引論：我們?yōu)槟砹?3篇航空航天材料的特點范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，航空航天領(lǐng)域也呈現(xiàn)出前所未有的發(fā)展新態(tài)勢。航空航天材料的設(shè)計也在向多樣化、智能化及信息化方向發(fā)展。但是在材料的設(shè)計過程中仍然面臨著設(shè)計成本高、設(shè)計精確度要求高等問題，這就要求設(shè)計者們必須嚴密地設(shè)計出需要的航空材料，并且盡可能地減小誤差，這也給設(shè)計者帶來了很大的技術(shù)難題。3D打印技術(shù)為此類問題的解決提供了新的方案[1]。
1 3D打印技術(shù)的概念及發(fā)展特點
1.1 3D打印技術(shù)的概念
3D打印技術(shù)即一種快速打印樣品成型技術(shù)。其原理是將金屬粉末或塑料粉末等當(dāng)做打印“墨”，根據(jù)數(shù)字模型要求，再通過逐層打印的方式打印出成品，這種技術(shù)在國外也被稱為“增材制造”。3D打印技術(shù)的發(fā)展得益于計算機技術(shù)的不斷創(chuàng)新與突破，其打破了傳統(tǒng)打印的意義。此外，隨著3D打印技術(shù)的不斷完善與成熟，其越來越多地應(yīng)用于生活、社會活動以及高科技等各個方面，諸如航天航空領(lǐng)域，對于我國高科技的發(fā)展有著重要的意義。
1.2 3D打印技術(shù)的發(fā)展特點
3D打印技術(shù)發(fā)展歷程大致如下：1984年的基于數(shù)字資源的三維立體模型打印技術(shù)、1993年發(fā)明的3D印刷技術(shù)（3DP）、1996年具有真正意義上的的“3D打印機”問世、2005年第一臺彩色“3D打印機”――Spe問世、2010年可以打印整個身軀轎車的“3D打印機”出現(xiàn)、2011年能夠打印飛機的“3D打印機”出現(xiàn)。3D打印技術(shù)在不斷朝著復(fù)雜、多樣化以及高科技等領(lǐng)域的方向發(fā)展。因為其不需要傳統(tǒng)的機械加工或制造模具就能直接根據(jù)計算機圖形數(shù)據(jù)生成任何形狀的物體，極大地縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。這對航空航天材料的智能設(shè)計起著很大的作用[2]。
2 3D打印技術(shù)運用于航空航天材料設(shè)計上的優(yōu)勢
2.1 節(jié)省材料
一個飛機機身的模型需要許多零件和部分組成，而應(yīng)用3D打印技術(shù)之后，不用剔除航空材料的邊角料，提高了材料的利用率。此外，3D打印技術(shù)取代了傳統(tǒng)的大規(guī)模、占用空間以及耗人力等的生產(chǎn)線，從而最大化地節(jié)省了材料，降低了成本。
2.2 制作材料精度高
材料的精確設(shè)計是確保航天航空領(lǐng)域安全發(fā)展以及快速發(fā)展的最基本要求。而傳統(tǒng)的材料設(shè)計技術(shù)無法保證人為的錯誤以及將誤差降到最低等，這就限制了航天航空的發(fā)展。因此，3D打印技術(shù)運用于航天航空領(lǐng)域時，給航空航天的智能化材料設(shè)計帶來的將是質(zhì)的飛躍與創(chuàng)新。
2.3 無需傳統(tǒng)模具
3D打印技術(shù)在智能化材料設(shè)計過程中不用使用傳統(tǒng)的刀具、機床以及其他磨具，通過將產(chǎn)品的外形等通過計算機技術(shù)如AUTO CAD技術(shù)設(shè)計出來，然后直接打印生成實物產(chǎn)品。這在很大程度上簡化了傳統(tǒng)磨具下的制造工藝。
2.4 縮短材料制作周期
3D打印技術(shù)可以自動、快速、直接和精準(zhǔn)地將計算機中的三維設(shè)計轉(zhuǎn)化為實物模型，甚至能夠直接制造零件和模具，繞過了傳統(tǒng)的制造工序，從而有效地縮短了材料設(shè)計的研發(fā)與制作周期。
3 3D打印技術(shù)對航空航天材料智能化設(shè)計的促進作用
3.1 促進了航空航天材料設(shè)計技術(shù)的革新
3D打印技術(shù)的運用加快了其材料智能化的設(shè)計進程，打破了傳統(tǒng)的設(shè)計思維和方法，使得航天領(lǐng)域設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展及完善，更是將高科技與制造業(yè)設(shè)計的結(jié)合推向了一個新的高度，加快了智能設(shè)計技術(shù)的發(fā)展與革新。
3.2 促進了航空航天材料設(shè)計成本的降低
在航空領(lǐng)域，不管是創(chuàng)新設(shè)計還是機械制造，都需要嚴密規(guī)整的模型。在造一架飛機時，要經(jīng)過無數(shù)的模型模擬，而每一次模型的制造以及模擬都需要很大的財力支持。而應(yīng)用3D打印技術(shù)，這種資金消耗將得到大幅度降低。3D打印技術(shù)依靠高精確度使得設(shè)計時模型能夠精準(zhǔn)使用物料，這使得設(shè)計材料時所使用的資金的到合理的運用。
3.3 促進了航空航天材料設(shè)計的創(chuàng)意性發(fā)展
在航空航天領(lǐng)域，其運用3D打印技術(shù)可以促進材料設(shè)計的智能創(chuàng)新，可以促進飛機機身的多形狀化發(fā)展、零件的多顏色發(fā)展等。在使用3D打印技術(shù)之后，我們有理由期待一種更先進更具有創(chuàng)意性的航空航天產(chǎn)品。
3.4 促進航空航天材料設(shè)計的人性化發(fā)展
運用3D打印技術(shù)實現(xiàn)材料設(shè)計智能化之后，材料制作可以向著個性化、多樣化方向發(fā)展，例如：我們可以根據(jù)每家航空公司理念等的不同設(shè)計出富有個性化、突出其理念的產(chǎn)品，而不是趨同的制作，比如航天飛機上的座椅可以根據(jù)員工的操作習(xí)慣以及身體結(jié)構(gòu)量身“3D”打造。這體現(xiàn)出材料制作的個性化，而這得益于3D打印技術(shù)的運用。
4 結(jié)語
綜上所述，筆者認為基于計算機技術(shù)的3D打印技術(shù)以其高精確度、高生產(chǎn)率等特點將快速融入航空航天領(lǐng)域材料的智能化設(shè)計。但是，目前該技術(shù)仍然存在著強度低、材料存在局限性等缺點，因而其應(yīng)用范圍還不是太廣泛。不過我們相信，3D打印技術(shù)的進一步完善會深刻的影響我們生活。
篇2
航空航天類專業(yè)主要研究飛行器的結(jié)構(gòu)、性能和運動規(guī)律，培養(yǎng)如何把飛行器設(shè)計制造出來并送上太空的工程技術(shù)專業(yè)人才。從狹義上講，航空航天類專業(yè)包括飛行器設(shè)計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程、飛行器環(huán)境與生命保障工程、探測制導(dǎo)與控制技術(shù)等主體學(xué)科專業(yè)。然而，無論是飛機還是航天飛行器，都是綜合科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶，涉及材料、電子通訊設(shè)備、儀器儀表、遙控遙測、導(dǎo)航、遙感等諸方面。因此從廣義上講，材料科學(xué)與工程、電子信息工程、自動化、計算機、交通運輸、質(zhì)量與可靠性工程等都是航空航天技術(shù)不可或缺的學(xué)科專業(yè)。隨著航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展，近年來又催生出航天運輸與控制、遙感科學(xué)與技術(shù)等新興專業(yè)。
航空航天類專業(yè)對同學(xué)們的要求是“厚基礎(chǔ)、強能力，高素質(zhì)、重創(chuàng)新”。同學(xué)們要學(xué)習(xí)和掌握航空航天技術(shù)的基礎(chǔ)理論和知識，接受航空航天飛行器工程方面的系統(tǒng)訓(xùn)練，通過各種實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，可具備堅實的理論基礎(chǔ)，良好的實踐能力和分析、解決問題的能力，以及創(chuàng)新能力。畢業(yè)生在數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)、計算機等方面的基礎(chǔ)比較扎實，在邏輯、分析、空間想象力、推理等思維上優(yōu)勢明顯，知識面寬，適應(yīng)力強，發(fā)展?jié)摿Υ蟆１究飘厴I(yè)生考取研究生的比例很高，申請國外大學(xué)獎學(xué)金的成功率也較高。
有同學(xué)認為航空航天類專業(yè)就業(yè)覆蓋面窄，如果畢業(yè)后不能進入航空航天類企業(yè)，就很難找到專業(yè)對口的工作。其實不然，航空航天高科技輻射國民經(jīng)濟各個部門，航空航天類專業(yè)扎實的工程技術(shù)理論與實踐基礎(chǔ)平臺，促成了其拓展性寬、應(yīng)用性強、適用面廣的專業(yè)特點。可供畢業(yè)生選擇的對口職業(yè)有很多，如飛行器設(shè)計、制造人員，科研機構(gòu)研究人員，國防部門研究管理人員，各級政府部門負責(zé)航空航天相關(guān)工作的研究管理人員，民航企事業(yè)單位的技術(shù)管理人員等。畢業(yè)生不僅可從事航空航天等領(lǐng)域的設(shè)計、制造、研發(fā)、管理等工作，還可在民航、船舶、能源、交通、信息、輕工等其他國民經(jīng)濟領(lǐng)域施展才華，像微軟、IBM、貝爾、方正、海爾等知名企業(yè)都曾紛紛到航空航天院校招賢納才。很多民用部門也都點名要航空航天類專業(yè)的畢業(yè)生，認為他們基礎(chǔ)扎實、學(xué)以致用。
行業(yè)繁榮點燃人才需求
航空航天科技工業(yè)是知識密集和技術(shù)密集的高技術(shù)領(lǐng)域，航空航天技術(shù)的廣泛應(yīng)用影響到政治、經(jīng)濟、軍事、科技、文化及通信、氣象、能源、探測等領(lǐng)域，成為社會進步的強大動力。從世界范圍來看，航空航天科技工業(yè)是朝陽產(chǎn)業(yè)，在提升國家整體科技水平和綜合國力方面起著龍頭的作用。
我國經(jīng)濟的快速發(fā)展為航空航天工業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。國務(wù)院公布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中，關(guān)于大型飛機、高分辨率對地觀測系統(tǒng)、載人航天工程與探月工程等航空航天領(lǐng)域范疇的工程便占到16個重大專項中的4項。未來我國航空航天發(fā)展將重點開發(fā)大型飛機設(shè)計與制造成套技術(shù)，載人航天實現(xiàn)航天員出艙進行航天器交會對接試驗活動，直至實現(xiàn)登月計劃等。2007年大飛機項目正式上馬，給我國的航空業(yè)帶來了空前繁榮，帶活了一批航空類企業(yè)，也為航空航天類專業(yè)畢業(yè)生帶來了良好的機遇。
航空航天科技工業(yè)極具發(fā)展前景，對人才的需求會持續(xù)旺盛。據(jù)統(tǒng)計，2011年最被看好的12類專業(yè)之航空航天產(chǎn)業(yè)將引發(fā)對航空航天人才的巨大需求，包括航空航天經(jīng)營管理，航空航天飛機總體設(shè)計與研發(fā)、發(fā)動機研發(fā)與制造，零部件研發(fā)與設(shè)計，航空航天新材料研發(fā)、制造及總裝技術(shù)、計量檢測技術(shù)、航空航天電子電器設(shè)備設(shè)計開發(fā)、信息及測控技術(shù)，航空航天生物技術(shù)、航空適航管理、航空維修改裝，以及航空航天產(chǎn)品光電通信技術(shù)、能源系統(tǒng)設(shè)計、力學(xué)及環(huán)境工程、計算機、仿真、可靠性技術(shù)等領(lǐng)域在內(nèi)的專業(yè)人才缺口巨大。有關(guān)人士根據(jù)教育部公布的相關(guān)信息歸納出的“最出人意料的十個高就業(yè)專業(yè)”，便將航空航天類專業(yè)列入其中。
上海作為我國新支線飛機和未來大型民用飛機設(shè)計總裝基地和重要的航天基地，舉辦了“上海航展”，展會上舉行了航空航天人才大型招聘會。據(jù)航展招聘組負責(zé)人介紹，目前航空航天項目需要大量人才，僅空客A380一個項目組的技術(shù)人員需求數(shù)量就超過六千人，而我國這方面人才缺口非常大。
近年來，以航天科技，科工集團，航空一、二集團等為代表的航空航天類企事業(yè)單位生產(chǎn)和科研任務(wù)飽滿，條件大為改善，待遇提高很快，一些單位的員工年薪可達十幾萬，稍差一些的單位其員工薪資待遇也可達到當(dāng)?shù)刂猩纤健：娇蘸教焓聵I(yè)的迅猛發(fā)展，無異于為年輕學(xué)子的成長搭建了理想的平臺。像航天空間設(shè)計研究院、航空材料研究院等單位都炙手可熱，受到重點院校畢業(yè)生的青睞。畢業(yè)生就業(yè)地域以北京、上海、西安、成都、沈陽、哈爾濱、深圳等省會及核心城市為主。
從個人長遠發(fā)展來看，在航空航天類企事業(yè)單位工作，發(fā)展前景好，待遇高，成長快。隨著載人飛船、探月工程、大飛機等重大項目的深入實施，必將有越來越多的青年才俊在鍛煉中脫穎而出。
報考提示
我國目前開設(shè)航空航天類專業(yè)的重點院校有北京航空航天大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、南京理工大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)等。近年來，清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、廈門大學(xué)等也相繼設(shè)置了此類專業(yè)。開設(shè)航空航天類專業(yè)的普通院校有南昌航空工業(yè)學(xué)院、沈陽航空工業(yè)學(xué)院、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院、中北大學(xué)、中國民航大學(xué)等。由于各個院校的發(fā)展歷史、層次、實力不同，學(xué)科專業(yè)水平差異也較大，同學(xué)們應(yīng)注意了解自己感興趣的院校，根據(jù)自身實力，準(zhǔn)確定位，合理選擇。
學(xué)習(xí)航空航天類專業(yè)以及將來從事航空航天技術(shù)工作，需要具備較強的學(xué)習(xí)鉆研及動手能力，要求同學(xué)們的數(shù)理化基礎(chǔ)扎實，邏輯思維能力較強，嚴謹求實，樂于鉆研。同學(xué)們應(yīng)從實際出發(fā)，量體裁衣。
篇3
1 電子束焊的原理
電子束焊的電子束是從電子槍中產(chǎn)生的，電子槍中的陰極受熱發(fā)射電子，該電子被高壓電場加速以及電磁透鏡聚焦后，就會形成具有極高能量密度的電子束，電子束撞擊到工件表面，電子巨大的動能就會轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽菇饘傺杆偃刍瑢崿F(xiàn)對工件的焊接[1，2]。
2 電子束焊的特點[3，4]
（1）功率密度高，電子束功率可從幾十千瓦到一百千瓦以上。電子束束斑的功率密度可達106～108W/cm2，比電弧功率密度約高100～1000倍。
（2）焊接速度快，焊接熱影響區(qū)小，焊接變形小。
（3）電子束穿透能力強，焊縫深寬比大。
（4）焊接過程中不行引入焊接材料，焊縫的純潔度高。
3 有色合金的電子束焊接工藝
3.1 鈦合金
鈦及鈦合金具有比強度高、抗腐蝕性好、溫度適應(yīng)范圍廣等一系列突出優(yōu)點，航空航天科研事業(yè)和生產(chǎn)的發(fā)展與鈦合金的推廣應(yīng)用有著密不可分的聯(lián)系[5]。鈦合金在航空航天工業(yè)中有著廣闊的應(yīng)用前景。
電子束焊接工藝在真空環(huán)境下進行，可避免空氣對鈦合金的污染，降低裂縫等缺陷的幾率，是一種非常適合鈦合金的焊接技術(shù)[6]。
朱少旺[7]對Ti60合金薄板對接件進行了電子束焊接工藝研究。通過電子束焊接性實驗，他研究了電子束焊接工藝的參數(shù)對焊縫表面成形及焊接接頭顯微組織、力學(xué)性能的影響，探索了焊后緩冷工藝和焊后熱處理對焊接接頭組織及性能所起作用。閆偉[8]對Ti-55高溫鈦合金板材進行了一些電子束焊接試驗，為確定Ti-55板材的焊接方法及工藝做了技術(shù)儲備。
3.2 鋁合金
由于鋁合金具有耐腐蝕性好，比模量、比強度、疲勞強度高，以及電導(dǎo)性和熱導(dǎo)性好等特點，在航空航天、交通工具、機械制造、電工化工等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。鋁及鋁合金的電子束焊接工藝是目前國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點，電子束焊接工藝是鋁合金焊接的重要方法之一。
王亞榮等[9]研究了焊后熱處理對2A14高強鋁合金電子束焊接頭組織及力學(xué)性能的影響。王常建等[10]對電子束焊接工藝在2219鋁合金擴張段上的應(yīng)用進行了研究，研究表明電子束焊接技術(shù)能夠減少焊接變形，降低焊接缺陷。陳國慶等[11]研究了SiCp/2024與2219鋁合金電子束焊接。
3.3 鎂合金
鎂是最輕的工業(yè)金屬材料，密度只有鋁的三分之二，鎂及鎂合金具有密度低、強度高的優(yōu)點。航空航天器輕量化的要求使得鎂合金有著廣闊的應(yīng)用前景。目前鎂合金的應(yīng)用已經(jīng)遍及航天航空、汽車、船舶、體育用品、電子等多個領(lǐng)域[12]。由于電子束焊接工藝具有良好的焊接效果，其在鎂合金的焊接領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
朱智文等[13]研究了AZ31鎂合金電子束焊焊接接頭微觀組織特征，研究結(jié)果顯示AZ31鎂合金電子束焊接接頭成形良好，焊縫組織細小，表明電子束焊是AZ31鎂合金的有效焊接方法。葉宏等[14]研究了AZ91D鎂合金真空電子束深熔焊接熔池氣泡流數(shù)值模擬，建立了真空電子束焊接熔池二維氣泡流數(shù)學(xué)模型。
4 結(jié)束語
隨著航空航天業(yè)的發(fā)展以及有色合金的廣泛應(yīng)用，對有色合金焊接工藝的研究已成為熱點，電子束焊接工藝在我國已有多年的發(fā)展歷史，應(yīng)用在很多領(lǐng)域，也為我國的航空航天事業(yè)做出了巨大的貢獻，電子束焊接工藝的發(fā)展必將推進有色合金在航空航天業(yè)的應(yīng)用。
參考文獻
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[7]朱少旺.Ti60合金電子束焊接接頭組織及性能研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2009.
