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第1篇：航空航天專業前景范文

關鍵詞：攪拌摩擦焊；航空；航天

中圖分類號：TG45 文獻標識碼：A

焊接技術就是高溫或高壓條件下，使用焊接材料（焊條或焊絲）將兩塊或兩塊以上的母材（待焊接的工件）連接成一個整體的操作方法。焊接技術存在著減輕結構重量、提高結構性能等優勢，在航空航天制造中已經由輔助工藝轉變為飛機制造的關鍵技術。在航空航天業領域里，特種焊接技術所占的比例和應用面正在逐漸擴大，其中又以高能束流焊接技術以及固態焊技術（摩擦焊、擴散焊等）電子束焊接、等離子束焊接和激光焊接為代表。先進焊接技術的發展為飛機、發動機的設計、構造提供了技術支持，大大促進了發動機性能的提高，對先進飛機制造與生產，航天航空工業的發展提供了廣闊的空間。

1 攪拌摩擦焊的原理

攪拌摩擦焊技術（Faction Stir Welding，簡稱FSW）是英國焊接研究所（簡稱TWI）在1991年發明的新型固相連接技術，具有無飛濺，無需焊接材料，不需要保護氣體，被焊材料損傷小，焊縫熱影響區小，焊縫強度高等特點，被譽為“當代最具革命性的焊接技術。是世界焊接技術發展史上自發明到工業應用時間跨度最短和發展最快的一項固相連接新技術。它是利用一種非耗損的攪拌頭，高速旋轉著壓入待焊界面，摩擦加熱被焊金屬界面使其產生熱塑性，在壓力、推力和擠壓力的綜合作用下實現材料擴散連接，形成致密的金屬間固相連接。攪拌摩擦焊與其它常規焊接方法一樣都是利用摩擦熱作為焊接熱源。攪拌摩擦焊是由一個圓柱體形狀的焊頭伸入到工件的接縫處，由于焊頭高速旋轉與焊接工件材料之間發生摩擦，連接部位的材料由于溫度升高而軟化，同時通過對材料進行攪拌摩擦進而完成焊接。

2 攪拌摩擦焊的特點

2.1 先進的固相連接技術

攪拌摩擦焊相對于慣性摩擦焊與線性摩擦焊而言，是一種新型的固相連接技術，與傳統的熔焊工藝比較，固態焊接是使母材保持在塑性狀態下，保持在母材未融化的狀態下進行的，其顯微組織為細晶組織與母材的鍛態組織非常接近。焊接后焊縫組織的力學性能與母材相當甚至要超過母材的原有力學性能。固態焊接的另一個優勢在于焊接過程的機械化、自動化程度高，不需要特殊的焊接技術人員，固態焊接包括摩擦焊和擴散焊，在民用航空發動機的結構整體化設計及制造中，固態焊接作為一種先進的焊接技術，正發揮著越來越重要的作用。

攪拌摩擦焊主要是依靠旋轉和工件的相對運動來完成，相對于慣性摩擦焊與線性摩擦焊高昂的設備來說，攪拌摩擦焊對設備的要求不高，只要具備以上兩種運動即可，如一臺銑床就可以完成簡單的小型平板攪拌摩擦焊，專業的攪拌摩擦焊設備的可靠性更高，焊接過程的可重復性更好好。

2.2 廣泛的應用范圍

攪拌摩擦焊在焊接過程中，材料不會融化，因此接頭不會產生粗大的柱狀晶、偏析、夾雜、裂紋和氣孔等與熔化和凝固冶金有關的焊接缺陷及焊接脆化等現象；軸向壓力和扭矩共同作用下焊接材料會產生晶粒細化、組織致密等力學冶金效應，同時具備自清潔的功能，以上因素決定了攪拌摩擦焊工藝不但性能優異，而且應用廣泛，，除傳統的金屬焊接外，還可進行粉未合金、復合材料、功能材料、難熔材料等新型材料的焊接，尤其適用于鋁—銅、銅—鋼、高速鋼—碳鋼、高溫合金—碳鋼等異種材料的焊接，甚至如陶瓷—金屬、硬質合金—碳鋼、鎢銅粉末合金—銅等性能差異非常大的異種材料也可連接。

同時，攪拌摩擦焊還具有廣泛的結構尺寸以及接頭形式適應性。可用于棒對棒、管對管、管對棒、管（棒）對板等的焊接，在任何位置幾乎都可以實現準確的定位。

2.3 綠色、清潔的焊接工藝

攪拌摩擦焊在焊接過程中火花、無弧光、無飛濺、無輻射無煙霧、高頻以及害氣體等對環境產生影響的污染源，是一種綠色、清潔的焊接工藝。

3 攪拌摩擦焊技術在航空航天工業中的應用

在航空航天領域里，新材料、此工藝大量使用，世界范圍內的相關公司都對攪拌摩擦焊做了大量的研究，如飛機機身的縱向、環向、預成形件的攪拌摩擦焊連接、飛機起落架傳動支承門、飛機方向翼板、飛機中心翼盒蓋板、飛機蒙皮制造、飛機機翼蒙皮結構的修理、飛機地板攪拌摩擦焊以及新型商業飛機的攪拌摩擦焊等。

美國 Eclipse公司在Eclipse N500型商務飛機制造中首次大規模成功運用了 FSW技術， 包括飛機蒙皮、翼肋、弦狀支撐、飛機地板以及結構件的裝配等基本上都采用攪拌摩擦焊技術制造，其中70%的鉚接被焊縫替代，這不僅極大地提高了連接質量，而且使生產效率提高了近10倍，可以比自動鉚接快6倍，比手動鉚接快60倍，共計節省成本約2/3。波音公司將攪拌摩擦焊技術用于C-17和C-130運輸機地板的制造，利用攪拌摩擦焊代替緊固件連接，簡化了地板結構設計并提高了構件的生產效率，生產成本降低了20%。總之，FSW技術正處于深入研究和推廣應用階段，存在著巨大的應用發展潛力。

總之，攪拌摩擦焊接是一種優質、高效、低耗、清潔的先進焊接制造工藝，在航空航天工業領域中具有巨大的技術潛力和廣闊的市場應用前景。通過與計算機、信息處理、軟件、自動控制、過程模擬、虛擬制造等高技術的緊密結合，攪拌摩擦焊接正在以高新技術面貌展現在人們面前。

參考文獻

[1]王亞軍，盧志軍. 焊接技術在航空航天工業中的應用和發展建議[J].航空制造技術，2008（16）：26-31.

第2篇：航空航天專業前景范文

在美國，普通人上太空遨游，已不是什么新鮮事兒。不論是民間的“太空游”服務公司還是國家航天局，都能助你實現“太空夢”，一睹太空的風采。

未來什么行業最有“錢景”？答案也許是“太空游”。美國航空航天局預言，在十年之內，太空旅游將成為產值超過10億美元的產業。對普通人來說，“太空游”無疑是一種飛向太空的可行方式。

不久前，維珍銀河公司表示，他們已經獲得美國聯邦航空局頒發的試飛許可，計劃在年底對“太空船二號”進行測試，預計“太空游”服務將于2013年正式推出。

維珍銀河公司的“太空游”服務，價格僅需20萬美元。公司迄今還未公布首次“太空游”的具體時間，不過，維珍銀河公司總裁喬治·懷特賽茲說，“太空游”或許明年就能實現。

在懷特賽茲看來，獲得美國航空航天局的試飛許可，是一個重要的里程碑，這是“太空游”日程提速的有力保障。“太空船二號”是第一個獲得美國航天局試飛許可的、依靠民用火箭推動的載人航天器。

得到美國航空航天局的試飛許可后，維珍銀河公司和太空船制造商“比例復合”公司開始將火箭發動機安裝到“太空船二號”上。“太空船二號”如今還在美國南部的沙漠小鎮莫哈韋進行測試，現已完成了100項測試指標。

人類載人航天活動走過了50多年的歷程，至今為止，僅僅只有400多名航天員進入太空；“太空游”雖風行了20多年，但迄今為止僅有幾個富翁實現了太空旅游的夢想。

2001年，美國富商丹尼斯·蒂托成為人類首位太空游客。為了這次太空飛行，蒂托花費了2000萬美元！2000萬美元的高價，足以嚇退絕大多數人。

為此，維珍銀河公司最先打破“價格”這一障礙。維珍銀河公司一直大力推廣相對廉價的“太空游”，對首批500名游客推出的“太空游”票價為20萬美元，購票時需交最低預付款2萬美元。

從2000萬美元降到20萬美元，這使“太空游”不再是富翁們的專利，普通人也可以走進“太空游”，成為擴大太空旅游市場的關鍵。

中科院空間科學與應用研究中心研究員潘厚任說，太空旅游之所以昂貴，主要是因為將飛船送上近地軌道，需要消耗數百噸的昂貴燃料。有數據顯示，把單位公斤重量的物品送上近地軌道的價格都在2萬美元以上。

