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航空航天技术概论模板(10篇)

时间:2023-08-16 17:05:18

航空航天技术概论

航空航天技术概论例1

Aeronautics and aerospace of general education

Wen Xin, Zhang Wenhao, Qin Yuqi

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。

以笔者在神舟飞船、卫星及空间防御领域的工作体会以及在北京、南京几所大学讲授航空与航天知识的教学经验来看,对于航空与航天的通识教育,其知识与内容应该注重“启蒙”,致力于开展大众化的教育,太过学术化反而会让人失去兴趣。教材应该具有趣味性,可以漫画的形式展开。现在已经有的《漫画线性代数》《漫画统计学》等一系列的趣味教科书,以漫画的形式将知识传授给学生,让学生在欣赏之余学习到很多知识,两全其美。航空与航天通识教育课程的教科书可以参照这种形式。

4 结束语

航空与航天通识教育旨在拓宽大学生的知识面,优化学生的知识结构,提高学生的综合素质,所以航空与航天通识教育内容的重点应该放在宏观任务、飞行过程及定性的知识方面,让学生通过对航空航天探索过程的学习,认识“团结就是力量,协作凝聚希望”的内涵。真正认识“综合国力的竞争,不仅是经济实力、科学技术和军事水平的竞争,更是民族精神力量的竞争”;了解航空航天先驱们在攀登科技高峰的伟大征程中,以特有的崇高境界、顽强意志和杰出智慧,铸就了辉煌的航空航天历史。而不应该过多地描述技术及其材料性能分析、机构设计、通信与仪表等工科技术的细节。特别是对于基础理论的要求,应该建立在普及教育的数理化基础上,尤其注意不要作为专业导论。希望改革后的航空与航天通识教育课程在提高学生综合素质方面发挥更多的作用。

参考文献

[1] 王文虎.“航空航天技术概论”教学改革与实践研究[J].科技资讯,2007(7):78.

[2] 邢琳琳,马文来.公共选修课《航空航天概论》教学初探[J].中国科技信息,2009(3):257-258.

[3] Orillion M F. Interdisciplinary curriculum and student outcomes: The case of a general education course at a research university[J]. The Journal of General Education,2009,58(1):1-18.

[4] 李曼丽.通识教育―一种大学教育观[M].北京:清华大学出版社,1999.

[5] 金娟琴,谢桂红,陈劲.浙江大学通识核心课程建设的探索与实践[J].中国大学教学,2012(8):44-45.

[6] 庞海芍.通识教育课程建设的困境与出路[J].江苏高教,2010(2):63-66.

[7] 黄坤锦.美国大学的通识教育[M].北京:北京大学出版社,2006.

航空航天技术概论例2

中图分类号:X738 文献标识码:A

我国是世界四大文明古国之一,尽管航空航天科技属于现代化科技的研究成果,但是早在2000多年以前,我国和航空航天科技就已经结下了不解之缘,无论是历代史册还是民间传奇话本小说中都有着许多行有关的神话传说,比如我国最著名的“嫦娥奔月”这一神话小说,此外还有鲁班制作木鸟等的飞天尝试,这些丰富的想象和勇敢的尝试对于现代航空航天技术的萌芽有着非常重要的推动作用。

1航空航天的概念和发展历程

1.1航空航天的概念

二十世纪以来,人们在对自然进行认识和改造的过程中,所以取得的最大的成果就是航空与航天,航空航天科学技术的发展对我们的生活产生了非常重要的影响,标志着人类文明发展到一个新的高度。

生活中人民一提到“航空航天”,首先想到的就是火箭、载人宇宙飞船等的发射,但是这种认识实际上是错误的,事实上,航空航天也并非是一个单词,而是一组词语,航空和航天分别有着自己的概念:所谓航空指的是地球的大气层范围之内,飞行器所进行的航行活动。而航天则是指飞行器在冲出大气层之后的宇宙空间所进行的航行活动。

1.2航空航天的发展历程

一直以来,人类都没有停止过对宇宙的探索和对飞翔的追求。在二十世纪以前,由于受到较低的科技和生产力水平的限制,人民对于宇宙的探索和对飞翔的追求都只能通过想象来进行,尽管有很多先驱者做了一些努力和尝试,例如我国西汉时期的滑翔尝试等,但是都收效甚微。直到18世纪热气球的成功升空,人们终于拉开了实现飞翔梦想的序幕。而人类在天空翱翔这一梦想的真正实现实在二十世纪初期,第一架可操纵的飞机被发明出来,并且成功飞行。此后,许多专家人士坚持不懈的努力研究飞行科技,大大促进了航空科学技术的发展,增强了人类探索和征服宇宙的信心。二十世纪中期,第一个人造地球卫星的成功发射是航空航天科技发展的重要里程碑,人们开始正式对宇宙进行探索。

在二十世纪,航空航天进入了科技和事业双发展的“高潮期”。在这一时期,人类的科技发展水平有了质的突破,社会生产力水平也大大提高,这都大大促进了航空航天研究成果的出现。尽管目前人类所进行的航空航天活动仍然处于初级阶段,但是其所起到的作用和产生的影响已经覆盖了人类生活的方方面面,所以非常有必要进行航空航天知识的普及。

2普及航空航天知识的必要性

在现代世界追求和平的浪潮下,航空航天活动在进行的过程中一直都是以和平、为全人类造福为主要目标的。尽管现在的航空航天活动的初始目的都是为国家军事进行服务,但是其所造成的影响范围并非局限于军事领域,它对社会生活和国民经济的发展也产生了非常重大的影响。

2.1对人们探索、热爱科学精神的鼓励

航空航天技术是人们对于宇宙这一未知世界进行探索所取得的重要成就,具有着鼓舞人心的作用;此外,航空航天技术融合了当前世界各种高新技术,是对人类科技水平进步以及科技人勇往直前、不畏风险精神的完美展示。所以,大力普及航空航天知识可以让人们近距离接触到当前世界高新技术的研究成果和科技人的精神,有助于提高国民素质和探索、创新精神。

2.2对青少年有着特殊的教育意义

向广大青少年进行航空航天技术的普及,能够极大地吸引青少年对于航空航天科学技术知识以及对自然和宇宙进行探索和改造的热情,提高他们对科学和自然学科的学习兴趣。但是对青少年进行航空航天知识的普及并不代表要求青少年要将学习和工作方向定位为航空航天科技工作。其更深层次的意义是帮助青少年学会从微观到宏观的角度观察和认识世界,了解到世界的广大和宇宙的浩渺,从而帮助他们树立正确的世界观、人生观和价值观,因此普及航空航天知识对于青少年来说,有着非常重要的意义和必要性。

2.3有着相当的经济价值

航空航天技术与其他科学技术相互结合开创出大量的新型技术途径,而这些技术途径的使用为国民经济的发展带来了巨大的经济效益。其中最为典型的就是卫星通信技术,它以其高度的灵活性和可靠性、高质量和高容量以及超远距离等优点成为现代人们进行信息通讯的首选。除此之外,还有地球资源卫星的运用,大大降低了人们进行地球资源的普查的时候所消耗的成本,而且避免了各种意外的发生,大大保障了人身安全。

3结语

尽管目前我国在航空航天技术和事业方面取得了相当瞩目的成果,但是与西方的发达国家相比,我国的航空航天科技水平仍然处于相对劣势的地位,因此我国需要大量新鲜的航空航天技术专业人才和创新型人才的加入,但是当前我国民众对于航空航天知识的了解远远不够,尤其是青少年对于航空航天技术的热情和兴趣非常的低,因此,非常有必要进行普及航天航空知识活动,从而提高我国人民尤其是青少年对于航空航天技术的兴趣和热情,为我国航空航天技术的发展培育一批有生力量。

参考文献

航空航天技术概论例3

( 一) 临近空间成为当前军事应用的热点

临近空间空气稀薄,大气密度仅为地表的百分之几至千分之几,空气动力效应和浮力很小,无法支撑飞机等传统航空器飞行。同时,就卫星等航天器而言,临近空间的大气密度又过大,无法支撑传统航天器的航行。因此,无论是传统的卫星还是飞机,过去都未涉及临近空间这一特殊领域,临近空间这一概念也缺乏存在的技术基础。

