航空航天标准范文

导语：如何才能写好一篇航空航天标准，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

航空航天技术是信息、能源、制造等综合性尖端技术的集合，是一个国家综合科技实力的象征和衡量标志，在国家的军事国防中起着中流砥柱的作用。近几年“神舟”系列载人飞船的成功飞行，以及我国首架具有自主知识产权的喷气式支线飞机ARJ21总装下线等，引发了人们对航空航天技术领域的极大关注，而航空航天类专业更是吸引了不少同学和家长的眼球，被同样怀揣飞天梦想的考生所追捧。

学科优势助推人才起飞

航空航天类专业主要研究飞行器的结构、性能和运动规律，培养如何把飞行器设计制造出来并送上太空的工程技术专业人才。从狭义上讲，航空航天类专业包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程、探测制导与控制技术等主体学科专业。然而，无论是飞机还是航天飞行器，都是综合科学技术的结晶，涉及材料、电子通讯设备、仪器仪表、遥控遥测、导航、遥感等诸方面。因此从广义上讲，材料科学与工程、电子信息工程、自动化、计算机、交通运输、质量与可靠性工程等都是航空航天技术不可或缺的学科专业。随着航空航天事业的迅猛发展，近年来又催生出航天运输与控制、遥感科学与技术等新兴专业。

航空航天类专业对同学们的要求是“厚基础、强能力，高素质、重创新”。同学们要学习和掌握航空航天技术的基础理论和知识，接受航空航天飞行器工程方面的系统训练，通过各种实践性教学环节，可具备坚实的理论基础，良好的实践能力和分析、解决问题的能力，以及创新能力。毕业生在数学、物理、力学、计算机等方面的基础比较扎实，在逻辑、分析、空间想象力、推理等思维上优势明显，知识面宽，适应力强，发展潜力大。本科毕业生考取研究生的比例很高，申请国外大学奖学金的成功率也较高。

有同学认为航空航天类专业就业覆盖面窄，如果毕业后不能进入航空航天类企业，就很难找到专业对口的工作。其实不然，航空航天高科技辐射国民经济各个部门，航空航天类专业扎实的工程技术理论与实践基础平台，促成了其拓展性宽、应用性强、适用面广的专业特点。可供毕业生选择的对口职业有很多，如飞行器设计、制造人员，科研机构研究人员，国防部门研究管理人员，各级政府部门负责航空航天相关工作的研究管理人员，民航企事业单位的技术管理人员等。毕业生不仅可从事航空航天等领域的设计、制造、研发、管理等工作，还可在民航、船舶、能源、交通、信息、轻工等其他国民经济领域施展才华，像微软、IBM、贝尔、方正、海尔等知名企业都曾纷纷到航空航天院校招贤纳才。很多民用部门也都点名要航空航天类专业的毕业生，认为他们基础扎实、学以致用。

行业繁荣点燃人才需求

航空航天科技工业是知识密集和技术密集的高技术领域，航空航天技术的广泛应用影响到政治、经济、军事、科技、文化及通信、气象、能源、探测等领域，成为社会进步的强大动力。从世界范围来看，航空航天科技工业是朝阳产业，在提升国家整体科技水平和综合国力方面起着龙头的作用。

我国经济的快速发展为航空航天工业提供了广阔的发展空间。国务院公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，关于大型飞机、高分辨率对地观测系统、载人航天工程与探月工程等航空航天领域范畴的工程便占到16个重大专项中的4项。未来我国航空航天发展将重点开发大型飞机设计与制造成套技术，载人航天实现航天员出舱进行航天器交会对接试验活动，直至实现登月计划等。2007年大飞机项目正式上马，给我国的航空业带来了空前繁荣，带活了一批航空类企业，也为航空航天类专业毕业生带来了良好的机遇。

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。据统计，2011年最被看好的12类专业之航空航天产业将引发对航空航天人才的巨大需求，包括航空航天经营管理，航空航天飞机总体设计与研发、发动机研发与制造，零部件研发与设计，航空航天新材料研发、制造及总装技术、计量检测技术、航空航天电子电器设备设计开发、信息及测控技术，航空航天生物技术、航空适航管理、航空维修改装，以及航空航天产品光电通信技术、能源系统设计、力学及环境工程、计算机、仿真、可靠性技术等领域在内的专业人才缺口巨大。有关人士根据教育部公布的相关信息归纳出的“最出人意料的十个高就业专业”，便将航空航天类专业列入其中。

上海作为我国新支线飞机和未来大型民用飞机设计总装基地和重要的航天基地，举办了“上海航展”，展会上举行了航空航天人才大型招聘会。据航展招聘组负责人介绍，目前航空航天项目需要大量人才，仅空客A380一个项目组的技术人员需求数量就超过六千人，而我国这方面人才缺口非常大。

近年来，以航天科技，科工集团，航空一、二集团等为代表的航空航天类企事业单位生产和科研任务饱满，条件大为改善，待遇提高很快，一些单位的员工年薪可达十几万，稍差一些的单位其员工薪资待遇也可达到当地中上水平。航空航天事业的迅猛发展，无异于为年轻学子的成长搭建了理想的平台。像航天空间设计研究院、航空材料研究院等单位都炙手可热，受到重点院校毕业生的青睐。毕业生就业地域以北京、上海、西安、成都、沈阳、哈尔滨、深圳等省会及核心城市为主。

从个人长远发展来看，在航空航天类企事业单位工作，发展前景好，待遇高，成长快。随着载人飞船、探月工程、大飞机等重大项目的深入实施，必将有越来越多的青年才俊在锻炼中脱颖而出。

报考提示

我国目前开设航空航天类专业的重点院校有北京航空航天大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、西北工业大学、南京理工大学、哈尔滨工程大学等。近年来，清华大学、复旦大学、上海交通大学、厦门大学等也相继设置了此类专业。开设航空航天类专业的普通院校有南昌航空工业学院、沈阳航空工业学院、郑州航空工业管理学院、中北大学、中国民航大学等。由于各个院校的发展历史、层次、实力不同，学科专业水平差异也较大，同学们应注意了解自己感兴趣的院校，根据自身实力，准确定位，合理选择。

学习航空航天类专业以及将来从事航空航天技术工作，需要具备较强的学习钻研及动手能力，要求同学们的数理化基础扎实，逻辑思维能力较强，严谨求实，乐于钻研。同学们应从实际出发，量体裁衣。

一些考生和家长误以为报考航空航天类专业，体检的标准要按照军检的标准来进行，其实不然。航空航天类专业主要是培养航空航天领域的专业技术人才，对考生的身体状况没有特殊要求，同学们只要符合《普通高等学校招生体检指导意见》，就可放心报考。

篇2

关键词：焊接技术；航空航天工业；应用

焊接技术是链接技术中的一部分，是航空航天工业紧密器件制造中补课或缺的技术。在现代生产中，各种新型焊接技术的广泛引用，极大地简化了航空航天中各类构件的加工，节省了生产材料，提升了生产效率。随着焊接技术的不断进步，航天飞机的重量得到了坚强，同时也为航天飞机及其器件的设计提供了技术支持，带动了航天飞机整体性能的提升。文章将对焊接技术在航空航天工业中的应用研究