[8]閆偉.Ti55鈦合金板材的CO2激光焊與電子束焊的實驗研究[D].東北大學(xué)，2006.
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[11]國慶，張秉剛，楊勇，等.SiCp/2024與2219鋁合金電子束焊接[J].焊接學(xué)報，2015，36（3）：27-30.
篇4
2、主要產(chǎn)品
通用航空、航空航天信息技術(shù)、航空航天新材料、航空大件加工及部件組裝、航空機電、客艙設(shè)備及內(nèi)飾件、宇航級高可靠電子元器件等。
3、規(guī)上企業(yè)，龍頭企業(yè)和基地型企業(yè)
規(guī)模以上企業(yè)14家。龍頭企業(yè)5家，鋁業(yè)有限公司、市精密合金廠有限公司、纖維材料有限公司、航天特種材料有限公司、航空有限公司。
4、市場份額，至少20%以上，單個企業(yè)產(chǎn)量，技術(shù)
市精密合金廠有限公司擁有的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高溫合金大型精密澆鑄技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，是全球第3家（中國第一家）掌握該技術(shù)的企業(yè)，國內(nèi)市場占有率超20%，2013年超純凈鎳基高溫合金系列產(chǎn)品實現(xiàn)銷售2.6億元。
5、品牌
中國馳名商標(biāo)：“綠揚”
著名商標(biāo)：華陽及圖、彤明、“DSLY及圖”
6、區(qū)域布局
初步形成“一城兩園多基地”的空間格局（航空航天產(chǎn)業(yè)城、市航空航天產(chǎn)業(yè)園、京口航空信息產(chǎn)業(yè)園、京口航空航天高性能鋁合金材料產(chǎn)業(yè)基地、句容航空復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)基地、丹徒航空航天制造及配套產(chǎn)業(yè)基地）
二、為什么作為重點產(chǎn)業(yè)？
1、產(chǎn)出規(guī)模，增速，發(fā)展前景
2013年全市航空航天產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)銷售165.3億元，同比增長107.7%，利稅11.3億元，同比下降79.5%，利潤7.5億元，同比下降68.0%。2012年1-8月實現(xiàn)銷售123.09億元，同比增長12.5%，利稅5.17億元，同比下降49.0%，利潤8.87億元，同比下降74.4%。航空航天產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，具有產(chǎn)業(yè)鏈長、輻射面寬、拉動效應(yīng)強等鮮明特點，對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的帶動為1:10，對科技和經(jīng)濟發(fā)展具有巨大的帶動作用。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，近5年全球航空航天產(chǎn)業(yè)的增速為25%，遠超同期GDP的增速。未來20年，我國共需要ARJ-21同類飛機1000架、國產(chǎn)大飛機C919同類飛機2700架、軍用運輸機230架，對應(yīng)市場容量分別為300億美元、1350億美元、161億美元，航空航天信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將超過500億元美元，航空航天產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為快速上升的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。
2、財稅貢獻，占第二產(chǎn)業(yè)份額
2013年全市航空航天產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)銷售165.3億元，同比增長107.7%，利稅11.3億元，同比下降79.5%，利潤7.5億元，同比下降68.0%。2012年1-8月實現(xiàn)銷售123.09億元，同比增長12.5%，利稅5.17億元，同比下降49.0%，利潤8.87億元，同比下降74.4%。
3、提供就業(yè)情況
提供就業(yè)崗位2萬個。
4、投資規(guī)模，市場導(dǎo)向，企業(yè)家信心
截至目前，全市航空航天產(chǎn)業(yè)在建重點項目21個，總投資達204.46億元，這些項目投產(chǎn)后可實現(xiàn)銷售規(guī)模達1000億元以上。國家出臺的高端裝備制造“十二五”規(guī)劃將航空航天產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)提升到國家戰(zhàn)略推動層面，給予宏觀政策支持，市場前景巨大，企業(yè)家對未來發(fā)展充滿信心。
5、要素保障和服務(wù)支撐
研發(fā)支持，人才支持，金融支持，園區(qū)載體支持（土地、環(huán)保）
三、我市如何培育重點產(chǎn)業(yè)政策建議
1、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃導(dǎo)向，定位準(zhǔn)確，布局合理，保障有力
總體規(guī)劃、單項規(guī)劃，用1-2年時間制定產(chǎn)業(yè)規(guī)劃
2013年，聯(lián)合南京航空航天大學(xué)編制出臺了《市航空制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》。《規(guī)劃綱要》明確我市航空產(chǎn)業(yè)布局、發(fā)展重點和目標(biāo)。2012年，為加快我市航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展，編制了《市航空制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》（征求意見稿）。
2、如何強化政策扶持
國家、省、市、縣區(qū)四級政策
3、要素配套保障
人力支持，公共服務(wù)平臺
船舶與海洋工程產(chǎn)業(yè)
1、產(chǎn)業(yè)規(guī)模，產(chǎn)出，投資
全市擁有船舶及配套企業(yè)95家，其中，造修船企業(yè)30家，具有萬噸以上造修船能力的企業(yè)7家；船舶配套企業(yè)65家。2013年，船舶與海洋工程產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)銷售收入243.1億元，位居南通、泰州、揚州、南京之后，列全省第五，占規(guī)模以上工業(yè)比重的5%，其中銷售收入過億元的企業(yè)11家。2012年1-8，實現(xiàn)銷售188.48億元，同比增長16.3%，利稅9.4億元，同比增長4.5%，利潤7.5億元，同比下降3.6%。截至目前，全市船舶與海洋工程在建重點項目9個，總投資94.62億元，累計完成投資10.75億元，同比下降33.62%。
2、主要產(chǎn)品
船舶產(chǎn)品：海洋工程船、全回轉(zhuǎn)工程船、液貨運輸船、散貨船等。
配套產(chǎn)品：中低速柴油機及發(fā)電機組、螺旋槳、船舶電器、船舶電氣與自動化控制系統(tǒng)、船舶救生裝置、船用錨鏈、船舶輔機、甲板機械、舾裝件、海洋系泊鏈、海洋平臺吊機及救生裝置、海洋工程大型結(jié)構(gòu)件等產(chǎn)品。
3、規(guī)上企業(yè)，龍頭企業(yè)和基地型企業(yè)
規(guī)上企業(yè)44家，龍頭企業(yè)5家，省船廠（集團）有限公司、新韓通船舶重工有限公司、中船設(shè)備有限公司、鼎盛重工有限公司、賽爾尼柯電器有限公司。
4、市場份額，至少20%以上，單個企業(yè)產(chǎn)量，技術(shù)
省船廠（集團）有限公司的高技術(shù)海洋工程船和全回轉(zhuǎn)工程船兩大產(chǎn)品，國內(nèi)市場占有率高達70%以上，創(chuàng)造了27項中國第一，位居全國同行業(yè)之首，2013年，完成工業(yè)總產(chǎn)值28.6億元，實現(xiàn)銷售共計20.1億元，利稅6.5億元。
中船設(shè)備的中速柴油機國內(nèi)市場占有率第一，2013年，實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入14.03億元元，利潤1.20億元元，同比增長16.4%，連續(xù)四年利潤總額超億元。在柴油機及動力系統(tǒng)集成、發(fā)電機及電氣系統(tǒng)集成、海洋工程機電等領(lǐng)域處于全國領(lǐng)先水平。
賽爾尼柯電器有限公司的高端船舶和海洋工程配電板連續(xù)五年國內(nèi)市場占有率第一并進入國際前列，2013年，實現(xiàn)銷售3億元，在船舶與海洋工程電氣與自動化控制等領(lǐng)域處于世界先進水平。
中船瓦錫蘭螺旋槳有限公司的船舶螺旋槳國內(nèi)市場占有率超過40%，2013年，實現(xiàn)銷售5億元，在螺旋槳與軸系設(shè)計制造、船舶動力打包集成等領(lǐng)域處于世界先進水平。
正茂集團的海洋工程系泊鏈國際市場占有率超過20%，2013年，實現(xiàn)銷售3.1億元，在海洋工程系泊鏈設(shè)計研發(fā)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
5、品牌
省著名商標(biāo)：“藍波”、“賽爾尼柯SaierNico”、“三星及圖”、“三山”圖形
名牌產(chǎn)品：“威和”橋式起重機
篇5
現(xiàn)代低膨脹高溫合金發(fā)展，是以因瓦效應(yīng)以及時效硬化的發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)的，在上世紀(jì)70年代，隨著國內(nèi)航空航天事業(yè)的快速發(fā)展以及社會經(jīng)濟發(fā)展中能源危機的日益嚴重，逐漸為低膨脹高溫合金在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用以及發(fā)展進步，提供了重要的契機。在低膨脹高溫合金的發(fā)展歷程中，最早出現(xiàn)的商用Fe-Ni-Co系列合金，在通過使用Nb以及Ti進行強化，去除Al并加入Si等一系列成分變化后，對于原有的商用合金材料的應(yīng)力加速晶界氧化脆性進行明顯改善后，使得低膨脹高溫合金在航天航空領(lǐng)域中的應(yīng)用得到大量的突破。后來，為了改善低膨脹高溫合金的抗氧化以及裂紋擴展速率等性能，又進行了相關(guān)的新合金系研究，形成了以Inconel 783合金為主的Fe-Ni-Co-Al-Cr系合金與以Haynes242合金為主的Ni-Mo-Cr系合金的研究主流，使得低膨脹高溫合金能夠在750度的高溫環(huán)境中仍能夠?qū)崿F(xiàn)完全的抗氧化功能和作用。
1、低膨脹高溫合金的發(fā)展分析與概述
1.1 低膨脹高溫合金的發(fā)展基礎(chǔ)分析
在現(xiàn)代低膨脹高溫合金的發(fā)展歷程中，低膨脹高溫合金的發(fā)展是以“因瓦效應(yīng)”以及“時效硬化”現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為發(fā)展基礎(chǔ)的。在19世紀(jì)90年代后期，法國的一位研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)Fe-Ni合金中的Ni成分含量在合金所有成分含量的36%左右時，合金的熱膨脹系數(shù)會出現(xiàn)最低值情況，促成了因瓦合金的提出，它為低膨脹高溫合金的發(fā)展奠定了一定的發(fā)展基礎(chǔ)。隨后，在對于低膨脹高溫合金的發(fā)展研究中，由于精密儀器儀表行業(yè)以及電真空玻璃封裝行業(yè)的發(fā)展需求，低膨脹高溫合金以及定膨脹高溫合金的的研究發(fā)展取得了較為突破性的發(fā)展與進步提升，在這一時期也先后出現(xiàn)了Fe-Ni系以及Fe-Ni-Co系、Fe-Ni-Cr系、Fe-Cr系等低膨脹以及定膨脹合金，也就是在低膨脹合金的這一發(fā)展過程與階段時期，時效硬化現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)并研究提出，使得現(xiàn)代低膨脹合金發(fā)展的兩大基礎(chǔ)條件全部具備，并使得低膨脹高溫合金隨著時代的發(fā)展隨之逐漸的發(fā)展起來。在現(xiàn)代低膨脹高溫合金發(fā)展的兩大基礎(chǔ)條件中，時效硬化現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)提出，不僅使低膨脹高溫合金的熱穩(wěn)定性能得到了顯著的改善，并且也為低膨脹合金在航空航天中的應(yīng)用創(chuàng)造了可能性。
1.2 商用Fe-Ni-Co系低膨脹高溫合金的發(fā)展
在上世紀(jì)70年代，航空航天事業(yè)的迅速發(fā)展以及能源危機的日益加重，最終促成了商用低膨脹高溫合金的出現(xiàn)產(chǎn)生。在航空航天領(lǐng)域發(fā)展中，應(yīng)用低膨脹高溫合金作為薄壁靜子結(jié)構(gòu)部件，比如機匣以及外環(huán)，或者是封嚴環(huán)、隔熱環(huán)等，進行航空航天的生產(chǎn)制造應(yīng)用，不僅具有生產(chǎn)制造控制部件間隙簡單易行，并且能夠減少航空航天機械設(shè)備的發(fā)動機零部件數(shù)量，降低發(fā)動機的重量以及生產(chǎn)制造成本，提高生產(chǎn)制造飛機的性能。隨著商用低膨脹高溫合金的出現(xiàn)，上世紀(jì)70年代初期，美國某公司推出了第一種商用低膨脹高溫合金，主要是以Nb以及Ti、Al時效強化的Fe-Ni-Co基合金，這種低膨脹高溫合金具有與Inconel 783系合金相近的優(yōu)良抗拉強度，但是該類型商用低膨脹高溫合金的熱膨脹系數(shù)在Inconel 783系合金的熱膨脹系數(shù)一半左右，能夠應(yīng)用于600度的高溫環(huán)境中。在70年代中期，人們對于商用低膨脹高溫合金進行了工藝以及成分上的研究探索，實現(xiàn)了添加Cr以及Hf、B成分，或者是降低合金中的Al含量來提高合金的應(yīng)力加速晶界氧化脆性。隨后，在80年代初期，對于低膨脹高溫合金的發(fā)展研究中，又出現(xiàn)了第三代低膨脹高溫合金，也就是Incoloy 909/CTX-909系合金，這類低膨脹高溫合金在原有合金的基礎(chǔ)上提高了對于Si的含量，最終形成該系列低膨脹高溫合金，使合金的強度以及韌性、抗應(yīng)力加速晶界氧化脆性、低膨脹系數(shù)等得到了良好改善。
1.3 抗氧化低膨脹高溫合金的發(fā)展
在上世紀(jì)90年代，航空航天制造發(fā)展中，為了提高飛機發(fā)動機的效率，同時提高飛機發(fā)動機部件的工作溫度，對于應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域飛機制造生產(chǎn)的低膨脹合金材料，也就提出了抗氧化以及高強度、低膨脹的要求，從而促進了抗氧化低膨脹高溫合金的研究發(fā)展與應(yīng)用實現(xiàn)。對于抗氧化低膨脹高溫合金的發(fā)展研究，主要集中在對于Fe-Co-Ni系合金成分的調(diào)整研究以及對于Ni-Mo-Cr系低定膨脹系數(shù)合金的研究上，從這兩個研究思路出發(fā)，在上世紀(jì)80年代末90年代初以及90年代中期，分別對于低膨脹高溫合金有了新的研究與發(fā)展突破，實現(xiàn)了抗氧化性能好以及組織穩(wěn)定、塑性損失小，工作溫度可達到750度的低膨脹高溫合金研究提出與應(yīng)用實現(xiàn)。根據(jù)這一發(fā)展研究與應(yīng)用趨勢，低膨脹高溫合金未來將集中于向抗氧化高強度低膨脹高溫合金的研究與發(fā)展應(yīng)用方向發(fā)展。
2、低膨脹高溫合金在航空航天業(yè)的應(yīng)用
在我國的航空以及航天事業(yè)發(fā)展中，都有對于低膨脹高溫合金的應(yīng)用實現(xiàn)，但是，兩個領(lǐng)域中對于低膨脹高溫合金的應(yīng)用側(cè)重點卻有不同。首先，在航空領(lǐng)域以及行業(yè)應(yīng)用中，由于低膨脹高溫合金本身具有高強度以及低膨脹等性能特點，使得該類型的合金材料在進行航空設(shè)備發(fā)動機的轉(zhuǎn)動部件與靜止部件生產(chǎn)制造應(yīng)用中，能夠嚴格的進行生產(chǎn)制造部件間間隙與公差的控制，從而提高航空設(shè)備發(fā)動機能量的輸出以及燃油效率，并且高強度的合金材料降低了飛機發(fā)動機的重量，使得低膨脹高溫合金材料在燃氣輪機以及蒸汽渦輪的密封環(huán)以及外環(huán)、隔熱環(huán)、軸。機匣、葉片等結(jié)構(gòu)部件制造中廣泛應(yīng)用。比如，CFM-56以及F101等發(fā)動機中都大量使用了低膨脹高溫合金材料。而在航天領(lǐng)域中，低膨脹高溫合金由于其特殊性能特征，在航天飛機的主發(fā)動機制造中，也被考慮應(yīng)用。
3、結(jié)束語
總之，低膨脹高溫合金是一種具有特殊和突出性能材料，在航天航空領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用，進行低膨脹高溫合金材料的分析，有利于促進應(yīng)用和發(fā)展，具有積極作用。
參考文獻
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[3]孫雅茹，孫文儒，孫曉峰，郭守仁，劉正，胡壯麒.P的分布形態(tài)對一種低膨脹高溫合金持久性能的影響[J].材料研究學(xué)報.2008（3）.
