航空航天范文10篇
時間:2024-02-04 21:02:21
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航空航天學科校企合作探討
摘要:航空航天技術是21世紀最活躍、發展最迅速,對人類社會生活最有影響的科學技術領域之一,航空航天學科的人才培養需要符合這一科學技術領域的應用要求。通過分析航空航天產業的特性,對比分析國內外經典校企合作培養模式,航空航天學科背景下校企合作的深度融合,注重學生創新意識和實踐能力的培養,提升學生的開拓創新精神和精益求精的工匠精神。
關鍵詞:校企合作;創新型;航空航天學科;工匠精神
進入新世紀,經濟全球化、技術及產業革命發展迅速,科學、技術、工程對國家安全和經濟競爭力起著至關重要的作用。面對全球科技革命與產業變革的重大機遇和挑戰,必須充分發揮人才的先導性作用,這最終歸結到創新型人才的培養?!吨泄仓醒雵鴦赵宏P于深化體制機制改革加快實施創新驅動發展戰略的若干意見》中指出,人才作為創新的第一資源;讓企業成為技術創新的主體力量[1]。教育部出臺《關于實施高等學校創新能力提升計劃的意見》的文件,提出大力推進高校、科研院所、企業、政府以及國外科研機構之間的深度合作,提升高校、學科、科研三位一體的創新能力[2]。校企合作作為產學研的重要形式之一,已被中央定位到國家堅持走自主創新的戰略高度[3]。校企合作培養模式有大學-學生-企業三個共同主體,大學主體從學術型、應用型和職業類院校等上均有較多的研究和實踐,總結出了多種合作模式[4]。企業主體千差萬別,校企合作模式也呈現出針對產業類型不同的特異性,本文從航空航天產業特性出發,借鑒國內外的校企合作模式對航空航天學科背景下的校企合作創新型培養模式進行探討。
1航空航天技術及學科特性
航空航天技術是21世紀最活躍、發展最迅速、對人類社會生活最有影響的科學技術領域之一,航空航天產業顯示了國家科技水平,更體現了國家整體綜合實力。1.1航空航天工業的高速發展特性航空科學技術飛速發展,1903年美國萊特兄弟設計制造的飛機進行了成功的飛行,實現了人類歷史上第一次動力飛行,20世紀80年代后,飛機的最大音速超過3倍音速,短短幾十年實現跨洲際和數倍超音速的飛行,飛機已成了國民經濟和人民生活不可缺少的交通工具。飛行器不僅僅指飛機,其概念已發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、無人機、導彈、氣球等,航天飛行器包括人造衛星、火箭、航天飛機、空間站等。我國的航天事業發展迅猛,從1999年發射第一艘“神州一號”無人實驗飛船到計劃于2016年第三季度發射“神州十一號”飛船與“天宮二號”對接,已躋身國際一流行列。1.2航空航天領域高度的技術創新性航空航天技術是衡量國家高技術水平的重要標志,是科學技術的飛躍進步,集中了科學技術的眾多新成就,如飛機的動力系統經歷了活塞式發動機、燃氣渦輪發動機、渦輪噴氣發動機到渦扇發動機,使飛行速度提升到突破音障,再到數倍超音速的飛行。航空航天領域作為高科技含量和知識密集型產業提速了國家創新發展,其作用已超出科學技術領域,為交通運輸、導航、氣象、通訊等工農林業不斷提供先進裝備和技術,為國民經濟各部門帶來了直接或間接的經濟效益和社會效益,對政治、經濟、軍事以至人類社會生活都產生了廣泛而深遠的影響。1.3航空航天是工程性極強的行業,具有高度的集成性航空航天行業是發展最快的新興工業,集合了許多高新技術如材料科學、信號系統、自動控制、探測制導、流體力學、計算機科學與編程等,是一個極其龐大而綜合的系統工程。航空航天工業是典型的知識和技術密集型高技術領域,是現代高新技術的綜合集成。1.4航空航天飛行器的高可靠性標準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、高應力、強腐蝕等極端條件下工作,在航空航天領域的飛行器都必須嚴格控制,航空航天產品要求良好的耐高低溫性能、抗老化和耐腐蝕性能、強的斷裂韌性和抗疲勞性能,產品零、部件種類繁多,結構、形狀及配合關系復雜,裝配精度要求很高[5]。這就對飛行器設計、結構材料、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目的啟動和實施,作為我國中長期科技戰略規劃的重要方向之一的航空航天領域,迫切需要專業基礎扎實、富于創新精神和實踐能力強的高質量飛行器制造專業人才[6]。
2經典校企合作培養模式對比分析
本科臨床醫學航空航天論文
1研究對象和方法
1.1研究對象
目前全軍只有一所軍醫大學有航空航天醫學這個專業,培養本科生,每屆培養100多人,其中有30人到北京空軍總院實習,其他的人留在其附屬醫院實習。航空航天學員大五開始實習,一共實習45周,其中外科16周,內科13周,???6周。實習的環境有病案討論、專題講座、臨床技能培訓等等。
1.2研究方法
