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产品化工程要求逐步构建型号与产品并重的科研生产体系,形成一套满足型号高强度研制交付需求的、适应未来产业化发展要求的组织、研制和经营新模式。转变传统的基于“任务驱动”的科研生产方式及科技队伍配置模式,适应型号研制任务加重和客户需求转变。
一、产品化工程对于型号研制科技队伍建设的要求
根据产品化工程要求,采取以专业产品选用和系统集成创新为核心,以型号研制项目管理为主体的模式。建立与型号研制并行的专业化的产品开发队伍,系统规划队伍发展通道和配套机制建设,加强项目管理,提升资源调配能力。
二、基于研发产出活动的专业化队伍配置思路
1、明晰型号线和技术资源线的配置关系,实现产品开发与型号项目队伍分离。突出型号线的产出,突出技术资源线的专业。型号线对产出和质量负责,而技术资源线对技术积累和人员培养负责。型号研制按项目方式运作,实行人员配的矩阵管理。对于基础成熟公共平台的型号,采用“弱矩阵”项目管理模式,将从事技术和产品开发的资源线科技人员从型号项目队伍分离出来。对于新研的、技术复杂的型号,可采用“强矩阵”项目管理模式,配置完整的型号项目队伍,并按型号研制阶段动态调整人员配置。
2、区别管理技术开发和产品开发,实现技术预研与产品开发队伍相对分离。技术开发主要包括基础研究、应用开发以及部分无产品平台的定制项目的技术开发,强调组织自主研究并掌握业界的成熟技术,构建技术平台,发现新的技术增长点;建立技术标准和技术规划,形成核心技术以主动引导客户,并在技术上领先竞争对手,同步培养优秀的技术人员;以技术研究或承接技术攻关作为资金或利润来源;为核心产品提前提供成熟可靠的技术。
产品开发主要包括平台开发、内部共享模块及平台产品开发。产品开发强调立足于市场需求,要求准确、快速、低成本和高质量;以成熟技术和平台快速、低成本地满足客户的要求;在周期、成本和可靠性以及可生产性和可保障性上领先对手,在市场和财务指标上构建核心竞争力。
技术开发与产品开发的任务目标不同,技术开发着眼于技术和原理研究,而产品开发着眼于客户需求和产品质量。科技队伍建设鼓励加强技术预研和通用产品开发队伍配置,避免大部分科技人员在解决型号具体问题投入经历多,在技术自主创新方面将缺乏内在动力,从事通用产品、共用模块研制人员严重不足的问题。
3、提高验证测试工作专业化,实现验证测试队伍与型号项目队伍相对分离。组建专职队伍,转变设计人员研发、设计与测试全程参与的职责分配模式,从重复性、程序化的测试工作中抽离出来;组建面向产品的,而非面向型号的测试队伍,强化测试设备的通用化、测试方法规范化、测试功能集成化。加强测试队伍的专业化水平,保证对测试技术和方法研究工作的时间精力,转变开发设计人员更注重于产品本身设计,忽视测试系统设计的问题。
三、科技队伍职责定位和通道建设
1.科技队伍职责定位。新模式改变了型号系统、分系统与产品研制的接口和责任关系,从型号队伍中释放单机型号设计人员并集约配置,重新调整验证测试工作的活动分配,各支队伍主要职责如下。
型号项目队伍的主要职责是以型号产品为核心开展的工作内容,根据客户的需求,确定型号技术指标,完成跨产品或跨领域集成的总体方案设计,分解任务指标、参与技术方案评审、产品验收和交付。
产品开发队伍的主要职责是组织开展新产品开发、更新换代产品研发和引进产品的国产化,并进行成熟度培育,并负责管理产品的核心技术,组织制定产品技术方案;按不同产品层次将发明、创新、研究和开发取得的技术成果、试验品转化为质量可靠、可稳定重复的货架式产品;根据型号研制任务要求,从技术货架上选取成熟技术,准确、快速、低成本地形成产品,并承担产品型号规划、新产品开发、产品成熟度提升等相关工作,为无共享产品或模块的新项目定制产品,组织开展技术研究,提供技术支持。
技术预研队伍的主要职责是负责先进技术发展趋势研究探索、研究与攻关,负责新产品发展路径规划及其应用技术开发,以形成技术和产品储备;依托重大背景型号项目,从事关键技术攻关项目和课题研究,负责新产品、新技术研究工作。
验证测试队伍的主要职责是主要负责测试与验证的工具、样例和环境开发,承担型号设计与制造过程中的装配、测试、集成测试技术及故障诊断等工作,确保产品符合相关技术参数、发现潜在质量问题。