此外，配合飛船發射、跟蹤聯絡及返回地面設施的費用也不低。要降低“太空游”的費用，首先應該大幅度降低航天發射的費用。對此，世界各國一直都在絞盡腦汁。

有人預測，再過幾年，若能將一次“太空游”的價格降到5萬美元、甚至一兩萬美元，那么全世界每年可能有50萬人到太空去旅游。

對于太空旅游的發展，美國航空航天局預言，未來十年太空旅游的產值將超過10億美元。巨大的潛在市場，讓“太空游”公司仿佛看到了美好的未來。

說到美國的民營太空企業，就不能不提莫哈韋鎮。這座位于美國加利福尼亞州的小鎮地處偏遠，荒涼干燥，在它的入口處立有一塊標識牌，上面寫著“太空通道”四個大字。

小鎮不遠處即是著名的莫哈韋航天航空港，如今已成為民營太空企業發射、測試民用太空航空器最為重要的基地。在過去的10年時間里，有6家太空創業公司來到莫哈韋小鎮“安家”。

莫哈韋航天航空港行政總裁斯圖爾特·威特自信地說，這里就是太空“硅谷”，看看莫哈韋，就能窺見私營航天業的發展。

不過，別看“太空游”市場貌似前景巨大，但真正要想在這個領域獲得成功，絕非易事。

目前，私營航天企業的蓬勃發展，離不開政府的支持。為盡早擺脫對俄羅斯飛船的依賴，美國在航天飛機退役后，大力鼓勵和推動私人企業發展商業載人航天項目。然而，并非所有企業都能得到政府的資助。

在莫哈韋小鎮，曾經有一家名為“旋轉火箭”的公司，最后因為資金耗盡而“倒灶”。后來，“旋轉火箭”的前員工杰夫·格萊森又在莫哈韋創立了XCOR航空宇宙公司，計劃建造類似于“太空船二號”的太空飛機Lynx，讓它搭載游客去太空游玩。不過Lynx個頭比一般的太空飛機要小，只有兩個座位，一個給駕駛員，一個給游客。

目前，XCOR發展得磕磕絆絆，經常出現資金斷流，也曾有員工因拖欠工資而離職。不過，有知情人士透露，目前該公司得到了新投資，預計于今年年底或明年年初開始試飛Lynx，2014年將推出商業“太空游”，一次飛行的票價為10萬美元。

對于莫哈韋鎮及整個民用航天業的前途，杰夫·格萊森說：“只憑一次火箭發射成功與否來論英雄，這很可笑。在未來幾年中，應該對民用航天的前景表示樂觀，我希望一家或者多家公司實現盈利，希望我的公司在此列。”

維珍銀河公司推出的“太空游”票價為20萬美元，與人類首位太空游客花費2000萬美元相比，這可謂是向“平民化”邁進了一大步。但必須承認，這價格依然不菲。那么，這20萬美元，究竟能讓游客得到怎樣的太空體驗呢？

維珍銀河公司介紹，他們推出的“太空游”每個席位價格為20萬美元，旅程為2.5小時。“太空游”服務將經歷以下4項流程：

1.游客將獲得3天的飛前準備時間，并在位于美國加利福尼亞州的莫哈韋航天發射場接受訓練；

2.游客將乘坐一艘樣式獨特的航天器遨游太空；

3.當航天器升到15公里的高空后，運載母船“白色騎士二號”（運載母船是一種擁有大型固定翼的飛機，包括兩個由中間翼連接的機身，它主要是用作載人飛船的高空發射平臺）將發射載人飛船“太空船二號”，里面可以載客6人；

4.載人飛船“太空船二號”脫離運載母船后，將升高到110公里高空，并將其機翼折疊起來環繞地球飛行。此時，游客在艙內可感受到大約6分鐘的失重狀態，解開安全帶就能在艙內四處漂浮。

對游客來說，體驗失重狀態下奇妙的感覺，是太空游重要的組成部分。此時此刻，你可以真正飄起來，即使是頭朝下，也不會有絲毫不舒服的感覺。如果船艙中有足夠的空間，你還可以在船艙里翻跟頭。同時，你還會感到力大無比，哪怕是非常重的東西，你只要稍微推一下，就會飛起來。

此外，在太空鳥瞰地球也將是一場絕妙無比的體驗。你可以居高臨下地欣賞美不勝收的地球美景，也能在真空條件下瞭望璀璨的宇宙星空。

俄羅斯宇航員弗拉基米爾·德祖洛夫曾這樣描述他的太空感受：“當我們飛離地球，在遙遠的太空直視它的時候，那種感覺最為美妙。它就像一個巨大的、美麗的藍色氣球，飄浮在太空中，周圍是無邊的黑暗。”

對于那些不滿足于某一次“太空游”、且立志終身獻身于航天事業的普通美國人來說，報名加入國家宇航員的招聘是一項不錯的選擇。登錄美國國家航空航天局的網站，你會發現每兩年就會宇航員的招聘信息。

作為一個美國公民，你可以填寫一份政府就業申請，然后耐心等待電話通知。每次平均約有4000人申請，而其中會有約100名幸運兒接到電話，被邀請到NASA約翰遜航天中心進行一周的面試、體能測驗等。通過者可成為宇航員候選人，接受約20個月的基礎訓練并取得宇航員資格，隨后將參加更具專業性的進階訓練，直到被指派參加升空任務。

要想成為一名宇航員，身高必須在1.57米到1.9米之間，視力達到5.0，血壓要在90～140之間。這些基本要求跟選拔普通飛行員很像，這也是為什么招募指南里會注明擁有1000小時以上噴氣機駕駛經驗人士優先，因為如果應聘成功，在未來相當長的時間內，申請人將只在一個始終處于失重環境并且狹小封閉的太空艙中工作生活，沒有強健的體魄是不可能勝任的。

除了身體健康之外，另一個重要考核指標就是學歷，要想成為一名宇航員，必須擁有工程學、生物科學、物理學和數學等學科的碩士或博士學歷。另外NASA對教師有優先條件，有幼兒園到高中教學經驗的老師都可以申請應聘宇航員。

NASA將宇航員分成軍人宇航員和非軍人宇航員兩類。其中非軍人宇航員屬于聯邦政府機構雇員。根據《美國航空航天局雇員福利手冊》，包括宇航員在內的NASA雇員的工資分為15個級別，每一級又分10個檔次。

非軍人宇航員的薪水與政府其他部門人員差不多，具體每名宇航員薪金的多少，取決于他為政府工作的年限和他的學歷與經驗。一名新招募進來的宇航員工資年薪約為65104美元，而一名擁有博士學位、為政府工作20年的宇航員工資年薪最多可達到141715美元，這在美國算是很普通的工資水平。另外，薪水也會根據物價上漲的幅度有所增加。

如果宇航員是軍人，他們的福利待遇、薪酬和休假則完全按照美國軍隊現役軍人的標準來執行，即按照軍銜的高低來領取工資。

作為宇航員，常年要在失重、狹小封閉的環境內工作和生活，“航天病”對他們來說是家常便飯。一般在太空飛行3～4天時最明顯，宇航員會產生面部浮腫、流鼻血、頭脹、頭暈等癥狀，一周后才基本消失，而飛行3周后會出現心血管系統的變化。

隨著飛行時間的延長，骨質疏松和肌肉萎縮會有逐漸加重的趨勢。在飛行30天后，各生理系統進行自身調節，逐漸適應失重環境。同樣，宇航員在返回地面時，受地心引力的作用，會感到自己和周圍的物體重量增加，導致宇航員站立困難、運動不協調，也有頭暈、頭痛現象出現。

針對這些問題，NASA有專門的療養中心，為結束任務的宇航員做理療，幫助他們恢復健康。療養中心同樣為宇航員們提供免費的醫療服務。而如果宇航員在NASA服役18個月以上，并由于工作原因導致終生殘疾，則可享受額外的終生傷殘補貼，并繼續留在NASA智庫工作。

若是短期的傷殘，則可以享受免費醫療計劃，并享有帶薪病假，同事可以將自己的剩余年假捐給傷者用于休假療養。若是家人生病需要照顧，宇航員同樣可以申請104個小時的休假來照顧病人。

此外，為保持宇航員的心理和社交能力正常，NASA還專門為其提供心理咨詢和定期的心理輔導，為宇航員解決太空孤獨癥等一系列心理問題。

非軍人宇航員享有聯邦雇員團體人壽保險或NASA雇員福利保險中的至少一個，宇航員的配偶和子女都包含在保險范圍之內。非軍人宇航員保險類別與聯邦政府其余機構雇員相同，即在年薪外加2000美元。

由于航天飛行風險極大，聯邦政府會給因事故犧牲的宇航員家屬數額龐大的免稅撫恤金。“哥倫比亞”號失事后，犧牲的宇航員每人至少獲得25萬美元的標準保險金。最終聯邦政府給7名宇航員的家屬共計2660萬美元的撫恤金。

如果軍人宇航員因事故死亡，其家屬每月還可從軍方獲得935美元的補助，宇航員的孩子每人每月獲得234美元，直到18歲。軍方還發給每個家庭6000美元的現金以應付急需開支，同時還有6900美元的安葬費和住房補貼費。而對于已故非軍人宇航員，NASA給宇航員配偶的補助是他們生前年薪的一半，每年還外加2萬多美元。