一、二級指標參照《軍隊院校教學評價方法》(2010版)及總參、總政《軍隊院校人才培養目標模型》的具體指標體系,從教學設計、教學條件、過程管理和質量效果四方面形成空醫專業本科臨床教學質量監控指標體系的一、二級指標。通過資料收集、專家座談、個案分析(第四軍醫大學)等方法,總結空醫專業本科臨床教學體系的構成特征;對照《軍隊院校教學評價指標體系》、《軍隊院校人才培養目標模型》的具體指標,構成空醫專業特色的評價指標,形成28個三級指標。因此,為了評價該軍醫大學航空航天醫學臨床教學質量監控水平,設計具體的評價方法為:評價結論分為優秀、良好、合格、不合格四種,其評價結果由28個三級評價點組成,每個評價點可以被評為A、B、C、D四個等級(其標準見細則,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),最終評價結果標準分為:優秀: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。最后使用指標模型,應用于某軍醫大學的航空航天醫學臨床教學質量監控評價中。
1.3數據收集
航空航天錦標賽開展現狀分析
1研究目的
現代航空已成為中國國防和國民經濟的主要組成因素,隨著國民經濟的提高,航空模型運動在航空航天發展中占有越來越重要的地位。國產大飛機C919在2017年5月5日首飛成功,承載幾代人的航天夢,使夢想成為現實。參與C919研制的有200多家企業、36所高校、數10萬產業人員,可見參與范圍之廣,參與人數之多。2017年7月驕陽似火,全運會賽場上燃起航模人的熊熊熱情。闊別24載,航空模型項目自第八屆全運會停辦后,以群眾體育項目的形式重回第十三屆全運會賽場,這是一次翱翔藍天的夢想回歸??蒲蓄惾珖娇漳P瓦\動錦標賽是通過參賽選手自行制作航空航天模型進行縮比驗證飛行,檢驗創新作品的可行性、可靠性和實用性,對拓展大學生及科研所相關人員的設計制作和創新意識具有很大的促進作用。
2研究對象與方法
2.1研究對象。對科研類全國航空航天模型錦標賽開展現狀進行研究。2.2研究方法。2.2.1文獻資料法。通過查閱書籍、報刊、網絡關于航模型運動有關方面的文獻資料進行整理、比較、歸納與總結。2.2.2調查法。對中國航空運動學會航空航天模型委員會、高校分管航空模型運動的領導或指導教師就該高校開展航模運動的場地器材、經費、組織形式等進行電話或郵件訪談了解航空模型運動開展情況。2.2.3邏輯推理法。通過搜索文獻資料,依據前人對航空模型運動的研究,結合科研類全國航模運動近10年開展的實際情況,進行推理、歸納與總結。
3結果與分析
隨著中國經濟的快速發展,人們對個性時尚的航空模型運動這項科技體育運動項目需求增加,使得航空模型運動得到蓬勃發展。航空模型運動是室內設計、制作及戶外放飛運動相結合的活動。航空模型的制作本身就有較大的體能消耗,加上野外對模型飛機的操縱、放飛及回收等一系列動作,更有效增強了參與者的靈敏、耐力、臂力、腹部和腿部的力量及熱量的消耗。為了促進航空模型運動更有力地發展,2004年由國家體育總局、教育部和科技部聯合主辦了“科研類全國航空模型運動錦標賽”。科研類全國航空模型運動離不開高科技的成果,更能開闊大學生的科技創新意識和動手實踐能力。3.1科研類全國航空航天模型錦標賽的競賽分析。科研類全國航空航天模型錦標賽,與美國世界大學生航空設計大賽、歐洲大學生載重飛機設計大賽,合稱為世界高校科研類飛行器設計賽三大賽事。隨著科研類全國航空航天模型錦標賽賽事的逐漸壯大,這項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,主要為大學生科技創新教育、競技與娛樂的模型運動,旨在提高大學生綜合素質,挖掘、開發科研院所和大學生有關人員的技術創新能力。該賽事由三部分組成:(1)創新作品縮比驗證;(2)結合國家相關重點課題創新評比;(3)各參賽單位學習交流。表1顯示,2008年參加科研類全國航空模型錦標賽的有20所,2016年達到100所高校,參賽人員從300余名增加到2100余名。從舉辦地點進行分析,主要集中在中東地區:主要是該區域高校開展航空航天專業較多,航空模型運動普及較廣。從參與高校數量和人數來看,參與高校增加了5倍,參與人數增加了7倍。自2004年該賽事開始啟辦至今已連續舉辦13屆,賽事規模逐漸壯大,使更多的高校及相關的科研所都踴躍參與進來,進一步增強了對科技理念的提升。3.2高校航空模型開展活動的分析。調查顯示,我國航空類專業院校有北京航空航天大學、南京航空航天大學、西北工業大學、南昌航空航天、沈陽航空航天5所大學,另有30余所大學有相關的專業或學院。非航空類高校航空模型運動運用最多的就是校運會的開閉幕式,該校航空專業學生或航模協會學生放飛自己親自設計的航模在田徑場上空馳騁與翻轉時非??簥^與振奮人心。被譽為“非航空類院校的標桿”的河北科技大學,自2008年底開始開展航模活動,其組織形式是以航模協會的形式進行組織與發展。該校在全國賽事中從被質疑到逐漸被認可,見證該校航?;顒訌陌l展到壯大的歷程。河北科技大學航模運動的蓬勃發展離不開校領導的重視與省航模協會的指導、校航模協會會員多學科交叉起到的互補作用、指導教師的專業及辛勤付出和學生的勤奮好學及思想碰創。河北科技大學場地器材比其他非航空類院校相對完善:新校區廣闊的場地供航模試飛,具有對航模愛好者全天候開放設備齊全固定的實驗室,為航模愛好者提供了有利的科技創新場所,有新的想法、好創意隨時可實驗與操作。特別是非航空類院校開展航空模型運動的經費主要來源于該校的科技創新專項基金,由于經費的限制對航空模型的研發受到一定的制約。