1 航空航天工业常见焊接技术

1.1 电子束焊技术

在真空环境下，将高速电子流聚焦后对准工件进行缝接，而这时电子束的动能转化为热能，将金属工件熔合，这种焊接方法就称为电子束焊（ EBW）。它也是一种高能束流加工技术，与其它焊接技术相比具有很多优点，例如：能量密度高、焊接深宽比大、变形小、精度高，还可以自动控制等。电子焊接技术这些优势，使得它在航空、航天、电子、核工业等产业方面应用广泛。将电子束焊接技术运用于航空制造业中，使得制造飞机发动机更加精密，质量更加先进，也使得很多零件的减重设计、异种材料或者难以整体加工的零件材料的焊接得以实现。在航空航天产业方面，最重要的技术就是焊接零件具备高强度、低重量和稳定性的特点，而电子束焊接恰好解决了这一问题。由此可见，在航天航空领域，电子束焊接已经成为一项必不可少的技术。

1.2 激光焊技术

激光技术首先依靠偏光镜反射装置，将激光束聚焦在工件上，利用光束产生的巨大能量，瞬间就可以将工件熔化和蒸发，这种技术就是激光焊接。激光焊所需的装置较为简单，焊接时能量密度高、精确度高，工件变形小，而且可以焊接难熔零件等，这种技术在室温或特殊条件下都可以进行。在对飞机大蒙皮和附件进行拼接时，经常用到激光焊技术。早在1970年左右，美国就将激光焊技术运用于航空航天工业中。他们制造了一台15kW的CO2仿激光焊机弧光器，在生产飞机的各种零件和材料时运用了激光焊技术，对其进行焊接试验及提高工艺标准。空中客车公司生产的A340飞机，其零件中的全部铝合金内隔板都是利用激光焊接技术完成，使得机身重量有所，生产成本也得到降低。

1.3 搅拌摩擦焊技术

1991年，英国焊接研究所（英文简称为TWI），研发了一种新的固相连接技术，并将其命名为搅拌摩擦焊技术（英文简称为FSW）。该项技术是世界焊接技术发展史上研究历史最短但传播速度最快的焊接技术。它的工作原理是，通过一种非耗损的搅拌头，使其高速旋转，然后压入待焊界面，经过高速摩擦加热被焊金属界面从而产生热塑性。最后，零件在压力、推力和挤压力的共同作用下形成致密的金属间扩散连接。该项技术的特点是，焊接时无需材料、无飞溅、无需气体保护、零件损伤小等，由此也被称作当代最具革命性的焊接技术。例如，波音公司在生产C-17和C-130运输机时，也利用该技术焊接地板来代替紧固件连接，使得地板结构得到简化，生产成本得到降低。总而言之，搅拌摩擦焊技术将在未来的工业应用中发挥巨大的潜力。

1.4 扩散焊技术

扩散焊又称扩散连接，它是指在真空环境或者气体保护下，对母材加热至熔点以下，将两个或多个零件表面施加压力，使界面产生微观塑性变形形成紧密接触，保持某一温度使原子在界面扩散而，最终将零件连接到一起。使用该焊接方法，一次可焊接多个接头，零件的接头质量好、形变小，而且焊后无需机加工。由于这些优点，在直升飞机的钛合金旋翼桨毂、夹层风扇叶片、飞机大梁、发动机机匣、涡轮叶片等零件的生产制造过程中，扩散焊技术已经得到了广泛的运用。在航空航天领域，焊接技术已经成为了必不可少的重要连接技术，该技术的运用使得飞行器重量有所减轻，发动机质量有所提高，所以大大推动了航天航空产业的发展和生产技术的提高。很显然，我国航天航空工业在将来的发展中，离不开焊接技术。与此同时，该技术的运用也会推动航天航空工业的飞速发展。

2 焊接技术在航空航天工业中的应用―以电子束焊接技术为例

随着技术的不断进步，越来越多的先进焊接技术被研发出来，不仅可以有效地减轻航天航天结构的重量，更可以通过提供先进的技术支持，为航天航空飞机、发动机综合性能和整体性能的提升提供帮助。电子束焊接技术则是航空航天工业中普遍运用的一种焊接技术。

2.1 电子束焊接在发动机燃烧室中的应用

发动机燃烧室身部主要使用的是不锈钢焊接结构和铜胎上电铸金属。但是，在进行焊接时，由于受各自物理化学性能存在巨大差别，极大地增加了焊接难度，特别是在接头处记忆产生杂质。当存在较大的焊接应力时，接头处容易出现开裂。同时，在高温情况下，电铸层容易出现削弱，甚至剥离。此外，在采用电子束焊接时，也会受到来自电铸金属层的磁性的影响。因此，在采用电子束焊接技术进行焊接时，首先应对电铸金属层进行整体退磁，对电子束的路径进行磁场屏蔽处理。焊接时，主要采用高压型电子束焊机对燃烧室进行焊接。要尽量避免焊接时产生过多热量，避免变形，并尽可能的降低接头的应力，防止易熔夹层的形成，避免应高温而出现的结合力降低的情况，可以有效地避免开裂情况的出现。

2.2 电子束焊接在波纹管组合件中的应用

航空航天发动机产品中波纹管组合件是其重要组件之一。同时，也是需要利用电子束焊接技术进行焊接的重要部分。一般而言，多层金属波纹管是航天发动机的主要的动密封原件。多层金属波纹管作为动密封原件的主要优势在于不会出现卡滞现象，相对比较灵活。为此，保证运动灵活与良好气密性是波纹管组合件生产的关键所在，而这个环节需要通过焊接来实现。采用电子束焊接技术，可以有效地增强波纹管的接头强度，从而在尽可能避免变形的同时，保证焊接的美观和密封性。

2.3 电子束焊接在压力容器中的应用

在航空航天工业应用中，压力容器的主要用途在于对各种流体介质进行存储。压力容器质量的好坏，直接关系到空间系统的稳定性。电子束焊接在制造高质量压力容器中具有主导作用。在推进系统中，燃料储箱与气瓶是关键部件。根据有关部门的统计结果显示，压力容器的多发故障主要集中在气瓶焊缝处。因此，在进行焊接时，气瓶处焊接要求极高。采用电子束焊接时，可以通过单面焊双面成形，从设备和工艺的角度控制焊缝内外表面的咬边缺陷的出现。此外，随着近年来复核材料气瓶逐渐增多，其由内外两层构成。其中，内层为金属衬层，而外层的复合材料层。前者的作用在于气密作用，而后者的复核材料则主要承担大部分内压载荷。通过电子束焊接技术主要针对气瓶中的内层，即金属内衬进行焊接，这部分的金属一般采用钛合金或铝合金制作，因而相对比较薄。通过真空电子束可以更加精确的进行焊接，避免气孔缺陷。

3 结束语

焊接技术是航空航天领域的重要连接技术，它在促进航空航天制造技术的发展、实现飞行器的减重、高效中发挥着越来越重要的作用。可以预见，我国航空航天工业在突飞猛进的焊接技术的推动下定将取得快速发展。我们相信，随着技术焊接技术的不断进步，我国航空航天工业水平也将得到明显的提升。

参考文献

[1]王亚军，卢志军.焊接技术在航空航天工业中的应用和发展建议[J].航空制造技术，2008，16：26-31.

[2]马卓.先进焊接技术发展现状与趋势[J].科技创新与应用，2013，3：122.