第3篇：航空航天專業前景范文

關鍵詞： 航空材料；腐蝕；防治

中圖分類號：V250.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2012）0220034－02

腐蝕現象在人們在社會生產及使用到的各種材料中都普遍存在，因為腐蝕所導致的原材料無法使用給社會帶來了不可估量的各方面損失。航空材料由于其工作的環境復雜多變，構成材料互相配合的影響，在飛行器制空、停放階段都會受到種類繁多、程度不一的腐蝕，導致飛行器運營成本的增加，對其功能的完整性與使用的安全性構成嚴重危害。有調查資料顯示，每年因航空材料腐蝕的問題，而造成的大量修理、維護費用，甚至航空器重大墜毀事故的數量都不在少數。所以對航空材料腐蝕問題及防治措施的研究，對于航空業發展有著至關重要的作用。

1 航空材料腐蝕類型與相應措施

航空器包括很多不同種類的航空材料，這些材料所處的工作環境各不相同，導致對航空材料產生腐蝕的原因也是多種多樣的。腐蝕類型可分為以下幾種。

1.1 電化學腐蝕

電位差與電解質溶液是形成電化學腐蝕的兩個基本條件。在飛行器的結構之中，承擔功能的不同，所以不同結構所使用的材料性質也不同。比如，飛行器的表面材料大多使用具優良延展性、相對強度低的鋁合金材料、起落架及龍骨梁則選用強度高的合金鋼材料。材料不同，它們的電極電位也不同，如果它們接觸就有可能產生腐蝕的隱患；就算是同種類的材料，由于其內部雜質的存在或其自身就是由不同電極電位多相組成，因此也存在著腐蝕隱患。因此從航空材料的構成來說，客觀就可能存在著電化學腐蝕問題。

作為中遠程運輸的交通工具，飛行器工作的特點直接決定了它的工作環境的變化要大于其他交通工具。飛機在工作中經常穿越溫度、溫度相差很大的氣候地帶，尤其是我國幅員廣闊，有著亞熱帶及熱帶濕潤型氣候，航空材料難以避免的要在潮濕的環境中工作，還會因為晝夜溫差的變化，在結構中積水。空氣里的二氧化碳、二氧化硫等氣體包附在航空材料的表面，發生電離而產生電解質溶液，使航空材料產生吸氧腐蝕現象。同時飛行器內部有大量連接間隙，形成電化學腐蝕蔓延。

1.2 承力結構應力腐蝕

它是指應力與腐蝕環境的共同作用下對材料的破壞方式。應力腐蝕只會發生在特定腐蝕環境與材料體系之中，它的特點是造成破壞的靜應力大大低于材料屈服強度，斷裂形式是不產生塑性變形的脆裂，拉應力是其主因。

以飛機起落架應力腐蝕例，起落架是飛行器主要受力結構之一，當飛行器停放時，起落架輪軸受到拉應力的作用，可能在腐蝕介質下產生應力腐蝕現象。起落架的材質通常為鍍鉻高強鋼，其強度高、耐磨損但硬度較脆，易在飛行器的起降突變負荷作用下缺陷掉落而失去效果。清洗、結露等會使起落架輪軸積水，其雜質也容易在起降或是清洗時附在輪軸位置，形成應力腐蝕溶液，從而造成應力腐蝕。在飛行器上易產生應力腐蝕部位還有：廚房、廁所下方區域，濕氣的長期聚焦，容易出現腐蝕；機身頂部，由于冷凝水聚集作用再加受拉伸應力，易產生應力腐蝕；機下下部，艙門口、廚房、貨艙附近的部位易出現腐蝕；框架、桁條及止裂帶；機身蒙皮，在應力、濕氣雙重作用下，產生蒙皮鼓包、變形、丟失緊固件，易出現裂紋；壓力隔框，經常出現于位置較低部位，尤其是排水設施不夠及未維護的部位；大翼及安定梁，對梁上各種位置腐蝕的探測、修理非常困難；翼中段、承壓艙板；貨艙門的平衡彈簧應力性腐蝕。

1.3 發動機的高溫腐蝕

發動機的主要腐蝕表現形式是高溫氧化腐蝕。推力大、效率高、油耗低、壽命長是航空發動機發展趨勢。只有對渦輪進口燃氣溫度進行提升，才能供給出需要的增壓比與流量比，實現提升推力的同時降低油耗。所以發動機的渦輪葉抗高溫腐蝕的性能非常關鍵。對此可采取幾種方法進行防護：保障性能前提之下，提高葉片本身熔點和高溫抗氧化的能力；使用與基體材料具有良好親和力、高溫性能佳的保護涂層；采用氣冷技術，令冷卻的空氣在渦輪葉片表面構成保護型氣膜。

鎳基超合金是當前在航空航天領域中發展最成熟、應用最廣泛的材料。它具備優良的綜合機械性：高溫強度、室溫的韌性及抗氧化性能，但它的極限應用溫度為1100至1150攝氏度，已達其熔點85%，再提升其使用溫度潛力較小。現今對新型高溫結構的材料使用溫度要達到1600攝氏度左右，鈮、鉬基硅化物合金因其在高溫強度與低溫損傷的容限良好平衡，而顯示出巨大的發展前景，可代替目前的鎳基合金材料。所以最近幾年國內外將鈮、鉬基結構的材料作為研發渦輪葉片繼承材料的主方向。

在涂層保護領域，目前大多使用等離子噴涂技術、滲鋁或硅涂層。在我國航空用發動機行業，用等離子噴涂制作熱障涂層的技術已經在新型航空用發動機渦輪葉片與隔熱屏等部件上成功被應用。同時滲鋁、硅技術由于工藝簡單、與新材料親和力佳，也得到了相應的大發展。

好的氣冷設計可以在現有材料基礎之上對葉片表面溫度進行有效降溫，但因冷卻必須在葉片的內部進行氣道設計，并在葉片表面布置相當數量的氣孔，不但要合理規劃分布氣道，還要對葉片實施相對復雜的強度實驗與設計。

1.4 意外腐蝕

飛行器在工作中還會遇到意外腐蝕的情況，這種情況與飛行器本身材料、設計、工作環境沒有關系，根本就是人為原因而造成的。比如機上承載強腐蝕性物質，發生泄漏而造成飛行器發生腐蝕。

通過編制詳細的操作流程與有關部門加強監督管理，并制定相應的強制性規定規范，并由專人進行負責落實便可完全避免人為因素而造成的腐蝕現象。

2 航空材料腐蝕與防治研究

我國對航空材料腐蝕與防護研究、應用于上世紀50年代開始，經過這些年的發展，取得了一定的成果。

2.1 自然環境

這種研究是在極端的環境或是典型的環境條件之下，對航空材料進行適應性研究。在戶外的暴露實驗是其基本方法，也是研究的基礎。我國對航空材料上常用的鋁合金材料進行了戶外暴露實驗。研究結果表明，鋁合金經過3年暴露在海洋、工業、濕熱地區和潮濕大氣中后，會在表面產生腐蝕物。

2.2 戶內加速實驗

自然環境戶外暴露實驗是評估材料在大氣中腐蝕程度的方法，但其實驗周期長，還不足以滿足材料的研制、腐蝕的控制、防護材料研究的要求。為滿足我國航空航天領域對迅速評估材料環境的適應性要求。我國某研究院研發了綜合環境實驗機，并相應發展出了針對航空鋁合金材料的綜合加速實驗表譜。研究顯示，與傳統加速實驗相比較，該綜合加速能更好模擬航空用鋁合金材料的大氣腐蝕現象。

2.3 腐蝕機理與測試技術

航空材料在力學與環境因素的雙重影響下可能誘發因應力腐蝕而造成重大事故，所以開展相關應力腐蝕測試與研究是一項重要內容。當前已經發展出了部分應力腐蝕敏感的測試標準。這些標準在研究航空材料和飛行器應力腐蝕問題上起著重要的作用。

2.4 發動機高溫防護

發動機的高溫防護涂層通常可分為擴散及包覆涂層兩種。我國目前研發出許多種發動機的部件使用涂層，如滲AL、AL-SI料漿涂層、MCRALX包覆型涂層、封嚴涂層等等，其中有些已經批量生產。

2.5 表面處理

當前在航空航天業中普遍采用的表面處理技術有電鍍、陽極化、緩蝕用劑等等。為滿足航空行業需要，我國對高強度的鋼低氫脆無氰鍍鎘進行應用研究。研究發現其各項指標均好于氯化銨鍍鎘鍍層。