篇6
與鋁合金結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)材料等傳統(tǒng)材料相比，先進性復(fù)合材料在綜合性能上更具優(yōu)勢，其用量成為了代表著航空航天先進性的一個標(biāo)志，占據(jù)著重要的地位。我國若要在競爭激烈的世界市場中站穩(wěn)腳跟并且不斷向前發(fā)展，就要對先進性復(fù)合材料這一被全球強國重視的核心技術(shù)進行深入研究與重點發(fā)展。
1 先進復(fù)合材料的基本定義
先進復(fù)合材料，簡稱ACM，即是在進行主承力結(jié)構(gòu)與次承力結(jié)構(gòu)等加工過程中，可以運用的剛度性能以及強度性能≥鋁合金等傳統(tǒng)材料的一種復(fù)合材料，不但在質(zhì)量的輕度上占據(jù)優(yōu)勢，其比強度、比模量都更加高，還具有抗腐蝕、耐高溫與低溫、減震隔音及隔熱的良好性能，并且具有較佳的延展性，如今被大量地推廣應(yīng)用在建筑行業(yè)、機械制造行業(yè)、醫(yī)學(xué)行業(yè)以及航空航天行業(yè)等領(lǐng)域中[1]。
2 先M復(fù)合材料的特點
作為當(dāng)今時代的主導(dǎo)材料，復(fù)合材料有著以下一些特點：首先是可設(shè)計性與各向異性，根據(jù)構(gòu)件的使用要求與環(huán)境條件，可以在設(shè)計環(huán)節(jié)進行合理的組分材料選擇、材料匹配，并且通過界面控制盡可能地滿足預(yù)期要求，達到工程結(jié)構(gòu)所需性能的標(biāo)準(zhǔn)要求。傳統(tǒng)材料的運用上常見的材料冗余問題也可以很好地避免，實現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)的效能最大化。其次，復(fù)合材料的構(gòu)件和材料一起形成，提高了結(jié)構(gòu)的整體性能，無需過多的零部件，實現(xiàn)了加工周期的縮短與成本的減少。然后，復(fù)合材料在其復(fù)合效應(yīng)下形成新性能，并不存在單一材料或幾種材料簡單混合的性能缺陷問題。
再者，復(fù)合材料能產(chǎn)生很多功能，比如吸波和透波、防熱和導(dǎo)電、透析和阻燃等等一系列功能，在結(jié)合其他先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，形成一種新復(fù)合材料，比如納米復(fù)合材料、生物復(fù)合材料和智能復(fù)合材料等。最后，需要注意的是，在復(fù)合材料的成形過程中，其組份材料會發(fā)生物理變化與化學(xué)變化，使得復(fù)合材料構(gòu)件性能在很大程度上依賴其復(fù)合工藝，難以準(zhǔn)確地對工藝參數(shù)進行適當(dāng)?shù)目刂疲灾劣谛阅芫哂休^大的分散性。
3 先進復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
3.1 先進復(fù)合材料在無人機領(lǐng)域的應(yīng)用
現(xiàn)代戰(zhàn)爭理念的改變，使無人機倍受青睞。無人機除在情報、監(jiān)視、偵察等信息化作戰(zhàn)中的特殊作用外，還能在突防、核戰(zhàn)、化學(xué)和生物武器戰(zhàn)爭中發(fā)揮有人軍機無法替代的作用。無人機的發(fā)展方向是飛行更高、更遠、更長，隱身性能更好，制造更加簡便快捷，成本更低等，其中關(guān)鍵技術(shù)之一就是大量采用復(fù)合材料，超輕超大復(fù)合材料結(jié)構(gòu)技術(shù)是提高其續(xù)航能力、生存能力、可靠性和有效載荷能力的關(guān)鍵。
3.2 先進復(fù)合材料在民航客機的應(yīng)用
復(fù)合材料在民機結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用近年來取得較大進展。復(fù)合材料的優(yōu)點不僅僅是質(zhì)輕，而且給設(shè)計帶來創(chuàng)新，通過合理設(shè)計，還可提供諸如抗疲勞、抗振、耐腐蝕、耐久性和吸/透波等其他傳統(tǒng)材料無法實現(xiàn)的優(yōu)異功能特性，增加未來發(fā)展的潛力和空間。尤其與鋁合金等傳統(tǒng)材料相比，復(fù)合材料可明顯減少使用維護要求，降低壽命周期成本，特別是當(dāng)飛機進入老齡化階段后差別更明顯。同時，大部分復(fù)合材料飛機構(gòu)件可以整體成型，大幅度減少零件數(shù)目和緊固件數(shù)目，從而減小結(jié)構(gòu)質(zhì)量，降低連接和裝配成本，并有效降低總成本。
3.3 先進復(fù)合材料在航空器領(lǐng)域的應(yīng)用
功能材料在航天領(lǐng)域的應(yīng)用更為廣泛，其中最重要的是返回式航天器的表面熱防護功能材料。中國材料研究學(xué)會學(xué)者唐見茂研究指出，航天飛行器（導(dǎo)彈、火箭、飛船、航天飛機等）以高超聲速往返大氣層時，在氣動加熱下，其表面溫度高達4 000 ℃～8 000 ℃；固體和液體火箭發(fā)動機工作時，燃燒室產(chǎn)生的高速氣流沖刷噴管，燒蝕最苛刻的喉襯部位溫度瞬間可超過3 000 ℃。
4 結(jié)語
通過以上的研究可以發(fā)現(xiàn)，隨著航空航天技術(shù)的飛速發(fā)展，對材料的要求也越來越高。一個國家新材料的研制與應(yīng)用水平在很大程度上體現(xiàn)了其國防和科研技術(shù)水平，因此許多國家都把新型材料的研制與應(yīng)用放在科研工作的首要地位。新型航空航天器的先進性標(biāo)志之一是結(jié)構(gòu)的先進性，而先進復(fù)合材料是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)先進性的重要基礎(chǔ)和先導(dǎo)技術(shù)。我國將成為世界上先進復(fù)合材料的最大用戶，筆者認為，我國應(yīng)該針對國外技術(shù)封鎖與國內(nèi)技術(shù)儲備不足的國情，不斷地自主創(chuàng)新，努力探索原材料、設(shè)計問題，運用理論、低成本技術(shù)以及政策支持等一系列的解決方法，不斷提高航空航天器的結(jié)構(gòu)先進性，不斷加強對先進復(fù)合材料先導(dǎo)技術(shù)的研究與發(fā)展。
篇7
通過對國內(nèi)外本科院校工程教育專業(yè)認證的分析與研究，利用對中國近幾年的專業(yè)認證與評估成果的調(diào)查與研究，對其進行梳理，依據(jù)工程教育專業(yè)認證中課程設(shè)置要求，依據(jù)南京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院能動專業(yè)建設(shè)相關(guān)內(nèi)容與特色，以培養(yǎng)具有航空航天特色的工程教育專業(yè)人才為目標(biāo)，對南京航空航天大學(xué)能動專業(yè)課程體系進行優(yōu)化。以培養(yǎng)要求為基準(zhǔn)，著手對課程體系進行優(yōu)化，并對本科培養(yǎng)大綱進行相應(yīng)的修訂，從而實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。確定能源與動力專業(yè)學(xué)生在校期間應(yīng)修總學(xué)分數(shù)不能少于180學(xué)分。
2.1數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程
能源與動力專業(yè)數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程是指該專業(yè)學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)課程，主要包括高等數(shù)學(xué)（11學(xué)分）、大學(xué)物理（6.5學(xué)分）、大學(xué)英語模塊（10學(xué)分）、C++語言程序設(shè)計（3學(xué)分）等方面共六門課程，總共30.5個學(xué)分。因此能源與動力專業(yè)數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程占總學(xué)分的比例約為17％，達到了工程教育專業(yè)認證標(biāo)準(zhǔn)中至少占總學(xué)分的15%的要求。
2.2工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程
工程基礎(chǔ)類課程和專業(yè)基礎(chǔ)類課程主要體現(xiàn)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)在該專業(yè)應(yīng)用能力培養(yǎng)，而專業(yè)類課程主要體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)能力的培養(yǎng)。其中工程基礎(chǔ)類課程主要包括電子電工技術(shù)（5學(xué)分）、理論力學(xué)（3學(xué)分）、材料力學(xué)（3學(xué)分）、工程圖學(xué)（4.5學(xué)分）以及機械設(shè)計基礎(chǔ)（3學(xué)分）等課程，總共為18.5個學(xué)分；專業(yè)基礎(chǔ)類課程主要包括工程流體力學(xué)（3學(xué)分）、工程熱力學(xué)（3學(xué)分）、傳熱學(xué)（3學(xué)分）和化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)（2學(xué)分）等課程，總共為11個學(xué)分。因此工程基礎(chǔ)類課程和專業(yè)基礎(chǔ)類課程必須要修滿至少29.5個學(xué)分。對于專業(yè)類課程，由于能源與動力專業(yè)具體有兩個培養(yǎng)方向:方向一為熱能動力方向，主要陪養(yǎng)就業(yè)方向為航空發(fā)動機、地面燃氣輪機等相關(guān)單位；方向二為能源利用方向，主要培養(yǎng)的就業(yè)方向為電廠、新能源以及制冷等相關(guān)單位。因此其專業(yè)類課程既有相同的專業(yè)課程，也有自身特色的課程。其中燃燒原理（2.5學(xué)分）、燃氣輪機原理與構(gòu)造（3學(xué)分）、熱能綜合利用（2學(xué)分）、熱交換器原理與設(shè)計（2.5學(xué)分）以及熱工測量原理與方法（2學(xué)分）等，總共12個學(xué)分，這些課程為能源與動力專業(yè)兩個培養(yǎng)方向都必須學(xué)習(xí)的專業(yè)類課程。另外每個培養(yǎng)方向又有其特定的專業(yè)類課程必須選修，其中熱能動力方向?qū)I(yè)類課程包括葉輪機原理（2.5學(xué)分）、燃氣輪機控制原理及應(yīng)用（2學(xué)分）、燃燒技術(shù)與分析（2學(xué)分）、內(nèi)燃機原理與構(gòu)造（2學(xué)分）、工程傳質(zhì)與應(yīng)用（2學(xué)分）等共9門課程；能源利用方向?qū)I(yè)類課程包括泵與風(fēng)機（2學(xué)分）、供熱工程（2學(xué)分）、鍋爐原理（2學(xué)分）、制冷原理與技術(shù)（2學(xué)分）、可再生能源利用技術(shù)（2學(xué)分）以及熱力發(fā)電技術(shù)概論（2學(xué)分）等共10門課程。無論學(xué)生學(xué)習(xí)哪個方向，共同學(xué)習(xí)的專業(yè)類課程與特定選修的專業(yè)課程之和必須要修滿至少28個學(xué)分。因此,工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程必須要修滿的學(xué)分數(shù)為：29.5＋28＝57.5學(xué)分，因此該類課程學(xué)分占總學(xué)分的比例約為32％，達到了工程教育專業(yè)認證標(biāo)準(zhǔn)中至少占總學(xué)分的30%的要求。
2.3工程實踐與畢業(yè)設(shè)計
能源與動力專業(yè)設(shè)計完善的實踐教學(xué)體系，主要包括以下幾個方面：(1)軍事訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的吃苦耐力與過硬的身體素質(zhì)；(2)各種課程的課程設(shè)計，如:機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計、電工與電子技術(shù)課程設(shè)計、C++語言課程設(shè)計等，主要培養(yǎng)學(xué)生對各門基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課的實際應(yīng)用能力；(3)工程訓(xùn)練，主要包括機械加工方面的車、磨、銑、刨、鑄造以及焊接等金工實習(xí)，鍛煉學(xué)生的動手能力；(4)下廠實習(xí)，大三暑假期間，在指導(dǎo)老師帶領(lǐng)下去中航工業(yè)集團下屬的企業(yè)或電廠進行為期一個月的下廠實習(xí)，鍛煉學(xué)生把理論知識應(yīng)用于工程實際中的能力；(5)畢業(yè)設(shè)計，指導(dǎo)老師開設(shè)的畢業(yè)設(shè)計題目一般都來源于實際工程問題，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，在大四下半年開展為期半年的本科畢業(yè)實際，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、協(xié)作精神以及綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。能源與動力專業(yè)要求學(xué)生在實踐能力與畢業(yè)設(shè)計方面修讀的總學(xué)分不低于42.5，占總學(xué)分的23.6％，達到了工程教育專業(yè)認證標(biāo)準(zhǔn)中至少占總學(xué)分的20%的要求。
2.4人文社會科學(xué)類通識教育課程
能源與動力專業(yè)在人文社會科學(xué)類通適教育課程方面主要包括以下幾個模塊：(1)通適基礎(chǔ)教育平臺，主要包括形式政策教育、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、安全教育、大學(xué)生心理健康教育等課程，共19.5個學(xué)分；(2)國防軍事模塊，包括航空航天概論、軍事高技術(shù)概論等，至少修滿1.5個學(xué)分；(3)文化素質(zhì)模塊，主要包括文化歷史、藝術(shù)鑒賞、科技基礎(chǔ)、哲學(xué)社會等課程，至少要修滿6個學(xué)分；(4)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類模塊，主要包括大學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展與規(guī)劃、創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)以及經(jīng)濟管理等課程，共5.5個學(xué)分。人文社會科學(xué)類通識教育課程總共需修滿32.5個學(xué)分，占總學(xué)分的18％，達到了工程教育專業(yè)認證標(biāo)準(zhǔn)中至少占總學(xué)分的15%的要求，使學(xué)生在從事工程設(shè)計時能夠考慮經(jīng)濟、環(huán)境、法律、倫理等各種制約因素。
2.5航空航天特色類課程的設(shè)置
為了突出南京航空航天大學(xué)能源與動力專業(yè)的航空航天特色，在開設(shè)的課程中，如國防軍事模塊、專業(yè)類課程以及工程實踐與畢業(yè)設(shè)計中，課程教學(xué)內(nèi)容包含濃郁的航空航天特色，由于指導(dǎo)老師所從事的科研項目都是來自于國防工業(yè)集團，具有豐富的研究經(jīng)驗，因此在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的講課過程中，所列舉的實例都是以航空航天為背景的工程問題，特別是畢業(yè)設(shè)計和下廠實習(xí)，因此在能源與動力專業(yè)課程優(yōu)化過程中，充分突出了南京航空航天大學(xué)的航空航天特色。
2.6注重科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)
學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)直觀重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，因此積極創(chuàng)造條件讓學(xué)生能夠在大學(xué)期間積極的參與科技創(chuàng)新活動。主要包括：(1)鼓勵學(xué)生積極參加各種科技類競賽，如:流體力學(xué)大賽、節(jié)能減排大賽、開設(shè)卓越班等，并且科技競賽獲得獎勵的同學(xué)在保研方面給予政策上的傾斜；(2)安排學(xué)生參與教師的科學(xué)研究工作，讓學(xué)生在參與科研過程中更好的掌握好該專業(yè)的理論知識，加強學(xué)生的動手能力，拓展學(xué)生的科研視野。
2.7學(xué)習(xí)進程