篇3

近日，在“隆中对·创新与人才”活动中，北京航空航天大学（襄阳）新能源研究中心正式揭牌。中心成立后将致力于哪些方面的研究，对襄阳发展又将有哪些积极影响？近日记者带着问题进行了采访。

北京航空航天大学（襄阳）新能源研究中心位于高新区，办公区及实验室占地1400平方米，主要从事气动发动机、磁能发动机、压缩空气储能技术的开发及推广应用。据介绍，北京航空航天大学在流体传动及发动机领域的研究已有数十年，积累了丰富的经验，取得了丰硕成果。中心主任蔡茂林教授现为国家节能中心专家、中国能源学会常务理事、中国航空学会机电分会总干事，在世界上首创气动动力（pneumaticpower）概念，解决了困扰气动界多年的能量评价标准问题，为查明气动系统内的能量损失提供了量化的标准，为气动节能技术的发展与普及奠定了重要的

基础。

中心负责人告诉记者，当今世界，能源问题日渐严峻，环境问题日益恶化，化石能源对社会生产及日常生活的束缚巨大。气动发动机、磁能发动机以及压缩空气储能技术零排放、无污染，可广泛运用于工业制造、交通运输、食品加工、休闲娱乐、医疗健康、应急能源等领域的各种动力装置，经过多年的研发试制，目前已形成了气动发动机、磁能发动机以及压缩空气储能技术一整套技术研究体系，并已取得阶段性成果。本次产学研合作，中心将打造以气动发动机、磁能发动机、压缩空气储能新能源产业为特色，集高技术创新、科技成果产业化、高端人才培养为一体的基地，围绕国家新能源及其他新兴产业重点发展领域，重点开展气动力及磁动力新能源驱动相关领域技术创新研究，培养企业高端工程技术人才。此外，中心将立足襄阳产业，发挥北京航空航天大学的学科资源优势，逐步建成拥有自主知识产权、政产学研用相结合及市场化运作的新型科研机构。通过政产学研用结合形式，促进北航新能源领域科技成果转化，提高襄阳市产业的科技含量，成为地方经济发展的另一个增长极。北航（襄阳）新能源研究中心，拟在襄阳高新区探索全新的校地合作新模式，计划在襄阳落地两个中心（航空航天、适应高新产业发展的研究中心），逐步提升功能，把三个中心建成具备新能源综合研发功能的研究院，为进一步提升襄阳国家高新区科研能力、促进先进技术产业化作出贡献。　（作者：熊丹青　通讯员　李炜　责任编辑：刘莉）

（来源：襄阳日报）

篇4

1967年，从中国科学技术大学近代力学系航空发动机热物理专业毕业的王同庆被分配到了沈阳市航空航天部新阳机械厂，在这里干了近十年，初到工厂时，他曾经在北空天津军粮城五七干校劳动锻炼一年半。年复一年，日复一日，王同庆的生活平静而简单，让所有人都未曾想到的是，王同庆有一天会离开沈阳市航空航天部新阳机械厂。

但生活总是在不经意间改变着我们每个人的境遇。1977年，由于“”的冲击而中断了十年的中国高考制度得以恢复，中国迎来了尊重知识、尊重人才的春天。彼时的王同庆大学毕业已经整整十年，当听到这个好消息时，他做出了一个决定：考研究生。当时他的孩子刚出生，如果他去读书，生活的重担就会落在妻子一个人的身上。贤惠的妻子深知丈夫的心意，二话没说，独自承担起了家庭的重任。

经过精心的准备，再加上妻子的全力支持，1978年，王同庆顺利考入了中国舰船研究院中国船舶科学研究中心，从事出入水弹道流体力学方面的研究，并于1982年获得硕士学位。毕业之后，他就留在了中国船舶科学研究中心，历任第六研究室任工程师、07试验室副主任、研究室负责人等职务。在这一时期，他负责并完成了舰船研究院某型鱼雷试验研究课题。1987年，他进入沈阳市航空工业学院航空系振动噪声研究室及沈航—B&K技术交流中心任研究及应用工程师；直到1995年，王同庆又被调入北京航空航天大学，从事声学和气动测量的教学和科研工作。

气动声学是王同庆目前的研究方向。他先后参加了航空部“民机噪声控制和声疲劳研究”系统工程中“螺桨飞机噪声预测软件研制”及“声强测量标准研究”、Y12飞机舱内降噪攻关任务中“Y12飞机舱内声强测量”、“螺桨声场与机身耦合及向舱内传播模型的研究”、“螺桨飞机舱内噪声预测”、“用PIV技术测量压气机内流激波结构的试验研究”等重点课题和项目的研究。先后主持完成了三项航空基金、三项自然科学基金、两项总装基金及一项总装重点基金。以上研究项目和研究成果均在民机和舰船噪声控制方面发挥了重要作用。

篇5

关键词：“工程材料学”；航空航天专业；教学改革

“工程材料学”是航空主机类专业（包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等专业）的学科基础课程。该课程虽然仅有48学时，但承担着为未来的航空工程师构建材料知识体系的重任，对学生今后的发展起着重要作用。本文结合近年的工作实践，对该课程在教学要求、教学内容和教学方法等方面的改革进行研讨。

一、高度重视航空和材料领域发展对“工程材料学”课程教学的影响

材料学既是基础科学，也是应用科学。材料科学与技术的发展，解决了很多工程领域的关键问题，有力地推进了相关科学和技术的进步，使得材料科学成为最活跃的科学领域，材料产业也成为国民经济发展的重要支柱产业。“工程材料学”以物理学、化学等理论为知识基础，系统介绍材料科学的基础理论和实验技能，着重培养学生把这些知识应用于解决工程实际中提出的对材料结构、性能等方面问题的能力。作为一门重要的学科基础课程，“工程材料学”具有较长的开设历史，在人才培养中发挥了重要的作用。航空航天领域的发展对工程技术人员的能力素质提出了更高的要求，特别是“卓越工程师”教育培养计划的实施，对工程类课程建设的需求更加迫切，有必要以新的形势为背景反思该课程的教学改革。航空以众多学科知识、先进研究成果为基础，已发展成为一个由多个分系统组成的大系统，需要工程技术人员采用系统工程的方法进行综合设计。现代航空技术一百多年的发展，使得人们可以在更大的范围内探索天空，也使得飞行器的工作条件更加恶劣，工作环境更加严苛。现代飞行器不仅要具有速度快、航程大、载重多等特点，还要满足节能低碳等要求。材料科学技术的发展，为解决航空航天领域的诸多难题提供了可能，“一代材料，一代飞机”已成为飞行器发展公认的规律。这对航空航天工程技术人员的材料知识提出了更高的要求。在飞行器及其主要部件的设计、制造和维护工作中，要全面认识材料的性质和特点，才能挖掘材料的潜能，充分利用材料的特性，满足工作需要。面对航空航天迅猛的发展形势，仅了解和掌握已有材料的知识是不够的。具有创新素质的工程技术人员，要了解材料科学与工程的发展方向和趋势，分析材料领域的发展对航空航天领域的影响，同时要认真研究具体工作对新材料、新工艺的要求，明确材料发展的需求。在新型飞行器的研发过程中，要综合考虑用户对飞行器总体性能的多种要求，对各项技术参数进行统一的优化。在落实对飞行器性能的要求时可以发现，很多要求是相互矛盾的，比如飞机的航程和机动性就存在着较大的矛盾。为了获得较好的综合性能，需要对飞机进行一体化设计，要及时掌握各种设计方案对飞机主要材料和工艺的要求，对飞机整体结构进行综合优化。在此过程中，各部门工程师都需要和材料系统密切配合，才能实现信息和资源共享，降低全系统的风险，提高系统的可靠性和综合性能。材料科学技术的迅速发展也对课程教学提出了新的要求。材料科学与技术是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中，材料科学是发展最快速的学科之一，在金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等主要方向上的发展日新月异，促使“工程材料学”课程内容的不断充实。“工程材料学”课程要系统讲授材料科学与技术的基础理论和实验技能，使得学生掌握工程材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面的知识。早期的航空工程结构以自然材料为主，如在美国莱特兄弟制造出第一架飞机上，木材占47%，普通钢占35%，布占18%。随后，以德国科学家发明具有时效强化功能的硬铝为代表，很多优质金属材料被开发出来，使得大量采用金属材料制造飞机结构成为可能，也使得研究者们投入了更多的精力于金属材料的探索。相应地，这一时期“工程材料学”课程内容也以金属材料为主。上世纪70年代以后，复合材料开始在航空领域应用。复合材料具有较高比强度和比刚度的优点使得工程技术人员对其抱有很大的希望。航空工程师首先采用复合材料制造舱门、整流罩、安定面等次承力结构，而现在复合材料已广泛应用于机翼、机身等部位，向主承力结构过渡。复合材料因其良好的制造性能被大量应用在复杂曲面构件上。复合材料构件共固化、整体成型工艺能够成型大型整体部件，减少零件、紧固件和模具的数量，降低成本，减少装配，减轻重量。复合材料的用量已成为先进飞行器的重要标志。相应地，复合材料必然要在“工程材料学”课程中占重要地位。钛合金的开发和应用使得飞行器具有更好的耐热能力，提高了发动机、蒙皮等结构的性能，有效解决了防热问题。“工程材料学”课程的教学内容应该及时反映材料科学在提高飞行器性能方面的新应用与新进展。与此同时，其他相关学科也取得了长足的发展，使得主机专业教学内容大幅度增加，“工程材料学”课程的教学内容和学时之间的矛盾愈加突出。

