前言:中文期刊網精心挑選了航天工程技術范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
航天工程技術范文1
關鍵詞:混凝土,結構工程,加固施工,方案,粘鋼,碳纖維。
混凝土建筑物因出現功能性改變,如加層、增加荷載等,都需要進行加固。其加固施工及加固方案的制定尤為重要,對于需要加固的建筑物,應根據建筑物的不同情況制定不同的加固方案。優秀的加固施工方法具體體現在其施工作業方便、施工技術先進、經濟效果好、加固質量高等四方面的特點。根據這些特點,加固工程在實踐中收到良好的社會效益和經濟效益。
1.工程概況
杭州市天工藝苑工程位于杭州市解放路91號,浙二醫院對面,地理位置顯著,加層后是一座集藝術展覽、餐飲、賓館、辦公為一體的智能化商業大廈。該樓原地上五層,地下一層,始建于1995年,基礎采用夯擴樁和下翻地梁的筏板式基礎?,F由于擴建需要,上部將增加七層鋼結構??紤]增加七層結構,荷載將加大幅度超出結構安全儲備范圍,因此設計對原1~5層結構進行結構加固。
2.不同類型加固工程與加固方案分析
隨著科學技術的不斷進步,應用新技術、新材料、新工藝進行工程加固的方法很得以應用。在杭州市天工藝苑加層改造工程中采用的方法有加大截面加固法、外包鋼加固法、化學灌漿法、粘鋼錨固法、碳纖維加固法等加固方法。而這些加固方法也最能體現加固工程所要求的短、平、快、省的特點,根據需要加固的構件情況,綜合確定加固方案。現列舉框架梁加固和框架柱加固的方案進行分析。
2.1框架梁加固,較為合理、經濟、技術先進的加固方案當屬粘鋼錨固法和碳纖維加固法,前者以造價低,施工簡單,占用空間小,加固效果好,明顯優于加大截面法(工程實際中也有部分構件使用過加大截面),后者除材料費用高外,則各種優勢盡顯其中,重要表現在自重輕,材料自身幾乎不增加重量;強度高,固化后的碳纖維強度比鋼材高達十幾倍;勞動強度小,一個作業面只需一至兩人操作即可;施工工期短,熟練工人每人每天可完成近200左右。但是,應用其在負彎矩部位進行加固效果不如鋼板性能好。
2.2框架柱加固,較為常見的加固方法有外包鋼加固法,即,在混凝土柱四周包以型鋼進行加固,這樣既不增大混凝土截面尺寸,又大幅度地提高混凝土柱的承載力,具體方法又分干法作業與濕作業法兩種形式:干式加固法是將型鋼直接外包于需要加固的混凝土柱四周,型鋼與混凝土之間無連接,由于與混凝土沒有形成一個整體,所以不能確保結合面傳遞剪力。濕式加固法一是用乳膠水泥漿或環氧樹脂化學灌漿等材料,將角鋼粘貼在混凝土柱上,二是角鋼與混凝土之間留一定間距,中間澆筑混凝土,達到外包鋼材與混凝土相結合。兩種作業方法相比較,干式作業法施工更為簡單,價格低,施工時間短,但其承載力提高不如濕式作業法好。在方案選擇時,應根據加固要求和原構件情況,合理挑選適當的方案進行加固。在杭州市天工藝苑改造過程中,原設計部分柱子采用的是干式加固方案,將L100×6的角鋼包于柱子四周并用綴條連接,已完全滿足加固需求,均取得良好效果。
框架柱包鋼加固
3.加固工程方案要在新技術、新材料、新工藝上下功夫
優秀的加固工程方案要在工法上體現出其可行性、科學性、先進性?;瘜W補強法不失為當前加固工程中首選的一種最為先進的工法。眾所周知,一些加固工程采用過時的加固方法需要大量的人力、物力和時間,已不能滿足當前加固工程質量、工期、安全、經濟的要求,而化學補強加固方法越來越以其明顯的優勢成為加固工程中的優選方案。在工程實際中就是部分采取化學補強的方法,應用結構膠粘劑,對其部分框架梁、柱進行粘鋼加固,滿足了該大樓在樓層增高、荷載加大情況下的正常使用要求。采充分顯示出新技術、新材料、新工藝在加固工程中的應用成果。
可見,選擇加固工程方案要有針對性,不同的加固工程應采取相應的加固措施,其方案需要在進行價格比、性能比、質量比的同時,還要體現出其工藝技術的科學性和先進性,這樣的加固方案才是優秀的加固方案。
4.幾種典型加固方法的工程施工方法
工程加固的目的就是要通過加固施工達到修復、補強、提高承載力、增強使用功能、滿足使用要求,因此,選擇加固方案要以提高加固工程質量為根本目的。對于不同的加固方案也有不同的施工方法和質量評定標準。根據《混凝土結構加固技術規范》(CECS2590)中幾種典型的加固方法,依照施工經驗,不同的加固方法在施工時應重點做到:
4.1外包鋼加固法要把表面處理包括加固結合面和鋼板貼合面處理作為加固施工過程中的關鍵,對于工程中使用的干式加固施工,為了使角鋼能緊貼構件表面,混凝土表面必須打磨平整,無雜物和塵土;當采用濕式加固施工時,應先在處理好的角鋼及混凝土表面抹上乳膠水泥漿或配制環氧樹脂化學灌漿料,對鋼板進行除銹,混凝土進行除塵并用丙酮或二甲苯清洗鋼板及混凝土表面,進行粘、灌。
4.2截面加大加固法在原來構件上植筋焊接,對植筋深度和焊縫的質量檢驗,檢驗合格后,用高強度灌漿料(本工程使用的是瑞士進口的Sika214)進行填灌。待達到強度后方可拆除模板,達到應要加大的尺寸和強度。
框架柱截面加大
4.3混凝土構件外部粘鋼加固法此法施工較為簡單,但首先需要著重注意混凝土和鋼板的表面處理,對于舊、臟嚴重的混凝土構件的粘合面,應先用硬毛刷沾高效洗滌劑,刷除表面油垢污物后用水沖洗,再對粘合面進行打磨,除去2~3厚表層,露出新面和平整,將粉塵清除干凈;對于混凝土表面較好的,則可直接對粘合面進行打磨,去掉1~2厚表層,使之平整,清去粉塵,再用丙酮擦試表面即可;鋼板表面處理應根據其繡蝕情況,可用噴砂、砂布、砂輪機打磨,使鋼板出現金屬光澤,打磨紋路盡量與受力方向垂直,然后用丙酮擦試干凈。其次要注意對膠粘劑的選擇,目前國內市場建筑結構膠粘劑魚龍混雜,對膠粘劑的選擇一定要慎重。第三要注意在配膠、粘貼過程中的細節,膠粘劑要嚴格按照說明書要求的比例配制,尤其是要掌握好固化劑的用量,攪拌要均勻,同時在粘貼時要保證粘貼面的飽滿、密實。最后要注意在固化階段不能對鋼板有任何擾動。
