航空航天范文10篇
時(shí)間:2024-02-04 21:02:21
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航空航天學(xué)科校企合作探討
摘要:航空航天技術(shù)是21世紀(jì)最活躍、發(fā)展最迅速,對(duì)人類社會(huì)生活最有影響的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一,航空航天學(xué)科的人才培養(yǎng)需要符合這一科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用要求。通過分析航空航天產(chǎn)業(yè)的特性,對(duì)比分析國內(nèi)外經(jīng)典校企合作培養(yǎng)模式,航空航天學(xué)科背景下校企合作的深度融合,注重學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng),提升學(xué)生的開拓創(chuàng)新精神和精益求精的工匠精神。
關(guān)鍵詞:校企合作;創(chuàng)新型;航空航天學(xué)科;工匠精神
進(jìn)入新世紀(jì),經(jīng)濟(jì)全球化、技術(shù)及產(chǎn)業(yè)革命發(fā)展迅速,科學(xué)、技術(shù)、工程對(duì)國家安全和經(jīng)濟(jì)競爭力起著至關(guān)重要的作用。面對(duì)全球科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的重大機(jī)遇和挑戰(zhàn),必須充分發(fā)揮人才的先導(dǎo)性作用,這最終歸結(jié)到創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)?!吨泄仓醒雵鴦?wù)院關(guān)于深化體制機(jī)制改革加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的若干意見》中指出,人才作為創(chuàng)新的第一資源;讓企業(yè)成為技術(shù)創(chuàng)新的主體力量[1]。教育部出臺(tái)《關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃的意見》的文件,提出大力推進(jìn)高校、科研院所、企業(yè)、政府以及國外科研機(jī)構(gòu)之間的深度合作,提升高校、學(xué)科、科研三位一體的創(chuàng)新能力[2]。校企合作作為產(chǎn)學(xué)研的重要形式之一,已被中央定位到國家堅(jiān)持走自主創(chuàng)新的戰(zhàn)略高度[3]。校企合作培養(yǎng)模式有大學(xué)-學(xué)生-企業(yè)三個(gè)共同主體,大學(xué)主體從學(xué)術(shù)型、應(yīng)用型和職業(yè)類院校等上均有較多的研究和實(shí)踐,總結(jié)出了多種合作模式[4]。企業(yè)主體千差萬別,校企合作模式也呈現(xiàn)出針對(duì)產(chǎn)業(yè)類型不同的特異性,本文從航空航天產(chǎn)業(yè)特性出發(fā),借鑒國內(nèi)外的校企合作模式對(duì)航空航天學(xué)科背景下的校企合作創(chuàng)新型培養(yǎng)模式進(jìn)行探討。
1航空航天技術(shù)及學(xué)科特性
航空航天技術(shù)是21世紀(jì)最活躍、發(fā)展最迅速、對(duì)人類社會(huì)生活最有影響的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一,航空航天產(chǎn)業(yè)顯示了國家科技水平,更體現(xiàn)了國家整體綜合實(shí)力。1.1航空航天工業(yè)的高速發(fā)展特性航空科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,1903年美國萊特兄弟設(shè)計(jì)制造的飛機(jī)進(jìn)行了成功的飛行,實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一次動(dòng)力飛行,20世紀(jì)80年代后,飛機(jī)的最大音速超過3倍音速,短短幾十年實(shí)現(xiàn)跨洲際和數(shù)倍超音速的飛行,飛機(jī)已成了國民經(jīng)濟(jì)和人民生活不可缺少的交通工具。飛行器不僅僅指飛機(jī),其概念已發(fā)展到航空飛行器和航天飛行器,其中航空飛行器包括直升機(jī)、無人機(jī)、導(dǎo)彈、氣球等,航天飛行器包括人造衛(wèi)星、火箭、航天飛機(jī)、空間站等。我國的航天事業(yè)發(fā)展迅猛,從1999年發(fā)射第一艘“神州一號(hào)”無人實(shí)驗(yàn)飛船到計(jì)劃于2016年第三季度發(fā)射“神州十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”對(duì)接,已躋身國際一流行列。1.2航空航天領(lǐng)域高度的技術(shù)創(chuàng)新性航空航天技術(shù)是衡量國家高技術(shù)水平的重要標(biāo)志,是科學(xué)技術(shù)的飛躍進(jìn)步,集中了科學(xué)技術(shù)的眾多新成就,如飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)經(jīng)歷了活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)到渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),使飛行速度提升到突破音障,再到數(shù)倍超音速的飛行。航空航天領(lǐng)域作為高科技含量和知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)提速了國家創(chuàng)新發(fā)展,其作用已超出科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,為交通運(yùn)輸、導(dǎo)航、氣象、通訊等工農(nóng)林業(yè)不斷提供先進(jìn)裝備和技術(shù),為國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來了直接或間接的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,對(duì)政治、經(jīng)濟(jì)、軍事以至人類社會(huì)生活都產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的影響。1.3航空航天是工程性極強(qiáng)的行業(yè),具有高度的集成性航空航天行業(yè)是發(fā)展最快的新興工業(yè),集合了許多高新技術(shù)如材料科學(xué)、信號(hào)系統(tǒng)、自動(dòng)控制、探測制導(dǎo)、流體力學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與編程等,是一個(gè)極其龐大而綜合的系統(tǒng)工程。航空航天工業(yè)是典型的知識(shí)和技術(shù)密集型高技術(shù)領(lǐng)域,是現(xiàn)代高新技術(shù)的綜合集成。1.4航空航天飛行器的高可靠性標(biāo)準(zhǔn)航空航天飛行器特別是航天飛行器多是在超高溫、超低溫、高真空、高應(yīng)力、強(qiáng)腐蝕等極端條件下工作,在航空航天領(lǐng)域的飛行器都必須嚴(yán)格控制,航空航天產(chǎn)品要求良好的耐高低溫性能、抗老化和耐腐蝕性能、強(qiáng)的斷裂韌性和抗疲勞性能,產(chǎn)品零、部件種類繁多,結(jié)構(gòu)、形狀及配合關(guān)系復(fù)雜,裝配精度要求很高[5]。這就對(duì)飛行器設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)材料、電子元器件以及制造工藝等提出苛刻的要求,保證可靠性和安全性。隨著我國一些重大工程和項(xiàng)目的啟動(dòng)和實(shí)施,作為我國中長期科技戰(zhàn)略規(guī)劃的重要方向之一的航空航天領(lǐng)域,迫切需要專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、富于創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力強(qiáng)的高質(zhì)量飛行器制造專業(yè)人才[6]。
2經(jīng)典校企合作培養(yǎng)模式對(duì)比分析
本科臨床醫(yī)學(xué)航空航天論文
1研究對(duì)象和方法
1.1研究對(duì)象