防腐蝕涂層是目前提高飛行器適應性最重要的手段之一，我國防腐蝕涂層也正朝著高性能、環保的方向發展著，國內防腐蝕密封劑等方面也取得了較大進步。

3 航空材料腐蝕問題防治體系

腐蝕防護技術已經過多年的發展。從金屬成為航空器的結構主材料以來，由于腐蝕原因造成的相關維護成本大大增加，甚至導致嚴重的航空事故，航空材料腐蝕的防護技術重要性日益提高。腐蝕防護技術從單純的對腐蝕零部件進行修復到預防性的噴保護漆及防水保護等。但依然處于被動的狀態，腐蝕防護工作相對落后，而且時常會有疏漏情況，缺乏對腐蝕的主動控制。

航空材料的腐蝕從根本上說是自然現象，無法真正的避免其出現，只能利用有效手段進行控制。現代的腐蝕防護技術偏向保證航空器在使用壽命內其材料不會因為腐蝕原因而失去效果。為更好的實現這個目標，必須要從對型號的論證時期就對航空材料腐蝕防護的工作進行總體性的規劃，按飛行器總體需要編制防護大綱，并以此開展該型號飛行器的腐蝕防護操作。

如：某型號飛行器中大量采用了復合材料，那么所編制的大綱中應該對復合材料腐蝕的特性做出詳細說明，介紹其防腐蝕方法并對其進行分級；到細節設計的階段時，專業技術人員要依據大綱的要求，編制結構防護腐蝕手冊與先材手冊，對飛行器設計人員實行結構設計與選材上的輔助作用，以避免在飛行器中出現容易腐蝕的結構與選材工作的失誤，并對易腐蝕的關鍵部位進行詳細的防護設計；在裝配制造階段，專業防護人員必須根據大綱的要求，配合質保人員編制生產工藝，避免在生產、裝配過程中因不當操作而造成腐蝕隱患，消除其過程中的殘留應力，并對暴露部件腐蝕的防護工作加以指導；在飛行器服役時期，編制腐蝕維護的相關手冊，對航空材料腐蝕的維護等級進行切分，制定相應的腐蝕檢查方法與其處理措施，最大程度消除飛行器腐蝕隱患，使之運行正常。至此，從飛行器的型號開發到正常使用，其防腐蝕工作可作為一套防護體系。

防護體系還應具有自我完善的功能，建立相應的數據資料庫，將從型號開發往后各階段的工作反饋資料收集入庫，資料庫的完整性隨著型號的積累而穩步提升，最終可以為腐蝕防護工作提供極大的幫助以及理論實踐的基礎，將腐蝕帶來的航空材料的破壞降到最低。

4 結語

對航空材料的腐蝕有四種，如果任其發展，任意一種都將造成災難性的航空事故。我國目前對航空材料的腐蝕及防治研究已經取得了一定的成果，但仍然需要積極引入、研發防腐蝕的各類新技術，從飛行器的設計選型到交付使用的整個過程、階段都積極應用、推廣防腐蝕的新技術，以保障航空材料的質量，為我國航空航天事業的發展提供有力的理論及實踐基礎。

參考文獻：

[1]劉星北、陳穎、胡錦旋、張佳佳、劉亞奇，淺談國內航空材料的腐蝕與防護[J].民用飛機設計與研究，2009.

第4篇：航空航天專業前景范文

關鍵詞：焊接；技術；應用；發展

中圖分類號：P755文獻標識碼： A

引言

一、我國焊接技術的發展現狀

1、較長焊縫和厚板焊縫的焊接技術落后

在對鋼板進行焊接的過程中，長焊縫和厚板的焊接是不可避免的。焊接技術水平的高低、焊接的效率以及焊接質量深深影響著產品的質量以及產品的成本。除此之外，厚板的對縫焊接、箱形零構件的整體焊接以及T型焊縫的焊接等的工作量是非常巨大的，對焊接技術要求十分嚴格。在焊接的過程中，焊縫第一層采用的是埋弧焊（SAW）焊接技術。這種方法產生的垃圾廢渣不易清理。所以，焊縫的第一層通常采用埋弧焊（SAW）蓋面和熔化極氣體保護焊（GMAW）打底相互結合的工藝來進行處理。使用這種方法的一個缺憾是焊接效率提高受限。在T型焊接和厚板相互對接的焊接過程中通常采用的是碳弧氣刨清根工藝技術。這種技術能夠使焊縫進行全熔透的焊接，但是增加了加工成本，也對焊接工藝人員的身體和焊縫質量造成影響。

2、焊接技術自動化水平不高

一個國家要想發展強盛，必須依托于工業現代化、加工自動化。只有這樣生產的產品才能節約加工成本，給社會創造出更多的福利。通過調查顯示國外的焊接自動化水平已經達到80%，而我國的焊接自動化水平最多只占30%。絕大多數的焊接依舊是采用手工焊接來實現的。若想取得工業的迅速發展，自動化的焊接發展方向是必然的選擇。

3、焊接構件易產生冷熱裂紋

冷裂紋指的是焊縫在冷卻的過程中，如果溫度下降到馬氏體轉變溫度范圍以下，焊縫就會在焊接后立即出現。這種焊縫通常也叫做延遲裂紋。這種冷焊縫形成的必要條件是：焊縫接頭處存在擴散氫、具備淬硬組織、拉伸應力較大并且密集。而熱焊縫是在高溫狀態下產生的，又稱之為結晶裂紋或高溫裂紋。這些裂縫容易出現在裂縫的內部，也易出現熱影響區。熱裂紋的形狀主要有橫向裂紋、弧坑裂紋、縱向裂紋、根部裂紋等等。熱裂紋是由力學和冶金制造過程中的因素一起作用才產生的。它形成的主要原因是由于焊接池中的低熔點共晶和雜質共存致使晶體偏析。這樣裂紋的強度就非常低，極易產生裂紋。

4、焊接人員的專業技術水平不足

焊縫技術直接影響產品的質量以及整體鋼結構的業務流程。鋼結構產品被應用到了幾乎所有領域，了解焊接的相關技術是對技術操作人員的基本規定。要求操作人員熟練掌握自身業務水平是對其的最起碼的要求。而我國的焊接技術人員對業務水平了解的太少，與對行業需求存在非常大的距離。

二、我國焊接技術主要應用領域

1、航空航天工業中的應用：焊接技術依其可靠的性能，被廣泛應用于航空航天工業，焊接的工作量占全部工時的百分之十，焊接連接的部件在航空航天領域內占百分之五十以上。由于航空航天工業中對金屬材料要求的特殊性，促成了特種焊接技術的應運而生。目前主要使用的是固態焊接技術和高能束流焊接技術。其中的激光焊、電子束焊、攪拌摩擦焊是在我國航空航天領域中最常用的三種先進焊接技術。

2、汽車制造領域中的應用：電子束焊接主要用于發動機增壓器渦輪、后橋、行星齒輪框架、離合器、汽缸、變速箱齒輪等部件的焊接；激光焊技術主要用于框架結構、零部件的焊件和車身拼焊；攪拌摩擦焊主要用于發動機引擎、汽車輪轂、汽車地方車身支架、汽車車門預成型件和液壓成型管附件。

3、船舶工業中的應用：高效焊接技術在船舶制造中占有重要的地位，是一項技術性、專業性很強的系統工程，尤其是CO2氣體保護半自動焊接技術應用率達到60%-65%，成為我國現代造船模式中的關鍵技術之一。先進的造船高效焊接技術，在提高船舶的建造效率、降低船舶建造成本、縮短造船周期，提高船舶建造質量，推動船舶建造焊接機械化、自動化發展上的作用是不可小視的，也是企業提高經濟效益的有效途徑。

4、核電建造中的應用：焊接技術作為一種關鍵的特殊工藝，在中國核電建造中產生非常重要的作用，核電作為一種“高風險”的清潔領域，對焊接質量的要求非常嚴格。對于組成核電站的每條焊縫都要求100%的合格，并對每條焊縫實行可追朔性管理，對焊接技術的要求非常高，它直接關系著核電站核安全的狀態。因此，不斷提高我國焊接技術，可以有效推進核能行業的發展，確保核電站運行的安全可控，同時也為實現核電領域十二五規劃的完成奠定基礎。

三、我國焊接技術的發展前景

為了積極促進我國焊接技術的發展，使其滿足我國市場發展的需求，通過分析我國焊接技術的發展現狀，能夠推斷出我國焊接技術主要會從以下幾個發展方向進行。

1、磁控焊接技術

磁控焊接技術屬于新興的焊接技術。它主要是通過磁場來實現焊接。它的投入成本非常低、裝置也比較簡單、耗能非常少、效益比較好。通過常年對磁控焊接技術的研究發現了磁控對電弧焊電弧狀態的影響。外加磁場對焊接母材的熔化與焊縫的成形有非常大的影響。利用電磁攪拌技術能夠改變金屬結晶過程中的熱量傳遞過程，進而使結晶方向發生變化。通過組織的細化作用，能夠使焊縫的一些力學特點提升的更加明顯。除此之外還能降低焊接過程中缺陷的敏感性。鑒于磁控焊接技術的優點，這必定是其中的發展方向之一。

2、低溫焊接技術

由于我國地理環境的特殊位置，冬季寒冷時節持續時間相對較長，這就考驗著低溫環境下焊接技術的性能。近些年來，各個相關學術組織都在積極的解決應對冬季低溫焊接的問題以及施工的臨界溫度的取值問題。

