“載人登陸火星是眼下人類在太陽系的終極目標，也是美國航空航天局的優先任務，美國航空航天局期望在2033年前后實現這一計劃。”

火星人也選秀

只要你年滿18周歲，向“火星一號”官方網站提交一份時長1分鐘的視頻，解釋自己想成為火星居民的理由，再交5至75美元不等的報名費，你就可以成為火星人候選人了。報名費考慮了申請人國家的富裕程度，比如美國公民大約要支付38美元，中國公民11美元，卡塔爾公民75美元，非洲剛果公民僅需5美元。在“火星一號”官方網站，主辦方羅列了火星宇航員應具備的五大關鍵特征：超強的承受力、極好的適應性、超級的好奇心、極高的信任度、非凡的創造力。未涉及專業知識和技能，而是更傾向“高情商”。

而“靈感火星”基金團隊挑選一對夫婦有很大的象征意義，因為一男一女才能真正代表人類。當然也有其現實的合理性，漫長的旅途中夫妻在情感上可以彼此支持。創造在太空連續飛行438天世界紀錄的俄羅斯航天員波利亞科夫說：“在長期太空飛行過程中，克服心理困難比克服生理困難還難，有時很孤獨、郁悶。如果讓我去火星，條件是一定要與妻子同行。”

如何選拔火星航天員

其實，“火星一號”和“靈感火星”選拔火星宇航員的方法都不全面和科學。那么，如何選拔真正的火星宇航員呢？因為火星遙遠、荒無人煙、環境惡劣，連細菌都難于生存下去，去那里所面臨的風險是站在地球上難以想象的。所以，選拔和培訓火星航天員比一般航天員以及登月航天員的要求更高。有人說，在未來的載人火星飛行中，任務成敗的關鍵不在于能不能設計出可安全飛往火星的飛船，而在于能不能選拔和訓練出能夠完成這項任務的航天員。

如果使用目前載人航天技術水平，航天員到火星1個來回路途中至少需要約520天。在這樣長的時間里呆在1個狹小的環境中，對于火星航天員的生理和心理來說都是極為嚴峻的挑戰，尤其是對心理考驗極大。火星航天員能不能保持正常和穩定的心理狀態將火星旅行堅持到底取決于航天員的心理選拔和培訓，心胸開闊、樂觀自信和助人為樂是不可或缺的性格要素，其次才是身體素質和知識水平。

研究表明，去火星最好是由4或6人等偶數組成的乘員組，以免在相互交談中孤立出1個人來。如果由4人組成，其中1名應是航天器駕駛員，1名懂心理、婦科和牙科等的全科醫生，1名全能工程師，還有1名懂氣候、地質的全才科學家。如果由6人組成，則其中應該有2名工程師航天員和2名科學家航天員。另外，男女混合編隊比清一色的男性航天機組更有利于長期火星任務的完成。

難于上青天

雖然為了節省經費和降低技術難度，“火星一號”只是“單程票”，以使飛行時間少一半，大大減少長時間太空飛行等帶來的各種不利影響，并且不需要費用高昂、技術復雜的返回裝置；“靈感火星”不在火星表面著陸，則無需裝備火星著陸和返回裝置，從而也能大大降低成本和技術的復雜性。但要完成“火星一號”和“靈感火星”的任務仍困難重重。

首先需要史無前例的重型運載火箭。冷戰時期，蘇聯之所以在載人登月領域敗北，就是因為其重型運載火箭4次發射失敗，而美國用近地軌道運載能力達上百噸的“土星”5號重型火箭多次發射了質量約50噸的“阿波羅”飛船。載人火星飛船的質量必然大于載人月球飛船，所以首先需研制出比“土星”5號火箭推力還大的重型火箭才行。當然，也可采用分批發射載人火星飛船的艙段到近地軌道，再交會對接成完整的載人火星飛船，從而降低重型火箭的成本和難度，但這會增加載人火星飛船的成本和復雜性，因此對接次數也不能太多，否則還會影響可靠性。

能長期單獨飛行的載人火星飛船也是一大難題。有不少專家認為，載人登陸火星最大的困難之一是宇宙輻射。由于地球磁場有屏蔽作用，能把銀河宇宙輻射的強度降低70%～90%。即使在近地軌道上飛行，地球人所乘坐的載人航天器也可受地球磁場的庇護，使其受到的輻射劑量較低。但在去往火星的路上會受到大劑量宇宙輻射，對此目前還沒有可行的對策。