大學(xué)生本科期間的各門課程是相互銜接的，因此需要考慮課程之間的匹配與銜接，如圖1所示。學(xué)習(xí)進程主要分成了三部分:一是基礎(chǔ)課程，包括高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、計算機等;二是學(xué)科基礎(chǔ)，包括結(jié)構(gòu)和流體力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)方面的課程;三是專業(yè)課程，主要包括了熱能動力和能源綜合利用兩個方向的相關(guān)課程。整個課程體系分為三條線:第一是流體和熱學(xué)相關(guān)的課程，如流體力學(xué)、工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、燃燒學(xué)等；第二是結(jié)構(gòu)力學(xué)方面，包括理論力學(xué)、材料力學(xué)等;第三是計算機語言方面的課程。因此在安排各門課程的學(xué)期上需要考慮上述課程銜接問題，從而最終制定出合理的能源與動力工程專業(yè)教學(xué)計劃表。
篇8
“工程材料學(xué)”是航空主機類專業(yè)（包括飛行器設(shè)計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等專業(yè)）的學(xué)科基礎(chǔ)課程。該課程雖然僅有48學(xué)時，但承擔(dān)著為未來的航空工程師構(gòu)建材料知識體系的重任，對學(xué)生今后的發(fā)展起著重要作用。本文結(jié)合近年的工作實踐，對該課程在教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面的改革進行研討。
一、高度重視航空和材料領(lǐng)域發(fā)展對“工程材料學(xué)”課程教學(xué)的影響
材料學(xué)既是基礎(chǔ)科學(xué)，也是應(yīng)用科學(xué)。材料科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，解決了很多工程領(lǐng)域的關(guān)鍵問題，有力地推進了相關(guān)科學(xué)和技術(shù)的進步，使得材料科學(xué)成為最活躍的科學(xué)領(lǐng)域，材料產(chǎn)業(yè)也成為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。“工程材料學(xué)”以物理學(xué)、化學(xué)等理論為知識基礎(chǔ)，系統(tǒng)介紹材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論和實驗技能，著重培養(yǎng)學(xué)生把這些知識應(yīng)用于解決工程實際中提出的對材料結(jié)構(gòu)、性能等方面問題的能力。作為一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課程，“工程材料學(xué)”具有較長的開設(shè)歷史，在人才培養(yǎng)中發(fā)揮了重要的作用。航空航天領(lǐng)域的發(fā)展對工程技術(shù)人員的能力素質(zhì)提出了更高的要求，特別是“卓越工程師”教育培養(yǎng)計劃的實施，對工程類課程建設(shè)的需求更加迫切，有必要以新的形勢為背景反思該課程的教學(xué)改革。航空以眾多學(xué)科知識、先進研究成果為基礎(chǔ)，已發(fā)展成為一個由多個分系統(tǒng)組成的大系統(tǒng)，需要工程技術(shù)人員采用系統(tǒng)工程的方法進行綜合設(shè)計。現(xiàn)代航空技術(shù)一百多年的發(fā)展，使得人們可以在更大的范圍內(nèi)探索天空，也使得飛行器的工作條件更加惡劣，工作環(huán)境更加嚴苛。現(xiàn)代飛行器不僅要具有速度快、航程大、載重多等特點，還要滿足節(jié)能低碳等要求。材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為解決航空航天領(lǐng)域的諸多難題提供了可能，“一代材料，一代飛機”已成為飛行器發(fā)展公認的規(guī)律。這對航空航天工程技術(shù)人員的材料知識提出了更高的要求。在飛行器及其主要部件的設(shè)計、制造和維護工作中，要全面認識材料的性質(zhì)和特點，才能挖掘材料的潛能，充分利用材料的特性，滿足工作需要。面對航空航天迅猛的發(fā)展形勢，僅了解和掌握已有材料的知識是不夠的。具有創(chuàng)新素質(zhì)的工程技術(shù)人員，要了解材料科學(xué)與工程的發(fā)展方向和趨勢，分析材料領(lǐng)域的發(fā)展對航空航天領(lǐng)域的影響，同時要認真研究具體工作對新材料、新工藝的要求，明確材料發(fā)展的需求。在新型飛行器的研發(fā)過程中，要綜合考慮用戶對飛行器總體性能的多種要求，對各項技術(shù)參數(shù)進行統(tǒng)一的優(yōu)化。在落實對飛行器性能的要求時可以發(fā)現(xiàn)，很多要求是相互矛盾的，比如飛機的航程和機動性就存在著較大的矛盾。為了獲得較好的綜合性能，需要對飛機進行一體化設(shè)計，要及時掌握各種設(shè)計方案對飛機主要材料和工藝的要求，對飛機整體結(jié)構(gòu)進行綜合優(yōu)化。在此過程中，各部門工程師都需要和材料系統(tǒng)密切配合，才能實現(xiàn)信息和資源共享，降低全系統(tǒng)的風(fēng)險，提高系統(tǒng)的可靠性和綜合性能。材料科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展也對課程教學(xué)提出了新的要求。材料科學(xué)與技術(shù)是研究材料成分、結(jié)構(gòu)、加工工藝與其性能和應(yīng)用的學(xué)科。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，材料科學(xué)是發(fā)展最快速的學(xué)科之一，在金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強化、材料加工工程等主要方向上的發(fā)展日新月異，促使“工程材料學(xué)”課程內(nèi)容的不斷充實。
“工程材料學(xué)”課程要系統(tǒng)講授材料科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)理論和實驗技能，使得學(xué)生掌握工程材料的合成、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用等方面的知識。早期的航空工程結(jié)構(gòu)以自然材料為主，如在美國萊特兄弟制造出第一架飛機上，木材占47%，普通鋼占35%，布占18%。隨后，以德國科學(xué)家發(fā)明具有時效強化功能的硬鋁為代表，很多優(yōu)質(zhì)金屬材料被開發(fā)出來，使得大量采用金屬材料制造飛機結(jié)構(gòu)成為可能，也使得研究者們投入了更多的精力于金屬材料的探索。相應(yīng)地，這一時期“工程材料學(xué)”課程內(nèi)容也以金屬材料為主。上世紀(jì)70年代以后，復(fù)合材料開始在航空領(lǐng)域應(yīng)用。復(fù)合材料具有較高比強度和比剛度的優(yōu)點使得工程技術(shù)人員對其抱有很大的希望。航空工程師首先采用復(fù)合材料制造艙門、整流罩、安定面等次承力結(jié)構(gòu)，而現(xiàn)在復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于機翼、機身等部位，向主承力結(jié)構(gòu)過渡。復(fù)合材料因其良好的制造性能被大量應(yīng)用在復(fù)雜曲面構(gòu)件上。復(fù)合材料構(gòu)件共固化、整體成型工藝能夠成型大型整體部件，減少零件、緊固件和模具的數(shù)量，降低成本，減少裝配，減輕重量。復(fù)合材料的用量已成為先進飛行器的重要標(biāo)志。相應(yīng)地，復(fù)合材料必然要在“工程材料學(xué)”課程中占重要地位。鈦合金的開發(fā)和應(yīng)用使得飛行器具有更好的耐熱能力，提高了發(fā)動機、蒙皮等結(jié)構(gòu)的性能，有效解決了防熱問題。“工程材料學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該及時反映材料科學(xué)在提高飛行器性能方面的新應(yīng)用與新進展。與此同時，其他相關(guān)學(xué)科也取得了長足的發(fā)展，使得主機專業(yè)教學(xué)內(nèi)容大幅度增加，“工程材料學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時之間的矛盾愈加突出。
二、認真分析專業(yè)教學(xué)對“工程材料學(xué)”課程的不同要求
“工程材料學(xué)”課程是一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課，是基礎(chǔ)課與專業(yè)課間的橋梁和紐帶，在航空航天主機類專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生實踐動手和創(chuàng)新創(chuàng)造能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)等方面具有重要作用。在多年的教學(xué)實踐中，該課程對主機類各專業(yè)采用同一標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)。雖然主機類各專業(yè)人才培養(yǎng)有其共性要求，但隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展，專業(yè)分工越來越細，差異化特征也越來越明顯，因此“工程材料學(xué)”課程應(yīng)該充分考慮不同專業(yè)的具體需求，結(jié)合各專業(yè)的課程體系安排教學(xué)。飛行器設(shè)計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等主機類專業(yè)根據(jù)航空領(lǐng)域中的分工培養(yǎng)學(xué)生，畢業(yè)學(xué)生的工作要求有所不同，對知識結(jié)構(gòu)的要求也不一樣。就材料方面知識而言，不同專業(yè)學(xué)生也會有所區(qū)別，應(yīng)按照專業(yè)特點縱向劃分對“工程材料學(xué)”課程的要求。不同專業(yè)主要服務(wù)對象的材料特點是確定課程要求的主要依據(jù)。
飛行器設(shè)計與工程專業(yè)要全面統(tǒng)籌飛行器產(chǎn)品及各部件的設(shè)計和制造，主要從事飛行器總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、飛機外形設(shè)計、飛機性能計算與分析、結(jié)構(gòu)受力與分析、飛機故障診斷及維修等工作，要求了解材料科學(xué)與工程的發(fā)展對現(xiàn)代飛行器設(shè)計技術(shù)的影響，因此要較全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知識，了解輕質(zhì)高強材料的發(fā)展動態(tài)和發(fā)展趨勢。飛行器動力工程專業(yè)要求學(xué)生學(xué)習(xí)飛行器動力裝置或飛行器動力裝置控制系統(tǒng)等方面的知識，主要培養(yǎng)能從事飛行器動力裝置及其他熱動力機械的設(shè)計、研究、生產(chǎn)、實驗、運行維護和技術(shù)管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才。飛行器動力的重要部件對抗氧化性能和抗熱腐蝕性能要求較高，要求材料和結(jié)構(gòu)具有在高溫下長期工作的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此，材料在高溫下的行為、性能和分析、選擇方法應(yīng)該是該專業(yè)“工程材料學(xué)”課程的重點。飛行器制造工程和機械工程等專業(yè)要針對現(xiàn)代飛行器工作條件嚴酷、構(gòu)造復(fù)雜的特點，采用先進制造技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)計要求，并為飛行器維護提供便利。該專業(yè)要求學(xué)生理解飛行器各部件的選材要求，掌握材料的制造工藝。飛行器零部件形狀復(fù)雜，所用材料品種繁多，加工方法多樣，工藝要求精細。很多新材料首先在航空航天領(lǐng)域得到應(yīng)用，其制造技術(shù)具有新穎性的特征，設(shè)計、材料與制造工藝互相融合、相互促進的特點非常明顯，這就要求學(xué)生在“工程材料學(xué)”課程中把材料基礎(chǔ)打好，適應(yīng)工藝和材料不斷發(fā)展的要求。雖然各專業(yè)對“工程材料學(xué)”課程的要求有所不同，但課程基礎(chǔ)一致。
該課程名稱為“工程材料學(xué)”，即明確其重點在于將材料科學(xué)與技術(shù)的成果運用于航空航天工程，把材料基本知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。“工程材料學(xué)”是相關(guān)專業(yè)材料學(xué)科的基本課程，學(xué)生要通過該課程了解金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等微觀和宏觀基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)材料研究、分析的基本方法，掌握材料結(jié)構(gòu)與性能等基礎(chǔ)理論，研究主要材料的制備、加工成型等技術(shù)，為更好地學(xué)習(xí)專業(yè)課程創(chuàng)造條件，為將來從事技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計等打下基礎(chǔ)。由此可見，在明確了各專業(yè)對該課程的個性化要求的基礎(chǔ)上，更要明確共性要求。“工程材料學(xué)”課程要培養(yǎng)學(xué)生材料方面的科學(xué)概念，提升材料方面的科學(xué)素質(zhì)，扎實的材料科學(xué)與技術(shù)知識基礎(chǔ)是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程、提高綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的必備條件，是進一步發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，“工程材料學(xué)”課程采用“公共知識+方向知識”的模式比較合適，即把教學(xué)內(nèi)容劃分為每個專業(yè)均要求了解的材料領(lǐng)域知識和根據(jù)各個專業(yè)特色需要重點介紹的知識兩部分，既滿足了寬口徑、厚基礎(chǔ)的教學(xué)需要，又注重了后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)的要求，促進了基礎(chǔ)理論和專業(yè)應(yīng)用的融合滲透，較好地滿足了材料、設(shè)計、制造、維護一體化發(fā)展的需要，增強了跨學(xué)科、跨專業(yè)認識問題、思考問題和研討問題的能力。
三、多管齊下建設(shè)豐富的教學(xué)環(huán)境
作為一門學(xué)科基礎(chǔ)課程，“工程材料學(xué)”課程要根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)創(chuàng)新目標(biāo)和相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、方案，結(jié)合卓越工程師教育培養(yǎng)的要求，注重與專業(yè)課程體系的融合，注重與工程實踐教育的結(jié)合，注重對學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)能力及綜合運用知識能力的培養(yǎng)。在充分調(diào)研與分析專業(yè)人才培養(yǎng)對課程教學(xué)要求的基礎(chǔ)上，要對課程的教學(xué)大綱和內(nèi)容進行修訂，與相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)有效整合，拓展教學(xué)活動的空間，營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍，加強與后續(xù)課程及實踐活動的聯(lián)系，解決學(xué)科基礎(chǔ)課的教學(xué)與專業(yè)人才培養(yǎng)需求的脫節(jié)或不銜接等問題。