4.4碳纖維加固法加固前應對所加固的構件盡可能卸荷。混凝土表層出現剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現象的部位應予以鑿除,對于較大面積的劣質層在鑿除后應用環氧砂漿進行修復。裂縫部位應首先進行封閉處理。用混凝土角磨機、砂紙等機具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質,構件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸起部位要磨平,轉角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥10mm)。用吹風機將混凝土表面清理干凈,并保持干燥。按主劑∶固化劑=2∶1的比例將主劑與固化劑先后置于容器中,用彈簧秤計量,電動攪拌器均勻攪拌,根據現場實際氣溫決定用量并嚴格控制使用時間。一般情況下1h內用完。用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面,待膠固化后(固化時間視現場氣溫而定,以指觸干燥為準)再進行下一工序施工。一般固化時間為2~3d?;炷帘砻姘枷莶课粦肍E膠填平,模板接頭等出現高度差的部位應用FE膠填補,盡量減小高度差。轉角處也應用FE膠修補成光滑的圓弧,半徑不小于10mm。按設計要求的尺寸及層數裁剪碳纖維布,除非特殊要求,碳纖維布長度一般應在3m之內。調配、攪拌粘貼材料FR膠,然后均勻涂抹于待粘貼的部位,在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。粘貼碳纖維布,在確定所粘貼部位無誤后剝去離型紙,用特制滾子反復沿纖維方向滾壓,去除氣泡,并使FR膠充分浸透碳纖維布。多層粘貼應重復上述步驟,待碳纖維布表面指觸干燥方可進行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹FR膠。碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm,碳纖維端部固定用橫向碳纖維或粘鋼固定。加固后的碳纖維布表面應采取抹灰或噴防火涂料進行保護。
樓板碳纖維粘貼加固
航天工程技術范文2
當年考入北京大學,她學習空間物理專業,這是偶然;
研究生畢業后,她成為中國科學院的一名科研工作者,這也是偶然;
之后,她成為中國載人航天工程中的一分子,這還是偶然;
也許,這一切的偶然注定了現在的必然――中國載人航天工程飛船應用系統出色的總指揮;
她,就是高銘。
作為載人航天工程七大系統領軍人物中唯一的女性,她憑借執著的信念、堅強的意志和聰慧的頭腦,在女性寥若晨星的航天事業中,讓人們深切地領悟了一個小女子的航天大情懷。
巾幗不讓須眉談笑凱歌還
2003年11月,北京人民大會堂報告廳,中國載人航天先進事跡報告團首次在全國人民面前亮相。其中,和航天英雄楊利偉一起走上講壇的航天人中,有一位靚麗的年輕女性,她渾身透出知識女性的精干和睿智,她的演講贏得了全場經久不息的掌聲。這就是高銘。
高銘1994年9月進入中國科學院空間科學與應用總體部(空間中心)從事載人航天應用系統工程管理工作,任副研究員、研究員,并歷任總師辦主任、計劃處處長、工程業務部主任、空間應用系統總調度。2006年任空間應用系統總指揮,光電研究院副院長。
在人們的想象中,載人航天浩大工程都是由精力充沛、虎虎生威的男子漢調度的,然而,高銘的出現徹底顛覆了這一傳統觀念。作為載人航天工程系統領軍人物中唯一的女性,憑借對航天事業的熱愛、執著的追求。在她的參與主持下,載人航天應用系統圓滿完成了神舟二號到七號的應用試驗任務,體現出了“巾幗不讓須眉”的不凡氣度。
“可上九天攬月,可下五洋捉鱉,談笑凱歌還?!薄端{歌頭?重上井岡山》中的詞句所表述的情景,自古就是中國人的夢想。如今,“神舟”載人飛船直上九天的耀眼光芒,不僅照亮了中國的廣袤大地,更是化作民族奮進的精神火炬,激勵無數中華兒女昂然踏上中華民族復興偉業新的征程。
顛覆傳統邁進載人航天工程隊伍
中學時代的高銘理科成績出類拔萃,在那個人人將“學好數理化、走遍天下都不怕”奉為信條的年代,她同許多理科成績優異的學生一樣義無反顧地在高考時報考了物理等基礎學科,用高銘自己的話來說當時的自己“就不會想到會有其他的選擇”。對十幾歲的高中生來說,能到北大學物理無疑象征著對理科尖子生的一種褒獎和榮耀,而對于空間物理究竟學什么這時的高銘其實并不十分了解,那時的她覺得空間和飛船、衛星等等有著千絲萬縷的關系,也許是出于小小少年對科學和宇宙的無限向往,空間物理學在高銘心中是那么神秘和富有吸引力。
談起進入載人航天領域,高銘坦言其實并非自己從學生時代就懷有的夢想,而是“很偶然的,也許是命運的安排”。碩士畢業后,高銘選擇在中科院研究所繼續進行電離層、磁層等空間物理的研究。由于空間物理專業屬于應用物理范疇,但同時又側重于基礎,所以研究工作需要空間探測的數據來做模型、驗證一些理論。當時,空間科技的發展比較落后,研究手段不足,各方面的數據源比較缺乏,現實的科研條件讓高銘覺得頗為“掣肘”。1994年底,她便加入到我國載人航天工程的工作隊伍中。
在載人航天這項浩大復雜的工程中,高銘負責的是七個分系統之一的應用系統的工程管理工作。從單純的物理研究到載人航天工程管理的轉變,似乎一下子把她從平靜而規律的實驗室帶到了緊張而復雜的偉大實踐中,從默默無聞的科研后臺推到了備受關注的舞臺幕前。中國載人航天工程,在這個聽起來令人熱血沸騰、激動不已的名義下,高銘保持著科學家慣有的冷靜和理性,在做載人航天工程管理的工作時,她其實面臨了很多新挑戰。
“原來看到的都是公式、論文,而現在可能更多地和人打交道,不是和書本打交道。這些人都是變化的人,他們來自不同的背景,有科學家、工程技術人員、政府官員、還有方方面面其他系統的人,每個人的想法也不一樣,如何有機地把他們組合起來,使大家朝著一個共同的方向邁進、共同完成一個大的目標是最重要的?!贝藭r的高銘更像是一個運籌帷幄的指揮官,她深知工程的成功最終還要靠一個團隊的力量,團隊中的每個人都有自己不可替代的作用,每個人也擔負著相應的責任,哪一個環節出了問題,整個團隊都會受到影響。所以如何把團隊整合起來,讓大家緊密協作是至關重要的。她的任務是制定工程管理規范來把大家的行為約束到一個既定的空間內,這個空間是為保證大家共同實現一個既定的目標。
同時,應用系統作為整個載人航天工程鏈條上的一環,也需要去和其他環節溝通、協同。如何有效地實現溝通,能夠讓大家產生一致的理解,高銘也需要從整體上宏觀地進行統籌??傊?,載人航天工程的管理涉及到社會學、管理學和經濟學等方面的內容,對高銘來說,這比以前單純作為空間物理科學家面臨的環境復雜得多。
高銘很快適應了工程管理的工作。多年的物理專業訓練帶給她的不僅僅是專業方面豐富的理論知識,更重要的是深層次的思維方式,這無疑讓她在新的崗位上做到觸類旁通。高銘認為:這些和學校的學習基礎有關系,因為物理是一個很嚴密的系統,從條件到結果中間是有一條很嚴密的線把它穿起來的,在做現在的工程管理時會自然而然地運用這些思維方式和習慣。這種思維方式對現在做工程所需要的系統性很有幫助,系統工程是個涉及范圍很廣的領域,包括物理、化學、生物、計算機等,理科的很多東西都很相通,有些東西可能一時不明白,翻翻資料也就能夠理解。即使是管理方面可能跟管理學、社會學有很大關系,但由于工作的對象還是原來的范圍,所以學習物理養成的思維方式還很重要和受用的。
天降大任豪言誓立軍令狀