大學醫學航空航天論文
1努力提高“轉變思路”能力,確保提高教學質量
多年的教學實踐表明,專業課教學任務不同于基礎課程的教學模式,常常面臨講授過于簡單、學員興趣較低,講授過于深入、學員難以吸收的問題[2]。這就要求教學組全體教員科學備課、精準指導,努力提高教學“效益”,實現教學水平的提高。
1.1集中優勢,補弱固強
在教學過程中,每學年開學前,教研室主任和教學組長,根據教學對象的不同,集中優勢教學資源、匯聚精干力量,選定任課教員。并安排年輕教員試講,全體教學組對年輕教員的試講提意見、挑“毛病”,確保教學水平。在課程教學過程中,要善于找準理論與實際的結合點,理論課上以案例分析為主線講解內容;實習課上以理論回顧為主線體驗實踐,并適時調整實習課的教學內容及其與理論課的銜接過程,確保教學工作的正確性和科學性。
1.2全面學習,強化自身
自身素質的提高應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學知識的非現役教員、帶教實習課的研究生,進教研室當年不參加大課和小課教學,只作為輔講教員隨堂跟聽每一位教員的授課。同時要求不僅學習本專業相關的專業知識,還要系統學習航空航天醫學專業的各門課程。對于有教學經驗的教員,在平時的授課中要充分準備,并在教案中體現教員本人對本次教學內容最新進展的掌握情況,在提高教員專業水平的同時,確保提高教學質量。
力學對航空航天發展的作用
摘要:航空航天事業是一個國家國力強盛的重要標志,在我們國家也是這樣,航空航天事業一直都是我們國家所關注的重點,同時對于這方面的發展我們國家投入了大量的人力、物力、和財力,近些年來隨著相關航空航天工作人員的不斷努力,我國的航空航天事業取得了歷史性的進展。對于航空航天事業的發展來說,力學是必不可缺的一部分,在航空航天領域的各個環境都有著非常重要的應用,是航空航天事業發展的重要基礎。本文從實際出發,結合近些年來我國航空航天中力學的具體作用進行了深入的探究與分析,希望能給我國的航空航天事業的發展提供一些幫助。
關鍵詞:力學;航空航天;發展前景;具體作用
力學是物理學中重要的課程之一,對于人們科技的發展提供了很多重要的理論,對于航空航天事業的發展來說也是一樣,在這方面力學是發展的基礎,它們之間相互幫助共同發展,力學的發展可以促進航空航天事業的不斷進步,而航空航天事業的不斷發展可以對力學理論進行不斷的完善。二者在不斷探索的過程中,發現問題然后解決問題,最終二者都得到了發展。
1力學在航空航天事業中的發展前景
1.1力學是航空航天事業的技術支撐。力學在物理學課與科學技術領域的發展過程中都發揮了難以替代的作用,是能源領域、材料學領域、以及航空航天事業領域的重要基礎學科。值得注意的是力學在航空航天事業發展中的地位更是難以表達的,可以說沒有力學理論的不斷發展,就沒有當今的航空航天事業,力學理論的不斷發展和完善,促進了航空航天事業的不斷發展與進步,對航空航天的事業發展有著非常重要的意義。同樣的在促進航空航天事業不斷發展的同時,力學也能在這樣的過程中,發現問題,解決問題,發現自身理論的不足之處然后進行完善,這也是對力學理論的促進與發展。在航空航天事業整體的發展規劃中,得到了力學分支理論的大力支持,總體的來說對力學的分支進行分類主要包括一下幾個部分:材料力學、空氣動力學、結構力學、振動力學、氣動動力學、損傷力學、復合材料力學等等。在航空航天事業的不斷發展過程中,也促進了力學幾門分支學科的產生,這樣是對力學的不斷完善,讓其更好的為人們事業的發展提供幫助。1.2力學與航天航空技術之間相互促進相互發展。力學的不斷發展離不開航空航天技術在不斷發展過程中,對問題的研究與分析。在實踐中發現問題然后解決問題能夠最快的對理論成果進行完善和改進。對于航空航天的技術發展來說是一個非常復雜的過程,涵蓋了目前已知的工程類別,目前所有力學理論成果在這門技術的發展過程中都可以得到驗證和應用。隨著航空航天技術的不斷發展,力學的理論成果必然會進行不斷的完善,然后為航空航天的事業發展提供更多的科學研究領域。
2空氣動力學對航空航天事業發展前景的影響
航空航天制造業競爭力研究
1中國航空航天制造業國際競爭力影響因素