但是,随着现代科技特别是军事航天科技的飞速发展,临近空间开始显现出重要的军事应用价值。由于临近空间的位置比卫星所处的外层空间低,相对更容易到达; 同时,它比飞机所处的传统空间更高,在情报收集、侦察监视、通信保障以及对空对地作战等方面更加有利。所以,临近空间飞行器弥补了人造卫星和飞机的缺点,在执行诸多任务时具有得天独厚优势。临近空间的巨大潜力引起了一些空间强国的关注,随后临近空间飞行器应运而生。2005 年,美国空军在施里弗- 3太空站演习中,第一次将临近空间飞行器正式投入了军事应用中,引起了各国广泛关注。由于临近空间飞行器具有生存能力强、驻空时间长、响应速度快、效费比高等特点,其战略价值已逐渐引起各国的关注和重视,成为当前军事应用的一个热点。这为未来战争开辟了一个新的战场,进一步促进了空天一体化的发展。

( 二) 现行国际法制尚未对临近空间进行规范

在探索、认识和开发利用宇宙空间的过程中,人类开始尝试对地球上空的空域进行进一步的区分。1961 年,联合国大会中提出了外层空间的概念,将地球的上方区分为空气空间和外层空间两个部分。空气空间是环绕地球的大气层空间,这部分空间随地球而运动,航空器可依空气动力在空气空间飞行;外层空间是指空气空间以外的全部空间,外层空间不随地球运动,由于外层空间空气稀薄,只适于依地球离心力飞行的宇宙飞行器飞行。基于此,地球表面上空所涉及的法律规范可以划分为外层空间法与空气空间法两个部分。

目前,空气空间法主要包括领空制度以及航空制度,其中最为核心的是领空主权。一个主权国家有权规定他国航空器进入其领空的条件,有权制定他国航空器在本国境内飞行的相关规章制度,有权保留国内载运权和设立空中禁区。在领空主权的基础上,《国际民用航空公约》《国际航空运输协定》等国际条约和相关国内法构建了航空法律制度。在空气空间法中,尚无关于临近空间的具体规定。外层空间法也未规定临近空间的法律地位。

可见,国际社会尚未对临近空间进行法律上的规范。一方面,外层空间法和空气空间法均未提及临近空间,临近空间还不是一个法律概念,其在现行国际法上尚属空白。另一方面,临近空间作为介于空气空间和外层空间的特殊区域,其界定必然依赖于空气空间和外层空间概念的明确。事实上,国际社会至今未能就天空和外空的划界问题达成一项全面协议,临近空间也就更加难以界定了。

( 三) 临近空间法律性质不明导致的现实困境

临近空间法律性质的不确定对空间的探索利用提出了挑战,特别是临近空间飞行器的活动空间问题。临近空间飞行器的飞行是由国际航空法来调整还是由外层空间法来调整,当前也还缺乏统一认识。按照国际法的规定,在外层空间没有国家疆界之分,各国飞行器皆可以自由飞越; 但空气空间是有疆界之分的,主权国家有权对其领空行使管辖权并实施飞行管制,外国飞行器不经允许不能擅自飞越别国领空。那么,近年来成为军事科技热点的临近空间飞行器在临近空间飞行,是否侵犯他国领空? 他国能否将其视为非法入境的军用飞机击落? 由于外层空间与空气空间的界限一直缺乏明确的结论,临近空间作为二者之间的一个新的细分概念,现有的国际法律并未将其纳入视野,难以确定其属于外层空间还是空气空间,这必然导致国际法调整上的困难。有学者提出临近空间受空气空间和外层空间各自法律地位的影响,应参考国际海洋法关于专属经济区的规定,给予其类似专属经济区的法律地位。但这毕竟仅是学术观点,国际共识远未达成。其他航天飞行器也面临这一难题,一国很难保证其飞行器的飞行轨迹完全控制在外层空间和本国领空内。如果一国的航天飞行器在发射或降落的过程中,穿越别国上方的临近空间,是否侵犯别国主权? 总之,临近空间中飞行器的行为规则取决于临近空间的法律性质,不同的定性产生不同的行为规则。

二、临近空间法律性质的理论争议

( 一) 关于临近空间法律性质的主要观点

国际法是基于国际社会的需要而产生和发展的,它是从现实国际社会关系中抽象出的具有规范性和前瞻性的一般性的规则。从某种意义上说,现代国际法具有动态性,在国际法的发展过程中,我们可以发现一些主要动向,寻找其发展规律。关于临近空间法律性质的主要观点的讨论,是限于学理层面上的。

从理论上看,临近空间的法律性质存在下列六种观点。第一种观点,认为临近空间的性质就是空气空间。这一观点以人造地球卫星轨道离地球表面的最低高度( 约100 - 110 公里) 作为空气空间与外层空间的界限,将临近空间纳入空气空间的范畴,适用领空法和国际航空法的规则。第二种观点,认为临近空间属于外层空间范畴。有学者主张效仿《联合国海洋法公约》,将距地面12 海里以下的空气空间界定为地面国的领空范围,依此观点,临近空间基本属于外层空间的一部分,应受外层空间法律制度的调整。第三种观点,认为临近空间其中一部分属于空气空间,另一部分属于外层空间,具体依空天分界线的高度而定。军事科学院的张东江研究员分析,如果空天分界线穿过临近空间,那么临近空间将被分为两部分: 一部分处于外层空间,一部分是空气空间的组成部分,其飞行器活动也将分别适用航空和航天两种不同的法律规范。如果依照德国物理学家冯卡曼提出的卡曼管辖线,空气空间和外层空间的界限为距离地面83 千米处,临近空间将被卡曼管辖线截为两部分。第四种观点,认为临近空间属于空气空间下的一个细分层次,但具有特殊的法律地位。即将临近空间作为空气空间的一部分,却不完全适用空气空间法。郑国梁教授的主张接近这一观点。第五种观点与第四种观点相对,认为临近空间属于外层空间中的一个细分层次,但其在外层空间中又具有相对特殊的法律地位。第六种观点认为临近空间本身具有区别于空气空间和外层空间的独立法律地位。瓦森伯、莱因哈特和欧登腾等国外学者都提出了在空气空间与外层空间之间再进一步设立新的空间的设想。比如,瓦森伯认为,应当将航空器最高飞行高度以下的空间界定为空气空间,将航天器的最低飞行距离确定为外层空间的底线,中间的部分则为中层空间,航天器在中层空间应当拥有无害通过权。依此观点,在临近空间领域,应当适用其自身特定的行为规则,临近空间也可以取得完全独立于其他空间的独立法律地位。

( 二) 临近空间法律性质的争议焦点

关于临近空间法律性质的不同观点,体现了不同的理论背景和利益立场。这些观点有共识之处,也有对立之处。无论是何种观点,都是在承认当前空气空间和外层空间分界的前提之上的。在这一前提之下,不同观点的主要争议焦点则集中在以下两个方面。

1. 争议焦点之一: 临近空间是否应作为一个独立的法律概念存在

临近空间是否应作为一个独立的法律概念存在,关系着临近空间是否完全依附于现有的外层空间或空气空间。临近空间是由学术界率先提出的一个概念,尚未有任何国际条约和国内法明文规定临近空间问题。因此,临近空间的法律属性完全依附于现有的空气空间或外层空间,临近空间只是一个学术概念或技术概念,本身不具有法律上的意义。

一个学术概念是否成为法律概念,关键是看其是否有法律上调整的必要,是否有法律权利和法律义务需要明确。比如,在二十世纪中叶之前,大陆架最初就是一个地质学上的学术概念,而非法律概念。但由于国家对该领域的涉足和国家间利益的冲突,大陆架具有了法律上调整的必要。在1958 年的《大陆架公约》规定了大陆架制度和相关国家的权利义务之后,大陆架正式成为了一个法律概念。在现代国际社会,任何一个新的国际法概念的产生都与人类的活动轨迹密切相关。国际法律制度是对人类活动中利益冲突的回应,国家间利益的激烈冲突催生国际法的产生与发展,由此产生了一些新的法律概念。从国际海洋法中领海、专属经济区、大陆架等法律概念的发展演变过程可以看出,一个新的法律概念在国际社会取得独立的法律地位,其主要作用是协调国际社会在此领域的利益冲突。

在人类不断探索宇宙的过程中,空气空间与外层空间相继形成了其各自的法律地位。临近空间是否应当成为一个法律概念,关键还是要看国际社会在该领域是否存在需要法律调整的利益冲突。当然,如果临近空间在国际法的发展过程中具备了独立的法律地位,其法律属性也可能存在两种情况: 一种是完全独立于空气空间和外层空间的第三类空间; 另一种是作为空气空间或外层空间的一个细分层次,但是具有基于其法律地位的独特性。