目前全軍只有一所軍醫(yī)大學(xué)有航空航天醫(yī)學(xué)這個(gè)專業(yè),培養(yǎng)本科生,每屆培養(yǎng)100多人,其中有30人到北京空軍總院實(shí)習(xí),其他的人留在其附屬醫(yī)院實(shí)習(xí)。航空航天學(xué)員大五開始實(shí)習(xí),一共實(shí)習(xí)45周,其中外科16周,內(nèi)科13周,???6周。實(shí)習(xí)的環(huán)境有病案討論、專題講座、臨床技能培訓(xùn)等等。
1.2研究方法
一、二級(jí)指標(biāo)參照《軍隊(duì)院校教學(xué)評(píng)價(jià)方法》(2010版)及總參、總政《軍隊(duì)院校人才培養(yǎng)目標(biāo)模型》的具體指標(biāo)體系,從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)條件、過程管理和質(zhì)量效果四方面形成空醫(yī)專業(yè)本科臨床教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控指標(biāo)體系的一、二級(jí)指標(biāo)。通過資料收集、專家座談、個(gè)案分析(第四軍醫(yī)大學(xué))等方法,總結(jié)空醫(yī)專業(yè)本科臨床教學(xué)體系的構(gòu)成特征;對(duì)照《軍隊(duì)院校教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》、《軍隊(duì)院校人才培養(yǎng)目標(biāo)模型》的具體指標(biāo),構(gòu)成空醫(yī)專業(yè)特色的評(píng)價(jià)指標(biāo),形成28個(gè)三級(jí)指標(biāo)。因此,為了評(píng)價(jià)該軍醫(yī)大學(xué)航空航天醫(yī)學(xué)臨床教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控水平,設(shè)計(jì)具體的評(píng)價(jià)方法為:評(píng)價(jià)結(jié)論分為優(yōu)秀、良好、合格、不合格四種,其評(píng)價(jià)結(jié)果由28個(gè)三級(jí)評(píng)價(jià)點(diǎn)組成,每個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)可以被評(píng)為A、B、C、D四個(gè)等級(jí)(其標(biāo)準(zhǔn)見細(xì)則,只列出A和C等,B等介于A和C等之間水平,D等低于C等水平),最終評(píng)價(jià)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)分為:優(yōu)秀:A≥23,且D=0;良好:A+B≥23,且D≤1;合格:A+B≥18,且D≤3;不合格:A+B≤15,或D≥4。最后使用指標(biāo)模型,應(yīng)用于某軍醫(yī)大學(xué)的航空航天醫(yī)學(xué)臨床教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控評(píng)價(jià)中。
1.3數(shù)據(jù)收集
航空航天錦標(biāo)賽開展現(xiàn)狀分析
1研究目的
現(xiàn)代航空已成為中國國防和國民經(jīng)濟(jì)的主要組成因素,隨著國民經(jīng)濟(jì)的提高,航空模型運(yùn)動(dòng)在航空航天發(fā)展中占有越來越重要的地位。國產(chǎn)大飛機(jī)C919在2017年5月5日首飛成功,承載幾代人的航天夢(mèng),使夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。參與C919研制的有200多家企業(yè)、36所高校、數(shù)10萬產(chǎn)業(yè)人員,可見參與范圍之廣,參與人數(shù)之多。2017年7月驕陽似火,全運(yùn)會(huì)賽場上燃起航模人的熊熊熱情。闊別24載,航空模型項(xiàng)目自第八屆全運(yùn)會(huì)停辦后,以群眾體育項(xiàng)目的形式重回第十三屆全運(yùn)會(huì)賽場,這是一次翱翔藍(lán)天的夢(mèng)想回歸。科研類全國航空模型運(yùn)動(dòng)錦標(biāo)賽是通過參賽選手自行制作航空航天模型進(jìn)行縮比驗(yàn)證飛行,檢驗(yàn)創(chuàng)新作品的可行性、可靠性和實(shí)用性,對(duì)拓展大學(xué)生及科研所相關(guān)人員的設(shè)計(jì)制作和創(chuàng)新意識(shí)具有很大的促進(jìn)作用。
2研究對(duì)象與方法
2.1研究對(duì)象。對(duì)科研類全國航空航天模型錦標(biāo)賽開展現(xiàn)狀進(jìn)行研究。2.2研究方法。2.2.1文獻(xiàn)資料法。通過查閱書籍、報(bào)刊、網(wǎng)絡(luò)關(guān)于航模型運(yùn)動(dòng)有關(guān)方面的文獻(xiàn)資料進(jìn)行整理、比較、歸納與總結(jié)。2.2.2調(diào)查法。對(duì)中國航空運(yùn)動(dòng)學(xué)會(huì)航空航天模型委員會(huì)、高校分管航空模型運(yùn)動(dòng)的領(lǐng)導(dǎo)或指導(dǎo)教師就該高校開展航模運(yùn)動(dòng)的場地器材、經(jīng)費(fèi)、組織形式等進(jìn)行電話或郵件訪談了解航空模型運(yùn)動(dòng)開展情況。2.2.3邏輯推理法。通過搜索文獻(xiàn)資料,依據(jù)前人對(duì)航空模型運(yùn)動(dòng)的研究,結(jié)合科研類全國航模運(yùn)動(dòng)近10年開展的實(shí)際情況,進(jìn)行推理、歸納與總結(jié)。
3結(jié)果與分析
隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)個(gè)性時(shí)尚的航空模型運(yùn)動(dòng)這項(xiàng)科技體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目需求增加,使得航空模型運(yùn)動(dòng)得到蓬勃發(fā)展。航空模型運(yùn)動(dòng)是室內(nèi)設(shè)計(jì)、制作及戶外放飛運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的活動(dòng)。航空模型的制作本身就有較大的體能消耗,加上野外對(duì)模型飛機(jī)的操縱、放飛及回收等一系列動(dòng)作,更有效增強(qiáng)了參與者的靈敏、耐力、臂力、腹部和腿部的力量及熱量的消耗。為了促進(jìn)航空模型運(yùn)動(dòng)更有力地發(fā)展,2004年由國家體育總局、教育部和科技部聯(lián)合主辦了“科研類全國航空模型運(yùn)動(dòng)錦標(biāo)賽”??蒲蓄惾珖娇漳P瓦\(yùn)動(dòng)離不開高科技的成果,更能開闊大學(xué)生的科技創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐能力。3.1科研類全國航空航天模型錦標(biāo)賽的競賽分析??蒲蓄惾珖娇蘸教炷P湾\標(biāo)賽,與美國世界大學(xué)生航空設(shè)計(jì)大賽、歐洲大學(xué)生載重飛機(jī)設(shè)計(jì)大賽,合稱為世界高校科研類飛行器設(shè)計(jì)賽三大賽事。隨著科研類全國航空航天模型錦標(biāo)賽賽事的逐漸壯大,這項(xiàng)智慧型賽事有了更大的“野心”——在未來謀求將該賽事打造成國際賽事。自2004年以來比賽已成功舉辦13屆,主要為大學(xué)生科技創(chuàng)新教育、競技與娛樂的模型運(yùn)動(dòng),旨在提高大學(xué)生綜合素質(zhì),挖掘、開發(fā)科研院所和大學(xué)生有關(guān)人員的技術(shù)創(chuàng)新能力。該賽事由三部分組成:(1)創(chuàng)新作品縮比驗(yàn)證;(2)結(jié)合國家相關(guān)重點(diǎn)課題創(chuàng)新評(píng)比;(3)各參賽單位學(xué)習(xí)交流。表1顯示,2008年參加科研類全國航空模型錦標(biāo)賽的有20所,2016年達(dá)到100所高校,參賽人員從300余名增加到2100余名。從舉辦地點(diǎn)進(jìn)行分析,主要集中在中東地區(qū):主要是該區(qū)域高校開展航空航天專業(yè)較多,航空模型運(yùn)動(dòng)普及較廣。從參與高校數(shù)量和人數(shù)來看,參與高校增加了5倍,參與人數(shù)增加了7倍。自2004年該賽事開始啟辦至今已連續(xù)舉辦13屆,賽事規(guī)模逐漸壯大,使更多的高校及相關(guān)的科研所都踴躍參與進(jìn)來,進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)科技理念的提升。3.2高校航空模型開展活動(dòng)的分析。調(diào)查顯示,我國航空類專業(yè)院校有北京航空航天大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、南昌航空航天、沈陽航空航天5所大學(xué),另有30余所大學(xué)有相關(guān)的專業(yè)或?qū)W院。