“工程材料學(xué)”在第四學(xué)期開設(shè)，是一門承前啟后的課程。在前期開設(shè)的課程中，“大學(xué)物理”和“航空航天概論”是兩門直接相關(guān)的課程。“大學(xué)物理”提供了學(xué)習(xí)“工程材料學(xué)”的科學(xué)基礎(chǔ)，認真分析“大學(xué)物理”知識點在“工程材料學(xué)”中的應(yīng)用，有助于學(xué)生更好地理解相關(guān)概念。“航空航天概論”以航空航天領(lǐng)域的發(fā)展為主線，介紹飛行器的組成及工作原理。如果在“工程材料學(xué)”課程講授之初讓學(xué)生重新回到機庫，從材料發(fā)展的角度再次審視航空航天的進步，結(jié)合材料學(xué)的概念研究飛行器的組成及工作原理，會使得學(xué)生對該課程有比較全面的認識。在相關(guān)專業(yè)的后續(xù)課程中，有好多課程與“工程材料學(xué)”密切相關(guān)，如“飛行器總體設(shè)計”、“發(fā)動機原理”、“先進制造技術(shù)”等，如果在“工程材料學(xué)”中對有關(guān)知識點作簡單介紹，可以使學(xué)生更好地綜合分析相關(guān)概念，加深理解。在主機類專業(yè)培養(yǎng)方案中，“工程訓(xùn)練”是集中式的工程能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)，其教學(xué)內(nèi)容與“工程材料學(xué)”密切相關(guān)。“工程訓(xùn)練”教學(xué)內(nèi)容以機械制造工藝和方法為主，包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接、車削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工、數(shù)控加工、特種加工、塑性成型等，每一種制造工藝和方法都與工程材料密切相關(guān)。在以前的教學(xué)工作中，材料是加工對象，對材料的性能等的介紹很簡單，學(xué)生的認識較淺。如果在“工程訓(xùn)練”教學(xué)過程中，針對不同的加工工藝和方法對材料作較深入的介紹，從應(yīng)用的角度分析不同材料加工工藝和方法的適應(yīng)性，可以促進學(xué)生把材料理論知識的學(xué)習(xí)和工程實際聯(lián)系起來。通過讓學(xué)生分析研究實際材料在加工過程中的表現(xiàn)來認識材料的性能，通過感性認識來體會材料變化的規(guī)律，把深奧的材料科學(xué)理論知識和生動形象的加工過程結(jié)合起來。這樣不僅強化了工程訓(xùn)練效果，還能讓學(xué)生把材料的知識學(xué)活，留下更深刻的影響，更好地發(fā)揮學(xué)生的潛力。
航空航天主機類專業(yè)的課程設(shè)計是重要的綜合學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計任務(wù)一般是完成一項涉及本專業(yè)一門或多門主要課程內(nèi)容的綜合性、應(yīng)用性的設(shè)計工作，通過一系列設(shè)計圖紙、技術(shù)方案等文件體現(xiàn)工作成果。很多主機類專業(yè)的課程設(shè)計涉及材料的選用、處理等方面的問題。按照教學(xué)計劃，“工程材料學(xué)”先行開設(shè)。因此，在相關(guān)課程設(shè)計中，有目的地提出材料問題，引導(dǎo)學(xué)生在更廣的范圍里選材，在更加深入的層面上分析材料性能，可以更好地調(diào)動學(xué)生自主探究材料科學(xué)的積極性，幫助學(xué)生把材料知識轉(zhuǎn)化為初步的工作能力，克服課程知識的碎片化傾向。
四、結(jié)語
航空航天是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的集大成者，該領(lǐng)域發(fā)展很大程度上取決于材料科學(xué)技術(shù)的進步。材料學(xué)是航空航天工程技術(shù)人員知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分。“工程材料學(xué)”要按照現(xiàn)代大工程觀的要求組織教學(xué)，才能實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，提高培養(yǎng)質(zhì)量。航空航天領(lǐng)域和材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展，極大地豐富了“工程材料學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容。要根據(jù)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展需要選擇教學(xué)內(nèi)容，按照理論實踐結(jié)合、突出工程應(yīng)用的要求構(gòu)建知識體系。在教學(xué)工作中，應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)要求，深入研究材料學(xué)的基本要求和各專業(yè)的發(fā)展方向，形成“公共知識+方向知識”的“工程材料學(xué)”課程結(jié)構(gòu)，提高教學(xué)效率。統(tǒng)籌考慮專業(yè)教學(xué)與其他課程的聯(lián)系，以及課程設(shè)計、工程訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)，以“工程材料學(xué)”課程為中心，注重課程的縱向推進和知識的橫向聯(lián)系，不斷加深對材料學(xué)的理解和掌握，培養(yǎng)多角度研究分析、跨專業(yè)交流合作、多學(xué)科解決問題的能力。
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Discussion on Reform of "Engineering Materials" Course Teaching for Aeronautic Majors
WANG Tao，ZHOU Ke-yin
篇9
1 開展全日制專業(yè)學(xué)位研究生教育，滿足高層次應(yīng)用型專門人才的需要
我國自1991年開展專業(yè)學(xué)位教育以來，專業(yè)學(xué)位教育種類不斷增多，培養(yǎng)規(guī)模不斷擴大，社會影響不斷增強。在培養(yǎng)高層次應(yīng)用型專門人才方面日益發(fā)揮著重要的作用。已成為學(xué)位與研究生教育的重要組成部分。前期的專業(yè)學(xué)位研究生教育的培養(yǎng)對象主要是具有一定工作經(jīng)歷的在職人員，對在職人員業(yè)務(wù)水平和實踐能力的提高發(fā)揮了重要作用。
隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，迫切需要大批具有創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力和實踐能力的高層次專門人才。教育部自2009年起，對研究生教育結(jié)構(gòu)類型實行重大改革，增強研究生服務(wù)于國家和社會發(fā)展的能力，加大應(yīng)用型人才培養(yǎng)的力度，促進人才培養(yǎng)與經(jīng)濟社會發(fā)展實際需求的緊密聯(lián)系，除繼續(xù)實行學(xué)術(shù)型研究生教育外，開展了以應(yīng)屆本科畢業(yè)生為主的全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生教育，不僅滿足他們適應(yīng)社會發(fā)展、提高專業(yè)水平、增強就業(yè)競爭力的需要，而且對加快培養(yǎng)高層次應(yīng)用型專門人才，滿足社會多樣化需求、具有重大而深遠的意義。
2 探索全日制專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式
以應(yīng)屆本科畢業(yè)生為主的全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生教育，是2009年即將啟動的新的研究生培養(yǎng)模式，其研究生培養(yǎng)過程、培養(yǎng)環(huán)節(jié)質(zhì)量監(jiān)控和學(xué)位論文要求等相關(guān)規(guī)定尚在建立和完善之中。如何使以應(yīng)屆本科畢業(yè)生為主的全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生的教育培養(yǎng)內(nèi)容高起點、研究生培養(yǎng)質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)、創(chuàng)新實踐能力高要求，使以應(yīng)屆本科畢業(yè)生為主的全日制專業(yè)學(xué)位研究生掌握專業(yè)領(lǐng)域堅實的基礎(chǔ)理論和寬廣的專業(yè)知識、具有較強的解決實際問題的能力。能夠承擔(dān)專業(yè)技術(shù)或管理工作，成為具有良好的職業(yè)素養(yǎng)的高層次應(yīng)用型專門人才，探索出一套符合以應(yīng)屆本科畢業(yè)生為主的全日制專業(yè)學(xué)位研究生的創(chuàng)新型培養(yǎng)模式，制訂出全日制專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)方案和實施細則，建立和完善研究生培養(yǎng)過程規(guī)章制度，是當(dāng)前迫切需要進行的重要工作。
2.1加強基礎(chǔ)理論和應(yīng)用知識相結(jié)合的課程教學(xué)模式
學(xué)術(shù)型研究生教育主要是培養(yǎng)具有獨立從事科學(xué)研究或教學(xué)工作能力的教學(xué)科研人才。專業(yè)學(xué)位研究生教育主要是培養(yǎng)具有良好的創(chuàng)新實踐能力的高層次應(yīng)用型專門人才。因此，專業(yè)學(xué)位研究生課程設(shè)置將以實際應(yīng)用為導(dǎo)向，以職業(yè)需求為目標(biāo)，以綜合素養(yǎng)和應(yīng)用知識與能力的提高為核心。課堂教學(xué)內(nèi)容強調(diào)理論性與應(yīng)用性課程的有機結(jié)合，突出案例分析和實踐研究。
例如，北航材料學(xué)科的全日制專業(yè)學(xué)位研究生課程設(shè)置上，一級學(xué)科和二級學(xué)科的核心基礎(chǔ)理論課與學(xué)術(shù)型研究生課程設(shè)置完全相同，其核心基礎(chǔ)理論課包括：固體物理、材料近代測試方法、固體化學(xué)、材料熱力學(xué)與動力學(xué)、先進復(fù)合材料等。在方向課程設(shè)置上，擬針對北航特色增加有航空航天特色的“航空航天材料工程”，包括：航空航天發(fā)動機用高溫結(jié)構(gòu)材料、航空航天飛行器用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料、熱防護和機載設(shè)備用特種功能材料和航空航天關(guān)鍵材料的服役特性與壽命評估，以及“航空航天關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件無損檢測技術(shù)”等應(yīng)用性強的課程。在全日制專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)師資隊伍的建設(shè)上，請工程背景強的優(yōu)秀教師、航空航天大型企業(yè)的總工程師或總設(shè)計師主講相關(guān)課程，以飛機、運載工具和空間飛行器為對象，分解其不同部位的材料組成和材料特點，結(jié)合航空航天企業(yè)的實際案例，講授航空航天領(lǐng)域關(guān)鍵材料，形象地再現(xiàn)關(guān)鍵材料的加工過程。這樣就使全日制專業(yè)學(xué)位研究生整體課程設(shè)置，在強化基礎(chǔ)理論的同時，突出了應(yīng)用知識的課堂教學(xué)。
2.2依托學(xué)校科研優(yōu)勢，提升全日制專業(yè)學(xué)位研究生的實踐能力
專業(yè)實踐是全日制專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，充分的、高質(zhì)量的專業(yè)實踐是專業(yè)學(xué)位教育質(zhì)量的重要保證。北京航空航天大學(xué)全日制專業(yè)學(xué)位研究生的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，除吸納和使用社會資源，建立多種形式的校企聯(lián)合實踐基地外，還建設(shè)和建成了一批校級研究生公共實驗課和學(xué)科專業(yè)實驗課。
學(xué)校特別重視全日制專業(yè)學(xué)位研究生實踐能力的培養(yǎng)，即研究生教學(xué)實驗的環(huán)節(jié)。依托學(xué)校科研優(yōu)勢，將科研成果高質(zhì)量地轉(zhuǎn)化到實驗教學(xué)環(huán)節(jié)上，建成研究生公共實驗室，以提供系列化、層次化的實踐能力培養(yǎng)環(huán)境，形成完善的研究生實踐能力培養(yǎng)體系。
學(xué)校通過“211工程”、“985”教育振興計劃等教學(xué)實驗室建設(shè)專項，從實質(zhì)上提升實驗教學(xué)水平，實現(xiàn)科研與教學(xué)相互促進，建成了一批研究生公共實驗室，包括研究生公共實驗平臺和研究生專業(yè)實驗平臺。達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與實踐能力的目的。通過將前瞻性、先進性、典型性、綜合性和學(xué)科交叉性的科研成果高質(zhì)量地轉(zhuǎn)化到研究生公共實驗教學(xué)上，形成跨一級學(xué)科或在一級學(xué)科框架下的研究生公共實驗教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)研究生實踐能力的面上培養(yǎng)，夯實研究生實踐能力的“寬口徑”總的基礎(chǔ)，再通過研究生學(xué)位論文研究，在其研究方向上實現(xiàn)“點上提高”，從而，形成研究生實踐能力的立體全方位培養(yǎng)。學(xué)校十分重視通過機制體制創(chuàng)新使高水平教師參與到實驗教學(xué)工作中，在實驗核心課程體系的建設(shè)中，明確要求課程團隊中要由學(xué)術(shù)帶頭人或?qū)W術(shù)骨干領(lǐng)銜組建教學(xué)團隊。
2.3產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，提高全日制專業(yè)學(xué)位研究生的學(xué)位論文質(zhì)量
對于2009年即將招收的以應(yīng)屆本科畢業(yè)生為主的全日制專業(yè)學(xué)位研究生，北京航空航天大學(xué)要求其學(xué)位論文選題均耍來源于企業(yè)合作的應(yīng)用課題，或直接將他們派往企業(yè)，以突破企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)來命題，強化工程實踐能力培養(yǎng)，推進專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)與用人單位實際需求的緊密聯(lián)系，積極探索人才培養(yǎng)的供需互動機制。
篇10
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，焊接技術(shù)也隨之不斷的創(chuàng)新與改革，這不僅有利于我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，還有效的促進我國制造行業(yè)的快速發(fā)展，在我國現(xiàn)階段，人們?yōu)榱送苿又圃煨袠I(yè)的發(fā)展，將許多先進的技術(shù)應(yīng)用到制造行業(yè)中，焊接技術(shù)是制造行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)，所以，本文就焊機技術(shù)的現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢進行分析與研究，以促進焊接技術(shù)在制造行業(yè)中快速發(fā)展。
1 我國當(dāng)前焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
在我國現(xiàn)階段，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平在不斷的提高，我國城市建設(shè)及社會發(fā)展的主要材料之一就是鋼結(jié)構(gòu)材料，人們對鋼結(jié)構(gòu)的材料質(zhì)量要求也在不斷的提高，因此在對鋼結(jié)構(gòu)進行加工的時候，對鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)要進行嚴格的控制，使之達到鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的相關(guān)規(guī)定。但是隨著電子信息時代的快速發(fā)展，焊接加工技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到各個行業(yè)中，從而有效的實現(xiàn)了焊接技術(shù)的自動化，這不僅加快了焊接技術(shù)的快速發(fā)展，而且更有效的提高了焊接的施工質(zhì)量。在現(xiàn)階段，焊接技術(shù)已經(jīng)廣泛的被應(yīng)用到各個行業(yè)中，并且還充分的利用計算機技術(shù)對焊接過程中存在的應(yīng)力變形及相關(guān)的問題進行控制。目前，人們已經(jīng)對焊接技術(shù)創(chuàng)新進行了全面的分析與研究，以促進我國焊接技術(shù)的快速發(fā)展。