即使抵達目的地，進入火星軌道后，還將面臨在火星表面著陸的“恐怖7分鐘”。火星上惡劣的自然條件，比如遠甚于12級臺風的沙塵暴對火星著陸器和艙外火星服的密封性、可靠性是一個考驗。火星塵埃含細粒的硅酸鹽礦物，如人類不幸呼吸入將與胃里的水發生反應，產生有害的化學物質。火星引力是地球的約1/3，在地球軌道上使用的艙外航天服（120千克）以及為1/6引力定制的月球航天服都無法在火星上使用。火星飛船返回地球時的速度也比登月飛船快得多，使其難度大增，要嚴格控制進入地球軌道的角度和速度及時機，否則不是掠過就是墜毀在地球上。

假若有一天，火星人回到了家，想跟地球上的朋友打個電話也要忍受長達20分鐘的信號延時，話費很貴的。遇到故障，也無法獲得地球控制中心的及時幫助，必須依靠飛船的先進自主控制設備和航天員的知識、經驗來解決。由于信號的強度與距離的平方成反比，所以這套通信設備必須高增益、高可靠。

最有效的解決辦法

從上述掛一漏萬的困難不難看出，私營公司的“火星一號”和“靈感火星”活動對激發人類的太空探索精神有一定推動作用，但實施的可行性不大。私營公司目前只適合從事把已成熟的航天技術商業化。從各方面講，美國航空航天局通過用小行星作為中轉站，在2033年左右實施的載人登陸火星計劃可行性最高。關鍵是經費能否落實。冷戰時期，為了登陸離地球約38萬千米的月球，“阿波羅”工程耗資255億美元（大約相當于現在的1 000億美元）。在工程高峰時期，參加工程的有2萬家企業、200多所大學和80多個科研機構，參加項目總人數超過30萬，奮斗了8年。而火星離地球的最近距離為5 000萬千米，最遠達約4億千米，僅單程飛往火星的時間就達250天左右（單程飛往月球的時間只需4～5天），所以它比載人登月復雜得多。如今，不可能像當年載人登月那樣為了政治而不惜血本進行投入，并且還可能遇到政府更迭而影響實施的連續性。所以，即使是舉全國之力實施載人登陸火星難度也很大。

篇（8）

“十一五”成績驚人

“十一五”期間中國航空航天產業發展迅猛，產業規模快速擴張，外貿和轉包生產取得長足進步，國際地位和影響力不斷提升。

自主研發成果顯著

武器裝備研制成果豐碩，實現了跨越發展和升級換代。自主研制的新型殲擊機、殲擊轟炸機、轟炸機、特種飛機、強擊機、運輸機、偵察機、教練機、直升機、空中加受油機、無人駕駛飛機以及多型號、成系列的航空發動機、機載設備等軍用航空裝備均批量生產。

民用飛機發展取得重大突破，多種產品進入國內外市場。“新舟”60、運八、運十二、直十一、直九等航空產品批量走出國門。具有自主知識產權的新支線飛機ARJ21-700系列飛機累計中外訂單已達340架；“新舟”60Z機累計訂單總數已達162架，迎來了批量出口多個國家和地區的新局面。民用直升機產業快速發展，直八、直九、直十一、HC120等機型已形成系列化發展格局。

具備發射各種軌道空間飛行器的能力，在可靠性、安全性、成功率和入軌精度等方面都達到了國際一流水平。近地軌道運載能力達到25噸，地球同步轉移軌道運載能力將達到14噸。研制的衛星，實現了系列化、平臺化發展。衛星技術水平、應用水平、可靠性有了長足進步。初步形成了返回式遙感、通信廣播、氣象、地球資源、導航、科學探測與技術試驗、海洋等7個系列。

攻克了飛船總體技術，制導、導航控制技術等關鍵技術等國際宇航界公認的技術難題，20余項技術達到國際先進水平。2005年神舟六號升空，標志著我國跨入真正意義上有人參與的空間試驗階段。2008年9月神舟七號取得了圓滿成功，實現了我國空間技術發展具有里程碑意義的重大跨越。