二、认真分析专业教学对“工程材料学”课程的不同要求

“工程材料学”课程是一门重要的学科基础课，是基础课与专业课间的桥梁和纽带，在航空航天主机类专业培养学生实践动手和创新创造能力，提高学生综合素质等方面具有重要作用。在多年的教学实践中，该课程对主机类各专业采用同一标准教学。虽然主机类各专业人才培养有其共性要求，但随着航空航天事业的发展，专业分工越来越细，差异化特征也越来越明显，因此“工程材料学”课程应该充分考虑不同专业的具体需求，结合各专业的课程体系安排教学。飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等主机类专业根据航空领域中的分工培养学生，毕业学生的工作要求有所不同，对知识结构的要求也不一样。就材料方面知识而言，不同专业学生也会有所区别，应按照专业特点纵向划分对“工程材料学”课程的要求。不同专业主要服务对象的材料特点是确定课程要求的主要依据。飞行器设计与工程专业要全面统筹飞行器产品及各部件的设计和制造，主要从事飞行器总体设计、结构设计、飞机外形设计、飞机性能计算与分析、结构受力与分析、飞机故障诊断及维修等工作，要求了解材料科学与工程的发展对现代飞行器设计技术的影响，因此要较全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知识，了解轻质高强材料的发展动态和发展趋势。飞行器动力工程专业要求学生学习飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面的知识，主要培养能从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面工作的高级工程技术人才。飞行器动力的重要部件对抗氧化性能和抗热腐蚀性能要求较高，要求材料和结构具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。因此，材料在高温下的行为、性能和分析、选择方法应该是该专业“工程材料学”课程的重点。飞行器制造工程和机械工程等专业要针对现代飞行器工作条件严酷、构造复杂的特点，采用先进制造技术，实现设计要求，并为飞行器维护提供便利。该专业要求学生理解飞行器各部件的选材要求，掌握材料的制造工艺。飞行器零部件形状复杂，所用材料品种繁多，加工方法多样，工艺要求精细。很多新材料首先在航空航天领域得到应用，其制造技术具有新颖性的特征，设计、材料与制造工艺互相融合、相互促进的特点非常明显，这就要求学生在“工程材料学”课程中把材料基础打好，适应工艺和材料不断发展的要求。虽然各专业对“工程材料学”课程的要求有所不同，但课程基础一致。该课程名称为“工程材料学”，即明确其重点在于将材料科学与技术的成果运用于航空航天工程，把材料基本知识转化为生产力。“工程材料学”是相关专业材料学科的基本课程，学生要通过该课程了解金属材料、无机非金属材料、高分子材料等微观和宏观基础知识，学习材料研究、分析的基本方法，掌握材料结构与性能等基础理论，研究主要材料的制备、加工成型等技术，为更好地学习专业课程创造条件，为将来从事技术开发、工艺和设备设计等打下基础。由此可见，在明确了各专业对该课程的个性化要求的基础上，更要明确共性要求。“工程材料学”课程要培养学生材料方面的科学概念，提升材料方面的科学素质，扎实的材料科学与技术知识基础是学生学习专业课程、提高综合素质、培养创新能力的必备条件，是进一步发展的基础。因此，“工程材料学”课程采用“公共知识+方向知识”的模式比较合适，即把教学内容划分为每个专业均要求了解的材料领域知识和根据各个专业特色需要重点介绍的知识两部分，既满足了宽口径、厚基础的教学需要，又注重了后续专业课程学习和能力培养的要求，促进了基础理论和专业应用的融合渗透，较好地满足了材料、设计、制造、维护一体化发展的需要，增强了跨学科、跨专业认识问题、思考问题和研讨问题的能力。

三、多管齐下建设丰富的教学环境

作为一门学科基础课程，“工程材料学”课程要根据学校人才培养创新目标和相关专业的人才培养标准、方案，结合卓越工程师教育培养的要求，注重与专业课程体系的融合，注重与工程实践教育的结合，注重对学生创新意识、创业能力及综合运用知识能力的培养。在充分调研与分析专业人才培养对课程教学要求的基础上，要对课程的教学大纲和内容进行修订，与相关教学环节有效整合，拓展教学活动的空间，营造良好的学习环境和氛围，加强与后续课程及实践活动的联系，解决学科基础课的教学与专业人才培养需求的脱节或不衔接等问题。“工程材料学”在第四学期开设，是一门承前启后的课程。在前期开设的课程中，“大学物理”和“航空航天概论”是两门直接相关的课程。“大学物理”提供了学习“工程材料学”的科学基础，认真分析“大学物理”知识点在“工程材料学”中的应用，有助于学生更好地理解相关概念。“航空航天概论”以航空航天领域的发展为主线，介绍飞行器的组成及工作原理。如果在“工程材料学”课程讲授之初让学生重新回到机库，从材料发展的角度再次审视航空航天的进步，结合材料学的概念研究飞行器的组成及工作原理，会使得学生对该课程有比较全面的认识。在相关专业的后续课程中，有好多课程与“工程材料学”密切相关，如“飞行器总体设计”、“发动机原理”、“先进制造技术”等，如果在“工程材料学”中对有关知识点作简单介绍，可以使学生更好地综合分析相关概念，加深理解。在主机类专业培养方案中，“工程训练”是集中式的工程能力培养环节，其教学内容与“工程材料学”密切相关。“工程训练”教学内容以机械制造工艺和方法为主，包括热处理、铸造、锻造、焊接、车削加工、铣削加工、刨削加工、磨削加工、钳工、数控加工、特种加工、塑性成型等，每一种制造工艺和方法都与工程材料密切相关。在以前的教学工作中，材料是加工对象，对材料的性能等的介绍很简单，学生的认识较浅。如果在“工程训练”教学过程中，针对不同的加工工艺和方法对材料作较深入的介绍，从应用的角度分析不同材料加工工艺和方法的适应性，可以促进学生把材料理论知识的学习和工程实际联系起来。通过让学生分析研究实际材料在加工过程中的表现来认识材料的性能，通过感性认识来体会材料变化的规律，把深奥的材料科学理论知识和生动形象的加工过程结合起来。这样不仅强化了工程训练效果，还能让学生把材料的知识学活，留下更深刻的影响，更好地发挥学生的潜力。航空航天主机类专业的课程设计是重要的综合学习环节。课程设计任务一般是完成一项涉及本专业一门或多门主要课程内容的综合性、应用性的设计工作，通过一系列设计图纸、技术方案等文件体现工作成果。很多主机类专业的课程设计涉及材料的选用、处理等方面的问题。按照教学计划，“工程材料学”先行开设。因此，在相关课程设计中，有目的地提出材料问题，引导学生在更广的范围里选材，在更加深入的层面上分析材料性能，可以更好地调动学生自主探究材料科学的积极性，帮助学生把材料知识转化为初步的工作能力，克服课程知识的碎片化倾向。