例如，我國在冬季完成了“鳥巢”萬噸級以上的剛結構件的焊接工作。冬季進行焊接作業時影響焊接的因素主要有操作員的工藝水平、焊機的效率、材料的性能、焊法的熟練程度以及環境的作用。僅僅考慮這些因素中的某一項或某兩項是不全面的，是無法做出正確評價的。綜合考慮這些因素的影響“，鳥巢”在低溫作業環境下取得了顯著成果，并以此確定了低溫焊接的臨界溫度為150°C。低溫焊接能夠縮短工期，為企業帶來巨大的經濟效益。由“鳥巢”焊接任務中獲得的低溫焊接經驗技術必將應用于實踐。

3、電子焊接技術將被激光焊接取代

激光束經過聚焦后，激光焦點處的能量密度高達10-100W/cm并且加熱的范圍甚至小于1mm。如果將此技術應用于焊接方面，那將會給焊接工業帶來巨大的變革。一方面可以提高焊接的速度，另一方面還可以減小接頭處的變形以及減小應力集中。激光焊接術達到的焊接精度比較高，是比較理想的焊接技術。激光焊接的一個顯著特點是可以進行長距離的焊接，因為激光具有直線傳播的特點。除此之外與電子束相比較而言，激光束的優勢顯而易見。第一，激光焊接不需要真空環境，節約了設備上的成本投入；第二，激光束不會產生X射線，對人體不會造成傷害，不需要專門的防護用具；第三，激光焊接的生產效率比較高。因此，激光束在不久的將來應該會取代電子束成為焊接主流技術。

結束語

我國焊接技術水平同國外發達國家相比差距仍然比較巨大。這就要求我國焊接技術人員積極探索、總結經驗，積極加強焊接技術的學習與創新。一方面要提高焊接的質量，另一方面更要加強焊接自動化水平技術的提高。只有這樣我國的焊接技術才能領超世界強國，排于前列。在新時期我們要坦然面對我們自身的不足，尋找自身的發展特點和方向。我們要積極沿著磁控焊接、高溫焊接等先進焊接工藝的目標發展。爭取焊接技術的更大進步，為我國的現代化建設貢獻力量。

參考文獻

[1]李亞江,吳娜.先進焊接技術在航空航天領域中的應用[J].航空制造技術,2010(9).

第5篇：航空航天專業前景范文

【關鍵詞】計算機；人工智能技術；應用

1引言

人工智能技術已經成為目前最受社會關注的新興科技之一，隨著該技術在各行業和領域中的應用不斷深入，人們的工作和生活方式不斷向智能化方向發展，工作和學習效率都得到了質的飛躍，未來，人工智能技術也必然會獲得更加廣闊的發展前景。

2人工智能技術概述

人工智能是計算機科學的一個分支，這門學科的主要目標是了解人類智能的本質，并通過將人類智能轉移到智能機器中，使智能機器能在不同應用場景下做出類人思維的反應。人工智能是一項綜合了多項高新科技的綜合性學科，包含5項核心技術，分別是計算機視覺、機器學習、自然語言處理、機器人技術和生物識別技術。其中，機器學習是實現計算機人工智能技術的核心技術，該技術使智能機器在算法復雜度理論、凸分析、統計學等學科的支持下，能自主模擬人類行為。目前已經發表的機器學習策略主要包括模擬人腦的機器學習和采用數學學習方法2種策略。其中模擬人腦的機器學習策略又可細分為符號學習和神經網絡學習，符號學習是以認知心理原理為基礎，在機器中輸入符號數據，用推理過程在圖或狀態空間中搜索并進行符號的運算，對概念性和規則性知識的學習能力較為突出，如示例學習、記憶學習、演繹學習等；神經網絡學習是從微觀生理角度對人腦活動進行模擬，利用函數結構模型代替人腦神經網絡，以函數結構進行數據運算，并在數據迭代過程中在系數向量空間中搜索，對函數型問題具有較好的學習能力，如拓撲結構學習、修正學習等。采用數學方法的機器學習主要是利用統計機器，建立相應的數學模型，擬定超參數，輸入樣本數據后根據不同的運算策略對模型進行訓練，最后根據訓練結果進行結果預測。

3人工智能技術的發展歷程

3.1人工智能技術的興起

雖然新興技術的興起獲得了廣泛的關注，但由于人工智能技術涵蓋的學科和技術范圍過大，興起階段的該技術的理論知識、產品應用、發展應用等均存在明顯缺陷。除此之外，計算機技術在當時也并不成熟，當時的計算機編程和計算水平較為落后，很多超前的想法以當時的技術水平來說實現較為困難。在多種因素的影響下，人工智能技術在興起階段并未得到快速發展。

3.2人工智能技術的高速發展

人工智能技術這一概念在提出后近20年的時期中其發展始終處于停滯狀態，直至20世紀70年代，該領域的專家研發出全新的人工智能專家系統DENDRAL，該系統的誕生帶動人工智能技術邁向新的發展階段，并且在這之后進入高速發展時期。日本始終重視本國科學技術的發展，并且在20世紀80年代提出“科技立國”的政策，此后很長一段時間，日本依托此國策使經濟得到迅速恢復和發展。在1982年，日本國內對第五代計算機的研究以失敗告終，但此次研究中提出了新的計算機算法和邏輯程序語言Prolog，Prolog在處理自然語言過程中具有比LISP語言更好的應用效果，這一創新進一步促進了人工智能技術的發展。人工智能技術的發展建立在多項先進學科共同發展的基礎上，與其他技術相比，人工智能技術在處理數據、整合資源方面具有更大優勢。

3.3人工智能技術的發展現狀

3.3.1專家系統

專家系統指的是一種智能計算機程序系統，是人工智能技術應用最為廣泛也最為重要的領域之一，系統中涵蓋大量某領域專家水平的知識與經驗，通過應用人類在該領域中的專家級別知識來為用戶解決在該領域中遇到的問題。專家系統有效地將人類智能延伸到專業領域中，實現了理論研究向實際應用方向過渡的目標，大幅提高了人類對專業問題的處理效率，并且專家系統依托復雜的算法能對專業問題未來發展的可能性進行更全面的計算，工作效率甚至會比人類專家更高效、更準確。隨著對專家系統研究的不斷深入，目前很多專家系統都能依據對人類行為的模擬在不同的應用場景中作出智能化的反應和判斷，并且能夠利用知識庫，深入挖掘復雜問題的內在聯系。專家系統已經在多個領域中都得到了廣泛的應用，幫助企業更客觀地摸索市場規律，從而作出正確的生產決策、調度規劃、資源配置計劃等，大幅提高了企業經營的科學性，使企業能在節省生產成本的同時，獲得更好的經濟效益。

3.3.2模式識別

模式識別是利用計算機技術將識別對象按一定特征歸類為不同類別，目前人工智能技術在模式識別中的主要研究方向包括語音語言信息處理、計算機視覺、腦網絡組等，希望通過人工智能技術實現對復雜信息的識別和處理，這一應用能促進多個行業向智能化方向發展，如軍事領域、醫療領域等。

3.3.3機器人學

機器人學的主要研究方向是機器人的設計、制造和應用，隨著人工智能技術的成熟與應用，機器人的智能水平不斷提高，并且在不同行業中的應用已經較為普遍，日常生活中常見的機器人包括掃地機器人、迎賓機器人、快遞機器人、早教機器人、無人機等，人們可以利用可移動設備對其進行操作，極大程度地提高了人們生活的智能性和便捷性。

3.3.4機器學習

機器設備并不具備自主思考能力，在不同應用場景下的反應主要是依托計算網絡技術和算法對人類思維模式進行模擬，并將人類行為進行充分消化以使自身性能得到優化，能對不同問題進行處理。機器學習是一項涵蓋多個學科且復雜程度很高的科學，包含統計學、概率學、算法復雜度理論等，是人工智能的核心技術，也是推動計算機向智能化方向發展的關鍵技術。

3.3.5人工神經網絡

人工神經網絡是人工智能技術自進入高速發展時期后廣泛研究的重點內容。利用計算機算法將人腦神經元進行簡單化、抽象化、模式化，并構建成與人腦神經元網絡相似的網絡結構。人工神經網絡技術的成熟與發展為專家系統、模式識別、機器人學、生物、經濟等多個學科的發展提供了技術支持，解決了很多人工智能技術發展中的實際難題。