非航空類高校航空模型運(yùn)動(dòng)運(yùn)用最多的就是校運(yùn)會(huì)的開閉幕式,該校航空專業(yè)學(xué)生或航模協(xié)會(huì)學(xué)生放飛自己親自設(shè)計(jì)的航模在田徑場上空馳騁與翻轉(zhuǎn)時(shí)非??簥^與振奮人心。被譽(yù)為“非航空類院校的標(biāo)桿”的河北科技大學(xué),自2008年底開始開展航模活動(dòng),其組織形式是以航模協(xié)會(huì)的形式進(jìn)行組織與發(fā)展。該校在全國賽事中從被質(zhì)疑到逐漸被認(rèn)可,見證該校航模活動(dòng)從發(fā)展到壯大的歷程。河北科技大學(xué)航模運(yùn)動(dòng)的蓬勃發(fā)展離不開校領(lǐng)導(dǎo)的重視與省航模協(xié)會(huì)的指導(dǎo)、校航模協(xié)會(huì)會(huì)員多學(xué)科交叉起到的互補(bǔ)作用、指導(dǎo)教師的專業(yè)及辛勤付出和學(xué)生的勤奮好學(xué)及思想碰創(chuàng)。河北科技大學(xué)場地器材比其他非航空類院校相對(duì)完善:新校區(qū)廣闊的場地供航模試飛,具有對(duì)航模愛好者全天候開放設(shè)備齊全固定的實(shí)驗(yàn)室,為航模愛好者提供了有利的科技創(chuàng)新場所,有新的想法、好創(chuàng)意隨時(shí)可實(shí)驗(yàn)與操作。特別是非航空類院校開展航空模型運(yùn)動(dòng)的經(jīng)費(fèi)主要來源于該校的科技創(chuàng)新專項(xiàng)基金,由于經(jīng)費(fèi)的限制對(duì)航空模型的研發(fā)受到一定的制約。
大學(xué)醫(yī)學(xué)航空航天論文
1努力提高“轉(zhuǎn)變思路”能力,確保提高教學(xué)質(zhì)量
多年的教學(xué)實(shí)踐表明,專業(yè)課教學(xué)任務(wù)不同于基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式,常常面臨講授過于簡單、學(xué)員興趣較低,講授過于深入、學(xué)員難以吸收的問題[2]。這就要求教學(xué)組全體教員科學(xué)備課、精準(zhǔn)指導(dǎo),努力提高教學(xué)“效益”,實(shí)現(xiàn)教學(xué)水平的提高。
1.1集中優(yōu)勢(shì),補(bǔ)弱固強(qiáng)
在教學(xué)過程中,每學(xué)年開學(xué)前,教研室主任和教學(xué)組長,根據(jù)教學(xué)對(duì)象的不同,集中優(yōu)勢(shì)教學(xué)資源、匯聚精干力量,選定任課教員。并安排年輕教員試講,全體教學(xué)組對(duì)年輕教員的試講提意見、挑“毛病”,確保教學(xué)水平。在課程教學(xué)過程中,要善于找準(zhǔn)理論與實(shí)際的結(jié)合點(diǎn),理論課上以案例分析為主線講解內(nèi)容;實(shí)習(xí)課上以理論回顧為主線體驗(yàn)實(shí)踐,并適時(shí)調(diào)整實(shí)習(xí)課的教學(xué)內(nèi)容及其與理論課的銜接過程,確保教學(xué)工作的正確性和科學(xué)性。
1.2全面學(xué)習(xí),強(qiáng)化自身
自身素質(zhì)的提高應(yīng)引起全體教員的高度重視。要求年輕教員,尤其是以前未接觸過航空航天醫(yī)學(xué)知識(shí)的非現(xiàn)役教員、帶教實(shí)習(xí)課的研究生,進(jìn)教研室當(dāng)年不參加大課和小課教學(xué),只作為輔講教員隨堂跟聽每一位教員的授課。同時(shí)要求不僅學(xué)習(xí)本專業(yè)相關(guān)的專業(yè)知識(shí),還要系統(tǒng)學(xué)習(xí)航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)的各門課程。對(duì)于有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教員,在平時(shí)的授課中要充分準(zhǔn)備,并在教案中體現(xiàn)教員本人對(duì)本次教學(xué)內(nèi)容最新進(jìn)展的掌握情況,在提高教員專業(yè)水平的同時(shí),確保提高教學(xué)質(zhì)量。
力學(xué)對(duì)航空航天發(fā)展的作用
摘要:航空航天事業(yè)是一個(gè)國家國力強(qiáng)盛的重要標(biāo)志,在我們國家也是這樣,航空航天事業(yè)一直都是我們國家所關(guān)注的重點(diǎn),同時(shí)對(duì)于這方面的發(fā)展我們國家投入了大量的人力、物力、和財(cái)力,近些年來隨著相關(guān)航空航天工作人員的不斷努力,我國的航空航天事業(yè)取得了歷史性的進(jìn)展。對(duì)于航空航天事業(yè)的發(fā)展來說,力學(xué)是必不可缺的一部分,在航空航天領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)境都有著非常重要的應(yīng)用,是航空航天事業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。本文從實(shí)際出發(fā),結(jié)合近些年來我國航空航天中力學(xué)的具體作用進(jìn)行了深入的探究與分析,希望能給我國的航空航天事業(yè)的發(fā)展提供一些幫助。
關(guān)鍵詞:力學(xué);航空航天;發(fā)展前景;具體作用
力學(xué)是物理學(xué)中重要的課程之一,對(duì)于人們科技的發(fā)展提供了很多重要的理論,對(duì)于航空航天事業(yè)的發(fā)展來說也是一樣,在這方面力學(xué)是發(fā)展的基礎(chǔ),它們之間相互幫助共同發(fā)展,力學(xué)的發(fā)展可以促進(jìn)航空航天事業(yè)的不斷進(jìn)步,而航空航天事業(yè)的不斷發(fā)展可以對(duì)力學(xué)理論進(jìn)行不斷的完善。二者在不斷探索的過程中,發(fā)現(xiàn)問題然后解決問題,最終二者都得到了發(fā)展。
1力學(xué)在航空航天事業(yè)中的發(fā)展前景
1.1力學(xué)是航空航天事業(yè)的技術(shù)支撐。力學(xué)在物理學(xué)課與科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展過程中都發(fā)揮了難以替代的作用,是能源領(lǐng)域、材料學(xué)領(lǐng)域、以及航空航天事業(yè)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)學(xué)科。值得注意的是力學(xué)在航空航天事業(yè)發(fā)展中的地位更是難以表達(dá)的,可以說沒有力學(xué)理論的不斷發(fā)展,就沒有當(dāng)今的航空航天事業(yè),力學(xué)理論的不斷發(fā)展和完善,促進(jìn)了航空航天事業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,對(duì)航空航天的事業(yè)發(fā)展有著非常重要的意義。同樣的在促進(jìn)航空航天事業(yè)不斷發(fā)展的同時(shí),力學(xué)也能在這樣的過程中,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,發(fā)現(xiàn)自身理論的不足之處然后進(jìn)行完善,這也是對(duì)力學(xué)理論的促進(jìn)與發(fā)展。在航空航天事業(yè)整體的發(fā)展規(guī)劃中,得到了力學(xué)分支理論的大力支持,總體的來說對(duì)力學(xué)的分支進(jìn)行分類主要包括一下幾個(gè)部分:材料力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、振動(dòng)力學(xué)、氣動(dòng)動(dòng)力學(xué)、損傷力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)等等。在航空航天事業(yè)的不斷發(fā)展過程中,也促進(jìn)了力學(xué)幾門分支學(xué)科的產(chǎn)生,這樣是對(duì)力學(xué)的不斷完善,讓其更好的為人們事業(yè)的發(fā)展提供幫助。1.2力學(xué)與航天航空技術(shù)之間相互促進(jìn)相互發(fā)展。力學(xué)的不斷發(fā)展離不開航空航天技術(shù)在不斷發(fā)展過程中,對(duì)問題的研究與分析。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題然后解決問題能夠最快的對(duì)理論成果進(jìn)行完善和改進(jìn)。對(duì)于航空航天的技術(shù)發(fā)展來說是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,涵蓋了目前已知的工程類別,目前所有力學(xué)理論成果在這門技術(shù)的發(fā)展過程中都可以得到驗(yàn)證和應(yīng)用。隨著航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展,力學(xué)的理論成果必然會(huì)進(jìn)行不斷的完善,然后為航空航天的事業(yè)發(fā)展提供更多的科學(xué)研究領(lǐng)域。