2. 争议焦点之二: 临近空间与外层空间、空气空间的关系

由于在当前的空间法制中,空间由空气空间与外层空间组成。临近空间作为与两者密切相关的新型区域,其法律地位必然受到现有空气空间法制和外层空间法制的制约。因此,影响临近空间法律定位的一个关键问题就是空气空间与外层空间的界限问题,这决定了临近空间与何者相重合。

临近空间的高度是大致明确的,通常是指距离地球表面20 - 100km 的高空。但是,空气空间与外层空间的高度并不确定,空气空间与外层空间的界限问题是半个多世纪以来一直没有解决的一个国际问题。关于空气空间与外层空间划界的理论主要包括空间论和功能论。空间论主张按照自然科学的标准,以某一高度作为划定空气空间和外层空间的界限。虽然从科学的角度看,空气密度是随着高度的增加而减小的,但是在十万公里的高度中仍有大气粒子。空气空间和外层空间没有明确的界限,它们是融合在一起的,很难采用科学标准来界定。功能论的主张与空间论不同,不强调空气空间和外层空间之间有明确的界限,而是提出空气空间与外层空间是一个连续的空间,因而不可能从具体高度上划分空天界限。应当从航空器与航天器不同的功能特性出发,将航空器的活动区域确定为空气空间,将航天器的活动区域确定为外层空间。无论是空间论还是功能论都有明显的缺陷与不足,所确定的边界均不具有确定性和永久性。

对于临近空间来说,空间论和功能论具有不同的意义。依空间论而言,空气空间与外层空间的界限是以物理学上的某一特定高度作为标准的。在此前提下,临近空间可依其高度对应纳入空气空间或外层空间,作为空气空间或外层空间之下的一个细分层次。但如依功能论,空气空间与外层空间的界限是以飞行器本身的功能作为分界标准的,适合传统飞机等航空器飞行的领域为空气空间,而适合卫星等航天器飞行的领域为外层空间。临近空间飞行器的飞行原理和飞行特点既区别于传统的航空器,也区别于传统的航天器,临近空间概念的出现,本身是具有功能性的。在功能论的理论体系之下,临近空间由于具有独立的功能,自然会取得不同于空气空间和外层空间的法律地位,在法律上成为一个独立的空间。

三、临近空间法律定位之构想

临近空间作为航空航天领域新的研究热点,具有广阔的应用前景和巨大的军事价值,这必然会导致各国在这一领域存在冲突,亟需国际法进行调整规制。国际法有其发展规律与发展趋势,只有与其发展方向相一致,我国相关领域的发展才能免于受到外界的阻碍。虽然关于临近空间法律性质的观点众说纷纭,但通过对其中两大争议焦点的分析,我们认为有以下几点值得关注。

( 一) 临近空间应当成为一个法律概念,并具有相应的法律地位

临近空间是否应当由学术概念转化为法律概念,是临近空间法律性质的一个争论焦点。虽然人类早已涉足临近空间,但受制于技术问题,当时的临近空间并没有独立的应用价值,也难以作为独立的法律概念而存在。如今,随着临近空间飞行器的设想和应用,临近空间产生了巨大的应用价值,也越来越体现出其特殊性。特别是,临近空间的飞行原理区别于传统空气空间与外层空间,其活动特点和行为规律也必然具有它的独特性。一定意义上说,国际法内生于国家利益。由于临近空间飞行器的活动特点区别于传统的航天和航空领域,因此在这一领域中的利益分配和利益调整有新的特点,这就迫切需要临近空间从一个纯技术的概念转化成一个具有法律意义的概念,否则难以应对国家利益在临近空间领域的新冲突。当然,临近空间要成为一个法律概念,还需要经历一个艰难的国际立法过程。

( 二) 临近空间不宜成为与空气空间、外层空间相并列的第三类独立空间,而应作为现有空间的一个细分层次

按照前述分析,如果基于功能论的理论体系,由于临近空间的功能区别于空气空间和外层空间,将成为与空气空间、外层空间相并列的第三类独立空间,有学者称之为中间空间或空间中的毗连区。如美国的库珀教授认为,应当建立多级主权管理体制,介于领空与外层空间之间的区域为毗连区。我们认为,临近空间不宜成为与空气空间、外层空间相并列的第三类独立空间。理由有三: 第一,当前空气空间与外层空间的界定面临重大障碍,在这一特殊背景之下,再将临近空间作为完全独立的第三个法律空间,对解决空气空间与外层空间的分界问题非但没有益处,反而会增加问题的复杂性,使国际社会在这一问题上难以达成共识。届时,将面临空气空间与临近空间的分界、临近空间与外层空间的分界两大难题。第二,随着科学技术特别是航天科技的发展,空间的功能有可能不断细化下去。空间法的发展就证明了这一点: 最初的空间没有航空功能; 传统航空器出现后,空间具备了航空功能; 传统航天器出现后,空间具备了航天功能; 临近空间飞行器出现后,空间又有了新的功能。如果空间的功能不断细化下去,空间显然不能随之不断割裂下去。第三,国际社会对空间进行划界的主要目的是平衡协调国家主权与人类共同利益的问题,从宏观上作空气空间与外层空间的二元划分是合乎这一目的的。在空气空间与外层空间之外再专门划出临近空间,反而不利于国家主权与人类共同利益的平衡协调。因此,临近空间应成为在当前空间二元划分之下的一个细分层次,从属于现行法律已经确认的空间。

( 三) 临近空间的法律定位应当考虑到外层空间和空气空间的划分定界问题,避免相关问题的进一步复杂化,可将临近空间纳入空气空间范畴

客观上看,临近空间的法律定位问题与外层空间、空气空间的定义定界问题是交织在一起的,无法分割。对临近空间的法律定位,可能会使外层空间与空气空间的分界问题变得更加复杂。单纯从技术层面上看,存在临近空间跨越空气空间与外层空间的可能性,位于空天分界线之上的部分属于外层空间,位于空天分界线之下的部分属于空气空间。如出现这一情况,空间划界问题将更加错综复杂,形成四类空间、三条界限的复杂局面。因此,为避免问题的进一步复杂化,应尽可能将临近空间纳入外层空间或空气空间之中。尽管在学术上临近空间的边界是基本确定的,但是一个学术概念在转化为法律概念的过程中,其基本涵义是可能发生变化的。临近空间的上限一般为距地100 公里处,与空气空间存在着较大重合度。考虑到空间立法的现实性,将临近空间完全纳入空气空间较为可行,也有利于减少空间划界的矛盾和冲突,避免划界问题的复杂化。

( 四) 临近空间亟需专门明确的法律问题应限于飞行和通过等方面,其它方面则可依附于现行的空间法律制度

之所以要明确临近空间的法律地位,是因为临近空间领域出现了现行国际法无法调整的新问题。但是,临近空间领域出现的新问题并非是全方位的,而是某一方面的具体问题。从现实情况来看,就是临近空间的主权与飞行问题,集中表现为临近空间飞行器能否飞越他国上空。《国际民用航空公约》规定了主权国家对于该国领土上空的空气空间享有完全且排他的主权,但是并未明确这一区域的具体范围。该公约的第七号附件中关于航空器的定义是能够从空气的反作用中依靠大气的支持而飞行的任何工具。因此,对于临近空间没有必要进行全面的立法,系统规定其法律地位。仅需对临近空间领域的主权和飞行问题进行必要的明确,而临近空间的其他方面应该受现行空间法律制度的调整。可采用两种方式: 一种方式是修改当前国际航空法的规定,将临近空间飞行器纳入国际航空法的调整范围,规定临近空间飞行器的飞行规则。另一种方式是针对临近空间的国家主权与飞行问题,专门制定相关的国际条约予以调整,没有必要进行全面的临近空间的立法。

航空航天技术概论例4

李国恩:这是一个全新的课题,因此也是世界各国空军必须要面对和正视的问题。我认为,首要一点是在战略规划上。经济学家彼得·德鲁克(Peter Drucker)认为:“所谓规划,就是基于对未来的了解做出当前的决定。”以往的规划通常是依据一个时期的财力以及订单,来确定军队的规模与作战能力。实际上当下军队的作战能力是在多年前就规划好了的,而未来军队结构与战斗力的构成,也要服从于当下军费财务预算框架,这就容易导致把战略思考局限于预算和某段时间框架内。然而,世界的一体化趋势,给新军事变革带来超乎想象的影响,使得战略思考不能仅限于本国,假如我们希望突破这个框架,就必须站得更高看得更远,并把时间设定得更长远些。这样才能为我们的战略思考划出一个新的边界和目标,让我们依据现在洞察更远的未来,从而更好地评估和制定今天的规划和决策。

记者:那么,空天时代的空天力量如何规划和构建?