高銘接任總指揮時,正是載人航天二期工程起步時期,應用系統任務多線并舉、應用技術領域廣泛、參與單位多、工程技術基礎差異大等一系列工程管理難度比起一期工程更加突出,她在總結分析一期工程管理經驗積淀的基礎上,大膽提出了應對新的應用任務、新的任務安排模式以及新的任務承研團隊等新變化情況下的管理策略,在加強總體設計能力、強化驗證能力、提升專業技術領域的總體指導能力方面進行了一系列總體管理改革,通過提升總體的系統技術和專項支持技術,指導分系統的研制,通過技術手段保障技術、質量控制措施的實現。在工程管理上,強調了滿足崗位能力要求的崗位責任制,實現了各任務線的相對獨立的技術、質量、計劃三位一體的總體隊伍配置,專項技術支持共享,形成專業方向保持領域的不斷發展,為工程研制提供更先進的專業支持。神舟七號發射試驗是載人航天工程二步一階段的首發試驗,也是她擔任總指揮后的第一次發射試驗。此次應用系統安排了兩項應用任務,第一項是進行小衛星在軌的釋放和伴飛試驗,第二項是進行固體材料的外太空暴露實驗。小衛星體積小、重量輕、研制周期短,安全性要求極高。在專家對伴星安全性提出置疑、項目面臨夭折之時,高銘組織技術人員列出可能的危險源清單,逐一排查,進行了5類30次專項安全性驗證試驗,贏得專家的肯定,認為伴星不會對飛船和航天員造成安全性影響,一致同意放行。然而,神七應用任務道路上的攔路虎卻遠遠不止安全性問題一個。小伴星,難就難在這個小字,承擔研制任務的上海微小衛星工程中心,大膽采用了創新設計思想,采用了不少國內首次飛行試驗的新技術、新產品,但是年輕的研制隊伍缺少航天工程經驗,在初樣研制中的元器件質量復查時某個關鍵元器件等級不滿足要求。多年的實踐經驗,讓高銘警覺到這不是一件小事,當年神舟三號發射前,由她親自處理的“電容工藝缺陷事件”再次浮現在她的面前。這次關鍵元器件等級不合格,她無需多說,“換!”小伴星高度集成,技術難度之大,超出了原先的預計。到2007年4月總體組織的衛星初樣綜合測試中發現了15個質量問題。高銘毫不猶豫,要求嚴上加嚴,必須全部歸零,問題解決了,可是初樣研制進度卻整整推遲了4個月。
神七發射絕不可能推遲,應用系統面對方方面面的壓力,高銘向工程總體和科學院領導立下軍令狀:“我們堅決保證按期交付高質量的正樣產品,堅決不拖工程進度的后腿”。為此,她組織應用系統重新制定一套新的應急管理方案,從指令設計師系統流程、計劃流程、總體調度、質量控制等方面進一步細化,有效地保證了正樣產品質量,還搶回了時間進度。當2008年1月伴星正樣產品按時運抵北京交付飛船系統時,全部接口驗收符合要求,飛船系統的領導同志禁不住感慨:“科學院這才真是‘放衛星’啊,9個月生產了一顆衛星的正樣飛行產品,如果按正常進度,少說也得一年多?。 ?/p>
高銘常掛在嘴邊的一句話是“細節決定成敗”,產品研制出來了,卻不等于成功,軟件系統測試,軟件第三方測評,老練試驗,正樣狀態確認測試……每一次測試和試驗,她都要求技術人員對數據一個個進行精細判讀,不放過任何一個小小的變化,發現的所有問題都要準確歸零。由她擔任總調度建立起來的調度會制度從未間斷,應用系統8個月的苦戰,堅持又好又快。充分的準備工作,科學院發射場試驗隊堅持嚴、慎、細、實的作風,使得在發射場測試試驗中,應用系統沒有再出現一個質量問題,真正做到不帶任何問題上天。
14年的航天歷程,高銘和其他航天人一樣,刻骨銘心地感受到對家人深深的愧疚。神舟五號發射前夕,高銘的母親被確診為癌癥,母親動手術后,高銘只在床邊伺候了兩天,第三天就趕回了酒泉發射中心。母親非常理解她,說:“你放心去吧,那里更需要你?!?006年母親走完了人生的最后一程,此時的高銘遠在異國他鄉,未能與母親見臨別一面成為她的終身遺憾。
成功的喜悅歸為至高集體榮譽感
載人航天工程是中國航天領域迄今規模最龐大、系統最復雜、技術難度大、質量可靠性安全性要求最高和極具風險性的一項重點工程。可以說我國載人航天工程是在世界航天大國已經發展幾十年后起步的,這項空前復雜的工程在比較短的時間里不斷取得歷史性突破,一個極其重要的原因就在于像高銘這樣的中國航天人敢于攻堅、勇于創新。從神州一號到神州六號,每一次的成功都令全世界中華兒女感到驕傲和自豪。但在高銘看來,不斷出現的挑戰和任務的壓力往往令航天人無暇回味這種驕傲和自豪。
“我們從神一開始做,每一艘飛船都有不同的任務,都要實現不同的既定目標,有時候成功之后根本就來不及品嘗勝利的果實和回味成功的喜悅就要投入新的工作任務中,因為前面還有更高的目標在等著你。而且往往是第一個目標還在進行中的時候,第二個,甚至第三個目標的工作已經開始了。各種目標相互交叉,共同推進的。當然,我們在每一次飛船發射之后都會總結和回顧,但往往是很殘酷地總結教訓和不足,然后重新修正我們的技術規定和管理規定、質量保證體系?!?/p>
也許我們很難想象像高銘這樣的中國航天人是如何常年超負荷工作,默默承受著常人難以承受的困難和壓力?!拔覀兠媾R的壓力其實很大的,載人航天工程對國家來說是一件很重要的事情,外界老百姓可能不知道實際操作起來有多么困難,因為載人航天是一項要求非常高的工程,我國在此之前也沒有任何經驗,很多東西都是填補空白式的,在神六之前,我們填補的國家空白大概有70多項。這是很了不起的事情?!彼耘c其說伴隨高銘的是成就感,不如說是巨大的使命感,“這個目標一定要實現,絕對不能不實現,也不能做得不好。這與普通的做科研還不一樣,做科研試驗我們可以做十次乃至上百次,只要最后做成功了就可以了,而對于我們來說只有一次機會,在地面上要做很多很多的工作,能不能夠成功只有上天見。其實就是在一個完全未知的環境下要保證目標能不能實現。”
對于所取得一次次成功,高銘僅僅是強調“從我自己來講,我覺得還有很多事情要做,還有很多事情能做得更好。比如工程管理的體系如何能夠更加合理和高效,如何降低研制成本,如何提高載人航天工程團隊的工作效能,在這里永遠有做不完的事情,永遠覺得離既定的目標尚有距離。”
已經身為中國載人航天工程系統總指揮的高銘始終強調團隊的力量?!拔覀兯瓿傻拿考虑槎际菆F隊中的每個人盡職盡責,發揮自己的才能,共同合作來完成一個很高的既定目標,盡管現在的功利社會里面很多人都很浮躁,但做工程絕不能夠浮躁,要耐得住寂寞,要經得住誘惑,踏踏實實地去工作,要做到這一點其實挺不容易的,載人航天工程是一代代工程技術人員踏踏實實地傳承、積累、共同推動的事業,這一切都是我們這個超過千人的團隊共同完成的。所以,如果說我有榮譽感的話,這種榮譽感絕對是一種集體榮譽感。”
女性成功需要堅強而寬容的心態
在大家眼里,高銘絕對稱得上是一個成功的女性。因為在理工科的世界里,似乎大多數時候的主角都是男性,在大型的科研工程項目中,女性的成功往往要比男性克服更多的困難,付出更多的精力和代價。也許是因為工作越大,可能需要一個非常寬闊有力的肩膀,而一般人很難把這種肩膀和一個文靜的女性聯系在一起。高銘很坦率地說:“現在很多時候人們總是把成功的女性男性化,并不單純把她作為女性。其實我一直覺得‘女強人’這個詞有一定的貶義,相對來說我更贊成‘巾幗不讓須眉’這句話?!?/p>