2空氣動(dòng)力學(xué)對(duì)航空航天事業(yè)發(fā)展前景的影響
航空航天制造業(yè)競爭力研究
1中國航空航天制造業(yè)國際競爭力影響因素
1.1政府政策影響航空航天制造業(yè)國際競爭力“十二五”期間,中國航空航天制造業(yè)被列入國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。其中,飛機(jī)制造業(yè)在軍用領(lǐng)域、民用領(lǐng)域均具有廣闊的發(fā)展前景。2013年5月工信部《民用航空工業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》(2013-2020年),提出到2020年,國產(chǎn)干線飛機(jī)國內(nèi)新增產(chǎn)量市場占有率達(dá)到5%以上,民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)年?duì)I業(yè)收入達(dá)到1000億元。目前,中國成為世界上第3個(gè)掌握載人航天技術(shù)、第5個(gè)自主研制和發(fā)射人造地球衛(wèi)星的國家,在世界航空航天制造業(yè)領(lǐng)域競爭力增強(qiáng)。1.2國際化水平影響航空航天制造業(yè)國際競爭力如表1所示,在航空航天制造業(yè),外商投資企業(yè)的個(gè)數(shù)約是國有企業(yè)單位個(gè)數(shù)的1/3,其從業(yè)人員是國有企業(yè)的1/13,但是利潤總額卻達(dá)到了國有企業(yè)的51%。由此可見,外商企業(yè)相比于國有企業(yè),其勞動(dòng)生產(chǎn)率更高,國際競爭優(yōu)勢(shì)更加明顯。外商投資企業(yè)引進(jìn)西方先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和豐富管理經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)明顯,促進(jìn)了中國航空航天制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí),提高了中國航空航天制造業(yè)國際競爭力優(yōu)勢(shì)。1.3技術(shù)創(chuàng)新能力影響航空航天制造業(yè)國際競爭力1.3.1重組飛機(jī)制造企業(yè)與空間技術(shù)研究中心航空航天制造業(yè)是中國現(xiàn)在以及未來若干年保持快速增長的產(chǎn)業(yè)之一,伴隨著中國大型飛機(jī)計(jì)劃、空間工程計(jì)劃的啟動(dòng),有實(shí)力的大型集團(tuán)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯凸現(xiàn),并共同重組了一批具有強(qiáng)大競爭力的飛機(jī)制造企業(yè)與空間技術(shù)研究中心。1.3.2有效發(fā)明專利數(shù)如表2所示,在2000年,中國航空航天制造業(yè)有效發(fā)明專利數(shù)量為139件,其中飛機(jī)制造及修理有效發(fā)明專利數(shù)為102件,航天器制造業(yè)有效發(fā)明專利數(shù)量為37件;至2015年,中國航空航天制造業(yè)有效發(fā)明專利數(shù)量為5339件,其中飛機(jī)制造及修理有效發(fā)明專利數(shù)量為3450件,航天器制造有效發(fā)明專利件數(shù)為1111。與2000年相比,2015年中國航空航天制造業(yè)有效發(fā)明專利數(shù)增長約40倍,中國航空航天制造業(yè)自主創(chuàng)新能力在快速提升。1.3.3研究與開發(fā)活動(dòng)強(qiáng)度如表3所示,2015年航空航天器及設(shè)備制造行業(yè)中有研究與開發(fā)活動(dòng)的企業(yè)為112個(gè),從事研究與開發(fā)的人員數(shù)為50533人,研究與開發(fā)人員折合全時(shí)當(dāng)量為42113每人每年,國家對(duì)航空航天制造業(yè)研究與開發(fā)重視程度有所提升。
2中國航空航天制造業(yè)優(yōu)劣勢(shì)分析
2.1中國航空航天制造業(yè)優(yōu)勢(shì)2.1.1獲政府大力支持由于航空航天制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中地位具有特殊性,從開始發(fā)展就受到了國家的高度關(guān)注。國家《十五年規(guī)劃綱要》強(qiáng)調(diào)了中國航空航天制造業(yè)必須重點(diǎn)攻克航天制造業(yè)與飛機(jī)制造技術(shù),這為中國航空航天制造業(yè)的發(fā)展提供了環(huán)境和制度的支持。由于政府政策的支持,航空航天制造業(yè)上市公司在數(shù)量上逐漸增多,并借助政策的優(yōu)勢(shì),提升研發(fā)實(shí)力、技術(shù)實(shí)力與市場影響力。由于航空航天制造業(yè)上市公司與世界上其他國家陸續(xù)簽訂了衛(wèi)星運(yùn)用及開發(fā)等高技術(shù)方面的合同,并向其他國家先后出口運(yùn)載火箭、發(fā)動(dòng)機(jī)等相關(guān)系列的產(chǎn)品,標(biāo)志著中國航空航天制造業(yè)技術(shù)和相關(guān)系列產(chǎn)品生產(chǎn)全面走向國際化。2.1.2市場占有率高中國航空航天制造業(yè)上市公司在激烈的國際市場競爭中具有優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在技術(shù)含量高、售后服務(wù)到位、產(chǎn)品性能好以及良好的品牌效應(yīng)。例如航天晨光的汽車類專用系列產(chǎn)品市場銷售占全國專用汽車系列類產(chǎn)品的10%,其中飛機(jī)、加油車等產(chǎn)品系列名列同行業(yè)第一,競爭優(yōu)勢(shì)明顯;西飛國際的客機(jī)性能處于世界先進(jìn)水平行列,同類產(chǎn)品與其他國家相比,具有價(jià)格低廉、質(zhì)量兼優(yōu)的競爭優(yōu)勢(shì);成發(fā)科技的產(chǎn)品,是中國同行業(yè)中產(chǎn)品種類生產(chǎn)最齊全的廠家,也是承接國內(nèi)外航空航天技術(shù)產(chǎn)品最多的生產(chǎn)廠家,從而成為國家出口創(chuàng)匯最大的企業(yè)見表4。2.1.3帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展航空航天技術(shù)是制造業(yè)中一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),匯集了科學(xué)技術(shù)許多最新成果。航空航天技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,帶動(dòng)了相關(guān)系列科學(xué)技術(shù)的增長與進(jìn)步,同時(shí)促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。其中包括地球科學(xué)、生命科學(xué)、信息技術(shù)科學(xué)、天文學(xué)以及生物技術(shù)、信息技術(shù)、能源技術(shù)、新材料新工藝等發(fā)展與研究,同時(shí)各種衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)、空間制造與加工技術(shù)、空間生物工程技術(shù)、空間能源技術(shù)的進(jìn)步,加強(qiáng)了人類認(rèn)識(shí)自然和改造自然的能力,促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展。2.1.4提高人民生活質(zhì)量航空航天技術(shù)的直接應(yīng)用為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展2017開辟了廣闊的道路:①航空航天技術(shù)的進(jìn)步使得衛(wèi)星氣象觀測能夠獲得全球范圍內(nèi)晝夜連續(xù)的氣象資料,觀測值更加精確,為氣象預(yù)報(bào)人員和社會(huì)大眾提供了氣候和氣象信息,有效避免了傳統(tǒng)手段觀測出現(xiàn)的弊端,因此現(xiàn)代氣象學(xué)研究進(jìn)入到新的高技術(shù)階段:以全球大氣作為研究對(duì)象,以氣象衛(wèi)星為主要觀測工具。