第一顆月球探測衛星“嫦娥一號”于2007年1月24日發射。標志著我國已經進入世界具有深空探測能力的國家行列。2010年10月1日嫦娥二號衛星升空，主要任務是獲得更清晰、更詳細的月球表面影像數據和月球極區表面數據，因此衛星上搭載的CCD照相機的分辨率將更高，其他探測設備也將有所改進。

走出去參與國際合作

近年來，我國航空工業積極推進國際化開拓，全面擴大對外開放，廣泛開展國際經濟技術合作，全面融入世界航空工業，對外貿易大幅度躍升，先后向十多個國家出口上千架飛機和發動機。目前，從“梟龍”、K8、ARJ21、L15到ERJ145，從EC120、S-92到6噸級直升機項目，在飛機、直升機制造領域國際合作走向多樣化，國際合作的層次又上一個新的臺階。

國際合作方面，全方位推進與國外航空工業界的合作關系，有效地促進了與空客、波音等伙伴之間的合作，為實現優勢互補、互利共贏的合作創造了條件；與國外知名航空制造企業以聯合研發、合作生產、合資建廠等形式共同參與C919項目等。一些新項目合同陸續簽訂與執行，如與龐巴迪簽署C系列飛機風險供應商合同，與空客簽署關于建立復合材料制造中心的合資合同。

國際市場開拓方面，我國自行研制的ARJ21-700新支線飛機在第八屆珠海航展進行首次飛行，美國最大飛機租賃公司通用電氣金融航空服務有限公司訂購7"25架ARJ21-700。ARJ21-700是中國按照國際慣例自主研制的第一個先進支線飛機產品，它的出現將打破波音、空客、龐巴迪、安博威等外國飛機廠商在中國民用航空市場近乎壟斷的格局。“新舟”60、運十二飛機以其優良的性能贏得用戶，實現批量出口。截至目前，已有17架“新舟”60飛機在海外七國運營。其別值得一提的是玻利維亞兩架機的交付以及在海拔4000米的拉巴斯機場的試飛成功，標志著國產的民航客機在南美市場邁出了堅實的第一步。

在航天工業方面，2007年我國首次以火箭、衛星及發射支持的整體方式，為尼日利亞成功發射通信衛星一號并在軌交付，中國航天實現了衛星整星出口零的突破。第二顆整星出口衛星――委內瑞拉通信衛星已于2010年10月30日發射，第三顆衛星――巴基斯坦通信衛星項目已正式簽約，成為世界上為數不多的提供完整配套的發射服務、衛星、地面設備等航天產品及服務的供應商，火箭已成為享譽世界的高科技品牌。

“十二五”，輝煌再鑄

中國將航空航天產業作為國家戰略性新興產業和優先發展的高技術產業，“十二五”期間將進一步加大政府支持力度，促進其快速發展。

航空展望

在未來幾年里，快速提升民機適航能力，推進民機產業快速發展。要深入開展適航技術研究，完善適航性管理體系，同時在未來5到10年間，重點推進61～99座渦扇飛機以及渦軸系列發動機的適航取證工作，重點支持技術含量高、市場潛力大、技術基礎相對較好的機載設備單獨適航取證和維修適航取證，為民機市場提供成熟的貨架產品；強化適航驗證能力建設，逐步具備國內大型客機、通用航空型號、大型民用直升機、航空機載設備等型號研制的適航符合性演示驗證能力；重視專業人才培養，提升職業素質，達到每年20名試飛員的培養能力，以滿足未來民機試飛的需求；突破關鍵試飛駕駛技術和評審技術，使我國的試飛員技術達到國際先進水平。

低空空域開放

低空域開放將會列入單獨列入新興產業“十二五”規劃，未來五年有望實現全國性的開放。通用航空相關的航空配套的設施和服務(生產、銷售、培訓、維修等)進展緩慢亦成為制約發展的因素。估計在未來一到兩年內實現開放試點，預計2010～2020年間我國通用航空飛機需求市場容量將達到1500億人民幣。在“十二五”期間，預計通用航空產業處于市場鋪墊和積累期：低空域開放首先需要機場、空管和航油等配套逐步完善；通用航空運營業務也將直接開展；由于細分市場較為成熟，外資品牌將占據大半江山，國內與外資品牌合作的維修企業將直接獲益。