對于女性如何成功,高銘自有一番獨到的理解:“女性要想成功,擁有自己的事業,我認為第一個因素是心理因素,要讓自己的心理承受能力很強,因為女性在事業道路上會遇到比男性更多的困難,甚至有些困難在男性那里根本就不存在,因為社會對女性的接受程度會比男性差,因此面對外界可能的不認可,女性需要更好的心態和承受能力。第二個因素就是要處理好家庭角色和工作角色的關系,大部分的女性都會結婚生育,家庭在女性生活中必然是重要的一部分,在家庭與工作中間求得平衡也是很重要的,尤其是做了母親之后甚至是需要做出更多的犧牲?!备咩懹幸粋€活潑可愛的女兒,已經12歲了,而由于平時工作很忙,高銘往往很難抽出很多時間來盡母親的義務?!懊鎸ぷ骱图彝ィ袝r候必須要清醒地割舍一些個人的東西,可以說這往往不是痛苦的選擇而是一種抉擇。”對于女兒,高銘說自己雖然不能有很多時間去陪她,但她要保證能夠和她溝通、和她交流,“因此我和女兒之間的交流完全是一種成人和成人之間的交流?!笨傊?,女性要想擁有屬于自己的事業,取得渴望的成功,高銘的秘訣是要對外界的種種有一顆堅強而寬容的心。
創新與執著助推戰勝和超越人生
七年的北大生活給了高銘充分的時間和機會去感受與理解北大文化,北大精神和文化也往往在這種或潛移默化或有心體悟中給了高銘許多的精神財富。高銘說,“北大對我最大的影響是北大的思想:北大人絕對不盲從。北大人的思想比較活躍,不管做什么總是在思考做出一些不同的東西,總是不滿足,總是希望做出創新的東西來。北大人的頭腦里可能同時會有十個念頭在閃,然后會一一去判斷哪個是最好的。北大的文化特色是其他學校所沒有的,北大文化中有很多非??蓯鄣牡胤?,所以作為北大人是很驕傲的?!边@種追求創新的觀念對于高銘現在的工作仍然有著極大的幫助,因為通往載人航天工程最終成功的道路上有太多的未知,需要航天人發揮自己的創新精神去不斷嘗試和突破。
高銘總是有自己的想法,但在創新之后通往成功的往往還有一條曲折的道路。這里,北大給予高銘的另一個精神財富就是執著?!霸谖易鲚d人航天工程工作之后,我越發深刻地感到只要不放棄,一直很執著地去努力的話總能夠成功的。”即使是想做成一件事在現在還不具備條件,就像剛剛開始做工程管理的時候一樣,高銘坐在辦公室里連話都不敢說,因為自己以前是一直從事科學研究的,而對做工程的所謂官方語言都不會講。但到現在她覺得我雖然沒學過管理,但通過自己的努力,對工作完全能夠得心應手。高銘把這些歸功于一種執著鉆研的精神。
航天工程技術范文3
專注固體動力發展五十載
固體推進劑是導彈、火箭的重要動力源,直接決定了導彈、火箭“飛多高、飛多快、飛多遠”。四十二所始終堅持“領先時代、追求卓越”的發展理念,專注研發,先后研制出聚硫、丁羧、丁羥、高能四代固體推進劑,形成了“中、高、低、特”系列化配方技術,參與了100多項國防裝備、宇航型號研制,努力為我國國防型號、衛星和飛船提供能量更高、性能更優、實用性更強的固體動力技術。
50年前,老一代四十二所人在“我們也要搞固體導彈”的感召下,舍棄城市繁華,忘卻個人得失,義無反顧獻身固體事業。從北京東山溝到四川瀘州,從北上內蒙呼和浩特到南下湖北襄陽;從“中國固體第一芯”到《東方紅》旋律響徹寰宇,再到巨浪一號、蛟龍出海,譜寫了中國固體火箭事業自力更生、從無到有的壯麗凱歌。在固體動力行業中,“高能量”一直是國家迫切需要的關鍵技術,也一直是四十二所人矢志追求的夢想。由于專門與“性情暴虐”的易燃易爆高能量“猛虎”打交道,四十二所人也被稱為固體推進劑的“馴虎人”。從最初數以克計的高含能材料探索開始,一路“摸著老虎的屁股”走來,取得了重大突破。1980年代初,四十二所率先提出了高能推進劑的研制方向,并成立攻關組開始了相關工作,在國內首次合成了某關鍵原材料,進行了首發高能推進劑某尺寸發動機裝藥與地面試車,展現了優良性能和能量。而后,四十二所成為全國高能推進劑聯合攻關組推進劑配方研制總體設計單位、攻關辦公室掛靠單位,先后完成了多種尺寸發動機裝藥與地面試車。經過多年的高能攻關,使我國成為世界上第二個擁有能量水平最高、綜合性能最佳的高能固體推進劑的國家。高能攻關,直接推動了我國新一代戰略導彈武器的更新換代,開創了固體事業新的春天,也帶動了四十二所關鍵工藝設備研制、原材料合成、絕熱層與襯層研制等一大批技術的創新,近十個項目獲得部級以上科技成果獎。高能攻關還造就了一支科學嚴謹、膽大心細的技術隊伍,培育了“攻堅克難、勇攀高峰”的“高能精神”。
進入新世紀以來,四十二所積極適應改革發展的時代要求,圓滿完成了以國家高新工程為代表的各類型號研制任務,高能推進劑在系列戰略、戰術型號中得到應用;堅持以能量為主線,推進高能系列推進劑配方研制,探索更高能量推進劑,形成了“中、高、低、特”系列化的固體推進劑配方和完善的配套技術,使固體推進劑在更廣闊領域更好滿足了各類武器型號研制需求,具備了各類武器裝備和宇航型號研制的支撐、服務和保障能力。
助飛載人航天工程二十年
從1992年我國載人航天工程立項到“神舟十號”飛天,四十二所先后承擔了2F火箭逃逸系統發動機動力源、“神舟”系列飛船密封件、“神七”艙外航天服橡膠件、“天宮一號”艙體密封件、“玉兔”月球車防塵密封圈及“神九”航天員醫監生化檢測組件等技術和產品的研制生產任務,涉及到火箭、飛船、空間實驗室和航天員四大系統。
逃逸系統是“2F”火箭為了確保航天員生命安全而設計的一個安全系統,四十二所參與了其發動機的研制和生產。該發動機具有高速度、高可靠性的特點,一旦火箭在點火發射后最危險的120秒內出現故障,該發動機將點火工作,迅速將載有航天員的飛船艙體帶離危險區域。若火箭順利升空,兩分鐘后發動機按正常指令點火工作,逃逸火箭完成飛船發射階段的護航使命,自行與簡體分離。自“神一”到“神十”,該逃逸火箭發動機均圓滿完成任務。
特種橡膠及熱防護材料,是固體火箭發動機核心技術之一,四十二所瞄準我國空間飛行器的發展方向,開始了空間密封材料的探索研究,先后在“船、服、站、車”中大顯身手。由于外太空環境復雜以及飛船艙體內環境的特殊要求,密封材料必須具有極低的揮發性且無毒、無污染,始終保持可靠的密封性能。四十二所先后為神舟飛船提供了近萬件飛船密封件,一次性合格率均為100%?!吧裰燮咛枴薄疤鞂m一號”“神舟八號” “嫦娥三號”分別驗證了特種橡膠密封件的可靠性。
“天宮一號”為航天員們配備了一套醫監生化檢測系統,就像是一個小小的“太空醫院”,對航天員的各項生理指標實施“醫學監護”。其中,四十二所承擔研制的醫監生化檢測組件,是一套樣本采集、預處理和進樣檢測的工具,主要是對航天員在軌飛行時的體液進行檢測,對相關生理指標進行實時監控,其中的專用特殊材料在天空極端環境下無毒、通明、耐酸堿、耐高溫,且具有靈敏度高、特異性強、穩定性好等特點。
以核心技術促軍民融合發展
近年來,四十二所大力推進航天技術在更廣泛領域轉化應用,推進了軍民融合的轉型發展,被國家科技部授予“第五批國家技術轉移示范機構”。