2.科技队伍通道建设。基于专业化的队伍配置模式,人才发展通道以产品研发为主线,通道共设为六级,产品开发队伍由产品总设计师、产品副总设计师、产品主任设计师、产品副主任设计师、主管设计师、设计师构成,并划定职位晋升发展和队伍间人员流动规则。产品开发队伍新入职设计人员,需要熟悉技术方案和产品性能,优先从事产品测试工作,期满后再承担产品开发设计岗位;产品副总设计师原则上要求具有型号主任设计师或主任工艺师任职经历。产品开发队伍也是型号项目队伍总体设计师和主任设计师的主要人才输入来源,型号主任设计师和型号指挥原则上要求具有产品副主任设计师任职经历。
四、推进科技队伍分类配置实践的核心任务
1.强化任职资格管理,构建基于专业的发展通道。以任职资格体系建设为基础,系统地构建技术队伍发展通道。强调以专业为主线,以加强专业或产品领域人才的培养、储备和选拔为导向。通过明确各职层的关键活动、任职条件,对科技人员进行等级认证和分级聘任,体现研制工作的层次性。明确个人发展的职位经历要求,形成跨队伍的流动规则,强化系统级工程师的培养,为队伍配置奠定基础。
2.基于产品工程流程重组,推动组织结构与人员配置模式转变。结合产品工程的管理模式和业务流程优化,以人力资源使用效率和效益最大化为目标。稳步推进型号项目队伍与产品队伍分离,梳理并明晰型号研制中的产品技术方案决策、协调和状态控制的责任,新技术、新产品在项目中应用的审定责任,产品平台建设责任等。以薪酬导向为手段,逐步建立起导向技术开发和产品开发价值贡献的薪酬激励机制,鼓励具有高技术水平的型号设计人员更多地从事技术开发和产品开发,提高自主创新能力的人力资本投入。
3.明确责任,完善评价与考核体系导向作用。根据型号项目管理责任,明确项目管理在总体和分系统集成研制、产品选用的职责与权力范围。强化项目经济责任,增强人力资源使用责任意识。引导型号项目关注重点的转移,将从目前的事无巨细转变为重点关注型号系统平台建设。根据产品供应单位的责任调整,进一步明确产品交付责任、产品质量责任、产品保障责任。建立对产品供应单位各技术资源部门的体系建设与人才培养的考核机制,强化技术资源部门关注平台建设和知识积累,提升技术和产品成熟度;关注提高专职从事技术开发人员比例,提升科技人员任职资格水平。
(作者单位:中国运载火箭技术研究院)
参考文献
[DOI]1013939/jcnkizgsc201623163
1工程概况
河北省清东陵高速公路四标段起点里程K21+500,终点里程K28+707203,全长7207千米。采用双向四车道高速公路标准建设,路基宽度245米,设计速度80千米/小时。设计路基挖方474517万方,填方1323106万方。
本试验段位于遵化市大玉线与清东陵高速交叉口东侧山坡上,本次试验段里程:K25+890~K25+990;选取K25+900(半填半挖路堤)、K25+930(半填半挖路堤)、K25+980(路桥过渡段)三个试验断面。
本试验段为半填半挖路基,为提高路基整体强度、减小填方区与挖方区的不均匀沉降,在铺土碾压至下路床顶面时,对路堤全幅进行强夯处理,并铺设双层双向土工格栅,控制填方路基与挖方路基的不均匀沉降。
2强夯施工工艺
强夯施工可按下列步骤施工:①清理并平整施工场地;②标出第一遍夯点位置,并测量场地高程;③起重机就位,使夯锤对准夯点位置;④测量夯前锤顶高程;⑤将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平;⑥按设计规定的夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击;重复步骤③~⑥,完成第一遍全部夯点的夯击;⑦用推土机将夯坑填平或推平,并测量场地高程,计算本次场地夯沉量;⑧在规定的时间间隔后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
满夯施工可按下列步骤进行:①平整场地;②测量场地高程,放出一遍满夯基准线;③起重机就位,将夯锤置于基准线端;④按照夯印搭接1/4锤径的原则逐点夯击,完成规定的夯击数;⑤逐排夯击,完成一遍满夯,用方格网测量场地高程;⑥场地整平;⑦测量场地高程,放出二遍满夯基准线;⑧重复③~④的步骤完成第二遍满夯;⑨平整场地(若设计满夯为一遍时,步骤⑦~⑨略去);⑩测量场地高程。
3强夯数据分析
夯击次数与累计沉降量、对应沉降量关系曲线见图1和图2。
通过对现场强夯试验的数据分析,得出结论:累积夯沉量随夯击次数增加而增加,每击夯沉量随夯击次数增加而减小。由图1、图2可看出,单点夯击6~7次后,夯沉量趋于稳定,且小于2cm,如果以8次夯击后的夯沉量作为总夯沉量,夯击次数为6~7次时,夯坑累计夯沉量已达总夯沉量的95%左右,因此,6~7次可作为最佳单点夯击数。