②航空航天研發(fā)技術(shù)的進(jìn)步,導(dǎo)致衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用于地球資源勘測檢驗(yàn),為大面積普查提供了便捷、有效的新手段;地球資源勘探技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于海洋與水利資源調(diào)查、農(nóng)作物產(chǎn)量的估計(jì)與病蟲害預(yù)報(bào)、環(huán)境監(jiān)測治理、森林與土壤資源調(diào)查、洪澇災(zāi)害監(jiān)測、森林火災(zāi)監(jiān)測、地圖測繪研究、地殼活動(dòng)監(jiān)視、礦產(chǎn)石油資源普查、城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、地質(zhì)分析研究與地震災(zāi)害預(yù)報(bào)等。③航空航天技術(shù)的進(jìn)步,促使衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)可以為地面的人員、車輛、海面艦船、空中飛行器、飛機(jī)以及宇宙飛船和天上衛(wèi)星等目標(biāo)提供全天候、全天時(shí)、連續(xù)、實(shí)時(shí)的測速信息和高精度定位.④航空航天技術(shù)的直接應(yīng)用,全面改善了人類的生活環(huán)境,提高了人類生活的質(zhì)量。衛(wèi)星通信技術(shù)為現(xiàn)代社會(huì)提供了電報(bào)、傳真、電子郵件、電話、救援、移動(dòng)通信、電視轉(zhuǎn)播、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)運(yùn)輸、遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)等上百種服務(wù),對(duì)人類的生活方式產(chǎn)生了重大影響。2.2中國航空航天制造業(yè)的劣勢(shì)2.2.1國家科研經(jīng)費(fèi)投入不足隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,國家對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重視程度不斷提高,對(duì)航空航天制造業(yè)投入的科研經(jīng)費(fèi)也隨之增加。但是與美國、日本等發(fā)達(dá)國家相比,中國航空航天制造業(yè)科研經(jīng)費(fèi)投入占工業(yè)總產(chǎn)值比重仍然偏低,有較大的差距。2005年中國研究與開發(fā)經(jīng)費(fèi)占工業(yè)總產(chǎn)值比例為4.36%,而同時(shí)期美國為12.49%,瑞典則為15.5%;2015年,中國該項(xiàng)占比有所上升,為0115.4%,但同時(shí)期的美國為30.82%,瑞典34.9%,見表5。2.2.2行業(yè)布局分散由于航空航天產(chǎn)業(yè)具有一定的特殊性,世界上很多國家和地區(qū)在開始發(fā)展該產(chǎn)業(yè)的時(shí)候,就考慮到產(chǎn)業(yè)構(gòu)造和布局,都相對(duì)比較集中,并且利用產(chǎn)業(yè)集群的方式,使得企業(yè)之間相互合作成為可能,從而有利于資本的外溢,由此帶動(dòng)航空航天相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。例如,美國航空航天產(chǎn)業(yè)分布比較集中,都在加利福利亞州、德克薩斯州等,在航空航天行業(yè)有起色的同時(shí),帶動(dòng)了電子、鋼鐵、新材料、機(jī)械等眾多行業(yè)發(fā)展,形成較長的產(chǎn)業(yè)鏈,使航空航天制造業(yè)產(chǎn)品附加值有所增加,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。中國航空航天產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初步形成了一些產(chǎn)業(yè)集散群,但是空間分布較為松散,在四川成都、陜西西安、山西甘肅、海南等分散性的地方,沒有促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的形成。如表6所示,在東部地區(qū)和西部地區(qū),從事R&D活動(dòng)的中國航空航天制造業(yè)企業(yè)個(gè)數(shù)較多,分別為86個(gè)和70個(gè),R&D人員分別為19108人和20590人;而中部地區(qū)和東北地區(qū)有研究與開發(fā)活動(dòng)的企業(yè)較少,相比東部和西部地區(qū),R&D人員數(shù)量、R&D活動(dòng)企業(yè)個(gè)數(shù)都相差很大,并且這些地區(qū)的航空航天產(chǎn)業(yè)存在很大程度的重復(fù),企業(yè)之間缺乏相互合作,對(duì)資源的利用沒有形成規(guī)模化效應(yīng),產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)不明顯。2.2.3技術(shù)創(chuàng)新動(dòng)力與能力不足中國航空航天制造業(yè)在載人航天技術(shù)、捆綁火箭技術(shù)、靜止軌道衛(wèi)星發(fā)射測控技術(shù)、火箭發(fā)射技術(shù)等領(lǐng)域已經(jīng)具有國際先進(jìn)水平,但是從整體上看,中國航空航天制造業(yè)的創(chuàng)新動(dòng)力與能力不足,部分技術(shù)不能滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,與先進(jìn)國家亦難以進(jìn)行同行競爭。目前國內(nèi)航空航天制造業(yè),大部分仍是承接國外大型公司的外包業(yè)務(wù),這些領(lǐng)域所運(yùn)用技術(shù)水平低,沒有掌握獨(dú)立自主研制、生產(chǎn)大型飛機(jī)的能力。2015年中國航空航天制造業(yè)的專利申請(qǐng)量為6279件,占整個(gè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的4%,這數(shù)字嚴(yán)重低于其他高新技術(shù)行業(yè),而且專利申請(qǐng)量中以實(shí)用新型專利為主,發(fā)明專利所占比重過小。據(jù)統(tǒng)計(jì),2008-2014年間,世界各國和各個(gè)地區(qū),航空航天制造業(yè)專利申請(qǐng)量為33309項(xiàng),其中歐盟為10967項(xiàng),占比33%;美國申請(qǐng)專利的數(shù)量為8544項(xiàng),占比26%;日本申請(qǐng)專利的數(shù)量為3331,占比10%;中國的專利受理量為1012,僅占比3%,涉及到核心專利的數(shù)量更少。由此可見,中國航空航天制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力還落后于歐盟、美國等航空航天領(lǐng)域的制造強(qiáng)國,在航空航天制造業(yè)創(chuàng)新動(dòng)力與創(chuàng)新能力需要不斷提升(圖1)。圖1世界航空航天專利地區(qū)、國家分布數(shù)據(jù)來源:科技部《2016中國高技術(shù)統(tǒng)計(jì)年鑒》,中國統(tǒng)計(jì)出版社,20172.2.4技術(shù)人才缺乏航空航天事業(yè)的發(fā)展,需要高端專業(yè)技術(shù)人員的支持,目前中國航空航天技術(shù)人才缺乏。2011年中國從事航空航天器制造業(yè)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究人員數(shù)量為32329人,2015上升到45832人。雖然從事航空航天器制造業(yè)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究人員增長了,但是相比其他產(chǎn)業(yè)的人員增加之仍有很大的差距。專業(yè)人才的缺失,使得研制團(tuán)隊(duì)人員非常緊張,無法高質(zhì)量、有效率的完成大量的設(shè)計(jì)任務(wù);另外,工資待遇體系不合理,使得大量人才外流。
3中國航空航天制造業(yè)國際競爭力提升對(duì)策