走出去

為全面加快國際化開拓步伐，中國航空工業的骨干企業必須勇敢地走向世界，立志成長為跨國公司、全球公司，對國家戰略形成有力支撐。要建立全球視野、利用全球資源、參與全球競爭和拓展全球市場。要立足國內已有資源，積極融入國際航空產業鏈，參與國際合作與競爭。在此基礎上積極進行海外生產、銷售布局，建設海外研發中心，初步完成全球生產布局和跨國投融資布局，最終實現利用全球資源，在全球范圍內經營，服務全球市場，實現研發、生產、銷售網絡的全球化，完成全球融資平臺搭建，發展成為真正的全球公司。

載人空間站

篇（9）

1、焊接技術的發展特點

焊接技術是制造業中的基礎工藝之一，雖然焊接技術的發展時間不長，但是技術卻已經很成熟了。目前常見的焊接技術多種多樣，如逆變焊接技術、高速高效氣體焊接、二氧化碳焊接設備、短路過渡技術、多絲焊接技術、激光焊接技術等，這些方法為焊接技術的發展指明了方向，并且在交通、機械、能源、化工、電子、石油、航空等多個領域都得到了良好的應用。因此，焊接技術滲透于現代的科學技術的各個方面，促進了工業經的發展。

2、我國焊接生產的現狀

市場經濟的不斷發展催生了制造業的蓬勃興起和發展，焊接技術因其生產成本低，效率高及市場反應迅速等優點，越來越受到焊接生產企業的重視。隨著現代智能技術，信息處理技術，傳感技術，高性能CPU 芯片等高新技術的運用，使焊接技術取得了現代化的長足進步。

目前包括今后幾十年內，鋼材將是我國的主要結構材料。2004 年，我國的鋼產量突破2 億噸，成為世界最大的鋼材生產消費國。鋼材作為一種結構材料，若轉變為具有給定功能的產品，須經過一定的加工技術。焊接技術因其自身重量輕便，成本低，生產周期短等市場發展優點，應用范圍逐步擴大。2004年，用焊接加工的鋼材問題突破1 億噸，躋身世界焊接大國。

為了使焊接技術應用范圍進一步擴大，完成更多重要產品的焊接任務，在近幾十年內，我國先后自主研發了一系列焊接技術，設備及材料，國外應用成熟的焊接技術和設備在我國雖應用范圍和廣度不同，但均有不同層度的運用。如激光焊接，激光切割，數控切割，機器人焊接，STT 焊接電源等技術設備已在我國制造業中不同程度采用。

3、我國焊接技術在各個領域中的應用

3.1 船舶工業中的應用

高效焊接技術在船舶制造工業中具有至關重要的地位，高效焊接技術是一項專業性、技術性很強的系統工程，尤其是二氧化碳氣體有效的保護半自動焊接技術的應用率達到60%-65%，高效焊接技術成為我國船舶制造工業中的關鍵技術之一。現階段先進的船舶焊接技術是保證船舶制造質量、縮短船舶制造工期、降低船舶制造成本、提高船舶制造效率的有效途徑，也可以有效地提高企業的經濟效益。

3.2 在航空航天中的應用

眾所周知，焊接技術性能可靠、焊接質量優良，在航空航天工業中被廣泛的應用，在航空航天工業中焊接技術占全部工時的10%，航空航天領域中50%以上的連接部件使用的都是焊接技術。由于航空航天工業對材料的要求比較特殊，所以在航空航天種焊接技術應運而生，在現階段，高能束流焊接技術及固態焊接技術在航空航天工業中應用比較多。其中在我國航空航天工業中最常用的先進焊機技術是攪拌摩擦焊、電子束焊及激光焊，焊接技術在航空航天技術中被廣泛的應用，促進了航天航空業的快速發展。

3.3 汽車制造領域中的應用

在汽車制造領域中汽車的變速箱齒輪、汽缸、離合器、行星齒輪框架、后橋及發動機增壓器渦輪等部件都使用的是電子束焊接技術；而汽車中的車身拼焊、零部件的焊件及框架結構主要使用的是激光焊接技術；在汽車制造領域中汽車的液壓成型管附件、汽車車門預成型件、汽車地方車身支架、汽車輪轂及發動機引擎主要應用的也是攪拌摩擦焊接技術，由此可見，焊接技術廣泛地應用于汽車制造領域。