一是堅持以創新能力建設促軍民融合發展,構建“產研結合、軍民結合”的技術創新平臺。整合分散在各個軍品研究室的民品研發力量,成立了工程技術研究中心、系統產品開發中心。聚焦安全技術與裝備、高性能光電子薄膜材料等領域,積極推動各類技術研發創新平臺建設。已經擁有一個省級的企業技術中心,一個省級光電子薄膜工程技術中心,以及應急救生與安全防護、低維光電材料與器件兩個省級重點實驗室。構建航天技術應用產品的轉發應用平臺,成立了三個投資公司,形成了“軍民良性互動、產研順暢銜接”的軍品融合發展渠道。各種光電子薄膜、氣源等產品已成功用于軍、民多個領域?!叭鹚具_”、“航鵬”兩大品牌多項產品被列入國家高新技術“火炬項目”;汽車安全氣囊氣體發生器成為國內自主品牌總成廠的最大供應商;氣體發生劑供應于國際排名前四的汽車發生器廠家;建材保護膜占有市場龍頭地位,產品遠銷海外并打入歐洲市場……
航天工程技術范文4
關鍵詞:“工程材料學”;航空航天專業;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)04-0124-03
“工程材料學”是航空主機類專業(包括飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等專業)的學科基礎課程。該課程雖然僅有48學時,但承擔著為未來的航空工程師構建材料知識體系的重任,對學生今后的發展起著重要作用。本文結合近年的工作實踐,對該課程在教學要求、教學內容和教學方法等方面的改革進行研討。
一、高度重視航空和材料領域發展對“工程材料學”課程教學的影響
材料學既是基礎科學,也是應用科學。材料科學與技術的發展,解決了很多工程領域的關鍵問題,有力地推進了相關科學和技術的進步,使得材料科學成為最活躍的科學領域,材料產業也成為國民經濟發展的重要支柱產業?!肮こ滩牧蠈W”以物理學、化學等理論為知識基礎,系統介紹材料科學的基礎理論和實驗技能,著重培養學生把這些知識應用于解決工程實際中提出的對材料結構、性能等方面問題的能力。作為一門重要的學科基礎課程,“工程材料學”具有較長的開設歷史,在人才培養中發揮了重要的作用。航空航天領域的發展對工程技術人員的能力素質提出了更高的要求,特別是“卓越工程師”教育培養計劃的實施,對工程類課程建設的需求更加迫切,有必要以新的形勢為背景反思該課程的教學改革。航空以眾多學科知識、先進研究成果為基礎,已發展成為一個由多個分系統組成的大系統,需要工程技術人員采用系統工程的方法進行綜合設計?,F代航空技術一百多年的發展,使得人們可以在更大的范圍內探索天空,也使得飛行器的工作條件更加惡劣,工作環境更加嚴苛?,F代飛行器不僅要具有速度快、航程大、載重多等特點,還要滿足節能低碳等要求。材料科學技術的發展,為解決航空航天領域的諸多難題提供了可能,“一代材料,一代飛機”已成為飛行器發展公認的規律。這對航空航天工程技術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計、制造和維護工作中,要全面認識材料的性質和特點,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展形勢,僅了解和掌握已有材料的知識是不夠的。具有創新素質的工程技術人員,要了解材料科學與工程的發展方向和趨勢,分析材料領域的發展對航空航天領域的影響,同時要認真研究具體工作對新材料、新工藝的要求,明確材料發展的需求。在新型飛行器的研發過程中,要綜合考慮用戶對飛行器總體性能的多種要求,對各項技術參數進行統一的優化。在落實對飛行器性能的要求時可以發現,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計,要及時掌握各種設計方案對飛機主要材料和工藝的要求,對飛機整體結構進行綜合優化。在此過程中,各部門工程師都需要和材料系統密切配合,才能實現信息和資源共享,降低全系統的風險,提高系統的可靠性和綜合性能。材料科學技術的迅速發展也對課程教學提出了新的要求。材料科學與技術是研究材料成分、結構、加工工藝與其性能和應用的學科。在現代科學技術中,材料科學是發展最快速的學科之一,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展日新月異,促使“工程材料學”課程內容的不斷充實。
“工程材料學”課程要系統講授材料科學與技術的基礎理論和實驗技能,使得學生掌握工程材料的合成、制備、結構、性能、應用等方面的知識。早期的航空工程結構以自然材料為主,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,以德國科學家發明具有時效強化功能的硬鋁為代表,很多優質金屬材料被開發出來,使得大量采用金屬材料制造飛機結構成為可能,也使得研究者們投入了更多的精力于金屬材料的探索。相應地,這一時期“工程材料學”課程內容也以金屬材料為主。上世紀70年代以后,復合材料開始在航空領域應用。復合材料具有較高比強度和比剛度的優點使得工程技術人員對其抱有很大的希望。航空工程師首先采用復合材料制造艙門、整流罩、安定面等次承力結構,而現在復合材料已廣泛應用于機翼、機身等部位,向主承力結構過渡。復合材料因其良好的制造性能被大量應用在復雜曲面構件上。復合材料構件共固化、整體成型工藝能夠成型大型整體部件,減少零件、緊固件和模具的數量,降低成本,減少裝配,減輕重量。復合材料的用量已成為先進飛行器的重要標志。相應地,復合材料必然要在“工程材料學”課程中占重要地位。鈦合金的開發和應用使得飛行器具有更好的耐熱能力,提高了發動機、蒙皮等結構的性能,有效解決了防熱問題?!肮こ滩牧蠈W”課程的教學內容應該及時反映材料科學在提高飛行器性能方面的新應用與新進展。與此同時,其他相關學科也取得了長足的發展,使得主機專業教學內容大幅度增加,“工程材料學”課程的教學內容和學時之間的矛盾愈加突出。
二、認真分析專業教學對“工程材料學”課程的不同要求
“工程材料學”課程是一門重要的學科基礎課,是基礎課與專業課間的橋梁和紐帶,在航空航天主機類專業培養學生實踐動手和創新創造能力,提高學生綜合素質等方面具有重要作用。在多年的教學實踐中,該課程對主機類各專業采用同一標準教學。雖然主機類各專業人才培養有其共性要求,但隨著航空航天事業的發展,專業分工越來越細,差異化特征也越來越明顯,因此“工程材料學”課程應該充分考慮不同專業的具體需求,結合各專業的課程體系安排教學。飛行器設計與工程、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根據航空領域中的分工培養學生,畢業學生的工作要求有所不同,對知識結構的要求也不一樣。就材料方面知識而言,不同專業學生也會有所區別,應按照專業特點縱向劃分對“工程材料學”課程的要求。不同專業主要服務對象的材料特點是確定課程要求的主要依據。