3.1保障科研經(jīng)費(fèi)投入充足國家保障航空航天技術(shù)研究經(jīng)費(fèi)投入充足,并鼓勵(lì)創(chuàng)建多元化、多層次的投資體系。鼓勵(lì)社會(huì)組織與團(tuán)體,在國家政策指導(dǎo)下,對(duì)航空航天制造業(yè)技術(shù)研發(fā)給予資金、人才的支持,共同促進(jìn)中國航空航天制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力的提高。3.2制定長遠(yuǎn)戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃,推動(dòng)航空航天制造業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程(1)國家對(duì)航空航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要有長期穩(wěn)定的政策,統(tǒng)籌規(guī)劃發(fā)展。自主研制飛機(jī)從設(shè)計(jì)到成品的制造需要7~10年的時(shí)間,在設(shè)計(jì)研制之前還需要幾年時(shí)間對(duì)基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。因而飛機(jī)的研制到投入使用花費(fèi)的年限在10~12年左右。因此,國家對(duì)航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展需制定長遠(yuǎn)戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃。(2)對(duì)航空航天產(chǎn)業(yè)進(jìn)行規(guī)模化分類,創(chuàng)建若干航空航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基地,形成航空航天產(chǎn)業(yè)的規(guī)模集群效應(yīng)。積極構(gòu)建航空航天產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化,推動(dòng)航空航天制造業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。3.3推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè),重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中國航空航天工業(yè)應(yīng)學(xué)習(xí)國際一流大型航空航天企業(yè)的經(jīng)驗(yàn),建立以企業(yè)和科研院所為主體、產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)研相結(jié)合的先進(jìn)的技術(shù)創(chuàng)新體系。實(shí)施重大科技創(chuàng)新工程,聚集優(yōu)勢(shì)力量,通過技術(shù)和資本的集成,來實(shí)現(xiàn)航空航天技術(shù)的重點(diǎn)跨越。國家應(yīng)加強(qiáng)航空航天產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),促進(jìn)航空航天工業(yè)信息化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。3.4完善人才培養(yǎng)計(jì)劃,實(shí)施重大科技工程項(xiàng)目實(shí)習(xí)機(jī)制伴隨著載人航天技術(shù)進(jìn)步和太空空間試驗(yàn)站建立,國家應(yīng)該更加注重空間技術(shù)教育,培養(yǎng)航空航天人才。完善人才培養(yǎng)計(jì)劃,在保證對(duì)航空航天學(xué)院進(jìn)行基礎(chǔ)理論培養(yǎng)的同時(shí),根據(jù)學(xué)員的發(fā)展特點(diǎn)和個(gè)體差異進(jìn)行因材施教,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教育的環(huán)節(jié)。實(shí)施重大科技工程項(xiàng)目實(shí)習(xí)機(jī)制,培養(yǎng)航空航天學(xué)員的理論運(yùn)用能力、技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。
力學(xué)對(duì)航空航天的作用
1力學(xué)在航空航天的發(fā)展前景
1.1航空航天事業(yè)的支撐技術(shù)———力學(xué)。力學(xué)是航空航天與材料科學(xué)和能源科學(xué)的三大基礎(chǔ)學(xué)科之一,在航空航天領(lǐng)域具有不可替代的重要地位。航空航天的發(fā)展對(duì)力學(xué)的發(fā)展有著十分重要的意義。同樣,力學(xué)的發(fā)展也推動(dòng)了航空航天事業(yè)的發(fā)展。航空航天的整體規(guī)劃得到了大量的力學(xué)分支的支持,可以從最基礎(chǔ)的部分進(jìn)行分類,包括空氣動(dòng)力學(xué);結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué);復(fù)合材料力學(xué);材料的疲勞性能;振動(dòng)力學(xué);損傷力學(xué)和斷裂力學(xué);氣動(dòng)動(dòng)力學(xué);非定??諝鈩?dòng)力學(xué);氣動(dòng)彈性力學(xué)以及粘彈性力學(xué),除了進(jìn)行了細(xì)分,還開發(fā)了許多與力學(xué)相關(guān)的技術(shù),如有限元技術(shù)。1.2力學(xué)與航天航空技術(shù)的相互促進(jìn)。力學(xué)發(fā)展的動(dòng)力是航空航天技術(shù)的跨學(xué)科、多學(xué)科集成。航天工業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)包含了所有已知的工程類別。伴隨著許多學(xué)科融合,力學(xué)的進(jìn)步必然會(huì)與更多的學(xué)科交流,這也許會(huì)將帶來問題的變得更加復(fù)雜,但同時(shí)也將豐富力學(xué)的研究領(lǐng)域。
2電流體力學(xué)對(duì)航天航空事業(yè)的影響
MOD技術(shù)在航天航空事業(yè)中的廣泛使用。MHD技術(shù)的用途之一,是有關(guān)等離子體工程學(xué)方面的書中早先說明的MHD加速器。其原理極其簡單,電流i被從管道外強(qiáng)制流入管道內(nèi)的磁場m,利用洛倫茲力來使氣流加速。作為模擬再次進(jìn)入大氣層時(shí)的高焓高超聲速流的裝置,一般都采用電弧加熱型或感應(yīng)耦合加熱型等離子體風(fēng)洞。在這些風(fēng)洞中,用氣動(dòng)噴管加速貯氣槽生成的高溫、高壓等離子體,然后MHD加速器可以利用電磁力再次提高氣流的速度,在沒有變化貯氣槽的熱和壓力的條件下進(jìn)一步使氣流的速度和熱焓上升。由此看來,MHD加速器對(duì)于航天事業(yè)未來的飛速提升打下了深厚的基礎(chǔ),為航空技術(shù)的騰飛提供了良好的契機(jī),為航空動(dòng)力方面的能源消耗和燃料燃燒所帶來的缺陷的解決提供了可能的方案,更為人類涉足神秘莫測的太空,前往更加遙遠(yuǎn)的星球甚至星系提供了新的設(shè)想,我們由此不難看出,MHD加速器在航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用可以加速推動(dòng)人類航天夢(mèng)的實(shí)現(xiàn),而支持MHD技術(shù)的電磁流體力學(xué)更是對(duì)航天技術(shù)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。
3空氣動(dòng)力學(xué)對(duì)航天航空事業(yè)的影響
3.1空氣動(dòng)力學(xué)簡介。我首先說的是空氣,空氣是人類的生命,總是聯(lián)系在一起,沒有空氣,很多人在地球不能生存,而對(duì)于空氣動(dòng)力學(xué)的科學(xué)研究,人們也不太了解。空氣動(dòng)力學(xué)是許多科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)分支。這是因?yàn)樗膽?yīng)用才推動(dòng)了航天器的發(fā)展。二十世紀(jì)初,飛機(jī)研制成功,空氣動(dòng)力學(xué)逐漸受到重視。許多問題已經(jīng)找到并一一解決了。人們開始研究飛機(jī)周圍的力的狀況和飛機(jī)周圍的氣流,這極大地促進(jìn)了流體力學(xué)的發(fā)展。二十世紀(jì)初,JukovesKi、Punun和Prand等研究人員開創(chuàng)了最早的機(jī)翼理論,解釋了機(jī)翼是如何被提升的,以及飛機(jī)是如何升空的。通過翼型理論,當(dāng)時(shí)的人們對(duì)無粘流體這一理論有了全新的認(rèn)識(shí),認(rèn)為它對(duì)工程設(shè)計(jì)有很大的指導(dǎo)作用。3.2空氣動(dòng)力學(xué)方面的成就。隨著技術(shù)的進(jìn)步,人類能夠發(fā)展比空氣重的飛行器。從40年代中期到50年代,可壓縮空氣動(dòng)力學(xué)得到了很大發(fā)展。同時(shí),人們發(fā)現(xiàn)了跨音速區(qū)域定律,最終實(shí)現(xiàn)了“聲屏障”的突破,實(shí)現(xiàn)了超音速飛行。蘇聯(lián)和美國研制的噴氣式飛機(jī),如美國的F86、蘇聯(lián)的MIG-15等。50年代以后,我們研究了超音速問題。第二代更先進(jìn)的飛機(jī)已經(jīng)研制出來,例如美國飛機(jī)F4、蘇聯(lián)的MIG21、法國魅影3等。