4夯后K30试验数据分析
强夯作业后进行K30试验,对强夯作业质量进行检验。在K25+900、K25+930、K25+980三个断面进行试验,K30试验σ与s曲线及线性趋势线如图3所示。
图3K30试验σ与S曲线及线性趋势线对K30试验数据进行分析,强夯作业后,K25+900、930、980三个断面的地基系数K30的值分别为234、241、243MPa/m,远大于设计要求的150MPa/m,说明本次强夯作业对路基承载力提高效果显著。
5结论
通过现场实验数据可以看出,强夯后山区高速公路填挖交界处的地基承载力得到大幅提高,这对半填半挖路基造成的不均匀沉降有很好的控制,建议以后遇到类似工程问题时,先采用强夯法进行路基处理,使承载力得到补偿,同时结合上面铺设的土工加筋材料,使填挖两处的路基形成整体。
参考文献:
武平在专访中表示,今年中国载人航天计划除了要发射“天宫二号空间实验室”外,还将发射神舟十一号载人飞船,并完成交会对接。此外,一型新火箭和一个新航天发射基地,也将首次参与载人航天工程。在第三季度完成“天宫二号”发射后,我国还将计划发射一艘新的神舟飞船,将两名航天员送上太空。“第四季度发射神舟十一号载人飞船,承载两名航天员与天宫二号进行对接,开展多项空间科学实验与空间应用,并验证人在太空长期的驻留的关键技术,在此之前还将在海南文昌发射场,进行七号运载火箭的首次飞行实验。”武平还透露,在今年的计划中,我国将尝试首次突破在轨驻留30天,由两名男航天员完成任务。
一、美国的航天工业
美国的航天工业经过数十年的发展已形成了庞大的科研生产体系,从事航天工业的员工人数近百万人,其中科研和工程技术人员约占到总数的近80%。美国从事与航天有关的研究与咨询活动的研究机构及学会等约有200多家。按照航天产品和导弹的总体、动力系统和电子设备三大部分的主要承包商统计,约有370多家公司;如果将有关设备、仪器仪表、地面设备、电子元器件及原材料企业也计算在内,则为航天产品配套的公司有1000多家。美国大型航天和导弹公司大多从事航空航天业务,同时经营多种业务,有雄厚的技术开发设计能力。
美国将空间开发与利用作为综合国力新的增长点,确立了发展空间能力为基本国策,不断加强国家对航天工业的协调,实施商业化空间政策,对民用和军用航天计划在技术开发、发射和服务支持方面进行最大限度的协作,并广泛参与世界范围的竞争。美国已形成了一套比较完善的航天与导弹工业管理体制。总统与国会为决策层,总统负责航天和导弹工业发展的战略决策和方针政策,国会进行航天和工业管理的立法,监督政府有关部门的航天和导弹工业管理工作,并通过预算拨款和政策对航天和导弹工业进行宏观调控。国防部与国家航空航天局(NASA)为计划层,国防部是军用航天和导弹的主管部门,NASA是美国民用航天活动的政府主要管理部门,并承担部分军用航空航天计划,NASA还与其它政府部门负责商业航天规划的实施。承包商(工业界)、科研部门、大学等为实施层。
美国在航天工业上的投资远远超出其它国家,2001年达到288亿美元,约占世界所有国家航天预算总和的75%。
到目前为止,美国不仅形成了庞大的航天和导弹研发、生产和管理体系,而且不论是航天运载工具和航天器、还是各类导弹,均形成种类齐全、型号繁多的体系。美国具有世界上最强大的航天运载能力,拥有重型、大、中、小型等多种系列运载火箭,目前只有美国的航天飞机是世界上唯一投入使用的可重复使用的运载器,在研的及预研的可重复使用的运载器数量最多时达到十几种;美国载人航天和空间探测技术发展成熟,目前领导和管理着庞大而复杂的国际空间站工程,数十个空间探测器探测了月球、行星和星际,各类在轨的卫星门类齐全。自人类发射第一颗人造地球卫星以来,各国发射了5000余颗卫星,其中美国占了将近一半。
美国的航天和导弹技术始终处于世界领先地位,这与其长期保持雄厚的航天工业基础和持续的创新能力分不开。航天与导弹技术属于综合技术和系统工程技术,需要以各专业技术为基础。美国十分重视国防技术基础的发展,国防部制订的15项国防关键技术,其中12项都用于航天和导弹的研发。而这些关键技术的绝大多数在世界居领先地位。
二、俄罗斯航天工业
俄罗斯继承了苏联大部分航天与导弹工业的科研设计机构和工业企业,保留了规模巨大航天与导弹工业的基础,以及雄厚的科研、生产、试验和应用能力。独立后,俄联邦政府给航天与导弹工业的财政拨款锐减,许多已列入航天与导弹计划的研制和生产项目被取消或推迟,航天与导弹工业受到巨大的影响。但由于苏联航天与导弹工业的庞大规模和坚实的基础,使俄罗斯至今仍然保持着一个实力仅次于美国、许多领域可以与美国并驾齐驱的航天与导弹工业强国的地位。