4、當前焊接技術的發展趨勢

4.1 焊接材料

焊接材料對焊接質量有著非常重要的作用，它的發展趨勢也有了很大的變化。如焊接材料正在從黑色金屬向有色金屬發展； 由金屬材料轉化為非金屬材料； 由結構材料轉化為功能材料； 由多維材料轉化為低位材料； 由單一材料轉化為負荷材料。隨著焊接材料的不斷發展，對焊接技術的要求更高，這樣就促進了焊接技術的發展。新的焊接材料如陶瓷、耐熱合金、欽合金等它們之間的連接亟待解決，普通的方法已經不能滿足要求，需要研發出更加先進的技術。目前普遍使用的是摩擦焊和擴散焊。

4.2 焊接設備和焊接方法

隨著科學技術的不斷發展焊接的設備和方法有了很大的發展。對于焊接設備，它最主要的特點是精度高、質量高、可靠性強、多為智能化和數字化控制、集成度比較高、節能環保等。我國的焊接設備也在不斷提高產品的質量和檔次，大力發展自動化程度較高的焊機，如二氧化碳焊機、電阻焊技術、電磁兼容技術、自動化焊接技術、焊接機器人、智能化焊接等，這些焊接技術正在向低能耗、環保節能的方向發展。它應用的領域廣泛，西氣東輸工程、船舶工程、三峽工程、航天工程等大型工程都離不開先進的焊接技術，并且對焊接技術的性能要求越來越高。

4.3 焊接熱源

在焊接過程中，熱源是保證焊接質量的基本能源，并且熱源是不斷運動，通過點、線、面來進行熱傳導。因此，焊接熱源的能量密度要高度集中、焊接過程要快速、焊縫要保證質量。焊接熱源的種類有很多，如電弧焊、電阻熱、摩擦熱、化學熱、等離子焰、高頻感應熱、激光束、電子束等，應該根據不同的焊接材料和焊接精度的要求，選擇最合適的焊接熱源，保證焊接的質量和效率。

4.4 焊接自動化水平和機械化水平的提高

要保證焊接的質量和效率，在進行焊接前要做好充分的準備，如焊接人員要充分熟悉自身的業務流程、準備好焊接的設備和工件等，因此焊接設備的準備車間非常重要，要不斷提高它的機械化和自動化水平，才能更好地工作。現在常對傳統的焊接工藝裝備進行改造，運用微電子技術來代替，這樣大大提高了焊接的自動化水平。將數控技術、焊接機器人、專家系統等運用到焊接機械設備中，使焊接更加地柔性化、自動校正、自動控制等。

4.5 節能技術的應用

目前，人們正在不斷提倡環保節能，焊接技術的發展也要將節能技術放在重要的位置。焊接工藝應該高效節能，這樣才能為保證焊接技術的效率提供了一定的幫助。在現在的焊接技術中，手弧焊機、晶閘管焊機已經不能滿足節能的要求，智能化的、能夠自動調節參數的逆變焊機得到了廣泛的應用。在技術快速發展的今天，操作技能在逐漸地淡化，焊接技術也在向簡單化、智能化方向發展。

結束語

焊接技術自誕生以來，一直受到很多學科最新發展的影響和引導，在新材料以及信息科學技術的影響下，出現了數十種焊接的新工藝，并且使得焊接工藝正從手工焊向自動焊以及智能化過渡。焊接新方法和先進材料技術的引入，提高了焊接技術的水平，同時也提出了新的挑戰。國外專家認為，焊接作為一種精確、可靠、低成本并且采用高科技連接材料的方法，到2020 年仍舊是制造業的重要加工工藝。我們廣大焊接工作者任重而道遠，務必樹立知難而上的決心。抓住機遇，為我國焊接自動化水平的提高而努力奮斗。