航空航天發(fā)展及常見問題
我國高考命題,歷來是根據(jù)實(shí)時(shí)、熱事居多,其在考驗(yàn)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的理解同時(shí),還在考驗(yàn)著學(xué)生是否關(guān)注國家大事。而近幾年中國航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展,就給高考中的命題提供了大量的可使用材料。這在考驗(yàn)學(xué)生綜合性物理知識(shí)的同時(shí),也在激發(fā)我們學(xué)生自身對(duì)航天航空的興趣,這對(duì)于國家航天航空事業(yè)今后發(fā)展有著非常重要的意義。
1我國航空航天事業(yè)的發(fā)展過程
在上世紀(jì)七十年代,我國經(jīng)過多年的思索與實(shí)踐終于造就了第一課人造衛(wèi)星“東方紅”號(hào),這對(duì)于我國航天航空發(fā)展有著里程碑的意義,實(shí)現(xiàn)了歷史革命性的發(fā)展。時(shí)至而是以實(shí)際,航天英雄楊利偉打在的神舟五號(hào)進(jìn)入了太空,這個(gè)事情也象征著中國載人航天技術(shù)的重點(diǎn)突破。在這之后,費(fèi)俊龍、聶海勝也乘坐這神舟六號(hào)也相繼進(jìn)入太空,這也標(biāo)志著中國航天航空技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了世界一線層次。在之后的幾年力,我國也相繼發(fā)射了不同種類的不同工作性質(zhì)的飛船,這給我國航天航空的視野發(fā)展積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
2高中習(xí)題中較為常見的航空航天問題
隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展,高中生的習(xí)題練習(xí)上也出現(xiàn)了不少相關(guān)的習(xí)題。就從物理的角度來說,其比較典型的問題就是航天飛行器的變軌問題、人造地球衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的參量問題、衛(wèi)星所繞著天體的質(zhì)量與密度問題。這些問題通常都會(huì)與我國當(dāng)前航空航天的事情有著較為緊密的聯(lián)系。2.1航天飛行器的變軌問題。這個(gè)問題是結(jié)合是飛船在地面發(fā)射之后,進(jìn)入地球最近的軌道做圓周運(yùn)動(dòng),通過運(yùn)動(dòng)的加速,當(dāng)?shù)酱笠欢ń泳€后,重力難以提供充足的向心力,衛(wèi)星或是飛船就會(huì)在這個(gè)距離地球最近的軌道上做李欣運(yùn)動(dòng)。其次,在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng),最后在離橢圓軌道的遠(yuǎn)處時(shí)在實(shí)現(xiàn)變軌,使得其在另一個(gè)圓上做圓周運(yùn)動(dòng),這時(shí)衛(wèi)星運(yùn)行軌道的半徑大致是橢圓軌道的半軸長,如果衛(wèi)星的速度突然下降,那么衛(wèi)星就會(huì)做近心運(yùn)動(dòng),最后回到原來的軌道。比如說,在這道物理體重,就涉及了航天飛行器的邊柜問題。神舟十一號(hào)飛船在2016年順利返回地球。在這個(gè)過程中,飛船需要在Q點(diǎn),從圓軌道1進(jìn)入到軌道2,P是軌道2上的一點(diǎn)。這個(gè)問題就需要考驗(yàn)我們高中生對(duì)航天飛行器的變軌運(yùn)動(dòng)有一定的了解,在明確其原理的同時(shí),才能夠更好的理解這項(xiàng)問題。2.2人造地球衛(wèi)星運(yùn)行過程中參量問題的探討。這個(gè)問題,是考驗(yàn)高中生對(duì)于地球球心與人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道中心關(guān)系的理解。這個(gè)問題都是建立在以下原理上的。即同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌跡其實(shí)與赤道的平面相重疊的,同時(shí)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌跡是和地球的自傳方向、周期是同樣的。人造衛(wèi)星與地球的高度,是出于一個(gè)恒值的,同時(shí)它們?cè)诘厍虮砻媸沁M(jìn)行圓周性運(yùn)動(dòng),且半徑幾乎相同。比如說在這道題目中,“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)來自三個(gè)衛(wèi)星。他們分別是地球靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)、軌道衛(wèi)星、傾斜同步衛(wèi)星。當(dāng)?shù)厍虻撵o止軌道衛(wèi)星與中軌道都在圓軌道上運(yùn)行,那么距離地面的高度大約是地球半徑的3.3倍,由此得出的結(jié)論是(靜止軌道衛(wèi)星的周期大約是中軌道衛(wèi)星的2倍)這道題的關(guān)鍵點(diǎn)就是關(guān)于靜止軌道、中軌道、圓規(guī)到的相互作用。2.3衛(wèi)星繞著天體的密度以及質(zhì)量的問題。在這個(gè)問題的解決中,高中生應(yīng)當(dāng)注意天體問題的基本思路,即天體運(yùn)動(dòng)的向心力是由天體之間的引力吸引而來的。天體的質(zhì)量和密度可以從天體的重力加速度和天體的半徑關(guān)系中獲得,同時(shí)還可以看一下圍繞物體的衛(wèi)星周期和軌道的半徑。通過這些因素,就讓沒問能夠知曉引力等于中心力,同時(shí)還可以得到中心物體的質(zhì)量。此外在知道物體的半徑的基礎(chǔ)上,就能算出物體的平均密度;如果圍繞該物體的衛(wèi)星圍繞軌道運(yùn)行,其軌道半徑大致為天體的半徑。由此可見,圍繞天體的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期是已知的,中心物體的密度將得到解決。比如說在這個(gè)例題中,我們就可以使用這項(xiàng)知識(shí)。嫦娥三號(hào)探月成功,在返程的過程中還攜帶著相關(guān)的探測儀器。在這儀器中記錄了非常多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),比如說產(chǎn)額三號(hào)圍繞月球所桌的圓周運(yùn)動(dòng)的周期時(shí)間T,其運(yùn)動(dòng)軌道的相關(guān)半徑測試r,同時(shí)還有相關(guān)的萬有引力定值G,根據(jù)這些信息就能夠求得月球的密度。
3結(jié)語
三維編織技術(shù)在航空航天的應(yīng)用
三維編織技術(shù)從上世紀(jì)80年代起得到迅速發(fā)展,它采用三維整體編織方法,對(duì)高性能纖維進(jìn)行編織,使得纖維在層間相互交織,形成一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的預(yù)制體。由三維編織制備的預(yù)制體利用樹脂傳遞模塑工藝(RTM)或樹脂膜滲透工藝(RFI)進(jìn)行浸膠固化,制得的復(fù)合材料件不僅具備傳統(tǒng)復(fù)合材料所具有的高比強(qiáng)度、高比模量等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還克服了傳統(tǒng)復(fù)合材料層間強(qiáng)度低,抗剪切能力差的缺點(diǎn),且具有高的抵抗分層能力和耐沖擊性,為其應(yīng)用于主承力結(jié)構(gòu)件和多功能結(jié)構(gòu)件提供了廣闊的前景。編織預(yù)形件有良好的成形性和結(jié)構(gòu)的整體性,并且不需大量機(jī)械加工和連接,因此材料浪費(fèi)和加工過程中的搬運(yùn)都大量減少,顯著降低制造費(fèi)用。三維編織技術(shù)可以生產(chǎn)出形狀復(fù)雜的異型結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的整體化設(shè)計(jì),提高了結(jié)構(gòu)的整體性,減輕結(jié)構(gòu)重量和制造成本。預(yù)制體纖維在復(fù)合材料行業(yè)曲線linkindustryappraisementpointDOI:10.3969/j.issn.1001-8972.2019.21.005可替代度影響力可實(shí)現(xiàn)度行業(yè)關(guān)聯(lián)度真實(shí)度結(jié)構(gòu)件中呈多向分布,使得采用三維編織預(yù)制體的復(fù)合材料構(gòu)件在性能設(shè)計(jì)上更加靈活。