俄罗斯非常重视航天工业的发展,在经费有限,航天与导弹发展规模缩小的情况下,突出保证国家航天与导弹重点项目的实施和发展,继续保持重点航天与导弹技术在世界的领先地位。俄罗斯将核威摄力量做为国家安全的基石,保持和发展包括新型战略导弹在内的战略核力量,确保独立研制、生产先进战略导弹系统的能力。鼓励航天与战术导弹产品的出口,积极开展国际航天合作。
目前,俄罗斯航空航天局直接管理着从事航天与导弹系统及相关部件研制的研究设计机构和生产企业一百多家,另有航空航天局内外的45家企业通过合作参与航天器与导弹的研制生产,还有一些俄罗斯与国外合资的航天企业。从事航天与导弹研制与生产的雇员近30万。从独立后的1992年至2000年底,俄罗斯共进行了316次航天发射,先后发射了454个各种轨道的航天器。近5年来,俄罗斯平均每年约进行20~30次航天发射,发射数量大约是苏联时期的1/3。俄罗斯的航天产品包括各种航天运载器、卫星和深空探测器、载人飞船与空间站,建立了完整的航天飞行控制与测量系统,开展了全面的航天应用与丰富空间科学研究活动,是美国之外全球航天产品最齐全、设施最配套的国家。俄罗斯已经形成种类齐全、产品配套的导弹武器系统。总体上说,在许多领域俄罗斯导弹武器系统在品种、技战术水平上都可与美国匹敌。
三、欧洲航天工业
法国是西欧第一航天大国,也是美国和俄罗斯之后的世界第三航天大国。它拥有强大的运载火箭与航天器制造能力和类型较齐全、规模较庞大的导弹研制生产能力。法国航天和导弹工业的规模在西欧居第一位,从业人数和销售额均高居西欧各国之首。法国能独立或为主研制各种大型运载火箭,通信、侦察和对地观测卫星,较大型航天器以及各种类型的导弹,共研制过或正在研制约5个系列的运载火箭、约15种型号的卫星、3种型号的航天器和约60种型号的导弹,具备总体设计、推进、制导、结构、防热等分系统设计与研制以及电池、火工品等零部件研制能力。法国研制生产的各种运载火箭、卫星 、航天器和导弹具有较高的技术和应用水平。其中,通信和遥感卫星性能接近世界先进水平,并带头打破了美国对国际商业通信卫星研制市场的垄断,成为“阿拉伯卫星”和“土耳其卫星”的主承包商;反舰导弹、防空导弹、空空导弹的性能基本接近或达到美国同类武器系统的水平。法国航天大型企业的基础雄厚、设备精良、技术先进,如在“阿里安”火箭总装车间拥有现代化的机器人、加工中心、CAD/CAM、数学仿真、模拟仿真等设备,其设计、研制、管理手段均非常先进。
英国航天和导弹工业的规模,在西方国家中处于前列。英国有比较配套的航天工业产业结构和产品结构,研发、生产能力与水平在西方国家中处于前列。英国航天工业的研发和生产注重选择重点发展方向,主要是在对地观测卫星、小卫星和卫星软件等领域的研发、生产中具有很强的实力;在通信卫星技术领域的研发中处于世界先进水平;能独立研发、生产卫星整星和探空火箭,但不能独立研发、生产运载火箭。英国虽然缺乏战略导弹生产能力,但在战术导弹领域,除了不具备独立研制生产巡航导弹的能力外,其它战术导弹不仅可以独立研发和生产,而且其水平位居世界先进行列,至今已经生产了30多种型号的战术导弹。英国的航天与导弹产品在国际市场上具有一定的竞争力,其中每年战术导弹的出口贸易额达10多亿英镑。
德国近年来在航天器系统设计、制造、管理和工程总承包方面积累了丰富的经验,掌握了许多领域的关键先进技术。在单、双组元液体推进系统,硅太阳电池及复合材料电池板,卫星姿控系统,行波管放大器,光学仪器,电火箭发动机技术等领域拥有世界一流技术。在大型运载火箭第二级液体芯级、液体捆绑助推器、上面级液体火箭发动机、姿控发动机和火箭结构件的研制上具有丰富的经验。德国具有应用卫星和科学实验卫星整星研制的能力,并拥有很高卫星制造水平,尤其在卫星太阳电池系统、姿控系统、光学仪器、卫星通信有效载荷、卫星单组元和双组元推力器及电推进系统领域拥有先进水平。德国近年来积极参与了欧洲阿里安4、阿里安5运载火箭的研制和生产,并自己研制了哥白尼德国邮政卫星。德国不生产战略导弹产品,研制的导弹产品主要有地空导弹、空地导弹、空空导弹、反舰导弹、反坦克导弹等。
主管单位:桂林航天工业高等专科学校
主办单位:桂林航天工业高等专科学校
出版周期:季刊
出版地址:广西壮族自治区桂林市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1009-1033
国内刊号:45-1257/V