4人工智能技術的應用

4.1人工智能技術在計算機網絡技術中的應用

4.1.1計算機網絡安全管理

人工智能技術與計算機網絡技術互相依存、互相促進、共同發展，在計算機網絡技術的多個方面都有深入的應用。其中，在網絡安全管理方面主要有如下應用：①智能防火墻技術。防火墻技術隨著計算機的普迅速發展，應用人工智能技術的防火墻技術比傳統防火墻技術的性能更加優異。智能防火墻技術具有智能記憶功能，能自動記錄并儲存歷史處理病毒的記錄，在后續應用過程中依據記錄直接優化計算機匹配環節，減少計算機數據量，提高防火墻的隔離病毒能力。另外，智能防火墻還能結合用戶的需求，對用戶不需要的彈窗功能、訪問權限、有害信息等進行智能化攔截。②計算機入侵檢測。防火墻的主要功能就是為計算機設備創造安全的運行環境，保證系統和內部數據不被侵害。計算機入侵檢測功能是保障防火墻正常工作的基礎功能模塊，對提高計算機數據的安全性和可靠性具有直接的影響。應用人工智能技術的入侵檢測功能，能對計算機系統進行智能化分析和處理，根據預定算法將處理數據整理成為入侵檢測報告，讓用戶能全面地掌握計算機設備的安全狀態。③垃圾郵件智能化處理。該技術依托人工智能技術中的模式識別功能，對接收郵件進行掃描和歸類，發現垃圾郵件后直接將其標注為垃圾郵件，為用戶發出風險警告，避免用戶因誤操對計算機系統造成損害。

4.1.2計算機網絡管理

人工智能技術的發展和應用促進計算機網絡技術向智能化方向發展。在實際應用中，除計算機網絡安全管理模塊外，還能解決多種網絡管理問題。隨著計算機技術的普及，網絡數據呈爆炸式增長，網絡管理工作量和工作難度都達到了空前高度，通過應用人工智能技術，能大幅提高計算機網絡管理效率，優化網絡管理效能。

4.2人工智能技術在企業管理中的應用

企業是市場經濟活動的主要參與主體，是維持市場經濟穩定運行和發展的關鍵要素，在企業生產活動中科學地應用人工智能技術，能有效提高企業的生產能力，促進企業獲得更高的經濟效益和社會效益。具體應用渠道如機械自動化、智能監控、推薦系統、用戶購物行為分析、零售分析、數據提取、文本歸類、文章摘要等，從員工工作的細微之處實現工作效率上的提升，進而提升企業整體的運行效率。對工業行業來說，應用機械自動化技術還能有效降低傳統工業生產中對人工的依賴性，大幅提高工業企業的生產能力，在行業發展的過程中起到了非常積極的促進作用。

4.3人工智能技術在航空航天技術中的應用

航空航天技術是目前人類最高科技的集合體，涵蓋眾多學科，如信息技術、衛星技術、生物技術、天文學、生命科學等，對提高國家的國防力量、提高國家的國際地位、促進國家經濟增長都具有非常重要的意義。航天器設計是航空航天領域中的關鍵工作之一，而遠程控制又是航空航天技術長久發展以來研究的重點，因我國對該技術的研發起步較晚，我國對航空航天技術的研發存在重重困難，但經過國家和科技工作者的不懈努力，目前我國航空航天技術已處于世界先進水平。將人工智能技術應用于航天遠程控制中，利用智能系統對數據進行自動采集、處理和儲存，如通過采集航天器的軌道信息，并以此分析航天器的運行狀態，根據分析結果制定運行決策，對提高航天器的運行安全性和運行質量都是非常重要的舉措，推動國家航空航天事業獲得進一步發展。

4.4人工智能技術在醫療領域中的應用

目前，人工智能技術在醫療領域中的應用已經非常廣泛，使醫護人員的工作內容不斷得到優化，提高工作效率，還有效提高了國家醫療水平。具體應用包括以下幾項內容：①在電子病歷中的應用。傳統就醫診斷環節，醫生都需要以手寫方式記錄病患病例，并根據病例詳細列出治療方案，工作量大，且效率較低，病例保存便捷性較差。通過應用電子病例，不僅能大幅減少病例記錄的工作量，還能在醫療系統中直接勾選治療所需藥品，完成病例及用藥的勾選后打印即可，既能大幅提高工作效率，還能將病例在計算機中進行儲存，且現階段病例文件的儲存格式不再局限于文字，語音和圖像也可被添加到病例中，提高醫療診斷的準確性。②在健康管理中的應用。在現代醫療中應用人工智能技術，對病患的病情進行智能化分析，能使醫生對疑難病癥的分析更加全面準確，制定針對性更強的醫療方案，提高醫療水平，為改善患者的健康狀況提供輔助。

5結語

綜上所述，計算機人工智能技術的應用，對社會各行業都產生了不同程度的影響，人們的工作和生活方式得到優化和改變，國家科技水平也不斷提升。加強對計算機人工智能技術的研究，推動人工智能技術在各個行業中的應用，讓人們能切身感受到科技為生活帶來的改變，對促進人類社會的發展具有非常重要的意義。

【參考文獻】

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第6篇：航空航天專業前景范文

關鍵詞：國外高校 創新實踐活動 浮空器 現狀 特點

中圖分類號：G643 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.029

1 引言

高等教育承擔著人才培養、科學研究、社會服務和文化傳承四大任務，其中，人才培養是核心。創新能力和實踐能力培養是人才培養的重中之重，是衡量人才培養質量和教育教學改革效果的重要指標。2011年4月，同志在清華大學建校100周年大會上指出，高等學校要把提高質量作為教育改革發展最核心最緊迫的任務，創新教育教學方法，強化實踐教學環節，形成人才培養新優勢[1]。建立創新實踐基地，開展創新實踐活動，是提高高校學生創新能力和實踐能力的有效方式。國外的劍橋大學、麻省理工學院、多倫多大學、普度大學、波士頓大學等很早就已積極探索本科生、研究生創新實踐活動組織形式，開設了形形的創新實踐項目。

浮空飛行器是指依靠浮力升空的無動力飛行器，包括高空科學氣球、飛艇等。浮空飛行器具有可快速部署、操作使用方便、經濟性好等諸多優點，無論在軍事領域，還是在民用領域，都具有廣闊應用前景。尤其隨著世界各國對臨近空間開發利用的高度重視，平流層浮空器的研究和發展更是受到極度青睞[2]。

近年來，在國外高校開展的學生創新實踐活動中，浮空飛行器類項目占有重要地位。據不完全統計，全世界目前有50余所大學組織開展以高空氣球為工具的臨近空間探測等研究，其中，絕大多數項目都有本科生。本文對國外高校浮空器類學生創新實踐活動的開展現狀進行系統總結，對其特點進行深入分析，對國內高校開展學生創新實踐活動，充分發揮創新實踐活動在人才培養中的作用重要現實意義。

2 國外高校浮空飛行器學生創新實踐項目概況

據不完全統計，國外目前有50余所大學組織開展以高空氣球為代表的學生創新實踐活動，本節選取實踐項目特色鮮明、實踐內容豐富、較具代表性的典型大學開展的典型項目進行詳細介紹。

2.1 高空學生平臺（HASP）

高空學生平臺（High Altitude Students Platform ，HASP）是首個專為單次飛行搭載多個有效載荷而設計的高空氣球平臺項目，由Louisiana州立大學、美國航空航天局（NASA）氣球項目組（BPO）、哥倫比亞科學氣球站（CSBF）等共同發起，Louisiana州立大學主導[3]。項目旨在為學生提供在臨近空間實現較長時間飛行的實驗機會，培養新一代航空航天科學家和工程師，以解決美國目前空天領域專業人才緊缺的危機。

HASP可用零壓聚乙烯薄膜氣球將12個學生有效載荷搭載至36km的高空，航時可達15-20小時。項目首次飛行是在2006年9月4日，平臺共搭載了8個學生有效載荷。在HASP項目實施過程中，學生將完成整個氣球相關的所有分系統設計、制造、測試、發射等活動。自2006-2012年，HASP項目每年至少安排一次飛行試驗活動。多年來，參與HASP項目的學生人數穩步上升，美國國內共計有27個獨立機構將HASP作為學生培訓項目的一部分。從2011年開始，HASP開始向國際學生團隊開放，加拿大阿爾伯塔大學在2011年作為首個國際團隊參與其中。

2.2 Montana州立大學高空氣球學生實踐項目

BOREALIS高空氣球項目是美國Montana州政府支持的學生創新實踐項目[4]。在項目中，來自不同專業的學生一起構想，設計和制造自己的有效載荷并放飛至30km的高空。BOREALIS在Montana州立大學和Montana大學有兩個獨立完整的氣球項目，其余規模較小的學校則僅負責開發有效載荷，并與這兩所大學進行合作飛行。

在2011年BOREALIS項目中，由6名工程專業的學生組成一個跨學科項目團隊設計高空氣球有效載荷。有效載荷攜帶一個由Montana州立大學研發的輻射傳感器。有效載荷的設計和原型制作作為一個為期8周的暑期項目，于6-8月份進行，項目預算約450美元，所有參與此項目的學生在這個跨學科項目團隊中遵循系統工程的原則進行合作，開展包括方案設計、分系統設計、項目風險評估、半實物仿真等內容的所有工程流程研究。