三維編織原理
三維編織技術(shù)是一種制造編織物纖維增強(qiáng)體的技術(shù)。紗線攜紗器將大量按相同方向排列的纖維線卷沿著預(yù)先設(shè)定的軌跡在平面上精確地移動(dòng),各纖維絲束之間互相交織構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu),最后打?qū)嵔豢椕嫘纬稍鰪?qiáng)的三維編織物預(yù)成型體。從編織方式區(qū)分,有三種常見的編織形式:二步編織法、四步編織法和多層聯(lián)鎖編織法。相應(yīng)的預(yù)成型體的微觀結(jié)構(gòu)如圖1所示。上述的編織法中,其中四步編織法發(fā)明最早,應(yīng)用最廣。二步編織法與其它另外兩種工藝相比,它需要的編織運(yùn)動(dòng)最少。在編織過程中,編織紗在攜紗器的攜帶作用下,將沿軸向排列的軸紗捆綁到一起,構(gòu)成一個(gè)空間整體。
三維編織復(fù)合材料的優(yōu)異性能
可滿足極端惡劣工作環(huán)境要求三維編織復(fù)合材料沿X、Y方向分布的纖維相互交織在一起,不存在層間界面,因此具有很高的抗撕裂性和抗剪性,同時(shí)也不存在層間剝離問題,能滿足極端惡劣的空間工作環(huán)境要求。力學(xué)性能優(yōu)異三維編織結(jié)構(gòu)在受外力作用時(shí),每根纖維幾乎均勻受載,力學(xué)性能得到充分的得到發(fā)揮。與織物鋪層復(fù)合材料相比,在纖維體積含量相等情況下,三維編織復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量提高約40%和13%之多,彎曲強(qiáng)度與彎曲模量也相應(yīng)提高了月28%和29%,表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能。損傷容限性能高三維復(fù)合材料中纖維束之間相互交錯(cuò)纏繞,纖維體中的沖擊裂紋通過纖維束之間界面時(shí)與纖維界面不平行,被纖維阻隔。三維復(fù)合材料的纖維與基體脫粘、基體裂紋、纖維破裂的過程都是漸進(jìn)的,裂紋擴(kuò)展比層壓板復(fù)合材料結(jié)構(gòu)耗散更多的能量,要使材料完全破壞的沖擊次數(shù)也會(huì)增加。由于三維編織復(fù)合材料具有高的抗損傷容限性,所以其可望做成空間站防屏蔽材料以抵御流星群、碎片的高速碰撞威脅。適合形狀復(fù)雜件的制造在編織過程中,三維編織單元立方體可改變其三維的比例,單元立方體可變形來適應(yīng)復(fù)雜形狀和尺寸構(gòu)件的變化。三維編織可利用單元立方體的變形在預(yù)制體上編織留孔,避免復(fù)合材料件的機(jī)械開孔帶來的孔邊力學(xué)性能下降,可按實(shí)際整體需要織造復(fù)雜形狀的零部件和一次完成組合件,實(shí)現(xiàn)異形整體編織。
三維編織在航空航天的應(yīng)用
航空航天醫(yī)學(xué)教育體系改革建議
【摘要】隨著我國航空兵部隊(duì)的轉(zhuǎn)型發(fā)展、作戰(zhàn)時(shí)域和空域的拓展以及武器裝備的更新和提升,目前的航空航天醫(yī)學(xué)教育體系和培養(yǎng)的人才已經(jīng)不能適應(yīng)和滿足航空兵部隊(duì)發(fā)展的需求。因此,必須大力推進(jìn)我國航空航天醫(yī)學(xué)教育體系和模式的改革,在總結(jié)我國航空航天醫(yī)學(xué)教育經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,借鑒和吸收俄羅斯和美國等軍事強(qiáng)國航空航天醫(yī)學(xué)教育的先進(jìn)理念和做法,建設(shè)適合我國國情、國防建設(shè)和航空兵部隊(duì)發(fā)展實(shí)際的中國特色航空航天醫(yī)學(xué)教育新模式和新體系,培養(yǎng)有使命擔(dān)當(dāng)、業(yè)務(wù)精良、素質(zhì)全面的高素質(zhì)航空航天醫(yī)學(xué)人才,為建設(shè)強(qiáng)大的人民空軍和強(qiáng)大的國防服務(wù)。
【關(guān)鍵詞】航空航天醫(yī)學(xué);醫(yī)學(xué)教育;教育體制;教學(xué)模塊
我國大規(guī)模連續(xù)的航空航天醫(yī)學(xué)教育開始于1960年第四軍醫(yī)大學(xué)航空醫(yī)學(xué)系創(chuàng)立之時(shí),經(jīng)過幾十年、幾代人的努力,以空軍軍醫(yī)大學(xué)航空航天醫(yī)學(xué)系為主體的我國航空航天醫(yī)學(xué)教育機(jī)構(gòu),已經(jīng)建立了一套行之有效、比較完備的航空航天醫(yī)學(xué)教育體系和模式,為我國航空兵部隊(duì)和民航系統(tǒng)培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的航空航天醫(yī)學(xué)人才[1]。隨著我國航空航天事業(yè)的飛速發(fā)展,特別是近十年的跨越式發(fā)展,新型高性能航空武器大量裝備部隊(duì),這對(duì)航空航天醫(yī)學(xué)保障提出了更高的要求。例如,新型高性能戰(zhàn)斗機(jī)、艦載機(jī)和武裝直升機(jī)的列裝,它們?cè)诟咴⒑I?、艦艇等新的作?zhàn)平臺(tái)和地域,面臨新的醫(yī)學(xué)問題的挑戰(zhàn);高性能戰(zhàn)機(jī)的高強(qiáng)度訓(xùn)練負(fù)荷、高認(rèn)知負(fù)荷和高心理應(yīng)激等特點(diǎn),也對(duì)飛行員的生理和心理狀態(tài)提出了更高的要求;我軍航空醫(yī)學(xué)保障手段不斷更新,新型保障裝備不斷裝備部隊(duì),對(duì)航空衛(wèi)生保障人員的理論水平和實(shí)踐技能也提出了新的要求。這些航衛(wèi)保障工作的新挑戰(zhàn)和新要求,在我國目前的教育體系中較少涉及。因此,現(xiàn)有的航空航天醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式和航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)課程體系已不能完全適應(yīng)航空航天醫(yī)學(xué)發(fā)展的需求。通過調(diào)研也發(fā)現(xiàn),我國航空航天醫(yī)學(xué)專業(yè)畢業(yè)學(xué)員暴露出崗位勝任能力不足、專業(yè)思想不牢固和創(chuàng)新能力不突出等問題,無法滿足航空兵部隊(duì)新裝備衛(wèi)勤保障任職要求。因此,必須大力推進(jìn)我國航空航天醫(yī)學(xué)教育體系和模式的改革,在總結(jié)我國航空航天醫(yī)學(xué)教育經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,借鑒和吸收俄羅斯和美國等軍事強(qiáng)國航空航天醫(yī)學(xué)教育的先進(jìn)理念和做法,建設(shè)適合我國國情、國防建設(shè)和航空兵部隊(duì)發(fā)展實(shí)際的中國特色航空航天醫(yī)學(xué)教育新模式和新體系,培養(yǎng)有使命擔(dān)當(dāng)、業(yè)務(wù)精良、素質(zhì)全面的高素質(zhì)航空航天醫(yī)學(xué)人才,為建設(shè)強(qiáng)大的人民空軍和強(qiáng)大的國防服務(wù)。
1革新我國航空航天醫(yī)學(xué)教育體制和制度
總結(jié)我國航空航天醫(yī)學(xué)教育的經(jīng)驗(yàn),吸收俄羅斯和美國等國家航空航天醫(yī)學(xué)教育體制的優(yōu)點(diǎn),建立中國特色的“院校教育、部隊(duì)實(shí)踐、任職教育”三位一體的航空航天醫(yī)學(xué)教育新體制[2-3]。開展航空航天醫(yī)學(xué)本科生教育,有助于學(xué)員系統(tǒng)、全面地掌握航空航天醫(yī)學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐技能[2]。本科學(xué)員畢業(yè)后分配到基層航空醫(yī)學(xué)崗位,從事航空醫(yī)學(xué)衛(wèi)勤保障工作和航空醫(yī)學(xué)實(shí)踐,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)我國航空衛(wèi)勤保障中存在的問題以及自身航空醫(yī)學(xué)知識(shí)和技能的短板和缺點(diǎn)。帶著這些問題、短板和缺點(diǎn)再返回院校接受研究生教育或任職教育,在再教育中解決這些問題,彌補(bǔ)自己的短板和缺點(diǎn),提升理論知識(shí)和實(shí)踐技能水平。同時(shí),完善航空軍醫(yī)崗位任職資格培訓(xùn)制度、分級(jí)訓(xùn)練和教育制度等,建立系統(tǒng)、全面、動(dòng)態(tài)的航空航天醫(yī)學(xué)教育制度。
2建設(shè)模塊化航空航天醫(yī)學(xué)課程新體系