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1996
期刊收录:
核心期刊:
期刊荣誉:
中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2015)30-0145-02
引言
航空航天代表了科技和工业发展的最前沿,是促进国家科技发展、满足经济建设、增强国防安全和加快社会进步的重要力量。加强航空航天类高校教育,培养一批具有高素质、创新能力的航空航天类专业人才是服务我国战略发展的必然需求。航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础,培养适应国际竞争的航空航天类本科人才,是我国航空航天科技发展的关键。当前,以美、俄为代表的航空航天大国都建设了自己特色的航空航天专业院系,开展了多年的教学实践,具有丰富的经验。论文旨在通过材料的梳理,了解国外航空航天专业人才培养模式,对国际一流大学航空航天类专业设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究,从中总结经验,为国内航空航天类专业教学教改提供参考。
一、国外著名航空航天院系
(一)美国著名航空航天院系
美国是世界上航空航天类研究最发达、人才培养最成功的国家,其人才培养主要依赖其国内的大学。比较有代表性的有麻省理工学院和斯坦福大学。
麻省理工学院航空航天类教学与科研由航空航天系负责,下设三个部门,分别是信息部、航空系统部、飞行器技术部。信息部分主要研究航天系统有关的信息获取、处理、传输技术,如卫星通信、高空侦察、空中通信、集成防御系统等,负责教授导航、制导、控制、通信、网络、实时软硬件系统等课程。航空系统部门主要研究航空航天高复杂性系统的设计、制造、操作方法,教授最优化方法、故障诊断、系统容错等课程,建有人机实验室、空间系统实验室、国际空运中心、操控台研究中心、复杂系统研究实验室等。飞行器技术部门负责计算方法、流体力学、推进技术、材料科学、结构技术等的研究和教学,建有宇航计算设计实验室、空气涡轮实验室、宇航微小结构协会、空间推进实验室、先进材料和结构技术实验室等。
斯坦福大学航空航天系隶属于工学院,承担航空专业的教学科研任务。该系的研究领域包括空气弹性变形及流体仿真、飞行器设计与控制、应用航空动力学、空气声学计算、流体动力学计算、动态系统计算、机器人控制、复杂材料与结构、湍流模拟、推进、高超声速流体、导航、控制系统辨识与优化、卫星工程、湍流与燃烧等。
(二)俄罗斯著名航空航天院系
俄罗斯也是航空航天强国,开设航空航天专业的主要学院有莫斯科国立航空学院、西伯利亚国立航空航天大学。莫斯科国立航空学院建于1930年,拥有12个学院,56个系,128个实验室,3个设计局,几个计算机中心,一个实验工厂,一套运动航空训练设施,一个莫斯科附近的飞机场,两个科研机构(应用力学和电气力学,低温研究)。该学院通常以数字编号代替学院名称,从一院到十二院分别为航空工程院、发动机院、控制系统院、信息与电力院、无线电电子学院、经济与管理院、航空航天院、机器人与智能系统院、应用数学和物理院、应用力学院、人文科学院、预科院。西伯利亚国立航空航天大学拥有空间研究及高技术学院和航天技术学院,设置了飞机制造系、航空发动机与能源装备系、飞行器管理系统系、航空导弹技术系、飞行器无线电技术系统系。
(三)欧洲著名航空航天院系
英国帝国理工学院在其工学院设置了航空系,主要负责飞机设计制造方面的研究与人才培养,包括航空动力学与航空结构学两个研究方向。航空动力学方向包含流体基础、航空飞行器设计、控制、生物医学、环境与工业关系等方面的研究。航空结构学方向包括计算力学、冲击与损伤、复合材料等方面的研究。
法国国家高等航天航空学院已经有90多年的历史,它位于欧洲航天业发展的中心地带,致力于培养顶尖的技术工程师,在研制协和式客机的工程师当中,有许多就是从法国高等航天航空学院毕业的。学院下设5个系和一个研究中心,分别是空气动力学、能源、推进系、结构与材料力学系、光电子与信号系、语言文化艺术系、航空宇航中心。
二、国外著名航空航天院系专业设置与课程体系
(一)学位与专业设置
国外著名航空航天院系多数是本科四年,研究生二年,英国有本科3年,研究生1年。俄罗斯不同,如莫斯科国立航空学院预科1年、本科4年、硕士2年、博士3年。在学位设置上,各个院校有所不同,归纳起来,主要有工学学士、航空航天工程学士、航空工学学士、航空航天工学学士、航空工程理科硕士、航空航天工程学士、航空与宇航工程学士、航空学理科硕士、航空与航天学理科硕士、机械与航天工程理科硕士。