2 我國焊接技術(shù)的發(fā)展特點
焊接技術(shù)是一項綜合性很強的工藝技術(shù)，焊接技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)代科技發(fā)展相輔相成，近二三十年焊接技術(shù)在我國得到了快速的發(fā)展，各種焊接技術(shù)不斷的增多，真空、紅外線、等離子物理、電子束、聲學(xué)微、電子、超聲等現(xiàn)代化科技技術(shù)在焊接技術(shù)方面得到了廣泛的應(yīng)用。焊接新技術(shù)不僅促進了焊接技術(shù)的快速發(fā)展，也奠定了焊接技術(shù)在制造行業(yè)的地位，并且有效的擴大了焊接技術(shù)的應(yīng)用范圍。
在我國現(xiàn)階段，機械制造行業(yè)以及其他產(chǎn)業(yè)的主要制造技術(shù)就是焊接技術(shù)，焊接技術(shù)廣泛的應(yīng)用于家用電器、輕工紡織、部件、海洋工程、機車、汽車、船舶、特種設(shè)備、橋梁、建筑、礦山、冶金、煤炭、石化、航空航天、核能及電站等我國社會經(jīng)濟的各個行業(yè)中。焊接技術(shù)中滲透著現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，有效地促進了我國焊接技術(shù)的快速發(fā)展。
3 現(xiàn)代工業(yè)常用的高效焊接方法
3.1 氣體保護焊
一般以氣體作為電弧的媒介，并且保護焊接區(qū)及電弧的電弧焊就是氣體保護焊，依據(jù)氣體保護焊焊接效果的不同，分為非熔化極（鎢極）惰性氣體保護焊和熔化極氣體保護焊。
3.2 電阻焊
在兩電極之間壓緊被焊接的焊件，并對其加以電流，使電流流經(jīng)被焊接的焊件接觸面以及焊件臨近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱效應(yīng)將其加熱至塑性狀態(tài)或者融化，使焊件形成金屬結(jié)合的一種方法叫做電阻焊。電阻焊一般廣泛的應(yīng)用于航空航天、汽車、家用電器及電子等行業(yè)中。
3.3 螺柱焊接
螺柱焊接一般按照焊接方式不同分為拉弧式和分為儲能式兩種，這兩種焊接方式都是單面焊接。由于螺柱焊接不需要穿孔，所以螺柱焊接不漏氣、不漏水，也不需要對非焊接面進行再次焊接或者加工。
3.4 磁控焊接
磁控焊接技術(shù)是近幾年發(fā)展的新型焊機技術(shù)。磁控焊接一般使用外加磁場控制焊接的質(zhì)量，磁控焊接具有投入成本低、效益高、耗能少及附加裝置簡單等提點，在國外有“無缺陷焊接”的美譽，所以，磁控焊接技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，也引起了焊接工作人員的興趣。
3.5 多電弧共熔池焊接
由于一個熔池上燃燒多個電弧，不僅可以提高總的焊接熱量，還可以改變焊接熱量的分布特點，能向熔池及焊接兩側(cè)面提供一定的熱量和液體金屬，有效地提高了焊接的速度及焊接的生產(chǎn)質(zhì)量。
4 我國焊接技術(shù)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用
4.1 在航空航天中的應(yīng)用
眾所周知，焊接技術(shù)性能可靠、焊接質(zhì)量優(yōu)良，在航空航天工業(yè)中被廣泛的應(yīng)用，在航空航天工業(yè)中焊接技術(shù)占全部工時的10%，航空航天領(lǐng)域中50%以上的連接部件使用的都是焊接技術(shù)。由于航空航天工業(yè)對材料的要求比較特殊，所以在航空航天種焊接技術(shù)應(yīng)運而生，在現(xiàn)階段，高能束流焊接技術(shù)及固態(tài)焊接技術(shù)在航空航天工業(yè)中應(yīng)用比較多。其中在我國航空航天工業(yè)中最常用的先進焊機技術(shù)是攪拌摩擦焊、電子束焊及激光焊，焊接技術(shù)在航空航天技術(shù)中被廣泛的應(yīng)用，促進了航天航空業(yè)的快速發(fā)展。
4.2 汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用
在汽車制造領(lǐng)域中汽車的變速箱齒輪、汽缸、離合器、行星齒輪框架、后橋及發(fā)動機增壓器渦輪等部件都使用的是電子束焊接技術(shù)；而汽車中的車身拼焊、零部件的焊件及框架結(jié)構(gòu)主要使用的是激光焊接技術(shù)；在汽車制造領(lǐng)域中汽車的液壓成型管附件、汽車車門預(yù)成型件、汽車地方車身支架、汽車輪轂及發(fā)動機引擎主要應(yīng)用的也是攪拌摩擦焊接技術(shù)，由此可見，焊接技術(shù)廣泛地應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域。
4.3 船舶工業(yè)中的應(yīng)用
高效焊接技術(shù)在船舶制造工業(yè)中具有至關(guān)重要的地位，高效焊接技術(shù)是一項專業(yè)性、技術(shù)性很強的系統(tǒng)工程，尤其是二氧化碳氣體有效的保護半自動焊接技術(shù)的應(yīng)用率達到60%～65%，高效焊接技術(shù)成為我國船舶制造工業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。現(xiàn)階段先進的船舶焊接技術(shù)是保證船舶制造質(zhì)量、縮短船舶制造工期、降低船舶制造成本、提高船舶制造效率的有效途徑，也可以有效地提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
5 我國焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢
我國焊接材料的產(chǎn)量在全世界位居首位，但是焊接產(chǎn)品的質(zhì)量以及高品質(zhì)焊接材料的生產(chǎn)與世界先進國家存在一定的差距，主要表現(xiàn)在以下幾點：①對焊接材料預(yù)處理缺少專業(yè)的體系及技術(shù)，如對焊接原材料的篩選及檢驗，對焊接材料的混合均勻度及焊接預(yù)燒結(jié)處理等；②在工作中對于焊條藥皮密實度的改善，就我國目前的油壓式壓涂機的具體工作性能來看，依舊存在很多不完善的方面，比如工作中由于對水玻璃加入量的加大，就會降低藥皮在工作中的實際性能；③在實際的生產(chǎn)車間環(huán)境治理方面國外主要是以密閉的方式來進行熔煉焊劑工作中，但是從我國的現(xiàn)狀來看，其主要是使用敞開式的生產(chǎn)方式；④在相關(guān)焊劑生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平方面，對于焊劑的成形以及相關(guān)的顆粒度等方面依舊存在很大的差距；⑤在實際工作中的無鉛連接材料以及技術(shù)應(yīng)用方面，就目前我國的實際應(yīng)用現(xiàn)狀來看，與國際先進水平依舊存在很大差距，相關(guān)的釬焊理論與實踐水平只在部分領(lǐng)域取得了一些成績，也就是說，其發(fā)展應(yīng)用的總體技術(shù)水平依舊不高，在以后的工作中要特別注意高端焊接產(chǎn)品以及特種助焊劑等方面的應(yīng)用以提升工作。
6 結(jié) 語
在我國現(xiàn)階段，隨著焊接技術(shù)的快速發(fā)展，在促進社會經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，也給人們的生活帶來了便利，但是隨著焊接材料的不斷變化及焊接技術(shù)的快速發(fā)展，制造行業(yè)對焊接技術(shù)提出了更高的要求，同時，在現(xiàn)代化的社會中，焊機技術(shù)已經(jīng)進入了數(shù)字化的時代，所以，我們應(yīng)該盡可能地將先進的科學(xué)技術(shù)及理念應(yīng)用在焊接技術(shù)中，加大焊接技術(shù)的研發(fā)力度，努力研發(fā)新的焊接技術(shù)及方法、發(fā)現(xiàn)新的焊接材料及焊接設(shè)備，進一步提高焊接機械化、安全可靠性及自動化水平，有效地促進我國焊接技術(shù)及制造行業(yè)的快速發(fā)展，提高經(jīng)濟效益。
參考文獻：
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篇11
[文獻標(biāo)識碼]A
[文章編號]1006-5024(2008)06-0122-04
隨著西部大開發(fā)的不斷深入，西部省份如何充分利用本地雄厚的國防科技資源，實現(xiàn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展與騰飛，是一個亟待解決的問題。西安作為中國航空航天產(chǎn)業(yè)的重要基地，在中國乃至全球都擁有特殊的地位和聲譽。2002年麥肯錫的戰(zhàn)略咨詢結(jié)果和專家論證表明，航空航天產(chǎn)業(yè)是西安市應(yīng)該發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。也有資料指出，航空產(chǎn)業(yè)的投入產(chǎn)出在10年之后就是1：80，就業(yè)拉動是1：40。一個機型將有500多個企業(yè)單位與之配套，二級配套的廠商更達到3000-5000家，形成一條金字塔式的產(chǎn)業(yè)鏈。西安發(fā)展航空航天高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在全國具有獨一無二的比較優(yōu)勢。
一、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的闡述
高技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)域(Hi-Tech Jndustry District)主要是指高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，以及連綿形成的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)帶(以下簡稱為高技術(shù)區(qū)域)，是高技術(shù)企業(yè)生存和發(fā)展的載體，是一種新型的科學(xué)與工業(yè)相結(jié)合的社會組織形式，包括高技術(shù)中心(Technopole)、科技工業(yè)園(Hi-Tech Industry Park)和科學(xué)城(Seience City)。
產(chǎn)業(yè)聚集是高技術(shù)區(qū)域的成功特征。理論研究與發(fā)展的實踐表明，一個國家或地區(qū)競爭優(yōu)勢的獲得來源于產(chǎn)業(yè)在其內(nèi)部聚集過程中的優(yōu)勢獲得。波特(Potter，1998)以為，在經(jīng)濟全球化進程中，產(chǎn)業(yè)聚集可以從三方面影響企業(yè)和區(qū)域的競爭：一是提高企業(yè)的生產(chǎn)率；二是指明創(chuàng)新方向和提高創(chuàng)新速度；三是促進新企業(yè)的建立，從而擴大和加強聚集本身。
實際上，新時期的產(chǎn)業(yè)聚集更強調(diào)在柔性聚集過程中知識、技術(shù)等要素的重新組合與創(chuàng)新，強調(diào)本地工程師、技術(shù)工人等要素的集中以及本地熟練勞動力市場的形成。各種知識型的資源優(yōu)勢越來越成為各國區(qū)域發(fā)展的主要動力。在高技術(shù)區(qū)域發(fā)展中，產(chǎn)業(yè)聚集更多的是依重于創(chuàng)新，聚集的方向是選擇具有大量高技術(shù)人才和良好創(chuàng)新環(huán)境的區(qū)域。因此，可以說高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的聚集是以高級知識、技術(shù)要素為主形成的，目的是為了獲取具有持續(xù)競爭力的動態(tài)競爭優(yōu)勢。這也是高技術(shù)區(qū)域發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
高技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)域的聚集功能是指高技術(shù)區(qū)域憑借其具有的區(qū)位優(yōu)勢，將各種社會資源聚集在一起協(xié)同發(fā)揮作用的效應(yīng)。從其內(nèi)在實現(xiàn)價值看，聚集是高技術(shù)區(qū)域的重要區(qū)位特征，高技術(shù)區(qū)域的聚集功能是表現(xiàn)在人才、資金要素的資源聚集和創(chuàng)新的聚集，并最終體現(xiàn)在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益的聚集；從其外在表現(xiàn)分析，高技術(shù)區(qū)域的聚集功能會造成對外部和其他區(qū)域人才、資金、技術(shù)的抽吸效應(yīng)，從而使其取得聚集經(jīng)濟效益的快速發(fā)展，形成技術(shù)、經(jīng)濟優(yōu)勢的高勢能區(qū)位，反過來又對外部和其他區(qū)域產(chǎn)生波及影響和帶動作用。
二、高技術(shù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)聚集的創(chuàng)立、成長與發(fā)展
產(chǎn)業(yè)聚集可以反映出一個高技術(shù)區(qū)域的競爭優(yōu)勢和條件，但是它并非一開始就以完整的面貌出現(xiàn)，必然要經(jīng)歷一個產(chǎn)生和發(fā)展的過程。從硅谷的發(fā)展可以辨識出，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)聚集可以產(chǎn)生聚集效應(yīng)，但最初的產(chǎn)生肯定是一些非聚集的因素在起作用。這些因素是一些區(qū)域的結(jié)構(gòu)性因素，也是觸發(fā)性因素(如斯坦福大學(xué)、政府投資含軍事投資、企業(yè)衍生等)，它們與其他的區(qū)位優(yōu)勢(如自然稟賦等)結(jié)合，就會產(chǎn)生指向性區(qū)位因素，形成最初的企業(yè)進入動力。而這些企業(yè)又會吸引其他企業(yè)進入，區(qū)域的功能性因素起聚集的主要作用，形成動態(tài)的聚集因素(如風(fēng)險投資、企業(yè)家精神和協(xié)作文化等)，促進產(chǎn)業(yè)聚集的自我發(fā)展。這個演化過程可以從下圖表現(xiàn)出來。
高技術(shù)區(qū)域也可以看作是為產(chǎn)業(yè)聚集創(chuàng)立的一種區(qū)位優(yōu)勢。技術(shù)創(chuàng)新理論認為，在近乎完全競爭的市場中存在小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的門檻，如果此類門檻過高的話，經(jīng)濟發(fā)展有時會因為小的歷史事件而被鎖定在某低級技術(shù)水平上。如果技術(shù)的創(chuàng)新和擴散是多數(shù)采用者都隨著它“走”而引發(fā)的，那么優(yōu)化選擇的機制和環(huán)境就能提供有效的通道。為了幫助高技術(shù)小企業(yè)克服創(chuàng)新門檻的阻礙，并防止經(jīng)濟發(fā)展水平在某個低水平上鎖定，高技術(shù)區(qū)域便應(yīng)運而生，并以提供區(qū)位優(yōu)勢因素來幫助小企業(yè)進行技術(shù)創(chuàng)新，而不完全是出自自發(fā)的。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群的形成無疑需要企業(yè)有較低的進入門檻。創(chuàng)業(yè)企業(yè)能自由進入聚集產(chǎn)業(yè)，其進入會帶來新技術(shù)、新思維、新的競爭方式，有利于促進競爭與創(chuàng)新，為產(chǎn)業(yè)聚集帶來活力。
高技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)域的發(fā)展模式對園區(qū)發(fā)展至關(guān)重要。Walt,Whitman.Rostow在《經(jīng)濟成長的階段》(1960)一書中認為正確規(guī)劃某一時期的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、確定其發(fā)展模式是制定區(qū)域產(chǎn)業(yè)政策的核心內(nèi)容，也是壯大區(qū)域經(jīng)濟實力，提高區(qū)域競爭力的迫切需求。林金忠(2001)認為，聚集經(jīng)濟本質(zhì)上是空間意義上的外部規(guī)模經(jīng)濟。他把規(guī)模經(jīng)濟分為兩類：單個企業(yè)的內(nèi)部規(guī)模經(jīng)濟；眾多企業(yè)在局部空間上的集中而產(chǎn)生的聚集經(jīng)濟。他提出了三種聚集經(jīng)濟的類型：多層次聚集(企業(yè)間橫向聯(lián)系而形成的聚集)：企業(yè)縱向關(guān)聯(lián)而形成的聚集(產(chǎn)業(yè)鏈)；由于區(qū)位優(yōu)勢而形成的同一產(chǎn)業(yè)或不同產(chǎn)業(yè)的眾多中小企業(yè)的聚集。在科技園區(qū)的建設(shè)中，涵蓋了三類的聚集活動。三種的聚集活動在園區(qū)中處于不同的層次，和園區(qū)的發(fā)展階段緊密相連，如何協(xié)調(diào)三者之間的關(guān)系，如何促成不同階段的企業(yè)的聚集活動，這取決于園區(qū)發(fā)展模式的選擇。