1.1政府政策影響航空航天制造業國際競爭力“十二五”期間,中國航空航天制造業被列入國家戰略新興產業。其中,飛機制造業在軍用領域、民用領域均具有廣闊的發展前景。2013年5月工信部《民用航空工業中長期發展規劃》(2013-2020年),提出到2020年,國產干線飛機國內新增產量市場占有率達到5%以上,民用飛機產業年營業收入達到1000億元。目前,中國成為世界上第3個掌握載人航天技術、第5個自主研制和發射人造地球衛星的國家,在世界航空航天制造業領域競爭力增強。1.2國際化水平影響航空航天制造業國際競爭力如表1所示,在航空航天制造業,外商投資企業的個數約是國有企業單位個數的1/3,其從業人員是國有企業的1/13,但是利潤總額卻達到了國有企業的51%。由此可見,外商企業相比于國有企業,其勞動生產率更高,國際競爭優勢更加明顯。外商投資企業引進西方先進科學技術和豐富管理經驗的優勢明顯,促進了中國航空航天制造業產業結構的優化升級,提高了中國航空航天制造業國際競爭力優勢。1.3技術創新能力影響航空航天制造業國際競爭力1.3.1重組飛機制造企業與空間技術研究中心航空航天制造業是中國現在以及未來若干年保持快速增長的產業之一,伴隨著中國大型飛機計劃、空間工程計劃的啟動,有實力的大型集團產業優勢明顯凸現,并共同重組了一批具有強大競爭力的飛機制造企業與空間技術研究中心。1.3.2有效發明專利數如表2所示,在2000年,中國航空航天制造業有效發明專利數量為139件,其中飛機制造及修理有效發明專利數為102件,航天器制造業有效發明專利數量為37件;至2015年,中國航空航天制造業有效發明專利數量為5339件,其中飛機制造及修理有效發明專利數量為3450件,航天器制造有效發明專利件數為1111。與2000年相比,2015年中國航空航天制造業有效發明專利數增長約40倍,中國航空航天制造業自主創新能力在快速提升。1.3.3研究與開發活動強度如表3所示,2015年航空航天器及設備制造行業中有研究與開發活動的企業為112個,從事研究與開發的人員數為50533人,研究與開發人員折合全時當量為42113每人每年,國家對航空航天制造業研究與開發重視程度有所提升。
2中國航空航天制造業優劣勢分析
2.1中國航空航天制造業優勢2.1.1獲政府大力支持由于航空航天制造業在國民經濟中地位具有特殊性,從開始發展就受到了國家的高度關注。國家《十五年規劃綱要》強調了中國航空航天制造業必須重點攻克航天制造業與飛機制造技術,這為中國航空航天制造業的發展提供了環境和制度的支持。由于政府政策的支持,航空航天制造業上市公司在數量上逐漸增多,并借助政策的優勢,提升研發實力、技術實力與市場影響力。由于航空航天制造業上市公司與世界上其他國家陸續簽訂了衛星運用及開發等高技術方面的合同,并向其他國家先后出口運載火箭、發動機等相關系列的產品,標志著中國航空航天制造業技術和相關系列產品生產全面走向國際化。2.1.2市場占有率高中國航空航天制造業上市公司在激烈的國際市場競爭中具有優勢,主要體現在技術含量高、售后服務到位、產品性能好以及良好的品牌效應。例如航天晨光的汽車類專用系列產品市場銷售占全國專用汽車系列類產品的10%,其中飛機、加油車等產品系列名列同行業第一,競爭優勢明顯;西飛國際的客機性能處于世界先進水平行列,同類產品與其他國家相比,具有價格低廉、質量兼優的競爭優勢;成發科技的產品,是中國同行業中產品種類生產最齊全的廠家,也是承接國內外航空航天技術產品最多的生產廠家,從而成為國家出口創匯最大的企業見表4。2.1.3帶動相關產業發展航空航天技術是制造業中一項綜合性很強的高技術產業,匯集了科學技術許多最新成果。航空航天技術的創新發展,帶動了相關系列科學技術的增長與進步,同時促進了相關產業的創新與發展。其中包括地球科學、生命科學、信息技術科學、天文學以及生物技術、信息技術、能源技術、新材料新工藝等發展與研究,同時各種衛星應用技術、空間制造與加工技術、空間生物工程技術、空間能源技術的進步,加強了人類認識自然和改造自然的能力,促進了生產力的發展。2.1.4提高人民生活質量航空航天技術的直接應用為人類社會可持續發展2017開辟了廣闊的道路:①航空航天技術的進步使得衛星氣象觀測能夠獲得全球范圍內晝夜連續的氣象資料,觀測值更加精確,為氣象預報人員和社會大眾提供了氣候和氣象信息,有效避免了傳統手段觀測出現的弊端,因此現代氣象學研究進入到新的高技術階段:以全球大氣作為研究對象,以氣象衛星為主要觀測工具。②航空航天研發技術的進步,導致衛星遙感技術應用于地球資源勘測檢驗,為大面積普查提供了便捷、有效的新手段;地球資源勘探技術已被廣泛應用于海洋與水利資源調查、農作物產量的估計與病蟲害預報、環境監測治理、森林與土壤資源調查、洪澇災害監測、森林火災監測、地圖測繪研究、地殼活動監視、礦產石油資源普查、城市規劃設計、地質分析研究與地震災害預報等。