2.3 Alberta大學高空氣球計劃

加拿大Alberta大學的高空氣球計劃是學校組織的、以學生為主體的科技創新實踐活動，旨在通過學生參與活動，使其獲得相應的科學研究、工程項目方面的經驗。Alberta大學高空氣球計劃（UAHAB）啟動于2009年秋季，2010年秋季得到加拿大航天局的資金支持，同時其成員被選派參加了高空學生平臺（HASP）項目，開發了“楓葉粒子探測器”，成功的組織和完成了相關任務[5]。UAH隊對2011年HASP的成功參與，極大地鼓舞了周圍的學生，激發了Alberta大學學生對于高空氣球計劃的熱情。UAHAB迄今已經進行了十多次相關試驗，形成了UAHABXX系列，項目最近一次放飛試驗是在2012年3月25日，有效載荷重量為15kg（包括相機和加速度計），最大飛行高度28km，飛行時間1小時56分鐘，飛行距離約130km。

3 國外高校浮空飛行器學生創新實踐項目的啟示

3.1 注重通過創新實踐活動培養學生的知識運用能力、實踐能力和創新能力

知識運用能力、創新能力和實踐能力培養是高等院校人才培養工作的關鍵內容，也是國內外高校開展學生創新實踐活動最直接的目的。縱觀國外高校開展的浮空類創新實踐項目，無不將上述三種能力培養擺在極其突出的地位，鼓勵學生充分利用所學理論知識解決實際問題，通過動手實踐，將創新性設想應用于解決實際問題，強化知識運用能力，提高動手實踐能力，培養創新思維，培育創新素養。除本文第二節提到的項目外，Louisiana州立大學的學生航空促進計劃，提出所謂“爬，走，跑，飛”循序漸進飛行器實踐教學方法，首先將廣泛學科內容知識和親身體驗教授給學生，然后讓學生應用這些知識進行小型氣球有效載荷的設計，制造，測試和操作，學生在實踐活動實施過程中，可大膽設想創新，提出新概念、新思想并進行應用。

3.2 注重通過創新實踐活動培養學生的團隊合作精神

人類科技史表明，絕大多數成功的科學家都具有良好的團隊協作精神[6]。大力協同、合力攻關的團隊協作精神，是從事現代重大基礎科研項目、大型工程項目等必備的科研素養。國外高校充分利用浮空飛行器創新實踐項目系統性強、分系統眾多（包括蒙皮、結構、能源、控制、載荷、推進等若干子系統）、參與學生多的特點，在創新實踐活動實施中，安排多名學生共同完成實踐項目，集智創新，合力攻關，很多大學甚至采用了校校合作方式，讓學生與很多新面孔開展合作，如第二節提到的眾多高校參與的高空學生平臺計劃，很好地培養了學生的團隊協作精神和集體榮譽感。

3.3 注重通過創新實踐活動培養學生的工程素養

在校期間所學知識技能與工程實際脫鉤，缺乏工程素養，畢業后無法很快適應崗位要求，在很長一段時期內都是國內外高校人才培養共同面臨的問題[7]，因此，國外高校在浮空器創新實踐活動實施過程別注重引發學生對工程項目的興趣，借鑒工程模式組織實踐活動，培養學生良好的工程素養。如Louisiana州立大學的學生航空促進計劃的一個很重要的目的就是，吸引更多學生參與航空相關工程項目，為學生提供項目管理、數據的收集、分析和解釋等工程經驗。

3.4 注重實踐項目設置規劃，由簡到繁，持續發展，形成系列

實踐項目設置是學生創新實踐活動別關鍵的內容，直接關系到創新實踐活動的效果。國外高校特別注重創新實踐項目長遠規劃和持續發展，按照由簡到繁，由易到難原則，建立項目系列，一脈相承，逐年逐步有序推進。本文第二節中介紹的高空學生平臺項目，無論是氣球，還是有效載荷，都形成了系列化，按照飛行試驗開展年份，命名為“HASP+發射年”，如HASP2010。

參考文獻：

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作者簡介：楊希祥（1982-），男，河北阜城人，博士，講師，研究室副主任，從事浮空飛行器技術方向的教學科研工作，國防科學技術大學航天科學與工程學院，湖南長沙 410073

第7篇：航空航天專業前景范文

作為江西省屬航空高等院校，南昌航空大學考慮到學校長遠發展需要和服務地方經濟、服務航空工業的原則，申報了材料化學專業［2］。如何使我校材料化學專業的本科畢業生受到社會歡迎，專業定位顯得非常重要。我校材料化學專業建設和學科發展，具有多方面的有利條件［3］。所依托的環境工程學科是江西省重點學科，所依托的科研平臺有江西環境污染監測控制與生態修復省級重點實驗室。我校建設材料化學專業有利于服務地方優勢產業和礦藏資源開發。我省是國家重要航空產業研發和生產基地，如擁有洪都航空工業集團、昌河飛機工業集團兩個大型航空工業骨干企業和一個中外合資民營航空企業———九江紅鷹飛機制造有限公司;還擁有650飛機設計所、602直升機設計所及南昌航空大學等科研院所和試驗基地。去年上半年，江西省航空工業完成工業總產值37億元，工業增加值6億元，銷售收入27．3億元。同時，江西稀土資源儲量十分豐富，中重型離子稀土保有儲量230萬噸，遠景儲量940萬噸，占我國離子型稀土資源儲量的35%至40%，儲量居全國第一。但我省稀土產品結構不合理，以稀土化合物、稀土金屬為主，稀土新材料及應用產品則相對較少。在稀土資源應用方面，擁有自主知識產權的技術和產品相對很少。因此，要把我省在單一稀土和功能材料方面生產大省轉變為稀土產業強省，必須加強江西省屬高校材料化學專業人才培養。

另外，我省光伏產業有了較大發展。如江西賽維LDK項目通過引進資金和技術，已形成了年產200兆瓦的多晶硅錠片生產能力，使我省在多晶硅鑄錠和切片這一產業鏈中走在全國前列。撫州格美多晶硅錠片項目也正在實施和洽談，高純硅料項目已經吸引了金沙江風投、中芯國際等大公司的進入。作為硅材料主要原料，我省粉石英資源非常豐富，已探明保有儲量近2000萬噸，居全國首位。總之，我校材料化學專業定位于環境材料方向、稀土材料方向、光伏材料方向。注重通才教學，并將航空環保理念滲透到教學全過程，增強學生的航空環保意識。畢業生既能服務地方經濟建設［4］，又能服務航空國防工業。

我校材料化學本科專業培養方案體現理論教學與實踐訓練相結合的人才培養模式，實行“2+1+1”培養方案，即約2年的基礎理論與基本技能培養，1年的專業理論與專業技能培養，1年的創新實踐能力培養。通過理論教學，使學生掌握材料化學的基本理論、基本知識和創新思維方法;通過實踐教學，使學生受到實驗操作技能、創新實踐能力等方面的訓練［5］。在人才培養過程中，既考慮到材料科學學科本身的體系，又兼顧到我省地方經濟和航空工業對材料化學專業人才的需要。目前材料化學專業構建了以公共必修課、學科基礎必修課、專業選修課、全校綜合教育任選課有機結合的課程體系結構，使學生具備獲取知識的能力和專業創新能力。

學科基礎必修課材料化學是從化學的角度研究材料的制備、組成、結構、性質及其應用的一門科學，作為材料化學專業的學生，必須具有厚實的化學理論基礎，因此學科基礎必修課除高等數學、大學物理和電工電子技術以外，重點打牢化學理論基礎。開設了四大基礎化學理論和相應的實驗課程，但側重點與化學專業不同，其中無機化學和分析化學合并為無機及化學分析。在材料方面的基礎課程中，設置了材料科學導論、儀器分析、化工制圖、化工原理、基礎化學實驗這幾門基本課程，注重與航空大材料的聯系。

第8篇：航空航天專業前景范文

關鍵詞：高端制造業 裝備制造業 發展方式

高端制造業是各項工業技術、信息技術及各類新興技術的集成載體。作為老工業基地城市，高端制造業的發展是促進經濟發展方式轉變、加快產業轉型的重要突破口。

1.哈爾濱市發展高端制造業的必要性

1.1轉變經濟發展方式迫在眉睫

高端制造業具有技術知識密集、附加值高、成長性好、關聯性強、帶動性大等特點。作為工業技術、信息技術及新興技術的集成載體，高端制造業的發展直接關系到產業升級和技術進步，因此，加快發展高端制造業是哈爾濱市轉變經濟發展方式的必然選擇。

1.2裝備制造業發展現狀

2011年，裝備制造業增長低迷。2011年裝備制造業僅拉動規上工業增長0.22個百分點。裝備制造業持續低迷的主要原因是企業受金融危機的影響普遍面臨工業產品、原材料成本大幅增長，客戶推遲或取消訂貨等困難。面對裝備制造業的持續低迷，哈爾濱市迫切需要調整產業結構，將高端制造業的發展作為帶動整個裝備制造產業升級的重要引擎。

1.3宏觀政策支持力度加大

《高端制造業“十二五”發展規劃》的出臺，明確了高端制造業在國民經濟中的地位和作用，明確提出要重點發展五個高端制造業行業：航空裝備、衛星制造與應用、軌道交通設備制造、海洋工程裝備制造和智能制造裝備。可見，“十二五”期間，高端制造行業將得到有力的政策和資本支持。