李国恩:作为一种规划,前提是必须要有前瞻性和具有战略意义,否则不能称其为规划。前瞻性就是对未来做出符合发展趋势的规划和设计,战略意义就是着眼于未来目标的达成和实现。现在的问题是要克服习以为常的思维定势,确立新的思维方式,使未来空天时代的概念不受束缚,这样才能有效地做出评估和预测,通过今天的决策,清晰地规划和构建未来的空天力量。

空天时代必然有新的时代要求,因此必须要以创新思维来开拓思路。但是我们总是习惯于回望过去,以期从过去的经验中寻求新的答案。对此,英国皇家空军中将约翰·C·斯莱赛爵士(Sir John C. Slessor)曾提出:“历史经验是数据和实验的巨大源泉,我们在预期未来时可以重访过去。”但是那里并没有现成的答案,反而却在某种程度上束缚者我们的思考。比如,在谈起空战时,今天仍有许多人在以上世纪50、60年代的抗美援朝和国土防空空战津津乐道,然而我们的空军从那以后再也没有经历真正意义上的空战。可是美军至今从未停止过空战,如从越战到海湾战争,从科索沃战争到阿富汗战争,从伊拉克战争到利比亚战争等。从空战的演进情况来看,美军无疑是当今世界空战的作战原则及规则引领者。因为这些原则及规则都是源自于实战。因此,在规划和构建未来空天力量时,必须要考虑到这些重要因素。另外,在传统意义上空军历来被认为是一个辅助军种,然而,随着海湾、科索沃、阿富汗、伊拉克等几场局部战争空中力量的突出表现,使空军的地位发生了根本性改变,由辅助军种上升为独立军种,并在战争中起主导作用。再就是,过去在空中力量的使用上大都集中在战术层面,而当今的空中力量已经上升到战略层面,这就意味着未来的空天力量的构建也必然是建立在战略层面上的。

记者:二战后空军经历近70年的发展,特别是经过200余次局部战争实战考验,空军的地位不断上升,其作战方式也发生重大变革,是什么力量成为这种变革的推力呢?

李国恩:可以说飞机发明改变了世界,而这种改变还在持续。胡思远对此作了高度概括,在这些变革的背后主要有两种力量在起作用,一个是推动新技术发展的巨大推力,一个是战争政治需要的拉力。这一推一拉,使得空中战争的战法发展出现了空前的历史加速度,这正是空天时展的必然。

记者:空天力量必然是由空天武器装备构成,请您介绍一下这方面的情况?

李国恩:空天力量自然是指空天时代所具备的军事能力,除了人员以外主要由武器装备体系构成。西方发达国家通常把系列武器装备划分为效用器、系统、平台三部分。效用器是指完成一项作战使命所需要使用的各种武器及设备装置,如空对空或空对地武器、照相侦察设备、数据搜集吊舱、航炮火箭或其它装置等各种设备,统称为效用器。近年来,效用器越来越多样化,而且不同的平台可以使用相同的效用器,以适应作战需求并达成使命效果。未来空中力量是否能完成使命,将取决于能否把执行各种类型任务的效用器做最佳的混合搭配。系统确定效用器发挥效用的高低,因为系统提供互通操作性,并决定网络集成水平。当然,这种系统结构是开放性的,也就是说它具备与其它系统交流的能力,并能整合到复杂的作战行动之中。从一定意义上讲,空中力量在世界范围的扩展在很大程度上取决于系统与多种平台的整合。作战飞机是效用器的重要平台之一,美国把平台分为战略性和战术性两种,但法国更强调平台的多用性。在飞机用于空战初期,由于受技术限制,作为一种作战平台其功能比较单一,往往是根据不同的作战需求设计相应的作战飞机,如轰炸机、战斗机、截击机、侦察机、运输机、预警机、受油机等。但随着技术进步和战场的需求,需要一种平台多用,或者多种平台互补,如第二代战机中的歼轰机就兼顾了格斗与轰炸双重功能,实现了一机两用。到第三代战机,一种平台多用途使用就更加突出了,如美国的F-15、F-16,俄罗斯的苏-27、苏-30、米格-29,法国的幻影-2000、“阵风”,欧洲的“台风”等战机,都是一机多用。而第五代战机和第六代概念机,更是注重一机多用。美国海军在2012年4月公开的征询书中确定其六代机的主要功能:制空作战、对地打击作战、反舰作战以及近距空中支援作战。美国海军同时希望F/A-XX能够在“反介入/区域拒止”作战环境下实施长时间的渗透作战任务。也就是说,无论是五代还是六代战机都要根据战场的特定需要担负多重任务。

值得注意的是,这种平台的多用性也容易导致战术层面剩余能力的问题,因为过度强调多用途性,却容易忽略平台作战能力的战略特性。另外,也不能忽视多种平台广泛结合形成的优势互补。如有人驾驶和遥控驾驶飞机、无人机和卫星协调配合使用,可以使监视和侦察的使命更加有效。无论是一种平台多用,还是多种平台互补,都是为了达成其所承载的作战使命。但不能忘记,空中力量是凭借平台获得其身份标志的,这些作战平台无论担当什么角色,始终是执行空天力量核心任务的最重要的组成部分。

记者:通过上述介绍,相信读者对空天力量的武器装备构成有了初步了解,那么这些效用器、系统和平台是怎样发挥作用的呢?

李国恩:空天力量最终还得转化为实际作战能力,这种能力就是由效用器、系统和平台构成的。怎样让三者有机结合并发挥最大效用?一个最重要的环节就是必须有操控整个系统的人。也就是说,无论是多么好的效用器、系统和平台,如果没有操控系统的专业人员,它们就不会发挥任何效用,说到底只有依靠人才能产生效果。

空中力量将越来越依靠多种能力合作,各种能力的之间的合作都是在所有环境中的联网操作员运作的结果。随着卫星系统破除视距的界限,这样的能力合作将持续发展。这样一来,人的能力将显得尤为重要,很显然,空军的信息处理将取决于从事这些工作的官兵的能力,因此重视和加强未来系统的人员培养是当务之急。此外,在信息化条件下,空军官兵要对自己有一个明确定位,从而确定自己在复杂环境中的职责范围。空军前辈是靠飞行技术和勇敢精神决出高低,而今天的空战规则已被高技术拉平,判定优胜劣汰的关键因素,已被集成及纳入复杂网络的能力取代。所以说,只有了解自己在新型复杂系统结构和涉及许多参与者的网络中的位置,才能应对未来空天时代作战环境的挑战。

航空航天技术概论例5

中图分类号:G423 文献标识码:A

Analysis of Flight Technical Professional Course Construction

Abstract Flight technology professional course construction is an important guarantee for high-quality flight talent to improve China's civil aviation industry. For student pilots training mode, the internal characteristics of the professional characteristics of the student pilots and flight career, reasonably optimize the construction of the professional courses and curriculum system; curriculum planning, curriculum-building measures, curriculum construction standards, effectively rationalize flight technology courses implementation of the construction process, and the establishment of a reasonable course construction assessment mechanism.