③航空航天技術的進步,促使衛星導航定位技術可以為地面的人員、車輛、海面艦船、空中飛行器、飛機以及宇宙飛船和天上衛星等目標提供全天候、全天時、連續、實時的測速信息和高精度定位.④航空航天技術的直接應用,全面改善了人類的生活環境,提高了人類生活的質量。衛星通信技術為現代社會提供了電報、傳真、電子郵件、電話、救援、移動通信、電視轉播、數據收集、數據運輸、遠程醫療服務等上百種服務,對人類的生活方式產生了重大影響。2.2中國航空航天制造業的劣勢2.2.1國家科研經費投入不足隨著社會的發展進步,國家對高新技術產業的重視程度不斷提高,對航空航天制造業投入的科研經費也隨之增加。但是與美國、日本等發達國家相比,中國航空航天制造業科研經費投入占工業總產值比重仍然偏低,有較大的差距。2005年中國研究與開發經費占工業總產值比例為4.36%,而同時期美國為12.49%,瑞典則為15.5%;2015年,中國該項占比有所上升,為0115.4%,但同時期的美國為30.82%,瑞典34.9%,見表5。2.2.2行業布局分散由于航空航天產業具有一定的特殊性,世界上很多國家和地區在開始發展該產業的時候,就考慮到產業構造和布局,都相對比較集中,并且利用產業集群的方式,使得企業之間相互合作成為可能,從而有利于資本的外溢,由此帶動航空航天相關產業發展。例如,美國航空航天產業分布比較集中,都在加利福利亞州、德克薩斯州等,在航空航天行業有起色的同時,帶動了電子、鋼鐵、新材料、機械等眾多行業發展,形成較長的產業鏈,使航空航天制造業產品附加值有所增加,促進當地經濟發展。中國航空航天產業已經初步形成了一些產業集散群,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,沒有促進產業鏈的形成。如表6所示,在東部地區和西部地區,從事R&D活動的中國航空航天制造業企業個數較多,分別為86個和70個,R&D人員分別為19108人和20590人;而中部地區和東北地區有研究與開發活動的企業較少,相比東部和西部地區,R&D人員數量、R&D活動企業個數都相差很大,并且這些地區的航空航天產業存在很大程度的重復,企業之間缺乏相互合作,對資源的利用沒有形成規?;a業集群效應不明顯。2.2.3技術創新動力與能力不足中國航空航天制造業在載人航天技術、捆綁火箭技術、靜止軌道衛星發射測控技術、火箭發射技術等領域已經具有國際先進水平,但是從整體上看,中國航空航天制造業的創新動力與能力不足,部分技術不能滿足社會經濟發展需求,與先進國家亦難以進行同行競爭。目前國內航空航天制造業,大部分仍是承接國外大型公司的外包業務,這些領域所運用技術水平低,沒有掌握獨立自主研制、生產大型飛機的能力。2015年中國航空航天制造業的專利申請量為6279件,占整個高新技術產業的4%,這數字嚴重低于其他高新技術行業,而且專利申請量中以實用新型專利為主,發明專利所占比重過小。據統計,2008-2014年間,世界各國和各個地區,航空航天制造業專利申請量為33309項,其中歐盟為10967項,占比33%;美國申請專利的數量為8544項,占比26%;日本申請專利的數量為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量更少。由此可見,中國航空航天制造業的自主創新能力還落后于歐盟、美國等航空航天領域的制造強國,在航空航天制造業創新動力與創新能力需要不斷提升(圖1)。圖1世界航空航天專利地區、國家分布數據來源:科技部《2016中國高技術統計年鑒》,中國統計出版社,20172.2.4技術人才缺乏航空航天事業的發展,需要高端專業技術人員的支持,目前中國航空航天技術人才缺乏。2011年中國從事航空航天器制造業的高技術產業研究人員數量為32329人,2015上升到45832人。雖然從事航空航天器制造業的高技術產業研究人員增長了,但是相比其他產業的人員增加之仍有很大的差距。專業人才的缺失,使得研制團隊人員非常緊張,無法高質量、有效率的完成大量的設計任務;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國際競爭力提升對策
3.1保障科研經費投入充足國家保障航空航天技術研究經費投入充足,并鼓勵創建多元化、多層次的投資體系。鼓勵社會組織與團體,在國家政策指導下,對航空航天制造業技術研發給予資金、人才的支持,共同促進中國航空航天制造業的自主創新能力的提高。3.2制定長遠戰略發展規劃,推動航空航天制造業產業化進程(1)國家對航空航天產業的發展要有長期穩定的政策,統籌規劃發展。自主研制飛機從設計到成品的制造需要7~10年的時間,在設計研制之前還需要幾年時間對基礎理論和關鍵技術進行研究。因而飛機的研制到投入使用花費的年限在10~12年左右。因此,國家對航空航天產業發展需制定長遠戰略發展規劃。(2)對航空航天產業進行規?;诸?,創建若干航空航天產業的發展基地,形成航空航天產業的規模集群效應。