飛行器設計與工程專業要全面統籌飛行器產品及各部件的設計和制造,主要從事飛行器總體設計、結構設計、飛機外形設計、飛機性能計算與分析、結構受力與分析、飛機故障診斷及維修等工作,要求了解材料科學與工程的發展對現代飛行器設計技術的影響,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,了解輕質高強材料的發展動態和發展趨勢。飛行器動力工程專業要求學生學習飛行器動力裝置或飛行器動力裝置控制系統等方面的知識,主要培養能從事飛行器動力裝置及其他熱動力機械的設計、研究、生產、實驗、運行維護和技術管理等方面工作的高級工程技術人才。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,要求材料和結構具有在高溫下長期工作的組織結構穩定性。因此,材料在高溫下的行為、性能和分析、選擇方法應該是該專業“工程材料學”課程的重點。飛行器制造工程和機械工程等專業要針對現代飛行器工作條件嚴酷、構造復雜的特點,采用先進制造技術,實現設計要求,并為飛行器維護提供便利。該專業要求學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域得到應用,其制造技術具有新穎性的特征,設計、材料與制造工藝互相融合、相互促進的特點非常明顯,這就要求學生在“工程材料學”課程中把材料基礎打好,適應工藝和材料不斷發展的要求。雖然各專業對“工程材料學”課程的要求有所不同,但課程基礎一致。
該課程名稱為“工程材料學”,即明確其重點在于將材料科學與技術的成果運用于航空航天工程,把材料基本知識轉化為生產力?!肮こ滩牧蠈W”是相關專業材料學科的基本課程,學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知識,學習材料研究、分析的基本方法,掌握材料結構與性能等基礎理論,研究主要材料的制備、加工成型等技術,為更好地學習專業課程創造條件,為將來從事技術開發、工藝和設備設計等打下基礎。由此可見,在明確了各專業對該課程的個性化要求的基礎上,更要明確共性要求?!肮こ滩牧蠈W”課程要培養學生材料方面的科學概念,提升材料方面的科學素質,扎實的材料科學與技術知識基礎是學生學習專業課程、提高綜合素質、培養創新能力的必備條件,是進一步發展的基礎。因此,“工程材料學”課程采用“公共知識+方向知識”的模式比較合適,即把教學內容劃分為每個專業均要求了解的材料領域知識和根據各個專業特色需要重點介紹的知識兩部分,既滿足了寬口徑、厚基礎的教學需要,又注重了后續專業課程學習和能力培養的要求,促進了基礎理論和專業應用的融合滲透,較好地滿足了材料、設計、制造、維護一體化發展的需要,增強了跨學科、跨專業認識問題、思考問題和研討問題的能力。
三、多管齊下建設豐富的教學環境
作為一門學科基礎課程,“工程材料學”課程要根據學校人才培養創新目標和相關專業的人才培養標準、方案,結合卓越工程師教育培養的要求,注重與專業課程體系的融合,注重與工程實踐教育的結合,注重對學生創新意識、創業能力及綜合運用知識能力的培養。在充分調研與分析專業人才培養對課程教學要求的基礎上,要對課程的教學大綱和內容進行修訂,與相關教學環節有效整合,拓展教學活動的空間,營造良好的學習環境和氛圍,加強與后續課程及實踐活動的聯系,解決學科基礎課的教學與專業人才培養需求的脫節或不銜接等問題。
“工程材料學”在第四學期開設,是一門承前啟后的課程。在前期開設的課程中,“大學物理”和“航空航天概論”是兩門直接相關的課程?!按髮W物理”提供了學習“工程材料學”的科學基礎,認真分析“大學物理”知識點在“工程材料學”中的應用,有助于學生更好地理解相關概念。“航空航天概論”以航空航天領域的發展為主線,介紹飛行器的組成及工作原理。如果在“工程材料學”課程講授之初讓學生重新回到機庫,從材料發展的角度再次審視航空航天的進步,結合材料學的概念研究飛行器的組成及工作原理,會使得學生對該課程有比較全面的認識。在相關專業的后續課程中,有好多課程與“工程材料學”密切相關,如“飛行器總體設計”、“發動機原理”、“先進制造技術”等,如果在“工程材料學”中對有關知識點作簡單介紹,可以使學生更好地綜合分析相關概念,加深理解。在主機類專業培養方案中,“工程訓練”是集中式的工程能力培養環節,其教學內容與“工程材料學”密切相關?!肮こ逃柧殹苯虒W內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。在以前的教學工作中,材料是加工對象,對材料的性能等的介紹很簡單,學生的認識較淺。如果在“工程訓練”教學過程中,針對不同的加工工藝和方法對材料作較深入的介紹,從應用的角度分析不同材料加工工藝和方法的適應性,可以促進學生把材料理論知識的學習和工程實際聯系起來。通過讓學生分析研究實際材料在加工過程中的表現來認識材料的性能,通過感性認識來體會材料變化的規律,把深奧的材料科學理論知識和生動形象的加工過程結合起來。這樣不僅強化了工程訓練效果,還能讓學生把材料的知識學活,留下更深刻的影響,更好地發揮學生的潛力。
航空航天主機類專業的課程設計是重要的綜合學習環節。課程設計任務一般是完成一項涉及本專業一門或多門主要課程內容的綜合性、應用性的設計工作,通過一系列設計圖紙、技術方案等文件體現工作成果。很多主機類專業的課程設計涉及材料的選用、處理等方面的問題。按照教學計劃,“工程材料學”先行開設。因此,在相關課程設計中,有目的地提出材料問題,引導學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,可以更好地調動學生自主探究材料科學的積極性,幫助學生把材料知識轉化為初步的工作能力,克服課程知識的碎片化傾向。
四、結語
航空航天是現代科學技術的集大成者,該領域發展很大程度上取決于材料科學技術的進步。材料學是航空航天工程技術人員知識結構的重要組成部分?!肮こ滩牧蠈W”要按照現代大工程觀的要求組織教學,才能實現教學目標,提高培養質量。航空航天領域和材料科學技術發展,極大地豐富了“工程材料學”的教學內容。要根據學科領域的發展需要選擇教學內容,按照理論實踐結合、突出工程應用的要求構建知識體系。在教學工作中,應根據不同專業的培養要求,深入研究材料學的基本要求和各專業的發展方向,形成“公共知識+方向知識”的“工程材料學”課程結構,提高教學效率。統籌考慮專業教學與其他課程的聯系,以及課程設計、工程訓練、畢業設計等教學環節,以“工程材料學”課程為中心,注重課程的縱向推進和知識的橫向聯系,不斷加深對材料學的理解和掌握,培養多角度研究分析、跨專業交流合作、多學科解決問題的能力。
參考文獻:
[1]朱張校,姚可夫.工程材料[M].北京:清華大學出版社,2011.
[2]周風云.工程材料及應用[M].武漢:華中科技大學出版社,2002.
[3]王少剛,鄭勇,汪濤.工程材料與成形技術基礎[M].國防科技出版社,2016.
[4]閆康平.工程材料[M].化學工業出版社,2008.
[5]于永泗,齊民.機械工程材料[M].大連理工大學出版社,2010.