Key words flight technology; student pilots; course construction; curriculum assessment

0 引言

目前,在国内、外,针对普通大学生进行的课程建设研究较多,但是,就飞行技术这个特殊专业而言,可行、有效的,符合我院实际的课程建设研究比较少见,主要是因为,飞行技术专业所培养的大学生是为民航系统输送高素质的飞行员,①其特殊的身份就决定了这方面的研究资料较少。

研究飞行技术专业课程建设改革的原因在于,通过近几年的飞行学员的教学工作可知,来自这两种模式的飞行学员的基础参差不齐,学习兴趣②不是很浓。分析这些学员的专业特点,据统计,来自“2+2”模式的飞行学员的原学专业大多不相同,他们的飞行基础知识相对短缺,由此,会造成学员的学习兴趣不浓,其根源在于缺少一个比较完善的课题体系建设,因此,开展这方面的研讨,使得任课教师具有一个完整的课程建设目标,从而有助于教学工作的顺利开展。

尽管国内外存在一般大学生的课程建设等方面的研究资料,但是,对行员的特殊大学生来说,已有的研究不能够完全照搬到飞行技术专业的理论课程的教学之中,这就需要我们自己的飞行技术专业教师,根据自己学生的专业特点,研究适合行员教育的课程建设,只有这样,才能做到为我们的民航运输业输送高素质的飞行人才。

1 飞行技术专业课程建设的必要性

飞行技术本科专业是一个综合性、跨学科的技术应用型专业,其主要任务是为航空运输业培养航线运输机职业飞行人才。飞行技术专业既为学历教育,又要符合行业对飞行员的职业要求,同时由于民航是一个高新技术应用日益广泛的行业,因此,对飞行员这种专业技术人才在知识结构、技术应用能力、综合素质、身心素质等方面都具有较高的要求。为此,在飞行技术专业人才培养的过程中,必须处理好基础理论教育、专业知识与技能教育和实践训练之间的关系,不断完善符合本科层次人才培养要求、满足行业规范和与国际接轨的具有鲜明特色的师资队伍、课程体系、实验设施和人才培养模式。

课程建设是保证教育质量最基础的工作之一,也是教学建设中最基本的内容之一。根据飞行技术专业人才培养目标的要求,构建与培养高素质飞行技术专业人才相适应的富有特色、水平先进、整体优化的教学内容和课程体系。目前飞行技术专业的课程设置特色不够鲜明,课程体系需要进一步梳理、规范,课程内容与行业执照考试内容衔接不够紧密,有必要进一步优化该专业的课程设置,建立合理的课程体系,为任课教师指出明确的教学目标。

2 飞行技术专业课程建设的实施过程

2.1 课程建设规划

飞行技术专业的课程体系分为:公共基础课、专业基础知识课程、专业知识课程、专业实践课程。以提高人才培养质量的目的,以飞行技术专业规范为指导,根据学科领域、知识点以及教学内容和方法,不断优化课程体系,梳理课程内容的衔接,构建涵盖飞行技术专业的专业基础知识课程、专业知识课程的五个课程群。

(1)飞机基础知识(理论)课程群:飞机结构与系统、航空动力装置、民航飞机电气仪表及通信系统、飞行气象学及其应用。(2)飞行基础知识课程群:航空医学、航空运输地理、飞行技术概论、基础飞行模拟训练、飞行员职业素质与能力概论、民航概论、民航运输系统概论、航空公司的经营与管理、航空公司机队规划。(3)航行基础知识课程群:空中领航学(I)、空中领航学(II)、仪表飞行与航图、空中交通管理基础、现代导航技术。(4)飞行理论与管理课程群:飞行原理、飞行性能与飞行计划、安全飞行原理与事故案例分析、飞行法规、飞行心理学与人为因素、驾驶舱资源管理、飞行运行与安全管理基础、飞行资料与手册(5)飞行英语课程群:飞行英语(I)、飞行英语(II)、飞行英语(Ⅲ)、飞行英语(Ⅳ)、英语无线电陆空通话、ICAO英语。

2.2 课程建设措施

重点建设几门核心课程,建成校内、行业内有影响力、有特色的优质课程、精品课程。以提高培养质量为重点,加强教学内容、教学方法和教学手段改革,实现课程建设的整体优化。同时,加强教材建设,在参考国、内外优秀教材的同时,不断加强高质量自编教材的比例,争取五年内具有鲜明特色的、符合行业和国际化需求的高质量的自编教材比例不低于60%。实践教学资料齐全、科学、实用,实验项目全部具有指导书。

课程建设涉及到教育思想、教育理念、教学过程等诸多方面内容,课程建设的内容主要包括:师资队伍建设、教学内容改革、教学方法改革、教学手段改进、实践教学改革、教学文件与资料建设、教材选用与编写等几个方面。考虑到飞行技术专业的培养目标、学历教育与职业教育相结合、培养模式多样性等特点,课程群内的课程之间以及不同课程群的课程之间必须相互关联、紧密衔接,保障课程建设的科学性和系统性。

2.3 课程建设基本标准

每门课程以局方执照考试大纲、执照题库、相关规章、飞行技术专业规范等为依据,学习借鉴国内外相关院校的经验。

2.4 特色课程的建设

重点围绕核心课程加强双语课程、模块化课程建设。为适应飞行技术专业培养模式的不同,加强模块化课程建设。为了适应民航发展的要求和与国际接轨,切实提高学生的英语应用能力,开展双语教学课程。③

3 飞行技术专业课程建设的考核

课程考核是课程建设的一个重要环节,它所特有的评定、检测、诊断、反馈和激励功能,是其他环节难以替代的,可以检验课程建设的成功与否。课程考核工作的质量是教学质量的一个重要方面,并对教学质量、教风和学风产生直接的重要影响。为使课程考核更加综合化、制度化、科学化,需制定相应的考核管理办法。

另外,在教学过程中,教师要根据自己课程特点和教学风格采用多种恰当的课程考核方式,针对飞行学员的自身特点,加强对飞行学员日常学习过程的考核,改变课程结束时“一考定成绩”的做法,防止“考前突击”的行为,促进学生的研究性学习。

注释

航空航天技术概论例6

工程教育认证标准一般由八个指标构成,分别是学生、专业教育目标、学生成果、持续改进、课程体系、师资力量、教学设施、学校支持等。其中工程教育专业认证中的课程设置,为了能支持毕业要求的达成,课程体系设计有企业或行业专家参与。我国各高校在启动工程教育专业认证工作过程中,发现课程体系设置是否科学、合理、会规直接影响到毕业生的工程实践能力与创新能力,进而影响专业培养目标、毕业要求的可达性。因此各高校针对工程教育专业认证标准和要求,提出了各个专业课程体系改革的思路、做法和经验。西北工业大学的张清江等通过调研我国工程教育与专业认证发展历程,对我国航空航天专业与其他已获得资格专业进行对比分析。并结合国际航空航天质量体系认证中的要求,从航空航天工程教育专业认证的必要性、专业特点、航空航天工程教育现状等角度出发进行研究。结合现代中国工程教育存在的普遍问题,提出针对航空航天类专业认证的新方式、新方法,并对航空航天工程教育专业认证需要注意的特性进行讨论。辽宁石油化工大学马会强等依据工程教育专业认证标准,以辽宁石油化工大学环境工程专业为例,通过明确培养目标,解析培养要求,从课程设置、实践环节、毕业设计等方面进行了课程体系改革探索。广东石油化工学院任红卫等分析了我国工程教育的现状,并探讨了在工程教育专业背景下电气专业的教学改革方法,从而提高学生的工程实践能力。浙江工业大学姜理英等人基于对工程教育专业论证的国际比较,结合环境工程教育专业认证的必要性,从培养计划的调整、课程体系的优化、实践教学的强化和师资队伍的提升四个方面,综合系统地提出了对环境工程专业教学内容进行全面优化和提升的路径。张秋根等人根据环境工程专业规范和认证标准要求,以南昌航空大学环境工程专业为例,对其核心课程体系设置和教学内容两方面进行了优化与规范的探讨。为了重视国际认证的引领作用,加强专业办学品牌建设,突出南京航空航天大学能动专业的航空航天办学特色,紧跟国内能动专业人才需要,提升其人才培养质量与专业竞争力,从而拓宽自身生存发展空间,因此需要开展基于工程教育专业认证的能动专业课程体系改革。

2基于工程教育专业认证标准下南航能动专业课程体系优化

通过对国内外本科院校工程教育专业认证的分析与研究,利用对中国近几年的专业认证与评估成果的调查与研究,对其进行梳理,依据工程教育专业认证中课程设置要求,依据南京航空航天大学能源与动力学院能动专业建设相关内容与特色,以培养具有航空航天特色的工程教育专业人才为目标,对南京航空航天大学能动专业课程体系进行优化。以培养要求为基准,着手对课程体系进行优化,并对本科培养大纲进行相应的修订,从而实现培养目标。确定能源与动力专业学生在校期间应修总学分数不能少于180学分。

2.1数学与自然科学类课程能源与动力专业数学与自然科学类课程是指该专业学生必须掌握的基础课程,主要包括高等数学(11学分)、大学物理(6.5学分)、大学英语模块(10学分)、C++语言程序设计(3学分)等方面共六门课程,总共30.5个学分。因此能源与动力专业数学与自然科学类课程占总学分的比例约为17%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求。