2.哈爾濱市發展高端制造業的現實基礎

2.1產業基礎扎實，產業體系較為完善

經過幾十年的建設和發展， 哈爾濱市已經形成門類齊全的工業體系，具備較強的研發、設計和制造能力，在人才、管理方面也具備比較優勢。2011年，哈爾濱市實現工業增加值1197.2億元，增長14.0%。規上工業實現綜合效益指數231.4，同比提高6.5個百分點，規上工業高技術產業實現增加值100.5億元，增長12.8%，具備發展高端制造業的產業基礎。

2.2科研實力雄厚，創新能力不斷增強

哈爾濱市擁有豐富的科技資源，哈工大等高校全國聞名，焊接、機器人、航空航天等學科在全國均處于領先地位。同時，哈爾濱市加大了促進科技成果轉化和產業化的力度，市政府與哈工大簽約合作搭建重大科技成果轉化平臺，投入1000萬元，設立“哈爾濱市校（所）科技成果轉化和產業化中心”，引導和支持高等院校將更多的科技項目和成果落戶哈爾濱市，形成市校合力推進重大科技成果產業化項目落地、培育具有廣闊市場前景的科技成果熟化項目、促進應用科技成果就地轉化和科技研發平臺建設的新模式。

2.3掌握了一批具有自主知識產權的核心技術

哈爾濱市在核電配套裝備、DAM13R汽車發動機、碼垛機器人生產線、1250冷連軋卷取機等高新技術產品實現了業化。同時，為形成核電、燃壓機組等產值超百億的產業，鞏固并提升高端制造業的持續發展優勢奠定了堅實基礎。在航空航天領域，哈爾濱市推進了地效飛行器、小型飛行器、哈工大小型衛星的產業化，進一步提升了民用航空航天產品的技術水平、產業化能力和國際市場競爭力。

2.4擁有發展高端制造業的龍頭企業

哈爾濱市培育了一批在高端制造業內具有領導地位的龍頭企業。這些大型高端制造業企業在航空航天、飛行器導航控制、百萬千瓦核電火電水電、能源動力裝備研發等方面取得了重大科研成果，為“神舟”飛天、“嫦娥”探月、“天宮”對接、“蛟龍”入海提供了有力的技術支撐。

3.制約哈爾濱市高端制造業發展的主要因素

3.1制造業發展長期依靠依賴要素投入

哈爾濱市裝備制造業中大部分企業處于價值鏈的低端，依靠大量的勞動力、能源、資金投入來維持生產，企業的勞動生產率和技術創新能力沒有實質的提高。要素制約與產業低端化之間的矛盾，導致裝備制造業產品結構趨同、低端制造業產品產能過剩、制造業市場萎縮等問題，整個行業面臨產業結構相對固化、落后產能亟需淘汰、能源資源短缺、生態環境約束加劇等不利局面，擠壓了哈爾濱市高端制造業的發展空間。

3.2缺乏與大型高端制造企業配套的中小企業

哈爾濱市與大型高端制造企業配套的中小企業受到熟練技工不足、企業用地與資金緊張以及產品科技含量低、市場競爭力不強等客觀因素的限制，難于擴大生產、提高產品的科技含量，出現了企業生產產值高、工業增加值低，單機制造能力強、系統集成能力差的局面，使得高端制造業所需的關鍵配套系統與設備、關鍵零部件與基礎件制造能力無法顯著提高。

3.3金融服務難以滿足高端制造業的需求

現有金融服務難以滿足高端制造業的需求，造成了高端制造企業科技創新投入不足，缺乏投入保障機制，對技術資源的深度挖掘不足，關鍵零部件、核心元器件在基礎理論、設計工藝、工藝技術、可靠性研究等方面投入有限，進而影響了產品與技術的開發進程。造成這種現象的原因在于這些研究在研發階段，面臨投入大、周期長、風險高等問題，而商業銀行貸款利率高、貸款條件嚴格，導致其將貸款更多地投向效益高、風險低的行業。

3.4核心技術創新能力薄弱

據有關統計數據顯示，在我國高端制造領域，80%的集成電路芯片制造裝備、40%的大型石化裝備、70%的汽車制造關鍵設備及先進集約化農業裝備等仍依靠進口，擁有自主品牌的產品不足20%。另外，還有一些元器件、部件、放大器等是直接從國外引進，基礎配套能力發展滯后，產品可靠性低，裝備主機面臨“空殼化”。

4.促進哈爾濱市高端制造業發展的對策建議

4.1制定《哈爾濱市高端制造業發展規劃》

“十二五”期間，國家將陸續出臺鼓勵高端制造業發展的相關政策，哈爾濱市應趁勢而上，制定《哈爾濱市高端制造業發展規劃》，以市場需求為導向，以骨干企業為龍頭，以技術創新為動力，加快推動航空、智能制造等高端裝備產業和新能源裝備制造業等相關行業的發展，全面提升哈爾濱市高端制造業的核心競爭力。

4.2推動傳統制造業產業向高端化演進

一是拓寬高新技術改造傳統產業的籌資渠道，設立傳統產業改造項目基金，對傳統產業中的技術開發及推廣應用進行專項扶持。二是試點示范，整體推進。從傳統行業中選擇1至2家企業作為改造提升傳統產業的試點，通過試點示范，推廣經驗，帶動全市傳統產業的技術改造和產業升級。三是從企業的實際需求出發，最大限度地利用原有的技術裝備，提高傳統產業改造提升的效果和投入產出比例。

4.3提高高端制造業的產業集中度

通過政府引導和扶持，圍繞航空、航天、船舶等具有較高的研發水平和較強的生產能力的高端制造行業，培育一批重大技術裝備、高端裝備及新興產業的配套企業，加強裝備制造核心企業與配套企業的緊密配合，完善產業配套，壯大產業集群。加快鼓勵關鍵零部件、基礎零部件、元器件和配套產品生產企業實施專業化重組，形成具有競爭優勢的“專、精、特、尖”的高端制造企業。

4.4完善高端制造業金融服務體系

一是鼓勵金融機構對高端制造業企業，在國際、國內結算，貿易融資，即、遠期結售匯等優勢業務方面給企業提供全面的金融服務。二是建立金融風險補償專項基金。對積極支持高端制造業技術創新的銀行貸款給予一定比例的財政貼息。對因支持裝備制造業重大技術創新產生的不良貸款，建議按一定比例給予核銷或剝離。鼓勵有條件的高端制造企業通過證券市場進行直接融資。相關管理部門應為企業上市融資提供政策支持，促進企業通過主板、創業板、中小企業板上市，降低融資成本。

4.5建立高端制造業科技服務體系

一是建立高端裝備技術聯盟，大力提高基礎工藝、基礎材料、基礎元器件研發和系統集成水平，攻克一批高端制造業的關鍵技術和共性技術。二是積極搭建產學研互動研發平臺，充分發揮高端制造領域國家工程實驗室、國家工程研究中心、國家地方聯合工程研究中心等核心科研單位的引領作用，建立以企業需求為導向的研發體系，引導科研院所了解哈爾濱市高端制造業的實際問題以及產業鏈中各部分的生產情況，有的放矢地開展研究，推動高端制造業發展由投資驅動向創新驅動轉變。

第9篇：航空航天專業前景范文

部分專業介紹前景概要如下：

1、電氣工程及其自動化，工科領域就業之王中王專業。

專業介紹：本專業培養能夠從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研制開發、經濟管理以及計算機應用等領域工作的寬口徑復合型高級工程技術人才。

就業前景：畢業后可在電廠、電站、電業局、電廠、電力科研院所、電力規劃設計院、自動化高新技術公司、各地電力公司、非電力企業動力部門工作。可在電力系統自動化、計算機應用技術、農業電氣化與自動化等主要專業方向深造。

2、機械工程及自動化專業，工科高就業率的常青樹。

專業介紹：本專業培養能在工業生產第一線從事機械工程及自動化領域的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和市場營銷等方面工作的寬口徑、通識型高級工程技術人才。

就業前景：可在機械、電子、冶金、石油化工、航空航天、兵工等領域的企事業單位從事生產技術、研究開發、工程建設、行政管理及教育工作等。機械工程及其自動化專業是集機械、電子、信息技術為一體的綜合性專業，知識結構先進，適應面寬廣，發展潛力大，是一個發展迅速、需求巨大的熱門專業。

3、計算機科學與技術，互聯網時代的高薪就業驕子。

該專業適應了當今互聯網時代的需求，重新走向了就業率上升道路，據2016年2月信息時報訊，從廣東省的中山大學專業就業上看，計算機類及軟件類摘得頭籌，本科畢業生轉正月收入達到7769元。此外，計算機科學與技術、網絡工程、軟件工程、均遠超畢業生的平均收入。

專業介紹：培養能在科研部門、教育單位、企業、事業、技術和行政管理部門等單位從事計算機教學、科學研究和應用的計算機科學與技術學科的高級專門科學技術人才。