四、结语

航空航天是现代科学技术的集大成者，该领域发展很大程度上取决于材料科学技术的进步。材料学是航空航天工程技术人员知识结构的重要组成部分。“工程材料学”要按照现代大工程观的要求组织教学，才能实现教学目标，提高培养质量。航空航天领域和材料科学技术发展，极大地丰富了“工程材料学”的教学内容。要根据学科领域的发展需要选择教学内容，按照理论实践结合、突出工程应用的要求构建知识体系。在教学工作中，应根据不同专业的培养要求，深入研究材料学的基本要求和各专业的发展方向，形成“公共知识+方向知识”的“工程材料学”课程结构，提高教学效率。统筹考虑专业教学与其他课程的联系，以及课程设计、工程训练、毕业设计等教学环节，以“工程材料学”课程为中心，注重课程的纵向推进和知识的横向联系，不断加深对材料学的理解和掌握，培养多角度研究分析、跨专业交流合作、多学科解决问题的能力。

作者:汪涛 周克印 单位:南京航空航天大学材料科学与技术学院

参考文献：

[1]朱张校,姚可夫.工程材料[M].北京:清华大学出版社,2011.

[2]周风云.工程材料及应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2002.

[3]王少刚,郑勇,汪涛.工程材料与成形技术基础[M].国防科技出版社,2016.

篇6

[关键词]3D打印，航空航天，生物医药，建筑

中图分类号：F204 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0271-01

0引言

3D打印技术又称增材制造技术（Additive Manufacturing，AM），是指依据计算机三维模型数据，采用与减式制造技术相反的逐层叠加方式，利用金属、塑料或其它材料逐层打印来制作物体的过程，也被称作叠加成型技术或快速原型技术。3D打印技术自1984年问世以来便广受关注，经过30多年的发展，如今已成为推动世界先进制造业发展的源动力之一，被誉为“第三次工业革命”的核心技术。掌握和应用最新最前沿的科学技术，推动生产力的发展，将是未来国家间竞争的重要体现和地位分水岭。目前，发达国家正在飞速发展3D打印技术，美国、日本和德国占据了3D打印市场的主导，尤其是美国占据了全球近40%的比重。我国的3D打印技术起步较晚，然而，近年来其在国内的应用市场日趋升温，据前瞻产业研究院统计，2012年中国3D打印市场规模约为10亿元人民币，到2013年达到了20亿，预计到2016年将达到100亿，从而超越美国成为全球最大的3D打印市场。

3D打印技术引发了制造业新一轮的技术变革，已在航空航天、医疗、建筑等等多个领域取得了迅猛的发展，为尖端技术研究提供了关键的技术支撑。

1 航空航天领域

航空航天尖端领域是3D打印技术的重要应用领域之一。美国麻省理工Technology Review中指出，高性能金属材料3D打印技术的突破是3D打印领域的重要里程碑，它将成为航空结构轻量化、高效低成本化的革命性途径。美国增材制造路线图将航空航天列为推动3D打印发展的第一工业目标行业，美国国家增材制造创新联盟2014年资助的15个项目中60%与航空航天直接相关；欧盟Horizon 2020 计划给增材制造带来发展新机遇；英国政府2014年资助考文垂大学6000万英镑，建设开发航空部件的国家增材制造中心；德国建立了直接制造研究中心，主要研究和推动增材制造技术在航空航天领域中结构轻量化方面的应用；法国增材制造协会致力于增材制造技术标准的研究；瑞士的洛桑理工学院以及加拿大国家研究委员会均成立了增材制造研究中心；西班牙也启动了一项发展增材制造的专项，研究内容包括增材制造共性技术、材料、技术交流及商业模式等四方面内容；我国在《国家增材制造发展推进计划》（2015～2016 年）中提出到2016 年在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平的发展目标。

在众多研究计划支持下，航空航天用3D打印金属构件取得了重要进展。美国AeroMet公司于2000年9 月完成了激光快速成形钛合金机翼结构件，并于2001年为波音公司制造了次承力钛合金结构件；2013年，美国普惠-洛克达因公司采用SLM技术制造了J-2X火箭发动机的排气孔盖，另外，美国军方已经利用3D 技术成功试制出导弹弹出式点火器模型，并取得良好效果。我国从2000 年开始钛合金等高性能大型关键金属构件激光增材制造技术研究，一直受到政府主要科技管理部门的高度重视，北京航空航天大学王华明教授团队的研究结果表明，激光打印的钛合金零件的抗疲劳性能比锻件高32%～53%，疲劳裂纹扩展速率降低一个数量级，该团队制造的某战机钛合金主承力构件加强框投影面积达5.02m2，通过了装机评审，使我国成为目前世界上唯一掌握飞机钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术并实现装机应用的国家，该成果获得了2012年度“国家技术发明奖一等奖”。

2 生物医学领域

随着生物制造概念的提出和发展，3D打印技术在医学领域的应用也越来越广泛，主要涉及以下五个方面。

第一个应用方面是快速构建医学模型以利于术前模拟，提高手术成功率，美国儿童医院曾利用3D打印技术打印出了患者的心脏模型。

第二个应用方面是利用3D打印的优势来调节材料的密度，通过改变孔隙率和微孔大小，制造适应细胞生长的活性骨骼。Jiankang等人利用3D打印技术，制造出了钛合金半膝关节和多孔生物陶瓷人工骨骼，组装后得到了临床表现良好的复合半膝关节假体；国内的清华大学、西安交大和上海交通大学的研究团队在这方面取得了最具代表性的成果，成果制造出了具有生物活性的人工骨骼。

第三个应用方面是制造生物器官。美国南卡罗来纳医药大学采用3D打印技术成功打印出了三维肾脏血管；Mannoor等人[13]打印出的仿生耳能实现听觉；清华大学成功制造出了具有自然特性和生物活性的组织器官；西安交通大学采用天然基质生物材料成功研发了打印立体肝组织的仿生设计和制造技术。

第四个应用方面是个性化控制细胞分布，精确打印牙齿生物支架。美国Stratasys公司和德国Envisiontec公司的都生产出了专门用于牙科应用的3D 打印机；华中科技大学自主研发、制造出了可摘除的钛合金义齿支架；北京大学口腔医学院成功研制出了人牙髓细胞共混物，并成功进行了打印实验。

第五个方面是3D精准扫描建立3D数据模型实现整形美容。美国康奈尔大学的研究人员利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形儿童的器官移植；美国北卡罗来纳州维克森林大学再生医学研究所成功研发出能打印出皮肤的系统，并进行了实验验证；英国口腔外科医生Andrew Dawood利用3D打印技术成功恢复了肿瘤患者的说话和吞咽能力以及面部特征；我国上海大学附属人民医院利用 3DP工艺，打印头颅三维模型及缺损的下颌骨模型，成功为23位患者进行了修复下颌角截骨整形术。

3 建筑领域

3D打印技术在建筑领域的应用目前主要包括两方面：一是在建筑设计阶段制作建筑模型；二是在工程施工阶段利用3D打印技术建造实际建筑结构。

在建筑设计阶段，设计师可以使用3D打印机将计算机中的设计三维模型直接打印为建筑模型，这种方法具有快速、环保、低成本等优点，可以用于制作精美的建筑模型。目前3D SYSTEM公司能以石膏粉为原料打印彩色建筑模型。