2.2工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程工程基础类课程和专业基础类课程主要体现数学和自然科学在该专业应用能力培养,而专业类课程主要体现系统设计和实现能力的培养。其中工程基础类课程主要包括电子电工技术(5学分)、理论力学(3学分)、材料力学(3学分)、工程图学(4.5学分)以及机械设计基础(3学分)等课程,总共为18.5个学分;专业基础类课程主要包括工程流体力学(3学分)、工程热力学(3学分)、传热学(3学分)和化学反应动力学基础(2学分)等课程,总共为11个学分。因此工程基础类课程和专业基础类课程必须要修满至少29.5个学分。对于专业类课程,由于能源与动力专业具体有两个培养方向:方向一为热能动力方向,主要陪养就业方向为航空发动机、地面燃气轮机等相关单位;方向二为能源利用方向,主要培养的就业方向为电厂、新能源以及制冷等相关单位。因此其专业类课程既有相同的专业课程,也有自身特色的课程。其中燃烧原理(2.5学分)、燃气轮机原理与构造(3学分)、热能综合利用(2学分)、热交换器原理与设计(2.5学分)以及热工测量原理与方法(2学分)等,总共12个学分,这些课程为能源与动力专业两个培养方向都必须学习的专业类课程。另外每个培养方向又有其特定的专业类课程必须选修,其中热能动力方向专业类课程包括叶轮机原理(2.5学分)、燃气轮机控制原理及应用(2学分)、燃烧技术与分析(2学分)、内燃机原理与构造(2学分)、工程传质与应用(2学分)等共9门课程;能源利用方向专业类课程包括泵与风机(2学分)、供热工程(2学分)、锅炉原理(2学分)、制冷原理与技术(2学分)、可再生能源利用技术(2学分)以及热力发电技术概论(2学分)等共10门课程。无论学生学习哪个方向,共同学习的专业类课程与特定选修的专业课程之和必须要修满至少28个学分。因此,工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程必须要修满的学分数为:29.5+28=57.5学分,因此该类课程学分占总学分的比例约为32%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的30%的要求。

2.3工程实践与毕业设计能源与动力专业设计完善的实践教学体系,主要包括以下几个方面:(1)军事训练,培养学生的吃苦耐力与过硬的身体素质;(2)各种课程的课程设计,如:机械设计基础课程设计、电工与电子技术课程设计、C++语言课程设计等,主要培养学生对各门基础课、专业基础课的实际应用能力;(3)工程训练,主要包括机械加工方面的车、磨、铣、刨、铸造以及焊接等金工实习,锻炼学生的动手能力;(4)下厂实习,大三暑假期间,在指导老师带领下去中航工业集团下属的企业或电厂进行为期一个月的下厂实习,锻炼学生把理论知识应用于工程实际中的能力;(5)毕业设计,指导老师开设的毕业设计题目一般都来源于实际工程问题,学生在老师的指导下,在大四下半年开展为期半年的本科毕业实际,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。能源与动力专业要求学生在实践能力与毕业设计方面修读的总学分不低于42.5,占总学分的23.6%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的20%的要求。

2.4人文社会科学类通识教育课程能源与动力专业在人文社会科学类通适教育课程方面主要包括以下几个模块:(1)通适基础教育平台,主要包括形式政策教育、思想道德修养与法律基础、安全教育、大学生心理健康教育等课程,共19.5个学分;(2)国防军事模块,包括航空航天概论、军事高技术概论等,至少修满1.5个学分;(3)文化素质模块,主要包括文化历史、艺术鉴赏、科技基础、哲学社会等课程,至少要修满6个学分;(4)创新创业类模块,主要包括大学生职业生涯发展与规划、创业基础以及经济管理等课程,共5.5个学分。人文社会科学类通识教育课程总共需修满32.5个学分,占总学分的18%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求,使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。

2.5航空航天特色类课程的设置为了突出南京航空航天大学能源与动力专业的航空航天特色,在开设的课程中,如国防军事模块、专业类课程以及工程实践与毕业设计中,课程教学内容包含浓郁的航空航天特色,由于指导老师所从事的科研项目都是来自于国防工业集团,具有丰富的研究经验,因此在专业基础课和专业课的讲课过程中,所列举的实例都是以航空航天为背景的工程问题,特别是毕业设计和下厂实习,因此在能源与动力专业课程优化过程中,充分突出了南京航空航天大学的航空航天特色。

2.6注重科技创新能力培养学生创新素质的培养直观重要的是培养学生的创新意识,因此积极创造条件让学生能够在大学期间积极的参与科技创新活动。主要包括:(1)鼓励学生积极参加各种科技类竞赛,如:流体力学大赛、节能减排大赛、开设卓越班等,并且科技竞赛获得奖励的同学在保研方面给予政策上的倾斜;(2)安排学生参与教师的科学研究工作,让学生在参与科研过程中更好的掌握好该专业的理论知识,加强学生的动手能力,拓展学生的科研视野。

2.7学习进程大学生本科期间的各门课程是相互衔接的,因此需要考虑课程之间的匹配与衔接,如图1所示。学习进程主要分成了三部分:一是基础课程,包括高等数学、大学物理、计算机等;二是学科基础,包括结构和流体力学、热学和电学方面的课程;三是专业课程,主要包括了热能动力和能源综合利用两个方向的相关课程。整个课程体系分为三条线:第一是流体和热学相关的课程,如流体力学、工程热力学、传热学、燃烧学等;第二是结构力学方面,包括理论力学、材料力学等;第三是计算机语言方面的课程。因此在安排各门课程的学期上需要考虑上述课程衔接问题,从而最终制定出合理的能源与动力工程专业教学计划表。

航空航天技术概论例7

在本届珠海航展上,中国军工各集团展示了众多的新型精确打击武器,包括多种制导炸弹和远程火力打击系统。有评论认为,这标志着中国新一代武器装备已经开始向精确化远程化发展,中国人民将逐步迈入精确化打击时代。

中国第一航空集团展区展出了“雷霆LT-2”500千克激光制导炸弹和“雷石-6”制导滑翔炸弹。这些炸弹都是在普通的传统航弹基础上进行改进的。前者在弹体前后各增加了4枚弹翼以控制炸弹飞行方向,并通过精确的激光引导头加以制导。与普通航弹相比,这类炸弹改装费用相对廉价,命中精度却能得到极大的提高。在海湾战争中多国部队使用的激光制导炸弹命中率高达90%,其对地面目标的威胁可见一斑。“雷石-6”制导滑翔炸弹则在弹体上部安装了一对可向后折叠的弹翼,同时对航弹尾部也增加了X型的尾翼以方便对炸弹的飞行姿态加以调控。炸弹在被载机投掷后上方折叠的弹翼自动展开为“一”字形,使炸弹能够以滑翔的方式使其投掷距离得到大范围的扩展。

中国航天科技集团推出的是FT-1和FT-3两种精确制导炸弹。它们同样是基于常规航弹的改进,弹上制导系统通过一定的准确度引导炸弹按预定路线飞行,对目标有较高的命中概率。可用于近距离空中支援、封锁、压制敌方空防、海上反舰战、两栖打击等,并能打击机动加固目标和软目标、固定加固目标和软目标、海上舰只等。根据展台工作人员的介绍,该型炸弹使用的是惯性制导方式。

航天科工集团展出的P12战术导弹系统是本届航展最为神秘的和吸引注意力的重型装备。旁边的文字说明只做了笼统的介绍:“作为新一代战术导弹武器,它具有体积小、重量轻、精度高、威力大、反应迅速、突防能力强、可靠性高、越野能力高、战术生存能力强、操作维护简便等显著优点。”从外形上看,它和上届展出的B611战术导弹系统有颇多共通之处,如其运载平台同时担任运输和发射任务,同样携带两枚战术导弹。但差异也比较明显:B611使用的民用重型卡车底盘,而P12则选择了军用特种导弹运输车;B611的两枚导弹是分别包裹在发射箱内采用倾斜式发射,而P12则是两枚裸弹垂直发射。

航天科技集团继续推出WS系列远程多管火箭系统。该系列远程火箭家族包括WS-1、WS-1B和WS-2等型号,本届航展上展出了WS-1和WS-2火箭发射车模型和火箭实体。根据展方提供的材料,最新型WS-2远程多管火箭系统为六联装,使用重型越野车底盘,火箭采用固体火箭发动机,最快飞行速度为5.6马赫,最大射程200千米,最小射程70千米,圆概率偏差600米。其战斗部种类包括破甲杀伤双用途战斗部、云爆弹战斗部、综合效应子母弹战斗部、杀爆燃战斗部、杀爆战斗部等。可打击的范围包括军事基地、机场、港口、集结的舰队、重要交通枢纽、军事工业基地以及装甲群、火炮导弹发射阵地、地面雷达站及指挥控制中心等重要军事目标。