本研究認為高技術(shù)的產(chǎn)業(yè)聚集最適合選用的模式為“龍頭+網(wǎng)絡(luò)”的形式。“龍頭+網(wǎng)絡(luò)”形式也被稱為混合式聚集，是由多核式與網(wǎng)狀式混合而成的產(chǎn)業(yè)聚集。聚集內(nèi)部既存在幾個核心企業(yè)及相關(guān)的小企業(yè)，又存在著大量沒有合作關(guān)系的中小企業(yè)，例如美國的硅谷和印度的班加羅爾軟件工業(yè)園。
高科技產(chǎn)業(yè)聚集以高科技龍頭企業(yè)為核心，以大量的中小民營科技企業(yè)為配套，以科研院所為支撐，實行政府退出，行業(yè)協(xié)會運作的機制。高科技產(chǎn)業(yè)聚集生產(chǎn)高科技產(chǎn)品，經(jīng)營風(fēng)險大，產(chǎn)品的技術(shù)層次高，附加值往往也很大，要求企業(yè)擁有核心技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)，具有很強的技術(shù)創(chuàng)新能力。這類產(chǎn)業(yè)聚集在科技資源高度密集，傳統(tǒng)工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，民營經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)容易形成規(guī)模，如東莞的計算機硬件產(chǎn)業(yè)聚集，西安的航空航天產(chǎn)業(yè)聚集，長江三角洲的先進制造業(yè)聚集和北京的信息產(chǎn)業(yè)聚集等。
三、龍頭企業(yè)帶動模式
(一)龍頭企業(yè)帶動模式的基本內(nèi)涵
通過龍頭企業(yè)的發(fā)展，帶動一大批配套、協(xié)作企業(yè)，圍繞龍頭企業(yè)形成產(chǎn)業(yè)聚集。其主要特點包括：(1)多核式與網(wǎng)狀式聚集并存；(2)核心企業(yè)不僅帶動了配套企業(yè)的發(fā)展，也為散存的中小企業(yè)提供了機會；(3)核心企業(yè)與配套企業(yè)依靠品牌為核心競爭力，散存的中小企業(yè)主要以低成本為競爭優(yōu)勢；(4)技術(shù)創(chuàng)新是聚集中小企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。
(二)行業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)帶動因素
1．龍頭企業(yè)與產(chǎn)業(yè)聚集的關(guān)系。在任何一個產(chǎn)業(yè)聚集中，小企業(yè)都占多數(shù)。從產(chǎn)業(yè)聚集內(nèi)部各類企業(yè)的數(shù)量來看，有完全以眾多小企業(yè)組成的“原子式”產(chǎn)業(yè)聚集和以少數(shù)大企業(yè)為中心(龍頭企業(yè))、眾多小企業(yè)為而形成的“輪軸式”或“中衛(wèi)式”產(chǎn)業(yè)聚集。在兩類產(chǎn)業(yè)聚集中，尤以中衛(wèi)式產(chǎn)業(yè)聚集最為普遍。在該類聚集中，大企業(yè)處于整個企業(yè)聚集的支配地位，小企業(yè)聚集處于或下層，主要為“核心企業(yè)”進行特定的專業(yè)化加工。并且核心企業(yè)主要負責(zé)產(chǎn)品的最終組裝與生產(chǎn)技術(shù)難度高、附加值大、對規(guī)模效益反應(yīng)敏感的配套產(chǎn)品，小企業(yè)多是分工生產(chǎn)技術(shù)要求低、批量小、專業(yè)性分工度高的各種零輔件與半成品等，參與聚集的小企業(yè)往往又有一次承包、二次承包甚至更多次承包之分，即把核心企業(yè)委托的生產(chǎn)業(yè)務(wù)根據(jù)專業(yè)分工要求分包給其他小企業(yè)，從而會形成多層次的分工協(xié)作體系。中衛(wèi)式產(chǎn)業(yè)聚集的形成往往是少數(shù)大企業(yè)首先產(chǎn)生，然后眾多小企業(yè)逐漸聚集在其周圍。因而相對于眾多小企業(yè)而言，政府首先吸引大企業(yè)聚集更有目標(biāo)性，也更容易成功。吳旺延(2[)04)認為，處理好大企業(yè)集團與中小企業(yè)的關(guān)系是西部地區(qū)發(fā)展中小企業(yè)聚集的基礎(chǔ)。龍頭企業(yè)是產(chǎn)業(yè)聚集得以發(fā)展壯大的關(guān)鍵，當(dāng)?shù)卣畱?yīng)當(dāng)為龍頭企業(yè)保駕護航，要注意發(fā)現(xiàn)和培植聚集龍頭企業(yè)，注重龍頭企業(yè)和品牌建設(shè)。在計劃體制下，西部地區(qū)建立了一批軍工企業(yè)和重工業(yè)企業(yè)。這些企業(yè)是按照全能型模式創(chuàng)建的，集企業(yè)管理功能和社會管理功能為一體，是基建、供應(yīng)、生產(chǎn)、銷售、生活服務(wù)自成體系的，大而全的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)。由于體制的原因，這些大企業(yè)迫切需要“瘦身”并和其他企業(yè)“牽手”，才能恢復(fù)活力。
2．龍頭企業(yè)對產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展的帶動作用。“火車跑得快，全靠車頭帶”，產(chǎn)業(yè)聚集龍頭骨干企業(yè)在加快產(chǎn)業(yè)聚集，推動產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展中起著非常重要的作用。
首先，龍頭企業(yè)促進產(chǎn)業(yè)聚集。一是龍頭企業(yè)都具有較大的規(guī)模和實力，在市場經(jīng)濟條件下，資本、技術(shù)、人才等資源總是首先流向那些擁有較大規(guī)模和較強實力的大企業(yè)。這也就是說，大企業(yè)擁有更強的吸引力和凝聚力，能更好地發(fā)揮產(chǎn)業(yè)聚集主角的功能。二是龍頭企業(yè)都具有自主知識產(chǎn)權(quán)的知名品牌。品牌是市場經(jīng)濟的通行證，是市場競爭力和影響力的集中體現(xiàn)。擁有知名品牌的龍頭企業(yè)對上下游產(chǎn)業(yè)鏈條具有強大的引領(lǐng)和整合能力。三是龍頭企業(yè)具有自己核心優(yōu)勢。對于參與產(chǎn)業(yè)聚集的企業(yè)主體來說，核心優(yōu)勢包括核心技術(shù)、專利產(chǎn)品、管理技能、市場網(wǎng)絡(luò)等諸多方面。一個企業(yè)只要在上述一個或多個方面具有獨特優(yōu)勢，就會對上下游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生強大的拉動和聚集作用，從而與其他相關(guān)企業(yè)形成產(chǎn)業(yè)聚集。龍頭企業(yè)作為區(qū)域內(nèi)領(lǐng)頭羊，一般都具有自己獨特的競爭優(yōu)勢。
其次，龍頭企業(yè)促進產(chǎn)業(yè)鏈延伸。龍頭企業(yè)能適應(yīng)國際分工和專業(yè)化生產(chǎn)的新形勢，不斷將一些配套件及特定的生產(chǎn)工藝分離出來，形成一批專業(yè)化配套企業(yè)，并積極支持中小企業(yè)進人自己的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，而專業(yè)配套企業(yè)的大量進入，又會帶領(lǐng)上游原材料供應(yīng)和加工企業(yè)，下游銷售企業(yè)的不斷涌現(xiàn)，從而促進產(chǎn)業(yè)聚集內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。
再次，龍頭企業(yè)加速科技創(chuàng)新、帶動產(chǎn)業(yè)升級。為了保持行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位，龍頭企業(yè)會更加注重技術(shù)的創(chuàng)新和引進。通過與高等院校、科研院所的合作開發(fā)新技術(shù)、新工藝，與國際大企業(yè)合作，引進國外成熟的先進科技，在新產(chǎn)品開發(fā)方面不遺余力。研究表明，擁有龍頭企業(yè)或知名品牌的產(chǎn)業(yè)聚集，科技經(jīng)費投入規(guī)模較大，龍頭企業(yè)科技投入也較大。
最后，龍頭企業(yè)提高產(chǎn)業(yè)聚集內(nèi)的組織化程度。龍頭企業(yè)按市場導(dǎo)向，進入某一產(chǎn)品或產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，組織專業(yè)生產(chǎn)，為了自身產(chǎn)品的保證和競爭力的培養(yǎng)，龍頭企業(yè)雖然會發(fā)展很多的配套企業(yè)，將一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)分離出去，但還是會通過協(xié)作，把產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后作為一個體系來運作，激活各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)要素，產(chǎn)生“一石激起千層浪”的連鎖效應(yīng)。
龍頭企業(yè)具有開拓市場、引導(dǎo)生產(chǎn)、深化加工、搞好配套服務(wù)的綜合功能。只要充分發(fā)揮龍頭企業(yè)的帶動作用，通過龍頭企業(yè)的品牌優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢和市場優(yōu)勢，把分散的、小規(guī)模的生產(chǎn)經(jīng)營組織起來，形成有競爭力的產(chǎn)業(yè)聚集，改進工藝、提高技術(shù)，帶動整個產(chǎn)業(yè)水平提高，就會最終形成在全國甚至全世界有影響的產(chǎn)業(yè)品牌。
(三)模式中龍頭企業(yè)所需條件
1、龍頭企業(yè)有足夠大的規(guī)模。龍頭企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的規(guī)模較大，經(jīng)營效益較好，有能力帶動一批配套企業(yè)，并能持續(xù)為配套企業(yè)的生存發(fā)展提供市場空間。
2．龍頭企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈可拆分。龍頭企業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈較長，并且每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)可以拆分，使配套企業(yè)的獨立存在成為可能。
3．龍頭企業(yè)產(chǎn)品的外協(xié)性。龍頭企業(yè)所需的原材料、半成品或零部件可以由配套企業(yè)生產(chǎn)或加工，不涉及龍頭企業(yè)的核心技術(shù)。
4．龍頭企業(yè)和配套企業(yè)要形成合理的分工協(xié)作關(guān)系。龍頭企業(yè)與配套企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)、市場開拓、產(chǎn)品生產(chǎn)方面要有合理分工，建立良好的協(xié)作關(guān)系，不能成為競爭對手。
5．原料取得的便利性。為龍頭企業(yè)配套的企業(yè)所需的初級原料要很方便取得，能夠承受運輸費用。
(四)應(yīng)注意的問題
1．龍頭企業(yè)要持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。龍頭企業(yè)的發(fā)展是整個產(chǎn)業(yè)聚集存在的基礎(chǔ)，只有龍頭企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展才能為整個產(chǎn)業(yè)聚集提供發(fā)展的條件和機遇。
2．龍頭企業(yè)的技術(shù)支持。龍頭企業(yè)應(yīng)為配套企業(yè)提供相應(yīng)的技術(shù)扶持，使配套企業(yè)能夠跟上龍頭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展的步伐，保證配套企業(yè)的健康發(fā)展。
只要培育好龍頭企業(yè)，引導(dǎo)好配套企業(yè)，協(xié)調(diào)好龍頭企業(yè)與配套企業(yè)的分工協(xié)作關(guān)系，就一定能促進龍頭企業(yè)作為帶動型產(chǎn)業(yè)聚集的形成和發(fā)展。
四、西安航空航天產(chǎn)業(yè)園區(qū)模式
(一)西安航空航天產(chǎn)業(yè)園區(qū)可行性分析。地區(qū)間的產(chǎn)業(yè)競爭集中體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)聚集的競爭，要提升產(chǎn)業(yè)競爭力，就要增強產(chǎn)業(yè)聚集的競爭力，進而要求搞好產(chǎn)業(yè)聚集的空間載體即產(chǎn)業(yè)園區(qū)的建設(shè)。產(chǎn)業(yè)園區(qū)通過培育主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和建立相關(guān)支持產(chǎn)業(yè)配套，聚集和整合大量的資金、人才、信息等資源，組建信息交流和知識擴散的網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮其外部經(jīng)濟效應(yīng)，形成了創(chuàng)新的系統(tǒng)環(huán)境，使各個主體能實現(xiàn)有效的分工與合作，同時產(chǎn)業(yè)園區(qū)通過建立使地方政府、企業(yè)、服務(wù)機構(gòu)之間實現(xiàn)互動合作的對話機制，協(xié)調(diào)聚集之間的地域、產(chǎn)業(yè)分工和合作，從而促進聚集的不斷成長并提升產(chǎn)業(yè)組織的競爭力。產(chǎn)業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)聚集相互促進、相互制約，產(chǎn)業(yè)園區(qū)是形成、承載和促進產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展的空間載體，產(chǎn)業(yè)聚集是提升
產(chǎn)業(yè)園區(qū)和地區(qū)產(chǎn)業(yè)競爭力的核心內(nèi)容。
產(chǎn)業(yè)價值鏈理論來源于哈佛大學(xué)商學(xué)院教授邁克爾?波特在其1985年出版的《競爭優(yōu)勢》一書中提出的“價值鏈(Value Chain)”理論。在生產(chǎn)者驅(qū)動的價值鏈中，價值鏈中的關(guān)鍵制造者一般控制關(guān)鍵技術(shù)，扮演協(xié)調(diào)各個環(huán)節(jié)的角色。在這里，生產(chǎn)商負責(zé)協(xié)助它們的供應(yīng)商和顧客的效率。生產(chǎn)者驅(qū)動的價值鏈?zhǔn)悄切┐笮偷摹⑼ǔＳ煽鐕圃焐贪l(fā)揮中心作用來協(xié)調(diào)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)(包括它們的前向和后向聯(lián)系)，這以資本和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)――例如汽車、飛機、計算機、半導(dǎo)體和重型機械產(chǎn)業(yè)為典型。