積極構建航空航天產業鏈,實現資源利用的最大化,推動航空航天制造業產業化進程。3.3推進技術創新體系建設,重視基礎設施建設中國航空航天工業應學習國際一流大型航空航天企業的經驗,建立以企業和科研院所為主體、產業和學術研相結合的先進的技術創新體系。實施重大科技創新工程,聚集優勢力量,通過技術和資本的集成,來實現航空航天技術的重點跨越。國家應加強航空航天產品的研制、生產、實驗等基礎設施建設,促進航空航天工業信息化和標準化發展。3.4完善人才培養計劃,實施重大科技工程項目實習機制伴隨著載人航天技術進步和太空空間試驗站建立,國家應該更加注重空間技術教育,培養航空航天人才。完善人才培養計劃,在保證對航空航天學院進行基礎理論培養的同時,根據學員的發展特點和個體差異進行因材施教,重點強調實踐教育的環節。實施重大科技工程項目實習機制,培養航空航天學員的理論運用能力、技術解決實際問題的能力。
力學對航空航天的作用
1力學在航空航天的發展前景
1.1航空航天事業的支撐技術———力學。力學是航空航天與材料科學和能源科學的三大基礎學科之一,在航空航天領域具有不可替代的重要地位。航空航天的發展對力學的發展有著十分重要的意義。同樣,力學的發展也推動了航空航天事業的發展。航空航天的整體規劃得到了大量的力學分支的支持,可以從最基礎的部分進行分類,包括空氣動力學;結構力學和材料力學;復合材料力學;材料的疲勞性能;振動力學;損傷力學和斷裂力學;氣動動力學;非定??諝鈩恿W;氣動彈性力學以及粘彈性力學,除了進行了細分,還開發了許多與力學相關的技術,如有限元技術。1.2力學與航天航空技術的相互促進。力學發展的動力是航空航天技術的跨學科、多學科集成。航天工業的研發和生產包含了所有已知的工程類別。伴隨著許多學科融合,力學的進步必然會與更多的學科交流,這也許會將帶來問題的變得更加復雜,但同時也將豐富力學的研究領域。
2電流體力學對航天航空事業的影響
MOD技術在航天航空事業中的廣泛使用。MHD技術的用途之一,是有關等離子體工程學方面的書中早先說明的MHD加速器。其原理極其簡單,電流i被從管道外強制流入管道內的磁場m,利用洛倫茲力來使氣流加速。作為模擬再次進入大氣層時的高焓高超聲速流的裝置,一般都采用電弧加熱型或感應耦合加熱型等離子體風洞。在這些風洞中,用氣動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一步使氣流的速度和熱焓上升。由此看來,MHD加速器對于航天事業未來的飛速提升打下了深厚的基礎,為航空技術的騰飛提供了良好的契機,為航空動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,前往更加遙遠的星球甚至星系提供了新的設想,我們由此不難看出,MHD加速器在航天領域的廣泛應用可以加速推動人類航天夢的實現,而支持MHD技術的電磁流體力學更是對航天技術的發展做出了巨大的貢獻。
3空氣動力學對航天航空事業的影響
3.1空氣動力學簡介。我首先說的是空氣,空氣是人類的生命,總是聯系在一起,沒有空氣,很多人在地球不能生存,而對于空氣動力學的科學研究,人們也不太了解??諝鈩恿W是許多科學領域的一個分支。這是因為它的應用才推動了航天器的發展。二十世紀初,飛機研制成功,空氣動力學逐漸受到重視。許多問題已經找到并一一解決了。人們開始研究飛機周圍的力的狀況和飛機周圍的氣流,這極大地促進了流體力學的發展。二十世紀初,JukovesKi、Punun和Prand等研究人員開創了最早的機翼理論,解釋了機翼是如何被提升的,以及飛機是如何升空的。通過翼型理論,當時的人們對無粘流體這一理論有了全新的認識,認為它對工程設計有很大的指導作用。3.2空氣動力學方面的成就。隨著技術的進步,人類能夠發展比空氣重的飛行器。從40年代中期到50年代,可壓縮空氣動力學得到了很大發展。同時,人們發現了跨音速區域定律,最終實現了“聲屏障”的突破,實現了超音速飛行。蘇聯和美國研制的噴氣式飛機,如美國的F86、蘇聯的MIG-15等。50年代以后,我們研究了超音速問題。第二代更先進的飛機已經研制出來,例如美國飛機F4、蘇聯的MIG21、法國魅影3等。
航空航天發展及常見問題
我國高考命題,歷來是根據實時、熱事居多,其在考驗學生基礎知識的理解同時,還在考驗著學生是否關注國家大事。而近幾年中國航天事業的蓬勃發展,就給高考中的命題提供了大量的可使用材料。這在考驗學生綜合性物理知識的同時,也在激發我們學生自身對航天航空的興趣,這對于國家航天航空事業今后發展有著非常重要的意義。
1我國航空航天事業的發展過程
在上世紀七十年代,我國經過多年的思索與實踐終于造就了第一課人造衛星“東方紅”號,這對于我國航天航空發展有著里程碑的意義,實現了歷史革命性的發展。時至而是以實際,航天英雄楊利偉打在的神舟五號進入了太空,這個事情也象征著中國載人航天技術的重點突破。在這之后,費俊龍、聶海勝也乘坐這神舟六號也相繼進入太空,這也標志著中國航天航空技術已經進入了世界一線層次。在之后的幾年力,我國也相繼發射了不同種類的不同工作性質的飛船,這給我國航天航空的視野發展積累了寶貴的實踐經驗。