在工程施工阶段，3D打印技术用于快速打印建筑结构目前正处于研发阶段，取得了一定的研究成果。当前应用的3D打印技术主要有D型工艺（D-Shape）、轮廓工艺（Contour Crafting）和混凝土打印（Concrete Printing）。D型工艺由意大利发明家恩里克・迪尼发明，通过打印机底部的喷嘴，喷射出镁质黏合物，在黏合物上喷撒砂子可逐渐铸成石质固体，通过一层层黏合物和砂子的结合，最终形成石质建筑物；建造完毕后建筑体的质地类似于大理石，比混凝土的强度更高，并且不需要内置铁管进行加固。“轮廓工艺”是由美国南加州大学工业与系统工程教授比洛克・霍什内维斯提出的，轮廓工艺的材料（混凝土）由喷嘴根据设计图在指定地点中挤出后，由喷嘴两侧的刮刀进行外型修整，凝固后可形成建筑结构外墙。混凝土打印由英国拉夫堡大学建筑工程学院提出，使用喷嘴挤压出混凝土通过层叠法建造构件。

4 结论

许多高尖精技术领域的需求推动了3D打印技术的研发和应用，3D打印技术的进一步发展也促进了这些领域里先进制造业的发展。进一步发展3D打印技术，解决现存的技术难题，实现打印产品规模化生产是3D打印技术推动先进制造技术发展的根本所在。

参考文献

[1] F2792-12a. Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies[S]. ASTM ，

2012.

篇7

火星上为什么可以存在液态水？

火星的大气十分稀薄，密度不到地球大气的1%，主要成分包括二氧化碳（95.3%）、氮气（2.7%）、氩气（1.6%）、氧气（0.15%）和水蒸气（0.03%），大气气压只有500～700帕，约等于一个标准大气压的二百分之一。火星表面温度通常极其寒冷，根据“探路者”卫星探测火星大气的结果显示，火星白天平均温度为-13.3℃，夜晚平均温度为-76.1℃，在极端情况下，昼夜温差可相差100多摄氏度。水的熔点（凝固点）与大气压、水的含盐度有关，在一个标准大气压下，纯水的熔点、凝固点约为0℃，在其他条件下则各异。此外，美国航空航天局发现火星液态水中含有大量高氯酸盐以及氯酸盐，含有高氯酸盐的咸水使得火星水（实际上是盐溶液）的熔点比纯水低，这就使得火星上的冰并不需要达到0℃就能融化。因此在一定程度内，氯酸盐的浓度越高，火星上冰的熔点就越低，越能在更低温度下呈现液态。

火星上的水能孕育生命吗？

科学家认为水是生命之源，水的发现，让人们对火星可能存在生命产生更多联想。

人类最古老的问题之一就是：宇宙中只有我们吗？但这个问题到现在还没有人能回答。火星是太阳系中最像地球的星球，科学家向其发射了多个绕轨探测器和火星车，但此前只是在极地找到了水的固态形式――冰，以及火星几十亿年前也曾拥有海洋、湖泊乃至雪山的证据。现在人们终于发现在火星赤道附近也时不时有着液态水流动。

“跟着水走”，一直是科学家探索其他世界的重要法则。依据人类现有的认知，在地球上有水的地方，几乎就会有生命存在。现在火星发现了液态水，这能证明火星上一定有生命吗？美国航空航天局指出，火星生命更有可能是微生物，而这些微生物或许不会生活在液态水的附近。此次成果会上展示的火星液态水正是高氯酸盐为主的卤水。含有高氯酸盐的水在地球上是对生命不利的，它会将大部分微生物杀死。可能只有某些特殊的细菌才能在这种环境中存活。在火星地表，生命不可能存在的原因，除了温差变化，还有致命的射线攻击。但火星表面与众不同的“坑链”现象却带来另一种可能――火星地表下的一些天然隧道可以为生命提供一个“避难所”。

火星上发现液态水有何重大意义？

至少以目前这种状态，火星上的水是没法饮用的。不过，液态水的发现将极大地拓展人类将来的火星行动。液态水的存在，意味着它可供未来登陆火星的人类使用。美国航空航天局现在的工作重心就是，在本世纪30年代把宇航员送上火星。如果火星上没有水，那么就要用宇宙飞船运送，其代价之高昂可以想象。但有了液态水，就可以用它来分解出氧气，所以它也解决了人类吸氧的供应问题。甚至，水分解成的氧气和氢气可作为火箭燃料。即便火星上短期内无法住人，液态水的发现也为更远的星际航行提供了可能。科学家表示：未来我们可以从水包含的氢和氧中直接提取燃料，而火星因此能成为一个补给站。总之，火星有液态水，将降低未来探索任务的成本，增加人类在这个红色星球上活动的“弹性”。

链接1

未来有望在火星上种植蔬菜水果

据国外媒体报道，宇航员可能在国际空间站种植培育生菜，但是未来生活在火星的宇航员将需要更多高热量食物才能生存下来。目前，科学家研制出一种水栽培育系统，能够在恶劣条件下种植蕃薯和草莓，未来有望在火星上种植蔬菜水果，有效保证宇航员的食物来源。

链接2：

火星陨石发现生命的证据

林杨挺带领的团队2013年在一块拇指大、重约6克的灰黑色火星陨石中，发现了10多颗比头发丝的十分之一还要细小的、成分类似于煤的碳颗粒，并证明了这种碳颗粒是有机物质，而且认为这种有机物质有可能是生物形成的。这一发现成为火星可能曾有生命的证据。此外，林杨挺的研究团队在一年前通过研究中国在南极格罗夫山发现的一块火星陨石认为，在大约2亿年前，火星上还存在地下水的活动，并可持续长达25万年之久。

链接3：

人类探测火星的理由

1996年，著名天文学家卡尔・萨根在应美国航空航天局要求而写的报告中列举了探测火星的理由：

1.火星是地球上人类可以探索的距离较近的行星之一。

2.大约40亿年以前，火星与地球气候相似， 也有河流、湖泊甚至可能还有海洋，未知的原因使得火星变成今天这个模样。探索火星气候变化的原因， 对保护地球的气候条件具有重大意义。

3.火星有一个巨大的臭氧洞，太阳紫外线没遮拦地照射到火星上。可能这就是海盗1号、海盗2号探测器未能找到有机分子的原因。火星研究有助于了解地球臭氧层一旦消失对地球的极端后果。

4.在火星上寻找历史上曾经有过的生命的化石， 这是行星探测中最激动人心的目的之一，如果找到， 就意味着只要条件许可，生命就能在宇宙中行星上崛起。

5.查明今日火星上有无绿洲，绿洲上有无生命以及生命存在的形式类型。

6.火星探测是许多新技术的试验场地， 这些技术包括大气制动利用火星资源产生氧化剂、燃料返程用遥控自动仪和取样远程通讯等。

7.虽然南极陨石提供了火星上少数未知地域的样本，但只有空间探测才能窥其全貌。

篇8

(一)我国空管工程师的培养现状目前，我国的空中交通管制员培训主要集中在中国民航大学、中国民用航空飞行学院和南京航空航天大学民航学院三所院校，采取传统的高考招生录取培养模式。在课程体系方面，根据国家教育部与民航业主管部门的要求实施教学，包括基础课、专业基础课、专业课和实验课、实习及论文［3］。由于3所院校在办学背景、办学理念及办学条件等方面存在差异，长期未能形成统一的空管专业办学规范体系，从而导致空管人才的培养质量参差不齐，在当前空管用人单位日益提高人才质量标准的前提下，规范体系的缺失显然与之不相适应，制约了行业的发展。