Discussion on Reform of "Engineering Materials" Course Teaching for Aeronautic Majors
WANG Tao,ZHOU Ke-yin
(College of Material Science and Technology,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing,Jiangsu 210016,China)
航天工程技術范文5
1基于工程教育專業認證標準下課程體系改革發展概況
工程教育認證標準一般由八個指標構成,分別是學生、專業教育目標、學生成果、持續改進、課程體系、師資力量、教學設施、學校支持等。其中工程教育專業認證中的課程設置,為了能支持畢業要求的達成,課程體系設計有企業或行業專家參與。我國各高校在啟動工程教育專業認證工作過程中,發現課程體系設置是否科學、合理、會規直接影響到畢業生的工程實踐能力與創新能力,進而影響專業培養目標、畢業要求的可達性。因此各高校針對工程教育專業認證標準和要求,提出了各個專業課程體系改革的思路、做法和經驗。西北工業大學的張清江等通過調研我國工程教育與專業認證發展歷程,對我國航空航天專業與其他已獲得資格專業進行對比分析。并結合國際航空航天質量體系認證中的要求,從航空航天工程教育專業認證的必要性、專業特點、航空航天工程教育現狀等角度出發進行研究。結合現代中國工程教育存在的普遍問題,提出針對航空航天類專業認證的新方式、新方法,并對航空航天工程教育專業認證需要注意的特性進行討論。遼寧石油化工大學馬會強等依據工程教育專業認證標準,以遼寧石油化工大學環境工程專業為例,通過明確培養目標,解析培養要求,從課程設置、實踐環節、畢業設計等方面進行了課程體系改革探索。廣東石油化工學院任紅衛等分析了我國工程教育的現狀,并探討了在工程教育專業背景下電氣專業的教學改革方法,從而提高學生的工程實踐能力。浙江工業大學姜理英等人基于對工程教育專業論證的國際比較,結合環境工程教育專業認證的必要性,從培養計劃的調整、課程體系的優化、實踐教學的強化和師資隊伍的提升四個方面,綜合系統地提出了對環境工程專業教學內容進行全面優化和提升的路徑。張秋根等人根據環境工程專業規范和認證標準要求,以南昌航空大學環境工程專業為例,對其核心課程體系設置和教學內容兩方面進行了優化與規范的探討。為了重視國際認證的引領作用,加強專業辦學品牌建設,突出南京航空航天大學能動專業的航空航天辦學特色,緊跟國內能動專業人才需要,提升其人才培養質量與專業競爭力,從而拓寬自身生存發展空間,因此需要開展基于工程教育專業認證的能動專業課程體系改革。
2基于工程教育專業認證標準下南航能動專業課程體系優化
通過對國內外本科院校工程教育專業認證的分析與研究,利用對中國近幾年的專業認證與評估成果的調查與研究,對其進行梳理,依據工程教育專業認證中課程設置要求,依據南京航空航天大學能源與動力學院能動專業建設相關內容與特色,以培養具有航空航天特色的工程教育專業人才為目標,對南京航空航天大學能動專業課程體系進行優化。以培養要求為基準,著手對課程體系進行優化,并對本科培養大綱進行相應的修訂,從而實現培養目標。確定能源與動力專業學生在校期間應修總學分數不能少于180學分。
2.1數學與自然科學類課程能源與動力專業數學與自然科學類課程是指該專業學生必須掌握的基礎課程,主要包括高等數學(11學分)、大學物理(6.5學分)、大學英語模塊(10學分)、C++語言程序設計(3學分)等方面共六門課程,總共30.5個學分。因此能源與動力專業數學與自然科學類課程占總學分的比例約為17%,達到了工程教育專業認證標準中至少占總學分的15%的要求。
2.2工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程工程基礎類課程和專業基礎類課程主要體現數學和自然科學在該專業應用能力培養,而專業類課程主要體現系統設計和實現能力的培養。其中工程基礎類課程主要包括電子電工技術(5學分)、理論力學(3學分)、材料力學(3學分)、工程圖學(4.5學分)以及機械設計基礎(3學分)等課程,總共為18.5個學分;專業基礎類課程主要包括工程流體力學(3學分)、工程熱力學(3學分)、傳熱學(3學分)和化學反應動力學基礎(2學分)等課程,總共為11個學分。因此工程基礎類課程和專業基礎類課程必須要修滿至少29.5個學分。對于專業類課程,由于能源與動力專業具體有兩個培養方向:方向一為熱能動力方向,主要陪養就業方向為航空發動機、地面燃氣輪機等相關單位;方向二為能源利用方向,主要培養的就業方向為電廠、新能源以及制冷等相關單位。因此其專業類課程既有相同的專業課程,也有自身特色的課程。其中燃燒原理(2.5學分)、燃氣輪機原理與構造(3學分)、熱能綜合利用(2學分)、熱交換器原理與設計(2.5學分)以及熱工測量原理與方法(2學分)等,總共12個學分,這些課程為能源與動力專業兩個培養方向都必須學習的專業類課程。另外每個培養方向又有其特定的專業類課程必須選修,其中熱能動力方向專業類課程包括葉輪機原理(2.5學分)、燃氣輪機控制原理及應用(2學分)、燃燒技術與分析(2學分)、內燃機原理與構造(2學分)、工程傳質與應用(2學分)等共9門課程;能源利用方向專業類課程包括泵與風機(2學分)、供熱工程(2學分)、鍋爐原理(2學分)、制冷原理與技術(2學分)、可再生能源利用技術(2學分)以及熱力發電技術概論(2學分)等共10門課程。無論學生學習哪個方向,共同學習的專業類課程與特定選修的專業課程之和必須要修滿至少28個學分。因此,工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程必須要修滿的學分數為:29.5+28=57.5學分,因此該類課程學分占總學分的比例約為32%,達到了工程教育專業認證標準中至少占總學分的30%的要求。
2.3工程實踐與畢業設計能源與動力專業設計完善的實踐教學體系,主要包括以下幾個方面:(1)軍事訓練,培養學生的吃苦耐力與過硬的身體素質;(2)各種課程的課程設計,如:機械設計基礎課程設計、電工與電子技術課程設計、C++語言課程設計等,主要培養學生對各門基礎課、專業基礎課的實際應用能力;(3)工程訓練,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,鍛煉學生的動手能力;(4)下廠實習,大三暑假期間,在指導老師帶領下去中航工業集團下屬的企業或電廠進行為期一個月的下廠實習,鍛煉學生把理論知識應用于工程實際中的能力;(5)畢業設計,指導老師開設的畢業設計題目一般都來源于實際工程問題,學生在老師的指導下,在大四下半年開展為期半年的本科畢業實際,培養學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。能源與動力專業要求學生在實踐能力與畢業設計方面修讀的總學分不低于42.5,占總學分的23.6%,達到了工程教育專業認證標準中至少占總學分的20%的要求。