2高中習題中較為常見的航空航天問題
隨著航空航天事業的發展,高中生的習題練習上也出現了不少相關的習題。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、人造地球衛星運動的參量問題、衛星所繞著天體的質量與密度問題。這些問題通常都會與我國當前航空航天的事情有著較為緊密的聯系。2.1航天飛行器的變軌問題。這個問題是結合是飛船在地面發射之后,進入地球最近的軌道做圓周運動,通過運動的加速,當到大一定接線后,重力難以提供充足的向心力,衛星或是飛船就會在這個距離地球最近的軌道上做李欣運動。其次,在橢圓軌道上運動,最后在離橢圓軌道的遠處時在實現變軌,使得其在另一個圓上做圓周運動,這時衛星運行軌道的半徑大致是橢圓軌道的半軸長,如果衛星的速度突然下降,那么衛星就會做近心運動,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。神舟十一號飛船在2016年順利返回地球。在這個過程中,飛船需要在Q點,從圓軌道1進入到軌道2,P是軌道2上的一點。這個問題就需要考驗我們高中生對航天飛行器的變軌運動有一定的了解,在明確其原理的同時,才能夠更好的理解這項問題。2.2人造地球衛星運行過程中參量問題的探討。這個問題,是考驗高中生對于地球球心與人造衛星運動軌道中心關系的理解。這個問題都是建立在以下原理上的。即同步衛星的運動軌跡其實與赤道的平面相重疊的,同時衛星的運動軌跡是和地球的自傳方向、周期是同樣的。人造衛星與地球的高度,是出于一個恒值的,同時它們在地球表面是進行圓周性運動,且半徑幾乎相同。比如說在這道題目中,“北斗”衛星導航定位系統來自三個衛星。他們分別是地球靜止軌道衛星(同步衛星)、軌道衛星、傾斜同步衛星。當地球的靜止軌道衛星與中軌道都在圓軌道上運行,那么距離地面的高度大約是地球半徑的3.3倍,由此得出的結論是(靜止軌道衛星的周期大約是中軌道衛星的2倍)這道題的關鍵點就是關于靜止軌道、中軌道、圓規到的相互作用。2.3衛星繞著天體的密度以及質量的問題。在這個問題的解決中,高中生應當注意天體問題的基本思路,即天體運動的向心力是由天體之間的引力吸引而來的。天體的質量和密度可以從天體的重力加速度和天體的半徑關系中獲得,同時還可以看一下圍繞物體的衛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,同時還可以得到中心物體的質量。此外在知道物體的半徑的基礎上,就能算出物體的平均密度;如果圍繞該物體的衛星圍繞軌道運行,其軌道半徑大致為天體的半徑。由此可見,圍繞天體的衛星運動周期是已知的,中心物體的密度將得到解決。比如說在這個例題中,我們就可以使用這項知識。嫦娥三號探月成功,在返程的過程中還攜帶著相關的探測儀器。在這儀器中記錄了非常多的實驗數據,比如說產額三號圍繞月球所桌的圓周運動的周期時間T,其運動軌道的相關半徑測試r,同時還有相關的萬有引力定值G,根據這些信息就能夠求得月球的密度。
3結語
三維編織技術在航空航天的應用
三維編織技術從上世紀80年代起得到迅速發展,它采用三維整體編織方法,對高性能纖維進行編織,使得纖維在層間相互交織,形成一個網狀結構的預制體。由三維編織制備的預制體利用樹脂傳遞模塑工藝(RTM)或樹脂膜滲透工藝(RFI)進行浸膠固化,制得的復合材料件不僅具備傳統復合材料所具有的高比強度、高比模量等優點,同時還克服了傳統復合材料層間強度低,抗剪切能力差的缺點,且具有高的抵抗分層能力和耐沖擊性,為其應用于主承力結構件和多功能結構件提供了廣闊的前景。編織預形件有良好的成形性和結構的整體性,并且不需大量機械加工和連接,因此材料浪費和加工過程中的搬運都大量減少,顯著降低制造費用。三維編織技術可以生產出形狀復雜的異型結構,實現結構的整體化設計,提高了結構的整體性,減輕結構重量和制造成本。預制體纖維在復合材料行業曲線linkindustryappraisementpointDOI:10.3969/j.issn.1001-8972.2019.21.005可替代度影響力可實現度行業關聯度真實度結構件中呈多向分布,使得采用三維編織預制體的復合材料構件在性能設計上更加靈活。
三維編織原理
三維編織技術是一種制造編織物纖維增強體的技術。紗線攜紗器將大量按相同方向排列的纖維線卷沿著預先設定的軌跡在平面上精確地移動,各纖維絲束之間互相交織構成網絡狀結構,最后打實交織面形成增強的三維編織物預成型體。從編織方式區分,有三種常見的編織形式:二步編織法、四步編織法和多層聯鎖編織法。相應的預成型體的微觀結構如圖1所示。上述的編織法中,其中四步編織法發明最早,應用最廣。二步編織法與其它另外兩種工藝相比,它需要的編織運動最少。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,構成一個空間整體。