所以，以核心企業(yè)為龍頭，形成產(chǎn)業(yè)鏈，進而形成網(wǎng)絡(luò)化集群是可行的。而且通過發(fā)展和完善產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)聚集的空間聚集和產(chǎn)業(yè)鏈交織優(yōu)勢，更是增強地區(qū)產(chǎn)業(yè)競爭力和經(jīng)濟實力的有效途徑。西安航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式是圍繞航天、航空等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，形成產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的航空航天產(chǎn)業(yè)園區(qū)。其中，西安閆良航空產(chǎn)業(yè)園結(jié)合優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)培育龍頭核心企業(yè)、拉長軍民兩用科技園區(qū)的產(chǎn)業(yè)鏈條。即以西安飛機工業(yè)集團公司為中心，在支持龍頭核心企業(yè)的科研活動及其成果的產(chǎn)業(yè)化，注重培育相關(guān)配套的企業(yè)，拉成產(chǎn)業(yè)鏈。西安韋曲航天科技產(chǎn)業(yè)科技園區(qū)是以龍頭軍工企業(yè)為核心形成的園區(qū)，即圍繞大型軍工企業(yè)形成軍地兩用型產(chǎn)業(yè)園區(qū)，以航天科技產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)，其產(chǎn)業(yè)定位是以發(fā)展航天科技產(chǎn)業(yè)聚集及民為支柱產(chǎn)業(yè)，發(fā)揮航天高科技的優(yōu)勢，促進航天科技企業(yè)的民用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(二)西安航空航天產(chǎn)業(yè)園區(qū)現(xiàn)狀。西安的閻良、韋曲作為中國航空航天產(chǎn)業(yè)的重要基地，具備了發(fā)展高技術(shù)航空航天科技產(chǎn)業(yè)的基本條件。其中閻良擁有一批在全國有一定影響的大型企業(yè)集團，如西安飛機工業(yè)集團公司、西安飛機設(shè)計研究所、飛行試驗研究院，以及毗鄰的西安航空發(fā)動機公司，是全國唯一的集飛機設(shè)計、生產(chǎn)制造、試飛鑒定、教學(xué)培訓(xùn)為一體、產(chǎn)業(yè)體系最完整的航空產(chǎn)業(yè)基地；韋曲以研發(fā)和制造液體火箭發(fā)動機的中國航天集團公司第六研究院基地為依托，兼具西安電子工程研究所等32家航天和高科技產(chǎn)業(yè)，充分發(fā)揮業(yè)已形成的航天科技資源對科技的帶動作用，促進區(qū)域經(jīng)濟的快速發(fā)展。
篇12
當(dāng)我們仰望天空的時候，總會發(fā)現(xiàn)時不時有飛機掠過。或許不少人會問，這樣一個龐然大物，其質(zhì)量少則數(shù)百千克，多則幾十噸、上百噸，怎么能夠如此自如地在藍天上飛翔呢？飛行究竟需要具備哪些條件呢？
其實，關(guān)于怎樣才能像鳥兒一樣在藍天上翱翔，我們的先輩們探索了數(shù)千年，設(shè)想和嘗試了許多種飛天方式，但基本都以失敗告終。直到1903年12月17日，美國的萊特兄弟駕駛著他們設(shè)計和制造的“飛行者”1號（圖1），進行了時間不到1分鐘、距離只有260m的人類歷史上第一次持續(xù)而有控制的動力飛行之后，人類才真正從根本上解決了飛上藍天的關(guān)鍵問題。此后，飛機越造越大、越飛越高、越飛越快、越飛越遠，各方面的性能都有了翻天覆地的提高（圖2～圖5）。
實際上，無論是萊特兄弟設(shè)計的“飛行者”1號，還是現(xiàn)代的先進客機、戰(zhàn)斗機、運輸機……之所以能飛上藍天，歸納起來是因為它們具備了飛行的3個最基本的要素：
（1）具有能產(chǎn)生升力的機翼，平衡飛機的重力（圖6）；
（2）具有能提供拉力或推力的動力系統(tǒng)，平衡飛機的阻力（圖6）；
（3）具有能控制飛機姿態(tài)的操縱系統(tǒng)，實現(xiàn)飛機按照預(yù)定的軌跡飛行。
萊特兄弟的第一次飛行，雖然飛行時間只有幾十秒，飛行距離只有幾百米，離地高度也只有幾米，但他們的探索精神卻永遠值得我們學(xué)習(xí)，其成功一直激勵著后人對航空航天的持續(xù)探索。
萊特兄弟的壯舉，讓人類開始漫步于天空，繼而遨游于天宇。人們把這些能夠在天空和宇宙中飛行的機器統(tǒng)稱為飛行器。飛行器主要分為航空飛行器（簡稱航空器）和航天飛行器（簡稱航天器）。前者是指在空氣中飛行的飛行器，后者是指主要在大氣層外飛行的飛行器。而航模作為一種與航空器和航天器密切相關(guān)的模型，則既包括航空模型，又包括航天模型。在飛行器的發(fā)展過程中，航模發(fā)揮了重要的作用，無論是利用航模進行原理驗證，還是利用航模完成載人飛機難以完成的飛行科目。現(xiàn)代無人機則與航模更是有密切的關(guān)系，不少無人機就是從航模發(fā)展而來的。
航空和航天技術(shù)都是高度綜合的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。力學(xué)、熱力學(xué)、材料學(xué)是航空航天的科學(xué)基礎(chǔ)；電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、噴氣推進技術(shù)和制造工藝技術(shù)對航空航天的進步起到了重要作用；醫(yī)學(xué)、真空技術(shù)和低溫技術(shù)則促進了航天的發(fā)展。上述科學(xué)技術(shù)在航空和航天的應(yīng)用中相互交叉和滲透，產(chǎn)生了一些新的學(xué)科，使航空和航天科學(xué)技術(shù)形成了完整的體系。
航空航天的發(fā)展都與其軍事應(yīng)用密切相關(guān)，但人類在該領(lǐng)域取得的巨大進展對國民經(jīng)濟和社會生活也產(chǎn)生了重大影響，甚至改變了世界的面貌。如我們乘坐飛機旅行，使用GPS進行導(dǎo)航，收看海外電視直播，進行天氣預(yù)報，這些都離不開航空航天的發(fā)展。航空航天科學(xué)技術(shù)是牽動其他高新技術(shù)發(fā)展的動力之一，航空航天工業(yè)是國民經(jīng)濟建設(shè)中的陽光產(chǎn)業(yè)，而航空航天產(chǎn)品則是附加值很高的高新技術(shù)產(chǎn)品。
二、翱翔天空的航空器
任何航空器要升到空中，都必須產(chǎn)生一個能克服自身重力的向上的力，這個力叫作升力。另外，航空器在空中的飛行還必須具備動力裝置產(chǎn)生推力或拉力來克服前進的阻力。根據(jù)產(chǎn)生升力的基本原理不同，航空器分為輕于(或等于)同體積空氣的航空器和重于同體積空氣的航空器兩大類。前者靠空氣的靜浮力升空，又稱浮空器；后者靠與空氣相對運動產(chǎn)生升力升空。按照不同的構(gòu)造特點，航空器還可進一步細分，如圖8所示。
1．輕于空氣的航空器
輕于(或等于)空氣的航空器包括氣球和飛艇，它們先機出現(xiàn)。
（1）氣球（圖9）
氣球一般無推進裝置，主體為氣囊，下面通常有吊藍或吊艙。按照氣囊內(nèi)所充氣體的種類，可分為熱氣球、氫氣球和氦氣球三種。
（2）飛艇（圖10）
飛艇安裝有推進裝置，并可控制飛行。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，可分為軟式、硬式和半硬式三種。飛艇與氣球的最本質(zhì)區(qū)別就是它帶有動力和操縱舵面，可按照預(yù)定的飛行方向飛行；而氣球由于沒有動力裝置和操縱舵面，在水平方向只能隨風(fēng)飄移，但在垂直方向可以通過調(diào)節(jié)浮力的大小或改變質(zhì)量的大小進行升降。
2．重于空氣的航空器
重于空氣的航空器靠自身與空氣的相對運動產(chǎn)生空氣動力升空飛行。常見的這類航空器主要有固定翼和旋轉(zhuǎn)翼兩類，另外還有像鳥一樣飛行的撲翼航空器和新近出現(xiàn)的傾轉(zhuǎn)旋翼航空器。
（1）固定翼航空器
固定翼航空器包括飛機（圖11）和滑翔機（圖12）。
飛機是指由動力裝置產(chǎn)生前進推力或拉力，由固定機翼產(chǎn)生升力，在大氣層內(nèi)飛行的重于空氣的航空器。滑翔機是指沒有動力裝置的重于空氣的固定翼航空器。
滑翔機可由飛機拖曳起飛，也可用汽車等其它裝置牽引起飛。部分動力滑翔機裝有小型輔助發(fā)動機，無需外力牽引就可自行起飛，但滑翔時必須關(guān)閉動力裝置。飛機和滑翔機最本質(zhì)的差別在于大部分飛行時間內(nèi)是否依靠動力裝置。實際上，在萊特兄弟發(fā)明飛機之前，人類就已經(jīng)發(fā)明了滑翔機，并為飛機的發(fā)明奠定了空氣動力學(xué)和飛行操縱等方面的基礎(chǔ)。
（2）旋翼航空器
旋翼航空器包括直升機（圖13）和旋翼機（圖14）。
直升機是指以航空發(fā)動機驅(qū)動旋翼旋轉(zhuǎn)作為升力和推進力來源，能在大氣中垂直起降及懸停并能進行前飛、后飛、側(cè)飛、定點回旋等可控飛行的重于空氣的航空器。直升機和固定翼飛機的最本質(zhì)區(qū)別在于，直升機能夠依靠旋翼垂直起降，對起降場地的依賴性很小；而通常意義上的固定翼飛機則只能水平起降，對起降場地的依賴性很大。相對于固定翼飛機，直升機飛行速度慢、震動大。
旋翼機是一種利用前飛時的相對氣流吹動旋翼自轉(zhuǎn)以產(chǎn)生升力的旋翼航空器，全稱自轉(zhuǎn)旋翼機。
（3）撲翼機
撲翼機是指能像鳥和昆蟲翅膀那樣上下?lián)鋭拥闹赜诳諝獾暮娇掌鳎▓D15），又稱振翼機。撲動的機翼不僅產(chǎn)生升力，而且產(chǎn)生向前的推進力。
（4）傾轉(zhuǎn)旋翼機
傾轉(zhuǎn)旋翼機是一種同時具有旋翼和固定翼，并在機翼兩側(cè)翼梢處各裝有一套可在水平與垂直位置之間轉(zhuǎn)換的旋翼傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)組件的飛機。旋翼傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)處于垂直位置時，傾轉(zhuǎn)旋翼機相當(dāng)于橫列式直升機，可垂直起降，并能完成直升機的其它飛行動作；旋翼傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)處于水平位置時，旋翼傾轉(zhuǎn)機則相當(dāng)于固定翼飛機。現(xiàn)在世界上唯一有實用價值的傾轉(zhuǎn)旋翼機為美國貝爾公司研制V-22（圖16）。
三、遨游天宇的航天器
航天器是指主要在地球大氣層以外的宇宙空間，基本上按照天體力學(xué)規(guī)律運動的各類飛行器，又稱空間飛行器。與自然天體不同的是，航天器可以在人的控制下改變其運行軌道或回收。航天器為了完成航天任務(wù)，必須具備發(fā)射場、運載器、航天測控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、用戶臺站以及回收設(shè)施的配合。
航天器分為無人航天器和載人航天器。根據(jù)是否環(huán)繞地球運行，無人航天器分為人造地球衛(wèi)星和空間探測器。按照各自的用途和結(jié)構(gòu)形式，航天器還可進一步細分（圖17）。
1．無人航天器
無人航天器包括人造地球衛(wèi)星和空間探測器。
（1）人造地球衛(wèi)星
人造地球衛(wèi)星是數(shù)量最多的航天器（圖18，圖19）。人造地球衛(wèi)星一般由有效載荷和平臺組成。有效載荷是指衛(wèi)星上用于直接實現(xiàn)應(yīng)用目的或科研任務(wù)的儀器設(shè)備，平臺則是為保證有效載荷正常工作的所有保障系統(tǒng)。按照衛(wèi)星的用途，可分為科學(xué)衛(wèi)星、應(yīng)用衛(wèi)星和技術(shù)試驗衛(wèi)星。
（2）空間探測器
空間探測器是指對月球和月球以遠的天體和空間進行探測的無人探測器，也稱深空探測器。探測器的基本構(gòu)造與一般人造地球衛(wèi)星差不多，不同的是探測器攜帶有用于觀測天體的各種先進觀測儀器。
月球是人類進行空間探測的首選目標(biāo)，世界上多個發(fā)達國家向月球發(fā)射了探測器（圖20，圖21），并進行了月球?qū)嵉乜疾臁Ｃ绹吞K聯(lián)早在20世紀(jì)50年代末就開始發(fā)射月球探測器，為1969年人類首次載人登月奠定了基礎(chǔ)。
在行星和行星際探測方面，美國、歐盟、蘇聯(lián)和日本等國發(fā)射了多個探測器，對火星、金星、哈雷彗星、土星、木星、太陽及其星際之間進行了探測。
2．載人航天器
載人航天器是人類在太空進行各種探測、試驗、研究及從事軍事和生產(chǎn)活動所乘坐的航天器。與無人航天器的主要不同是載人航天器具有生命保障系統(tǒng)。目前的載人航天器分載人飛船、空間站和航天飛機三大類。
（1）載人飛船
載人飛船是載乘航天員的航天器，又稱宇宙飛船。按照運行方式的不同，載人飛船分為衛(wèi)星式載人飛船和登月載人飛船兩類。前者載人繞低地球軌道飛行，后者載運登月航天員。蘇聯(lián)、美國成功實現(xiàn)了多次載人飛行，美國還實現(xiàn)了人類登月。美國的阿波羅計劃是人類第一次登上月球的偉大工程（圖22），美國也是目前僅有的進行過登月的國家。我國的載人航天計劃采用飛船形式（圖23）。“神州”號試驗飛船由軌道艙、返回艙和推進艙組成。軌道艙是航天員生活和工作的地方；返回艙是飛船的指揮控制中心，航天員乘坐它上天和返回地面；推進艙為飛船的飛行和返回提供能源和動力。載人飛船的附加用途是為空間站接送航天員或運送貨物。
（2）空間站
空間站是航天員在太空軌道上生活和工作的基地，又稱軌道站或航天站。空間站一般采用模塊化設(shè)計，分段送入軌道組裝。空間站發(fā)射時不載人，也不載人返回地面，航天員和貨物的運送由飛船或航天飛機完成。空間站的功能可以根據(jù)任務(wù)要求而變更或擴大，彌補了其它航天器功能單一的不足。蘇聯(lián)于1971年發(fā)射世界上第一個空間站。我國于2011年發(fā)射了第一個空間站――“天宮”1號（圖24）。多個國家的空間站還在太空連接構(gòu)成了國際空間站。
（3）航天飛機
航天飛機是世界上第一種也是唯一一種可重復(fù)使用的航天運載器，也是一種多用途載人航天器。20世紀(jì)七八十年代，美國、蘇聯(lián)、法國和日本等國曾經(jīng)開展了航天飛機研制計劃，但只有美國的航天飛機投入使用，并進行了長達30年的運行。美國自1981年成功發(fā)射其第一艘航天飛機“哥倫比亞”號（圖25）之后，先后共研制使用了5艘航天飛機，其中“挑戰(zhàn)者”號服役后因為發(fā)射失敗而造成爆炸導(dǎo)致7名航天員全部喪生；“哥倫比亞”號服役后因為返回失敗而造成爆炸導(dǎo)致7名航天員全部喪生；其余3艘都在2011年退休。航天飛機由一個軌道器、兩個固體助推器和一個大型外掛貯箱組成，可以把質(zhì)量達23 000kg的有效載荷送入低地球軌道。航天飛機提供了在空間進行短期科學(xué)實驗的手段，有許多國家的航天員參加了航天飛機的飛行。
3．火箭和導(dǎo)彈
火箭與導(dǎo)彈是一類特殊的飛行器，它們均可在大氣層內(nèi)和大氣層外飛行，但都只能使用一次。我國通常把火箭和導(dǎo)彈劃分為航天器。
（1）火箭
篇13
1.非金屬材料分類、特點
在工程材料中，對材料的分類是金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料（如圖1.1），而對于非金屬材料又可以分為有機聚合物和無機材料，而纖維、橡膠、塑料構(gòu)成了有機聚合物，無機材料包含水泥、玻璃、陶瓷，以上這些材料都是非金屬材料。
而在飛機的制造中，對于非金屬材料是不單獨使用的，它是通過合成復(fù)合材料之后，加工成飛機零件，是復(fù)合材料基體或者改性材料之一，對于非金屬材料的性能特點就是硬度比較低，但是韌性和彈性較大，同時它的絕緣性能優(yōu)秀，導(dǎo)熱性低，耐熱性不好，容易融化。
在飛機機艙內(nèi)最常見的非金屬材料就是塑料，例如行李架、座椅的把手、一些箱柜，它們都是通過塑料制成的，塑料的組成為樹脂、填料、固化劑、增塑劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑，如果塑料按照樹脂分子結(jié)構(gòu)分類，可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料，熱塑性塑料在w機內(nèi)的有機玻璃就是它的成分。
2材料結(jié)構(gòu)
非金屬材料的結(jié)構(gòu)一般是研究高分子材料的結(jié)構(gòu)，高分子材料的結(jié)構(gòu)是大分子鏈結(jié)構(gòu)，而大分子結(jié)構(gòu)鏈的形態(tài)有線型、支化型、網(wǎng)狀型，如圖2.1.
一般的結(jié)構(gòu)都是線型的，它可以伸展成直線，所以它的力學(xué)性能好，在外力作用下分子可以流動；支鏈這種結(jié)構(gòu)的非金屬材料在熔點升高時候，黏度會隨之增加；而第三種機構(gòu)的材料硬度好，但脆性較大。
3.復(fù)合材料
復(fù)合材料的性能如表3.1.
隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展，復(fù)合材料的性能的要求也不斷的越來越高，而要是性能高就必須使樹脂的性能提高，5250-2與5208樹脂的比較如圖3.1，這兩個樹脂型號都是作為戰(zhàn)斗機用復(fù)合材料的基體，5250-2碳纖維復(fù)合材料就有高的壓縮強度，同時5250-2樹脂的彈性也比較高，在美國YF-22戰(zhàn)斗機上使用。
在國內(nèi)，通過北京航空工藝研究所得研制，T-300/4211體系，它的性能具有耐熱性好，交聯(lián)密度大，已經(jīng)用機進氣道外側(cè)壁版上。
結(jié)束語
在飛機的制造中還添加了特殊的材料，對于它們的應(yīng)用，使飛機在設(shè)計上更上一個層次，同時非金屬材料對機內(nèi)部零件是非常重要的，要根據(jù)材料本身的分子結(jié)構(gòu)和性能去應(yīng)用，航空航天復(fù)合材料是現(xiàn)今四大材料之一，它也是衡量一個國家制造水平和科技水平的一個指標(biāo)，同時它不僅應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域，在電子，運動器材等領(lǐng)域應(yīng)用也非常廣泛。
參考文獻
