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第二届航空航天类专业文化节讲座回顾③||飞行器制造工程专场

时间:2021-05-08来源:长空学院点击:529


2021425日晚1830,机电学院院长傅玉灿、航空宇航制造工程系系主任戴宁与400余名长空学子相约将军路校区一号楼四楼报告厅,开展“第二届航空航天类专业文化节——飞行器制造工程”专业宣讲活动。


飞行器制造工程


傅玉灿院长


 傅院长的报告首先就“manufacture”的英文内涵、近现代制造业历史演进和当前中国制造的国际局势及内外部环境展开,指出发展高端装备制造,特别是航空航天装备制造,是我国成为制造强国战略的必然选择,意义重大;随后以余承业、张幼桢、程宝蕖、云铎等我校机电学院奠基人的先进事迹为牵引,展现机电学院的历史底蕴;从学院的专业构成、人才培养以及科学研究三个方面,全方位展示机电学院的雄厚实力。




戴宁教授





戴老师从同学们最关注的“如何理解飞行器制造”、“飞行器制造工程的实力有多强”、“你会受到怎样的培养”、“升学就业前景如何”四个问题入手,全面介绍了飞制专业的基本情况。戴老师首先介绍了飞行器的内涵与飞行器制造工程包含的主要环节,随后引出了飞制专业的专业定位——作为国家工业的“皇冠”,飞行器制造集多学科交叉的高、精、尖技术于一身,代表一个国家制造业的最高水平。我校飞制专业于1952年由飞机制造领域的奠基人之一程宝蕖先生创立,是南航建校以来就创办的主机专业之一,是国家首批一流本科专业、国防重点专业,拥有深厚的底蕴和一流的师资力量。除此以外,虚实结合的教学新模式、拥有多个示范基地和综合实验室的优秀教学实践条件等也是飞制专业的特色优势。一流的专业必定产出一流的成果。飞制专业培养的优秀人才及专业教师的科研成果已经用于大型客机C919ARJ21、高教机、多型号先进战机、多型号导弹、长征火箭、天宫飞船等核心部件的制造与装配,为民用航空和国防各类型号工程发展做出了巨大的贡献。





 我校飞制专业采用“2+2”的创新培养模式,同时强调“厚基础、宽口径、重交叉、强实践”的人才培养方针,开设有航空航天类实践课程、总师现场课等优秀实践课程。此外,飞制专业还设有丰富的学生科创活动,建立了递进式多层次的科创体系,让每个学生都有机会参与科创活动。近3年来,机电学院飞制专业学生获中国“互联网+”大学生创新创业大赛金奖4项、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等各类奖项共50余项。此外,戴老师还着重介绍了一批优秀的本科毕设作品。在经历了系统的专业学习后,学生能够联系实际,更精确、更人性化、更创新地对现存不足进行改良。






 关于升学就业问题,有意向进一步深造的飞制专业本科毕业生可以选择攻读航空宇航科学与技术或机械工程学科的硕、博士学位,并拥有优先升入与英国顶级航空名校—克兰菲尔德大学联合培养研究生的教育部中英双学位航空工程硕士班的机会。此外,飞制专业拥有较高的就业率,就业前景良好。毕业生可在航空航天、机械、汽车、轨道交通、电子、通讯、计算机等行业的研究院(所)及大中型企业从事设计、制造、研发与管理工作,据统计,每年都会有近半数的飞制专业毕业生进入国防科工企业。


问答部分




Q1:飞行器制造工程主要包含零件制造、部件装配、总装联调、运行维护四个方面,请问哪一个方面技术要求更高一些呢?

A:首先同学们需要认识到,目前的装配和加工过程是高度融合、密不可分的,这是前提。回到问题本身,这可以从不同方面来进行理解。从零件级的角度看,体现了制造对象的差异。针对一个零件级的对象可以采用不同的制造手段来满足精度及功能性需求,这对技术的要求比较高。换个角度,在总装的过程中,面对大型部件,为保证整机的装配精度,可能会用到一些机器人技术来代替人工,包括使用自动化手段辅助加快装配流程。因此,这四个环节主要体现的还是不同技术组成部分的差异性,而从技术的难度及创新性层面看差距不大,又好比我们的数字孪生技术,在零部件制造和总装配过程中均有被使用。


Q2:近期了解到很多国家目前都在进行高超声速飞行器的研究,其中美国的X-37飞行器被称为空天一体战斗机。请问航空和航天两个领域内的飞行器材料以及制造技术是否存在区别?目前我们国家在空天一体这方面的研究面临哪些困难?

A:关于第一个问题,航空器和航天器是存在显著差异的。航天器需要脱离地球,其飞行速度是远超民用客机与载人战机的,因此其制造材料的一个要求便是拥有良好的耐烧蚀能力。目前我们使用的这种材料与陶瓷相关,脆性较强,加工成型难度大,是一个较大的挑战。但随着新型制造方式如增材制造技术的不断成熟,我们在相关方面的研究制造会取得更大的突破。

关于第二个问题,除了飞行器本体之外,其动力装备也是非常重要的,它所需的是一种变循环发动机,集成了涡喷、涡扇和冲压模式。随着飞行器所处环境条件和状态的改变实现模式的切换。这种“变循环”对于空天飞行器非常重要。同时,其中还包含诸多材料和制造的问题。比如变循环时,什么材料能够承受2400k的高温?如何设计合理的冷却结构等等。


Q3:我国即将要建设长期在轨的大型空间站,甚至以后还要建立月球基地,请问飞制专业在这两方面的应用前景如何?

A:我国即将实施的空间站计划的确是与飞制专业联系紧密,主要体现在以下方面。第一,空间站在无重力环境下其结构的装配特性。目前所有在大气层内飞行的飞行器都会受到重力的影响,需要考虑在重力环境下保持形态。特别是飞行器,在保证变形能力的同时仍具备足够的刚性。而空间站作为零重力环境,我们现有的装配方案及工具等都需要根据环境进行设计上的调整。包括月球、火星等差异性环境对飞行器结构和空间站的影响都是巨大的。因此,面对此类特殊的地外空间站、探测器,需要有一些新的制造手段和方案来完成地外飞行器的制造。第二,空间站包括未来月球基地的建造,目前国家已经立项。这里就引申出“太空制造”的概念,其主要研究太空特殊环境下的材料成形机理、太空智能制造装备与地外资源就位利用技术,系统性解决太空制造材料与装备全链路等问题。我们进行月球勘探的目的,就是在衡量未来进行太空建造的可能性。除了以上列举的两点还有很多精彩的内容,大家可以自行了解甚至是发挥想象力大胆设想。