2.4人文社會科學類通識教育課程能源與動力專業在人文社會科學類通適教育課程方面主要包括以下幾個模塊:(1)通適基礎教育平臺,主要包括形式政策教育、思想道德修養與法律基礎、安全教育、大學生心理健康教育等課程,共19.5個學分;(2)國防軍事模塊,包括航空航天概論、軍事高技術概論等,至少修滿1.5個學分;(3)文化素質模塊,主要包括文化歷史、藝術鑒賞、科技基礎、哲學社會等課程,至少要修滿6個學分;(4)創新創業類模塊,主要包括大學生職業生涯發展與規劃、創業基礎以及經濟管理等課程,共5.5個學分。人文社會科學類通識教育課程總共需修滿32.5個學分,占總學分的18%,達到了工程教育專業認證標準中至少占總學分的15%的要求,使學生在從事工程設計時能夠考慮經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素。
2.5航空航天特色類課程的設置為了突出南京航空航天大學能源與動力專業的航空航天特色,在開設的課程中,如國防軍事模塊、專業類課程以及工程實踐與畢業設計中,課程教學內容包含濃郁的航空航天特色,由于指導老師所從事的科研項目都是來自于國防工業集團,具有豐富的研究經驗,因此在專業基礎課和專業課的講課過程中,所列舉的實例都是以航空航天為背景的工程問題,特別是畢業設計和下廠實習,因此在能源與動力專業課程優化過程中,充分突出了南京航空航天大學的航空航天特色。
2.6注重科技創新能力培養學生創新素質的培養直觀重要的是培養學生的創新意識,因此積極創造條件讓學生能夠在大學期間積極的參與科技創新活動。主要包括:(1)鼓勵學生積極參加各種科技類競賽,如:流體力學大賽、節能減排大賽、開設卓越班等,并且科技競賽獲得獎勵的同學在保研方面給予政策上的傾斜;(2)安排學生參與教師的科學研究工作,讓學生在參與科研過程中更好的掌握好該專業的理論知識,加強學生的動手能力,拓展學生的科研視野。
2.7學習進程大學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。學習進程主要分成了三部分:一是基礎課程,包括高等數學、大學物理、計算機等;二是學科基礎,包括結構和流體力學、熱學和電學方面的課程;三是專業課程,主要包括了熱能動力和能源綜合利用兩個方向的相關課程。整個課程體系分為三條線:第一是流體和熱學相關的課程,如流體力學、工程熱力學、傳熱學、燃燒學等;第二是結構力學方面,包括理論力學、材料力學等;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教學計劃表。
3結論
航天工程技術范文6
陜西將迎來新一輪發展機遇。航天科技,是世界矚目的前沿科技。神舟飛船的升空,嫦娥衛星的奔月,航天員的太空漫步,極大地提升了我國的國際地位和綜合實力,也揭開了航天技術的神秘面紗。
在欣喜之余,我們高興地看到,航天科技正改變著我們的生活,許多尖端技術已深入到民用領域,直接服務于國家的經濟建設??偛课挥谖靼驳闹袊教炜萍技瘓F公司第六研究院,就是立足西部,打造航天產業高地的典范。
航天科技走向國民經濟建設主戰場
中國航天科技集團公司第六研究院(以下簡稱航天六院)是我國液體火箭發動機的研制中心和航天液體動力專業研究院,被譽為“中國航天動力之鄉”和航天液體動力“國家隊”。研究院在確保完成國家重點航天科研生產任務的同時,發揮航天高技術優勢,走向國民經濟建設的主戰場,在振興我國裝備制造業中大展身手。
航天六院下屬10個研究所、生產廠,控股上市公司陜西航天動力高科技股份有限公司,形成了完整的液體火箭發動機研究、設計、生產、試驗專業分工、密切協作的科研生產體系。擁有液體火箭發動機試車臺、泵性能試驗室、液體動力技術基礎理論研究室、全箭動力系統試驗臺、液體推進劑研究中心、國家泵工程技術中心、低溫技術研究中心、密封件研制中心等國家科研基礎設施,形成了以設計及基礎理論研究應用、制造及工藝技術、試驗及測控技術為代表的軍民共用平臺。
航天六院堅持“軍民結合,寓軍于民,協調發展”的方針,以液體火箭發動機的流體技術、燃燒技術、特種泵技術、特種密封技術等特色技術為依托,開發并形成了特種泵閥、熱能石化裝備、化工生物裝備、液體傳動、流體計量、印刷包裝設備、環境工程、特種化工、氫能源等主導產品,填補了國內空白,服務于國家關鍵技術裝備國產化示范工程,廣泛應用于能源、交通、化工、消防、環保、工程機械等領域。
航天六院的技術和產品在國內屬領先地位,產品不僅實現了系列化和專業化,而且走上了從設計、制造到系統集成的工程化良性發展之路。特別是他們研制的容積為u01123及110m3以上的立式結晶技術,國內目前尚“無人能及”,近兩年隨著110m3、178m3、220m3至360m3結晶機的研制成功并交付使用,一次次震驚了國內生物化工界,也確立了他們在本行業的領先地位。產品獲得9項國家專利,并獲得陜西省國防科技一等獎和科技成果獎。這種技術研發成功,直接推動了我國糧食加工行業的科技進步。航天六院的民用產品開發研制,’在促進科技進步和裝備制造業升級換代的同時,也取得了良好的經濟效益和社會效益。
堅持創新推動航天技術成果轉化
航天六院始終堅持科技創新,加速航天科技成果的轉化與應用,在國民經濟建設中發揮著高技術領先作用。他們按照“核心企業帶動,重點項目引導,關鍵技術支撐,全院整體推進”的發展思路,將航天技術向民用產業轉化,形成了圍繞液體技術、熱能燃燒技術、光機電一體化技術為主的高新技術產品集群。
通過幾年的努力,他們的航天技術應用產業,已初步形成“以航天技術為支撐,以重點項目為基礎,以上市公司為龍頭,以裝備制造業為引導,流體技術和特種技術產品互為補充、互動發展”的產業布局。航天六院發揮燃燒與傳熱、流體與氣動力學、材料與先進制造、低溫與真空特種密封技術特色和優勢,通過技術轉化和延伸,形成了以石油化工、能源交通等高新技術裝備為市場牽引的產品體系。重點培養和發展了流體機械、熱能工程、光電一體化三大核心產業板塊。
航天六院生產的“華宇”消防泵,在借鑒國內外高低壓消防泵優點的基礎上,重點利用液體火箭發動機的渦輪泵技術,解決了在高轉速下常規消防泵難以解決的氣蝕和密封問題。最大特點是變流穩壓,即泵從零到所需最大流量范圍變化時,其揚程變化在5%以內,且小流量或零流量時不超壓,確保消防工作的正常進行,大大提高了消防效率和消防人員的安全可靠性。泵上所用驅動電機為普通電機,不需變速,這是我國消防技術的重大突破。他們研制的系列消防泵在國內屬首創,其性能在國內居領先水平,填補了國內空白。同時獲得實用新型專利,成為新一代消防車的理想產品,被評為國家級重點新產品和國家級火炬計劃項目。
2008年北京奧運會舉行,其主要場館“鳥巢”、“水立方”、老山自行車館等場地的726臺套消防泵,就是航天六院生產的。就連豐臺壘球場等安裝的智能Ic燃氣表,也出自航天六院之手。高科技、人性化、潔凈方便舒適的奧運環保生態廁所,仍是航天六院研制的。此外,這些產品還應用于北京國際機場新航站樓、中央電視臺新址等重點工程項目。
奮力拼搏在市場競爭中搶占先機
石油是工業的血脈,過去我國石油的運輸主要靠公路、鐵路、航運等方式進行。利用管線運輸,可以降低運輸成本,實現安全性高、環保作用大、自動化程度高。尤其是長距離管道天然氣運輸,更是解決了易燃易爆的難題,具有良好的經濟效果和社會效益。
過去我國石油運輸管線的泵閥主要靠國外進口,而今大規模的石油運輸,西氣東輸,航天六院的核心技術正是適應了這一需求。他們利用自己試驗、仿真、計算等獨特條件,快速攻克技術難題,開發研制出了輸油泵機組。一舉打敗了由美國、德國、瑞士長期壟斷的產品,實現了與中國石化集團的良好合作。航天六院生產這種長輸管線輸油泵,是工業循環系統中的關鍵產品,其性能具有自和自動冷卻的特點,且不易堵塞。循環效率也從70%提高到80%,節能25%~30%,使用壽命從過去的8年延長到20年左右。