(二)国外著名航空航天院系课程体系
麻省理工学院(MIT)航空与航天专业是美国同领域中最有名的专业,其人才培养理念和课程设置世界闻名。MIT航空与航天系设有两个本科专业方向:航空与航天科学工程专业和航空与航天信息科学工程专业,两个方向的课程设置都建立在航空航天基础(核心)课程上,下面分别以A和B代指这两个专业。课程主要包括全校统一要求课程和系课程构成。全校统一要求课程包括基础科学课程(6门)、人文、艺术、社会科学课程(8门)、科学与技术限选课程(2门)、实验课程(1门);系课程包括系核心必修课程、专业课程、试验与进展课程,其中系核心必修课程包括一体化工程I、II、III、IV,计算机和工程问题求解引论,自动控制原理、动力学、随机系统分析、微分方程;专业课程中专业A包括空气动力学、结构力学、推进系统引论、航天工程中的计算方法,专业B包括航天系统的评估与控制、数字系统实验室介绍、实时系统与软件、交互系统工程、人为因素工程、自主决策原理;试验与进展课程包括飞行器工程、空间系统工程、试验项目I、试验项目II、飞行器进展、空间系统进展I、空间系统进展II。
(三)学时学分要求
1.学分组成。课程学分组成考虑教学环节,如MIT飞行动力学课程,总学分12分,构成包括课堂3分、实验1分、预习和复习8分。另外还有无学分课程,课程必修但无学分,如普林斯顿没有学分制、强调上课门数,斯坦福大学基础课程要求5门航空航天基础课程,专业课程4选3。英国大学一般不设立学分制,所有学生都按部就班完成规定课程的学习。
2.学分要求。美国大部分学校有明确的毕业学分数要求。如MIT航空航天工程系根据培养计划设课程学分,又分成4类,分别是核心课(core)108、专业领域课(professio-
nal area)48、实验和综合应用(experiment and Capstone)30、非限制性选修课(unrestrictived elective)48,总学分大于234学分。但是在学分数量并不统一,差异很悬殊,如密歇根128学分、MIT大于234学分、宾州州立132学分。航空航天专业必修课比例很高,有的高达90%以上,如斯坦福、佐治亚理工、普渡。另外还有只要求课程而不要求学分的,如普林斯顿毕业要求共36门课。
3.学时要求。有些大学要求学时达到一定数量,如悉尼大学本科至少192学时,研究生核心课程和选修课程,至少144学时。斯坦福大学研究生基础课程设置门数要求,其他按学时要求,数学(6个学时)、技术选修(12学时)、人文社科类选修(45学时)。
三、国外著名航空航天院系专业培养特色
归纳起来,国外著名航空航天院系在专业培养上具有如下特色。一是国外著名大学航空航天专业设置宽、窄各有特色。美英等专业设置以宽口径、大类培养为主,基本不针对特定航空航天器划分专业,学生专业方向只是体现在个别课程的选择上。俄罗斯、乌克兰等的专业划分细而精,如莫斯科国立航空学院几乎整个大学的院系专业就代表了航空航天器的各个不同部分,专业面向具体而明确。二是国外著名大学航空航天专业课程体系具有少而精且多样化特色。美英等课程每学期课程数量相对较少,但课业工作量不少。学生毕业所需学时学分也不少。美英等航空航天专业的课程必修多、选修少,完全学分制的作用并不明显,反映了航空航天专业的特殊性。课程学习课内外并重,还有较多实践环节、交流讨论、项目设计等。课程的环节丰富多样(如剑桥)。教授授课。三是注重通识教育与专业教育的结合。在通识教育上,在课程设置中有重视科技写作、科研道德规范、表达与交流、团队协作、人文素质培养和工程师就业指导。在专业教育上,强化多样化实践环节、注重专题课程和生产实习。四是注重综合素质和个性化培养。例如南安普敦大学设置有工程管理与相关法律的必修与选修课程,让学生学习在工程实践中如何领导团队、进行项目管理与风险评估、做出决策以及熟悉与之相关的法律知识。还会从工业部门请来客座教师来协助授课,并安排有相应的实践环节。针对个性化培养需求,在课程设置上具有较大的选择基数。
四、总结
航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础,是航空航天类研究生人才的后备军。论文主要对国际一流大学航空航天类专业学位与专业设置、课程体系、学时学分要求点等方面进行了梳理,总结了人才培养特色,为国内航空航天类专业建设和教学教改提供参考。
参考文献:
[1]田正雨,李桦.麻省理工学院航空航天类本科生课程体系分析[J].高等教育研究学报,2010(1).