(二)空管卓越工程师的培养目标本研究认为，应当结合我国大学的办学指导思想和未来民航空中交通管理行业对高素质、应用型人才的培养需求制定空管卓越工程师的培养目标，主要包括，(1)具有健全人格，具备高素质、高层次、多样化、创造性的人文精神，具有提出和解决问题的能力，具有进行有效交流和团队合作能力的高素质卓越管制人才;(2)具有坚实的航空、民航、管理等科学基础知识，具有“宽口径，深基础”的知识结构，能够发现和解决民航工程实践问题和科研能力的综合性人才;(3)扎实掌握空管领域专门知识与高级技能，能够从事机场、进近、区域管制、空域、流量管理及飞行情报工作的高级技术与管理人才。

二、培养空管卓越工程师的实施方案

(一)重组通识和学科基础课程体系依据教育部“卓越工程师教育培养计划”通用标准和行业标准，在原有空中交通管理专业培养方案的基础上，本研究重新制定了通识教育、校内学习、企业学习阶段的培养标准、培养方案、教学计划等方面的内容(图1);将课程分为3个阶段，学生在第1－4学期完成工科通识教育课程和学科基础课程，实现“宽口径、重基础”的要求，达到“建立工程思想、拓宽知识结构”的目的，第5－6学期完成专业基础课程，包括理论课程和校内实践性课程，达到民航局法律规章中要求的教学内容和教学目的，第7－8学期完成校外实践课程，通过与各单位的密切合作来提高学生的工程实践能力。

(二)注重空中交通管制技能的培养根据“卓越工程师教育培养计划”的培养标准，在学生毕业时保持最低184学分不变的基础上，通过压缩调整课程学时和改革学分分配比例，本研究将学生参加实践的周时数增加到56周，保证了强化管制实践能力的培养效果。主要的实践内容包括，(1)48学时程序管制，实验内容包括程序管制模拟机操作、程序管制工作程序、飞行进程单使用、控制离场航空器放行间隔、简单航空器冲突管制、复杂航空器冲突管制、航空器管制责任移交、特情实验;(2)48学时雷达管制，实验内容包括雷达管制模拟机操作、雷达管制工作程序、航空器雷达识别、航空器雷达引导、航空器精密进近的引导、航空器速度控制、航空器进场排序、简单航空器冲突管制、复杂航空器冲突管制、航空器管制责任移交、特情实验;(3)48学时机场管制，实验内容包括机场管制模拟机操作、机场管制工作程序、放行许可、控制放行间隔、地面滑行实验、起落航线管制、起飞管制、着落管制、机场综合管制、恶劣天气条件机场管制、低能见度机场管制、飞行冲突的调配、飞行延误实验、特情实验、大流量机场管制;(4)64学时航行情报服务，实验内容包括航行情报信息处理系统基本操作、电报综合处理操作实践、多种通告联合撰写、航行情报信息提取飞行前资料公告操作、航行情报信息综合查询操作、航行情报信息其他功能操作、航行情报讲解服务。在增加技能实践教学内容和学时的同时，为了促使实践教学体系化、实践教学有针对性，本研究认为，需要完善实践课程教材和辅导材料的编写，配备数量足够的模拟机设备，聘请资深管制员来校上课，以保证实践教学的精细化需要;还需要修订“空管专业学生生产实纲”和“空管专业本科学生毕业设计大纲”，落实空管岗位实践实习，鼓励毕业设计与岗位实习项目相结合，注重知识的实际应用。

(三)开设研究型、创新型实验课程在校内实践教学的过程中，开展研究型与项目型的学习和设计型与综合型的实验项目都能够帮助学生及早发现并发展各自的兴趣、潜力及特长。校内实践教学是改革原有专业培养计划的重点，主要的综合实践环节包括:(1)64学时飞行程序课程设计，内容有飞行程序设计系统基本操作、非精密进近飞行程序设计、非精密进近障碍物评估、精密进近飞行程序设计、精密进近障碍物评估、反向飞行程序设计、直角航线设计、区域导航程序设计、离场飞行程序设计、机场最低运行标准、飞行程序设计报告撰写;(2)32学时航图课程设计，内容有手工航图制作、计算机航图制作系统实践、机场障碍物A/B型图的制作、标准仪表进离场图的制作、标准仪表进近图的制作、精密进近地形图的制作、机场地面活动图的制作、国内航线的制作与调整、国际航线的制作和优化;(3)16学时飞行计划制作，内容有国内航线和国际航线飞行剖面规划、巡航高度上当量风的计算及风的影响修正、飞行计划相关图表的使用、用简化飞行计划图标确定国内航线燃油量实验、用积分航程表制定燃油计划、无备降机场的飞行计划、目的地机场不能加油的飞行计划;(4)16学时飞行性能分析，实验内容包括飞行手册的使用、航空器使用限制分析、典型机型爬升和巡航推力表的使用、确定航路爬升所经过的地面距离计算、起飞性能和起飞航迹仿真、巡航性能表的使用、着陆性能表的使用、利用着陆性能表确定参考速度。在校内实践教学过程中，鼓励教师采用探究式学习、基于问题的学习、基于项目的学习及案例式教学法等多种教学方式，提高学生发现、分析和解决实际问题的能力，着力培养学生的创新能力。

(四)建立稳定的校企联合培养机制目前，南京航空航天大学民航学院董事会由中国民航局人教司、航空公司、机场及空管局等30多家民航企事业单位联合组成，校企联合培养分为3个环节完成，其中，第5－6学期采用校企教学交互的方式，在实践性课程的教学实施阶段中邀请民航高级工程技术人员走进校内参与讲授;第7－8学期组织学生到合作单位进行实习实践和毕业设计，强调企业的集中培养。

三、结语

篇9

关键词：NAS 紧固件 选用禁忌 分析

中图分类号：TH123 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（a）-0052-01

总部设在华盛顿的美国航空航天协会公司（以下简称“AIA”）是美国四大民间标准机构，1938年开始制订国家航空航天标准，并同时成立了它的第一个技术委员会――国家航空航天标准委员会（NASC），时称国家飞机标准委员会，负责制定和管理与美国军用标准格式（以下简称“MIL标准”）相近的NAS体系[1]。NASC通常由下列人员组成：每个有利益关系的AIA成员各指定的一名代表、有相互标准化利益关系的其他使用机构（工业界和政府部门的）联络代表和供应方的技术顾问组成，负责对新标准进行审核，并对已的NAS标准进行每5年一次的复审，以便使NAS标准跟上技术发展的步伐。经过几十年的发展，NASC管理下的NAS标准逐步形成了以紧固件为主体的标准体系，成为国际航空界目前选取紧固件时的首选标准。

1994年6月29日，美国国防部部长佩里签署了一份纲领性备忘录[2]，批准执行1994年3月由美国防部改革行动小组提出MIL标准的改革建议，逐步推进部分MIL标准转为民用标准。向来与美国军方关系密切的NAS标准成为接受MIL标准的主要民用标准之一，此后20年间，在NAS原标准体系中纳入了许多由原MIL标准转成的新NAS标准，现已占NAS标准总数的30%左右，成为NAS体系中的重要组成部分。为与NAS体系中原有的NAS标准相区别，以NASM作为其标准号，但零件号不变，仍然采用原MIL标准的MS标识。

按照NAS体系的规定[3]：NAS标准分为4类：设计标准、零件标准、标准操作法和采购规范。零件标准和采购规范是使用最多的两类标准，标准操作法次之，设计标准则使用较少。而这些设计标准中有一部分是选用禁忌标准，一般不在零件图纸上注出，故受到关注极少，本文拟对涉及较少的这类标准进行介绍，分析其应用现状及不足，并对这些标准使用中需要注意的问题进行总结。