參考文獻

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篇（10）

隨著我國航空航天的不斷進步，航空發動機技術的發展也不斷的提高，燃油和控制系統由原來的簡單系統發展到現在的復雜技術，由原來的液壓機械操作發展到現在由全權限數字電子控制（FADEC）進行操作。原有的軍用航空發動機中燃油和控制系統的特點是多變幾何控制能力，而現在的FADEC技術將發動機的故障診斷和監視系統歸入到發動機的控制系統中。在航空航天發展速度較快的今天，防喘控制也受到航天專家的重視。因此，本文將對航空發動機燃油和控制系統的發展進行闡釋，為我國的航空航天發展提供理論依據。

1我國現階段航空發動機的發展現狀

1.1燃油控制系統的發展現狀

燃油控制系統是航空發動機的核心控制系統，其主要性能直接影響整個發動機的控制系統，而燃油泵是燃油系統的重要組成部分。燃油泵包括燃油增壓泵和主燃油泵，目前全球各國研制的軍用航空發動機中的燃油增壓泵是采用離心式獨立轉動模式，其增壓能力可達到0.4-0.8 MPa；而主燃油泵一般采用的是齒輪泵，主要是由于齒輪泵的體積較小、流量較大。還有一種比較合理的選擇是采用高壓柱塞泵，它既可以作為主燃油泵還可以作為噴口油泵，據調查顯示，該泵使用情況較為普遍，在英國生產的發動機中就采用了高壓柱塞泵作為主燃油泵，最大的出口壓力可達21 MPa，最大的流量也可達每小時10000kg，而近期俄羅斯也研發出了高壓燃油柱塞泵。而通過大量的實驗和應用顯示，在泵油系統中還是應該采用離心泵作為發動機的主燃油泵，其主要特點是制造結構簡單、質地較輕、燃油溫升較少，且質量達到了要求。離心泵在設計上較為簡單，其控制操作也極為方便，但在小流量的啟動過程中其性能較低，因此需要再單獨配置一個啟動泵，這樣將發動機的轉數和流量變為可調控的模式。

1.2噴管控制系統的發展現狀

發動機的噴管控制系統在航空發動機中也占有舉足輕重的位置，對于發動機尾噴管的介質，我國目前采用液壓油、燃油和滑油，但由于滑油和液壓油的性較好，可導致噴管油源泵在工作時壓力達到最高。在發動機中使用液壓油系統則可以無需設立獨立的油源系統，但在這樣共同使用液壓油源時，可對飛機的動態操作系統產生不利的影響，還會導致飛機的液壓系統遭到污染。有調查顯示，英國曾采用發動機尾噴管的獨立滑油系統，雖然對噴管的控制得到了靈敏的提升，但在油源系統中增加了油箱和油泵等裝置，使得控制系統的結構更為復雜。目前在我國的軍用發動機中，使用較多的噴管控制系統是以燃油為介質，與此同時，在噴管油源泵的選擇上多以高壓柱塞泵為主。該泵的最大出口壓力可達23 MPa，最大流量可達每小時3600L。

1.3FADEC技術系統的發展現狀

FADEC技術是新研發的全權限數字電子控制系統，其主要包括傳感器、執行結構、微處理機以及數據的通訊。數據傳感器的使用數量在不斷的增加，致使軍用發動機電纜的質量也有進步，在發動機的燃油和控制系統中，傳感器的質量占有不可或缺的位置。我國對傳感器的研發方向是制造出光纖和智能的傳感器，這將是迎合光纖通信的最大亮點。與此同時，微電子技術也給FADEC的發展提供了電子硬件，隨著電子技術的蓬勃發展，微處理機也越來越受到航空專家的關注。在發動機的數據通訊過程中，通過高速的光纖數據把發動機的智能傳感器和執行機構有效的連接起來，取代了原有的點到點式的串行通訊方式，這樣提高了數據傳輸系統的安全性。在發動機未來的研發過程中，要注重防喘控制等相結合的應用，要做到同監視系統、飛控系統以及火控系統共同結合。FADEC技術可以實施較復雜的控制計劃，用自適應控制系統進行對發動機的綜合控制。