此次任务,成功实现了预定的任务目标:准确入轨、精准操控对接、稳定组合运行、安全健康返回。此次任务中,发射场系统实现了零窗口发射,二号F遥9火箭的入轨精度是所有载人飞行中最高的一次。更为值得一提的是,它的成功代表着,自中国载人航天工程启动以来,中国开创性地建设了具有中国特色的航天员选拔体系。这个体系包括了航天员的选拔训练一系列的标准、程序、方法,也包括教学、教材体系,教员培训与资格认证体系,训练设备体系以及管理体系。先后突破了航天员血液重新分布适应性的选拔训练、模拟失重水槽训练、交会对接训练等关键技术,研制了系列化的训练模拟器,以及大型的地面模拟训练设备。并注重运用心理学和数学方法研究建立了航天员心理素质评价技术、飞行乘组选拔综合评价的模型等。
众所周知,中国载人航天工程分为三步走。第一步发射无人飞船和载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;第二步是要突破载人飞船和空间飞行器(如轨道舱)的交会对接技术,并利用载人飞船技术改装、发射一个8吨级的空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;第三步是要建造载人空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。随着“神舟”飞船系列的成功发射,载人船天工程第一步任务已圆满完成。
为实施载人航天工程第二步任务而研制的天宫一号目标飞行器,目前已突破所有关键技术,正在按照计划进行总装和测试。它重达8吨,虽然重量接近于神舟号飞船,但却采用全新设计和许多新技术。其构造为两舱型,分别为前边的实验舱和后边的资源舱,使用寿命定为两年。可用于航天员驻留期间的在轨工作和生活。实验室的前端装有对接、对接测量和通信设备,最重要的作用就是进行航天器的交会对接实验。
我国将于2011年先后发射天宫一号和神舟八号飞船,让两者均运行在距离地面约400千米高的近地轨道上以实施首次空间飞行器无人交会对接试验。由于两个航天器在太空中都以每小时2.8万千米以上的高速运行,因此一旦在对接过程中稍有不慎,就可能发生相撞事故,所以航天器空间交会对接大都采用无人自动方式来进行。
天宫一号的主要任务是,在额定的两年在轨运行期间,除与神舟八号飞船实现空间交会对接外,还要与神舟九号、十号两艘飞船先后进行对接,依次完成与三艘飞船的联袂飞行。其中,神舟八号、九号两艘飞船已明确为不载人飞行,主要完成无人交会对接试验任务。神舟十号飞船可能载人飞行,航天员将入住天宫一号,并开展一些科学实验。
按照工程计划,2015年前,再陆续发射天宫二号、天宫三号两个空间实验室。神舟号飞船将进行载人飞行与之对接,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。天宫二号将主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术、航天医学等领域的应用和实验研究。天宫三号将主要完成再生生保关键技术试验、航天员中期在轨驻留、货运飞船在轨试验等任务,还将开展部分空间科学和航天医学试验。其与货运飞船的对接将首次检验后者的太空飞行技术性能。两个空间实验室的发射、运行和应用,将为实施载人航天工程第三步任务积累经验和提供借鉴。
在轨组装空间站
空间站是一种在近地轨道上长时间运行、能供多名航天员在其中生活、工作和巡访的载人航天器。小型的空间站可一次发射完成,较大型的空间站需分批发射组件,在太空运行轨道上组装成为整体。空间站的基本组成以一个载人生活舱为主体,再配加有不同用途的舱段,如工作实验舱、科学仪器舱等,同时对接着救生载人飞船。
主管单位:中国航天科技集团公司
主办单位:中国空间技术研究院
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-758X
国内刊号:11-1859/V
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1981
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
中科双百期刊
第二届全国优秀科技期刊
联系方式
那么,航天专业有着怎样神秘的内涵?若想投身于航天事业,应该选择什么专业?在大学时代要做好哪些职业准备?航天专业毕业生的就业前景又如何呢?
专业设置特点
航天是个令人向往又神秘的职业。为了推出本期专题,记者在做了充分案头准备后进行了调查采访,现在,就让我们按照航天器的发射程序走进航天类专业。航天器升空的每一个步骤都涉及很多交叉学科与专业,本文中所列举的,是每一个步骤所对应的比较重要的专业之一,其中有些专业既涉及航空类,也涉及航天类。
小贴士:载人飞船升空分几步?