航天科技篇

在珠海航展上,我国研制的太空空间站模型正式对外亮相。外形看上去与卫星相似的空间站分为空间站、轨道舱和返回舱,而这三方面都是要在2010到2012年我国的航天器对接后,才会正式建立空间实验室和空间站。

据了解,按计划,2008年中国将实现航天员出舱活动。其中,神七上天将是这一任务的基础。中国航天科技集团有关人士介绍,神七的返回舱与神六大体相同,但不同的是,轨道舱里将新添一个夹层。夹层位于返回舱的上方,与轨道舱连接。航天员爬上夹层后,就会通知下面的航天员将夹层的门给严密地封闭上。航天员换上太空行走的航天服后,放掉夹层里的气体,打开舱门就可以到轨道外面,进行太空行走了。为了不让航天员飘走,航天服上还有一个特制绳子,专门将航天员与轨道舱接在一起。只要航天员能出轨道舱在太空上行走,就已经说明任务完成了。

我国自行设计研发的月面巡视探测器(简称月球车)原理机也在航展上亮相。单看这个个头不大、身披金色金属箔外衣的机器人,很难想象在它身上集中了如此多的高科技。在人们印象里,核电站占地面积很大,但这辆长约2米的月球车上也有一座超小型“核电站”――同位素温差发电器。有了这种核电池,月球车就可以在太阳能电池无法工作时,熬过长达14天的月球黑夜。此外,月球车还有一个聪明的“大脑”,它可以把拍摄的大量月球图像经过分析运算后转换为一张地图,即使不依靠地面遥控,它也可以在地图上运算出行进的最佳路线,并自动绕过障碍物。

在本届航展上,中国航天科技集团公司推出了MS―1微小卫星、编队飞行干涉SAR小卫星系统、实践9号小卫星、地震电磁小卫星,以及由3颗小卫星组成的空间天气探测监测系统――“夸父”计划。这些小卫星和卫星系统,在对地观测、科学试验、环境监测、灾害监测等领域具有广泛的应用前景。中国航天科技集团公司有关负责人表示,未来5到10年里,我国需要发射的小卫星将达50多颗。

小卫星是对1000千克以下卫星的统称。由于卫星和卫星产品向小型化、智能化、轻型化方向发展,因此功能密度高、技术性能强的现代小卫星应运而生。小卫星以其性能高、质量轻、价格低、研制周期短等优点而备受青睐,特别是在解决时间与空间覆盖率等方面显示出广泛用途和重大作用。

据中国航天科技集团公司有关负责人介绍,目前我国已具备了多种小卫星、微小卫星系列平台的开发能力和24个月快速构建、研制小卫星的能力。我国的小卫星实现了从单一型号向系列型谱、从卫星项目到空间产业的跨越式发展。以微小型化为特征的微小卫星、以新型空间系统和应用为特征的卫星星座与编队飞行等都正在成为新的技术前沿。

在珠海航展上,有关部门负责人表示我国正在建设拥有自主知识产权的全球卫星导航系统――北斗卫星导航系统,这也是我国自主建立的第一代卫星导航定位系统。

中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,提供两种服务方式,即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度0.2米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

中国计划2007年初发射两颗北斗导航卫星,2008年左右满足中国及周边地区用户对卫星导航系统的需求,并进行系统组网和试验,逐步扩展为全球卫星导航系统。

航空器篇

“猎鹰”L―15高级教练机、新舟60涡桨支线客机、“山鹰”高级教练机、“小鹰500”轻型多用途飞机……在珠海航展上,一批我国自主研发、拥有完全自主知识产权的军、民用飞机成为人们关注的焦点。

在蓝天白云的映衬下,首次实体亮相的“猎鹰”L―15高级教练机展现出流畅的线条和傲然挺立的身姿。据中国航空工业第二集团公司有关负责人介绍,L―15高教机是由中航二集团洪都集团自主研制、具有完全知识产权的新型超音速教练机,今年3月成功首飞,集成了多项先进的航空技术,具有高推重比、高机动性、全权限数字电传控制、航空电子综合管理等技术特征。飞机技术性能较高,具有训练效费比高、低油耗、留空时间长、使用寿命长等特点,能够满足第三代战斗机飞行员的培训要求,并适当前瞻第四代战斗机的培训要求,兼顾第二代战斗机改型机的训练要求。

新舟60是我国完全拥有自主知识产权的新型涡桨支线飞机,可载客50到60人,在安全性、经济性、舒适性、可靠性、维护性等方面达到或接近世界同类飞机水平,并可在高温、高原状态下起飞,还可适应不同航路、跑道的特性。这种飞机采用先进发动机和全复合材料螺旋桨,油耗和噪音大大降低,价格只有国外同类飞机的三分之二,直接使用成本更比国外飞机低一至两成。

身形矫健、线条流畅的“山鹰”高级教练机吸引了众多观摩者。“山鹰”属于第三代高级教练机,具有起降性能好、使用寿命长、维护性好、单机价格便宜等特点。“山鹰”选装了国内成熟、先进的功能系统和机载设备,全机共有5个外挂点,能携带近距空空导弹、各式炸弹、火箭发射器、各种传感器吊舱等,具有一定的空战和对地攻击能力。飞机平时可进行空对空、空对地实战技能演练,战时可用于作战。

“小鹰500”轻型多用途飞机凭借优越的飞行性能,被誉为“空中奔驰”,是我国第一架按照中国民航适航条例设计生产、拥有自主知识产权的轻型多用途飞机,其综合性能达到或接近国外同类机型先进水平,填补了我国通用航空在4―5座轻型多用途飞机上的空白。飞机的起飞距离短,能在机场、公路上安全起降,可广泛用行训练、公务飞行、农林作业、空中救护、空中摄影、测量制图、商业运输、体育运动、旅游、环保、勘探等,其综合性能达到了国外同类飞机的先进水平。

中国一批新型无人机概念方案也在珠海航展中国航空工业第一集团公司(简称一航)的展厅里展出。

航空航天技术概论例8

Abstract: Civil aviation meteorological departments through extensive meteorological and domestic and international research, business cooperation, on the basis of analysis, study and draw lessons from the operation concept of meteorological American new generation air transportation system of the Civil Aviation Administration of China, with a new generation of air traffic management system integration, high efficiency, seamless construction concept, according to China's national conditions, design and architecture a new generation of Chinese civil aviation meteorological system.

Key words: air; a new generation; weather system; construction; thinking;

中图分类号:D993.4文献标识码:A 文章编号:

前言

(NextGen)气象运行概念以及空中交通管理对气象功能的需求无论何种体制和机制, 航空运输对安全和技术的要求是一致的,NextGen的主要性能需求是直接把气象信息融合到决策过程中将极大改变国家航空系统(NAS)利用气象信息的方式,并帮助各级领导者在各种天气形势下做出更好的决策。安全和有效的NextGen运行基于气象功能在三个主要方面的提高:

(1)对所有决策者和航空系统用户提供共同的天气情景;

(2)气象信息直接集成融合到复杂的决策支持系统以帮助决策者;

(3)利用互联网传输,实现对所有必要气象信息的灵活、有效访问。研究 NextGen 的空中交通管理人员、航空企业代表、飞行员和气象专家已经确定:网络四维气象资料(4 - DWx Data Cube)是保证准确气象信息能够结合到NextGen运行决策中的一个最好选择,为运行决策提供无缝隙,连续的共同的天气情景并对所有 ATM 决策者开放。

近年来,中国民航全行业持续快速发展,民航大国的规模已经形成。据预计,在未来20年里,我国民用航空运输量将以每年平均 10%的速度增长,这对航空运输系统提出了更高的要求, 需要构建更先进的航空运输系统,从根本上解决航空运输各个环节的服务保障能力与快速增长的需求之间的矛盾。

中国民航新一代航空气象系统作为新一代民用航空运输系统的一个重要组成部分和先行部分,要实现“全面、系统地提高天气观测和预报水平, 大大减少天气对飞行的影响”的目标,可谓任重而道远。

1、系统架构

气象服务是根本,预警预报是核心,综合观测是基础,信息与技术是保障。建设新一代航空气象系统,必须科学地遵循事业发展的规律,做好发展战略和发展规划等软科学研究,理清发展的总体思路,做好建设的