1 NAS选用禁忌标准的现状

根据对NAS系统中的选用禁忌标准进行统计，如表1所示，目前的选用禁忌标准主要有8份，涉及各类紧固件，如螺栓，螺钉，垫圈，自锁螺母等。从选用禁忌规范所涉及的阶段，可发现其可分为两类，一类是属于设计尺寸限制标准，一般在采购规范中引用，是必须要执行的标准，需在紧固件装配过程中进行控制，如NAS618；而第二类则是选用场合限制标准，不属于设计时强制执行的标准，与装配过程无关，但常常通过图纸间接反映出来，涉及紧固件是否选用恰当，如NASM1515。

从来源上看，表1中所列的选用禁忌标准来源分布为：NAS原有标准1份，其余7份均为原MIL标准转换而成，可见原NAS体系中对选用禁忌标准重视不够，而原MIL标准则对选用紧固件的限制较多。

从表1可以看出，按照涉及的紧固件种类来分：NASM1515是最为重要的选用禁忌标准，其余选用禁忌标准均只牵涉到某一类紧固件。因此，理解NASM1515是理解现有NAS体系中选用禁忌类标准的关键。

NASM1515原计划编写56项紧固件选用禁忌，但是因为种种原因，目前已经在该标准中有完整表述的仅有24项。在这24项中既涉及到通用于所有紧固件的、标记、拧紧工具等内容，也涉及到实心铆钉、螺栓、垫圈、可剥垫片、盲紧固件等特定紧固件的选用禁忌。

NASM1515中最为详细的四个章节是剂，垫圈、可剥垫片和盲紧固件。在剂章节中，对各种紧固件上使用的剂按照其使用功能和形态，并对各种螺栓螺母紧固件是否需要使用剂做出详细的规定。对垫圈和可剥垫片按照功能进行区分，前者主要是承载、固定和电绝缘，而后者则主要是调整间隙。对盲紧固件应用于主要受剪部位，禁止使用在需要日常维护部位使用等作出规定。

2 NAS选用禁忌标准的不足

尽管目前NAS标准中选用禁忌类标准已经覆盖了大多数种类的紧固件，也给紧固件选用带来极大帮助，但在具体使用时发现有以下几点不便：

（1）部分选用禁忌标准部分内容重复，如NASM33522，NASM8975/1与NASM1515关于盲紧固件的内容，给使用标准者带来不便。（2）在这些标准中单一标准涉及紧固件种类最多的是NASM1515，但是该标准目录中有相当部分条目下没有内容，或者原有内容在经过多次改版后删除，如互换性章节，都造成该标准的不完整性，给使用带来一定的不便。（3）部分选用禁忌标准没有随着紧固件的发展而进行相应的更新，常常只是进行了格式上的更改，导致部分选用禁忌标准与实际使用的紧固件有出入。

3 选用禁忌类标准使用中需要注意的几个问题

在使用选用禁忌标准时一定要先弄清楚该类标准的适用范围和适用场合，对选用区域的具体情况进行具体分析，避免盲目套用。注意对同一类紧固件（如盲紧固件）所涉及的多个标准的表述进行总结，以免遗漏某些重要的选用禁忌。在选用禁忌标准中部分表述存在部分不确定的词汇（如“可”等），此时应根据实践经验进行确定，实在无法判断时，建议采用实验进行验证。

4 结语

通过对航空界通用的紧固件标准NAS中选用禁忌类标准的介绍，分析了选用禁忌类标准的现状及不足，并对在使用这些标准时的容易出现的问题进行了讨论。

参考文献

[1] 李成甘.AIA的航空航天标准化工作[J].航空标准化与质量，1988（4）：42-48.

篇10

关键词 乱码键盘 门禁系统

中图分类号： TP3 文献标识码：A

1 门禁系统概述

门禁系统属于智能弱电系统中的一种安防系统。它作为一种新型现代化安全管理系统，集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子、机械、光学、计算机技术、通信技术、生物技术等诸多新技术。它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。门禁系统，又称出入管理控制系统，是一种管理人员进出的数字化管理系统。当今社会出入口门禁安全管理系统尤为重要。在数字技术、网络技术飞速发展的今天门禁技术得到了迅猛的发展。

2 主要技术简介

2.1 乱序键盘概况

乱序键盘主要用于输入代码，以完成开门报警触发继电器整个过程控制，它同时也用来建立系统和对拥护代码数据库进行编程。乱码键盘一般由触摸式键盘状态指示灯以及实现乱序的电路组成，及由微处理器芯片或单片机程序产生均匀分布伪随机数序列获得乱码，将其定格显示于键盘位置。

2.2乱序键盘的基本要点

传统密码键盘之所以不安全，就在于它的输人密码数字和它的按键位置是固定的、一一对应的，故首先应消除它这种一一对应关系。一方面，在按键上安装数码显示管，使密码输入键位上的数字随机变化，同时设计按键的机械结构和外形，在其表面贴一层特殊的透光材料.使数码显示管的发出光线具有一定的视角限制，即在一定角度之外的人就不可能看到键盘上的数字。另外一个重要的设计要求是，按键上的数字变位应完全是随机的，而不能通过某种推算获得变位后的密码，这需要从软件上可靠设计获得保证。

以下是乱序键盘硬件系统设计：

硬件系统由主机电路、电源系统、数码显示电路构成，主机电路又由按键电路、通信电路、复位时钟、蜂鸣器电路等辅助电路构成。微处理器选用了AT89C52单片机.带8K字节闪速可编程可擦除只读存储器（PEROM）的高性能8位控制器。具有下列标准特性：250字节RAM，32个∞ 线，3个16位定时器、计数器，8个两级中断源结构，一个全双工串行口、片内振荡器和时钟电路。经过少量的芯片扩充，使系统具备显示、模拟量输人和输出、频率信号输入、掉电数据保护、实时时钟、数据打印和通信等功能。原理图如图1。

3 系统软件设计

3.1系统软件的主模块设计

门禁系统中为了安全保密的考虑，在用户没有按下TURN键之前，按键将处于锁键状态。用户无法输入（可通过屏蔽INT1中断来实现）。若用户取消当前输入，等同按下一次TURN键，键位也将随机变位一次，同时允许INT1中断。主程序工作流程如图2。

3.2键盘数字随机乱序的软件实现

乱序键盘设计的核心内容就是如何实现键盘上数字的随机变位，以实现安全、保密的性能，其关键是如何实现随机数字的产生。键位必须是随机的，即任何人无法判断键位的状态，包括程序设计者，这样才能保证彻底的安全。

4 结束语

乱码键盘具有视角限制和键盘随机变位的功能，不仅在门禁系统中起着至关重要的作用，更在各金融机构等密码输入的系统得到了广泛的推广，取代了传统的密码小键盘在各行各业中的应用。

参考文献

[1] 王俊红等.基于AT89C52单片机的变量喷雾控制器设计[J]微计算机信息.2006.2：8―10.

[2] 余永权.ATMEL89系列单片机应用技术【M】 京航空航天大学出版社.2002.4.

[3] 李华主编.MCS-51系列单片机实用接口技术【M】.北京航空航天大学出版社.1993.8.

[4] 王幸之.单片机应用系统抗干扰技术【M】.北京航空航天大学出版社.2000

[5] 何立民.单片机应用系统设计【M】.北京航空航天大学出版社.1995.

[6] 王忠诚，孙唯真.电子电路及元器件入门教程【M】.电子工业出版社.2006.

[7] 聂荣.实例解析PCB设计技巧――基于Protd DXP[M].机械工业出版社，2006.