三維編織復合材料的優異性能
可滿足極端惡劣工作環境要求三維編織復合材料沿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,同時也不存在層間剝離問題,能滿足極端惡劣的空間工作環境要求。力學性能優異三維編織結構在受外力作用時,每根纖維幾乎均勻受載,力學性能得到充分的得到發揮。與織物鋪層復合材料相比,在纖維體積含量相等情況下,三維編織復合材料結構的拉伸強度和拉伸模量提高約40%和13%之多,彎曲強度與彎曲模量也相應提高了月28%和29%,表現出優異的力學性能。損傷容限性能高三維復合材料中纖維束之間相互交錯纏繞,纖維體中的沖擊裂紋通過纖維束之間界面時與纖維界面不平行,被纖維阻隔。三維復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的,裂紋擴展比層壓板復合材料結構耗散更多的能量,要使材料完全破壞的沖擊次數也會增加。由于三維編織復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復雜形狀和尺寸構件的變化。三維編織可利用單元立方體的變形在預制體上編織留孔,避免復合材料件的機械開孔帶來的孔邊力學性能下降,可按實際整體需要織造復雜形狀的零部件和一次完成組合件,實現異形整體編織。
三維編織在航空航天的應用
航空航天醫學教育體系改革建議
【摘要】隨著我國航空兵部隊的轉型發展、作戰時域和空域的拓展以及武器裝備的更新和提升,目前的航空航天醫學教育體系和培養的人才已經不能適應和滿足航空兵部隊發展的需求。因此,必須大力推進我國航空航天醫學教育體系和模式的改革,在總結我國航空航天醫學教育經驗的基礎上,借鑒和吸收俄羅斯和美國等軍事強國航空航天醫學教育的先進理念和做法,建設適合我國國情、國防建設和航空兵部隊發展實際的中國特色航空航天醫學教育新模式和新體系,培養有使命擔當、業務精良、素質全面的高素質航空航天醫學人才,為建設強大的人民空軍和強大的國防服務。
【關鍵詞】航空航天醫學;醫學教育;教育體制;教學模塊
我國大規模連續的航空航天醫學教育開始于1960年第四軍醫大學航空醫學系創立之時,經過幾十年、幾代人的努力,以空軍軍醫大學航空航天醫學系為主體的我國航空航天醫學教育機構,已經建立了一套行之有效、比較完備的航空航天醫學教育體系和模式,為我國航空兵部隊和民航系統培養了一大批優秀的航空航天醫學人才[1]。隨著我國航空航天事業的飛速發展,特別是近十年的跨越式發展,新型高性能航空武器大量裝備部隊,這對航空航天醫學保障提出了更高的要求。例如,新型高性能戰斗機、艦載機和武裝直升機的列裝,它們在高原、海上、艦艇等新的作戰平臺和地域,面臨新的醫學問題的挑戰;高性能戰機的高強度訓練負荷、高認知負荷和高心理應激等特點,也對飛行員的生理和心理狀態提出了更高的要求;我軍航空醫學保障手段不斷更新,新型保障裝備不斷裝備部隊,對航空衛生保障人員的理論水平和實踐技能也提出了新的要求。這些航衛保障工作的新挑戰和新要求,在我國目前的教育體系中較少涉及。因此,現有的航空航天醫學人才培養模式和航空航天醫學專業課程體系已不能完全適應航空航天醫學發展的需求。通過調研也發現,我國航空航天醫學專業畢業學員暴露出崗位勝任能力不足、專業思想不牢固和創新能力不突出等問題,無法滿足航空兵部隊新裝備衛勤保障任職要求。因此,必須大力推進我國航空航天醫學教育體系和模式的改革,在總結我國航空航天醫學教育經驗的基礎上,借鑒和吸收俄羅斯和美國等軍事強國航空航天醫學教育的先進理念和做法,建設適合我國國情、國防建設和航空兵部隊發展實際的中國特色航空航天醫學教育新模式和新體系,培養有使命擔當、業務精良、素質全面的高素質航空航天醫學人才,為建設強大的人民空軍和強大的國防服務。
1革新我國航空航天醫學教育體制和制度
總結我國航空航天醫學教育的經驗,吸收俄羅斯和美國等國家航空航天醫學教育體制的優點,建立中國特色的“院校教育、部隊實踐、任職教育”三位一體的航空航天醫學教育新體制[2-3]。開展航空航天醫學本科生教育,有助于學員系統、全面地掌握航空航天醫學的理論知識和實踐技能[2]。本科學員畢業后分配到基層航空醫學崗位,從事航空醫學衛勤保障工作和航空醫學實踐,在實踐中發現我國航空衛勤保障中存在的問題以及自身航空醫學知識和技能的短板和缺點。帶著這些問題、短板和缺點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,彌補自己的短板和缺點,提升理論知識和實踐技能水平。同時,完善航空軍醫崗位任職資格培訓制度、分級訓練和教育制度等,建立系統、全面、動態的航空航天醫學教育制度。
2建設模塊化航空航天醫學課程新體系