顶层设计。首先,在发展机遇面前要更加清醒地认识发展中面临的主要问题:随着我国民航运输业持续快速发展,空中交通管理部门、航空公司、机场等航空气象用户无论从飞行安全,还是从社会效益和经济效益等角度,都对民航气象情报分发的及时性、预警预报的准确率、信息资源的集约化、气象产品的精细化、气象服务的决策辅助能力和集中统一程度等方面提出了日益增长的需求,是民航气象系统现有业务格局所不能满足的,任务繁重, 时间紧迫。其次,要研究解决问题的主要方法:从体制机制的顺畅中求效率、从资源的集约中求效能、从科学技术的支撑中求动能。要充分了解研究中国民航新一代航空运输系统对气象服务的需求,要以实现“全面、系统地提高天气观测和预报水平,大大减少天气对飞行的影响”为服务目标,以“唯一权威气象信息资料源、气象服务参与飞行全过程决策、气象信息与决策工具的高度融合”为技术目标,完成新一代航空气象系统的框架研究,为民航气象的发展打下坚实和科学的基础。我国新一代航空气象系统与新一代民用航空运输系统中其他组成部分一样,是一项庞大的综合工程,应借鉴国内外先进经验,体现我国航空气象的最高水平。同时,考虑到我国的航空气象体制与美国的差异以及技术能力与美国的较大差距, 应当充分结合我国的实际情况,架构适合中国国情的新一代航空气象系统。可以参照美国的做法,调动各方积极参与,动员全社会的资源来研究和架构新一代航空气象系统。建立以民航气象人员为主,聘请中国气象局、中国科学院、大学院校和科研院所的专家,以及航空公司、管制部门等共同参与的机制,同时考虑邀请国外的气象专家参与。

2、业务体系建设

建设新一代航空气象系统,并不是抛弃现有系统建立全新的系统,而是在现有基础上发展。在系统顶层设计的过程中,可以同步加快基础设施的建设,从现在开始的建设过程, 每一步都是对终极目标的铺陈与累积。新一代航空气象系统的业务系统建设大致可分为四个方面:探测系统、预报业务系统、气象信息综合平台和决策支持辅助系统。在“十一五”和“十二五”规划期,以民航气象中心建设为龙头,全面推动气象业务体系建设,完善民航气象中心、地区气象中心、机场气象台三级运行服务体系, 加快气象基础设施建设,与国家气象部门实现气象资源的共享,全面提高气象探测、预报和服务能力。

(1)探测系统

加强机场终端区立体监测网的建设,努力提高探测资料的时空分辨率。要充分利用现有民航系统台站网, 依托全国气象部门台站网, 加强机场终端区及航路立体监测系统的建设, 实现资源共享;加大对 ADS — B 中的气象数据的收集和应用研究;充分利用地空数据链资源,加大对飞行中的航空器的气象服务内容。

(2)预报业务系统

加强客观天气预报业务系统建设,建设航空数值天气预报模式、航空重要天气预报预警系统,努力实现航空气象服务产品从主观定性向客观定量的转变,通过合作建设等方式,进一步提高从机场终端区到航路飞行的航空气象预报预警水平。

(3)气象资料综合平台

加强部门间的合作与资源共享,建立航空气象资料综合平台。同时,提高航空气象信息的准确率和传输的及时性,加强并加速天气信息的整合与分发,建立4D天气资料库, 供用户协同决策使用。

(4)决策支持辅助系统

根据用户需求,开发流量管理工具、 尾流预测工具等不同形式的决策支持辅助系统, 实现运行决策系统与气象资料的高度融合,新工具将提供给决策者以清晰的判断依据,为科学决策、飞行安全、提高容量与效率做贡献。

3、配套技术支持

航空气象具有 “了解需求—开发研究—验证—业务化运行—服务—反馈” 的专业特点,是一个回环。业务能力的提升能够为服务水平提供基础,优质服务能够将现有资源的价值最大化, 科研创新为业务能力和服务水平的提升注入持续的血液。因此,新一代航空气象系统的建设, 还需要大量的配套支持,要加速人才培养,加大技术创新力度和资金投入力度。要进一步研究管理体制和运行机制,进一步研究气象政策和规章,并根据发展持续地进行修订。 要加强航空气象理论研究和技术的开发应用, 重点开展区域预报预警、机场临近预报、飞机尾流的探测和预报、 高原机场预报服务等技术研究与成果转化。要加强用户需求的研究。按照用户的近期、中期和长期需求,分阶段、有步骤地加强运行协调决策机制、协同运输流量管理、航空公司集中运行控制、特殊交通工具运行以及可共享的情景获知服务等新需求的服务技术研究。重点研究方向是:

(1)气象信息的管理包括航空气象信息的整合,信息传播的新方法,如何提高航空气象信息传输的及时性、可靠性和信息内容完整性,向所有用户分发一致的天气信息,如何构筑信息存取的流线性构架为政府和用户减少运行和维护成本等。

(2)探测与预报手段的改进研究灾害性天气监测新技术,重点是终端区立体空间天气探测,包括探测资料特征(如,空间和时间的分辨率、资料的滞后时间、更新速率);加强数值天气预报技术的研究,提供改进的方法,迅速将新预警技术和新预报手段开发应用到实际业务运行中。

(3)服务产品的改进研究气象资料与运行决策系统高度融合,开发决策辅助工具,实现决策辅助,在决策风险认定方面提供帮助;开发新的运行产品有助于地面和在驾驶舱作出相同的决策;为空中交通管理系统开发以概率预报为基础的气象服务产品。

航空航天技术概论例9

随着近几年无人机的快速发展,无人机已经广泛应用于军事和民用领域,尤其是在民用领域,小到自拍社交,大到电力巡线。但有一个明显的障碍在阻碍着其发展――续航时长。

2016年11月海鹰论坛即中国无人系统技术研讨会在深圳举行,吸引了来自全国各地从事无人机研究开发、生产制造、应用服务等行业的专家学者以及技术骨干就无人系统行业发展及未来趋势、无人系统智能控制等技术解析方面进行了精彩的交流研讨。中航工业第一飞机设计研究院蒋汉杰工程师在论坛上介绍到,飞行器无人化的基本特点可以概括为以下五点:续航时间长、飞行载荷大、使用范围广、研发成本低、飞机尺寸小。在某种程度上无人机续航跟载荷是相辅相成的,部分厂商会面临在两者之间做出选择,而这又会影响到后三点的实现程度。目前市面上的无人机主要以燃油、油电混合、电力以及小部分氢能源为主,但滞空时间依旧有限,可作业面积减小因而在一定程度上也抑制了工业无人机在各行业的应用。因此目前许多国家都将焦点放在平流层高度飞行的太阳能无人机上,在这个高度上,基本没有云和风,让太阳能板能够以更高的效率工作。同时平流层还在寻常科技的航空管制区之外,所以对飞行器的航线限制也特别少。

目前,工业级无人机已逐渐在智慧交通、农业植保、电力石油巡检、国土资源测绘等方面大有作为。蒋汉杰工程师提到,高空长航时太阳能无人机平台研发格局的形成在于无人机平台关键技术积累、电池技术发展提升效益合理分配、飞载软硬件综合设计及综合保障、成本控制上的创新设计。之前无人机太阳能研发应用主要为军用服务,例如我国的彩虹无人机系列以及美国的全球鹰高空长航时无人机,前者留空时间大于24小时,后者更是实现40小时的超长续航。但随着无人机军民融合式发展,如今年珠海航展上中国航天就与天骄航空签署太阳能无人机应用合作协议,将极力推动军用技术在民用领域的转化和应用,也表明高空长航时太阳能无人机技术的发展将成为未来行业无人机发展应用的突破口。

2014年,Facebook成立无人机实验室,研发高空太阳能无人机Aquila,目标是Aquila通过借助太阳能,搭载激光信发射器,保证覆盖半径约50公里的区域并连续工作3个月以上。今年7月份,Aquila完成了空中首秀,同时在近期毫米波广域覆盖测试中Aquila整个测试过程的功耗只有105W,全程依靠太阳能供电。而Solara无人机带来的经济效益更是直接。随着新能源的快速发展,人类对于化石资源的依赖正在变得越来越少,太阳能无人机的发展将推动无人机在各个行业的应用,但目前高空长航时太阳能无人机平台研发还应建立于总体概念的创新设计。

航空航天技术概论例10

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。