1.4防喘系統的發展現狀

防喘系統在軍用航空發動機中的主要作用是防止飛機飛行或發射武器時發動機出現喘振和熄火。美國和俄羅斯等國家在軍用發動機上都使用了防喘和消喘的控制系統，同樣的在我國的軍用航空發動機中也應用了數字化的防喘控制系統，并取得了較大的研究進展。我國軍用發動機中防喘控制系統的設計理念是采用有靜壓傳感器的喘振信號器和高響應壓力傳感器，其設計可以利用數字濾波準確的判斷出喘振的征候。不同類型的發動機其采用的防喘控制系統也是不盡相同的。在發動機的研發過程中，進口溫度在90-100℃之內方可保證發動機工作的穩定性，若超過140℃時，發動機會出現瞬間的喘振現象，但發動機自身的防喘控制系統會將其回復到原始的穩定狀態。

1.5監視系統的發展現狀

在我國軍用發動機中均配置了不同模式的監視控制系統，根據飛機功能的不同配置不同模式的監視控制系統，有的配置專用的監視系統，有的同飛行記錄系統相兼容。我國研制的軍用發動機中的監視控制系統，為了監視發動機在使用過程中關鍵參數的變化情況，監視系統可記錄發動機的工作時間、工作溫度、渦輪葉片的使用壽命系數以及高壓轉子的主、次循環等參數。監視系統在正常工作時，有兩個機構在執行著相應的職責，一個機構執行控制系統，另一個機構執行狀態監視系統，當監控系統出現故障時，就由狀態監視系統進行對發動機的控制，在控制系統出現故障的時間里對飛行的數據和存儲的監視參數進行記錄，以便對監視故障的診斷提供幫助。

2我國未來燃油和控制系統的發展趨勢

2.1供油系統的加強

我國研發的軍用發動機主要是以燃油和控制系統為主導地位，采用新型的燃油泵控制系統同科學的電子硬件相結合，共同提高FADEC系統的工作性能。運用科學的控制系統和合理的控制算法可提高發動機的控制指令，不僅可以提高控制系統的使用壽命，同時還可以降低研發控制系統的成本。而降低供油系統的成本也成為學者的研究目標，研究表明當燃油的溫升在20-30℃之間時，供油系統的質量便可減輕一半，這就大大的提高了供油系統的使用壽命。為了降低燃油系統對污染的增加，我國研制的軍用發動機多采用離心式油泵，進而取代原有的齒輪泵和柱塞泵。但離心泵在工作過程中有弊端，即在小流量時效率較低，便會造成燃油溫度的升高，因此，專家研發得出通過調節泵的工作轉速來調節燃油泵的供油量。目前我國軍用的航空發動機的燃油系統是應用電子技術進行控制，這就需要應用高集成度和耐高溫的電子元件和器件，獨立的燃油泵轉動裝置便成了發動機自我監視和診斷的保證。

2.2先進技術和科技的應用

我國軍用發動機的燃油和控制系統中，應用了先進的技術和科技，采用耐高溫的半導體元件可耐高溫350℃、應用最先進的高溫光電技術測量裝置、采用砷化鎵材質作為集成電路、高速處理器可達每秒一億次以及高性能的復合材料。在軍用航空發動機控制系統的設計上運用先進的分析和檢測軟件。在發動機研制過程中，應加強計算機輔助的設計理念，在燃油附件中利用先進技術進行改造，從發動機的工裝設計、產品設計、工藝設計以及編程等發面共同發展，提高發動機的質量，節省研制時間。要利用先進的技術積極展開對控制系統和綜合控制系統的研發工作，加強對FADEC技術的研發，利用智能傳感器、數字執行機構、數據通訊、網絡技術等進行發動機的研發。

3結語

在我國航空航天行業迅速發展的今天，軍用航空發動機燃油和控制系統的研究取得了較大的進步。隨著我國科研人員的不斷研究，中國航空發動機的燃油和控制系統也達到了較高的水平。為能研制出更高質量的航空發動機燃油和控制系統，研究人員應繼續加大對FADEC系統的研發工作，增加試驗的準確性和應用性，要注重軟件系統的編程，結合實踐中發動機的型號進行研究，加快FADEC系統的研發。本文通過闡釋燃油控制系統、噴管控制系統、FADEC技術系統、防喘系統以及監視系統的發展現狀，進而提出了我國要加強供油系統，同時采用先進技術和科技來提高我國未來燃油和控制系統的蓬勃發展。為我國軍用航空發動機的研制提供理論依據，與此同時，也為我國的航空航天發展指明了方向。

參考文獻：