第一步,随着倒计时口令,点火升空。逃逸塔分离。
第二步,助推器分离。一、二级分离,一级坠落。
第三步,整流罩分离,船箭分离。5次变轨控制后,航天器进入预定椭圆轨道。
第四步,太阳能帆板打开。
第五步,航天员执行空间任务。
第六步,返回大气层。
航空和航天有着密不可分的联系,又有所区别。前者是研究近地面飞行环境及物体的,而后者是研究大气层外高空飞行环境及物体的。航空航天类专业主要研究飞行器的结构、性能和运动规律,培养把飞行器设计制造出来并送上太空的工程技术专业人才。无论是飞机还是航天飞行器,都是综合科学技术的结晶,因此从广义上讲,材料科学与工程、电子信息工程、自动化、计算机等都是航空航天技术不可或缺的学科基础。随着航空航天事业的迅猛发展,近年来又催生出航天运输与控制、遥感科学与技术等新兴专业。
中国有7所国防院校,11家央属国防企业集团。涉及航天领域的专业,排名前三位的高校分别是哈尔滨工业大学、西北工业大学和北京航空航天大学。其中尤属哈工大的航天专业实力强,毕业生中有很多已成为各领域的专家和骨干,如中国航天科技集团副总经理马兴瑞、中国空间技术研究院院长袁家军、海王集团总裁张思民等。
“关行器设计专业,一共包括三个方向:卫星、火箭和导弹。最开始觉得火箭和导弹都比较‘暴力’,所以高考填报志愿时,我选择了与航天工程紧密相连的卫星方向。”北京航空航天大学宇航学院大四的小和介绍说,北航宇航学院下设三个专业:飞行器设计与工程专业、探测制导与控制技术专业和飞行器动力工程专业。其中,飞行器设计与工程专业的学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识,并受到航空航天飞行器工程方面的基本训练;探测制导与控制技术主要负责航天器送入太空后,对其进行制导和各种变轨姿态调整控制;而飞行器动力工程主要负责研制火箭发动机。据宇航学院的学生介绍,这三个专业中,飞行器设计与工程专业最热门,而选择探测与动力专业的人数则要少一些。
航天专业的学业与素质要求
航空航天类专业对学习者的要求是“厚基础、强能力、高素质、重创新”。学生要学习和掌握航空航天技术的基础理论和知识,接受航空航天飞行器工程方面的系统训练,通过各种实践性教学环节,可具备坚实的理论基础,良好的实践能力和分析、解决问题的能力、以及创新能力。毕业生在数学、物理、力学、计算机等方面的基础比较扎实,在逻辑、分析、空间想象力、推理等思维上优势明显,知识面宽,适应力强,发展潜力大。本科毕业生考取研究生的比例很高,申请国外大学奖学金的成功率也较高。
如果你想学习航天专业,那么,除了一腔热情外,还需要做好哪些心理上的准备呢?
由于航天职业的特殊性,从事航天职业需要三种精神。
1. 刻苦学习精神
航天专业要求高、课程多、任务重,要成长为一个合格的航天人,除了工科的基础课程之外,还要学习诸如发动机设计、自动控制理论、数字电路等专业课程。
以北京航空航天大学飞行器动力工程专业为例,该专业一个本科生成长为博士生,仅力学就要学习20几门,学生们每天自习到11点已是习惯性作息。
同工科专业一样,航天工程对学生的实践能力要求也很强。学生除了修完课程、掌握理论,还要懂技术。因此,动手能力强、有组织协调能力的考生学这个专业很适合。
2. 吃苦奉献精神
“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”被誉为“载人航天精神”。神舟成功发射,被大众熟悉的只有少数几个人,但是背后有数以万计的航天人在默默无闻地工作着。“飞行工作更多的是辛苦,而不是神秘。工作人员需要比较强的抗压能力,以及良好的心理素质。”一位在航天一院702研究所做航天测试测量技术与设备的工作人员告诉记者,他们的工作时间上朝九晚五,但是来了试验任务,就要加班加点不分昼夜地把它完成。具体到个人的职业,航天火箭与飞船的设计制造需要反复测试某些零部件、程序的稳定性及安全性,比如像飞机上的“黑匣子”之类的东西,以保证飞行器、导弹等执行任务时万无一失,并获得飞行中或执行任务时所需要测量的参数。
此外,航天工作人员会经常去酒泉、西昌的靶场执行任务,而靶场是炮弹爆炸或飞船起飞、卫星发射的地方。
3. 团队协作精神
航天系统内部分工精细,一个课题需要众多研究者协作完成,团队协作精神在航天领域体现得更为充分。航天系统内部分工精细,一个课题需要众多研究者协作完成,有的时候自己的成果仅为别人做嫁衣裳而已,因此,在航天领域里少不了团队协作精神,一个人只能完成更多的任务,但是绝对不可能包揽所有的工作。正如一位在航天一院工作的孟先生所说:“航天是一项既神秘又平凡的事业,航天事业是一个巨大的系统工程,需要许多行业、许多不同专业的工程技术人员及科研管理人员共同协作,需要每个人都具有协作意识、吃苦耐劳精神以及奉献精神,安于自己平凡的岗位,做一个螺丝钉,不要太计较个人得失。”
需求趋势与就业前景
近几年,随着神舟飞船的频繁发射,航天专业进一步升温。有媒体报道,最被看好的12类专业中,航空航天专业名列其中。
据哈工大招生就业处负责人介绍,该校航天专业的学生在入学时成绩在全校是数一数二的,录取分数在全校最高,集中了校内的“尖子生”;在就业方面去向也非常好,主要给中国航天科技集团公司和航天科工集团公司输送航天人才。学生毕业时国内的航天科研院所都抢着要。
复旦大学力学与工程科学系博士生导师唐国安教授预测,我国飞行器可供开发的空间很大。载人火箭发射成功,意味着我国准备开始对外空间进行和平开发,航空航天科技工业极具发展前景,对人才的需求会持续旺盛。北京航空航天大学宇航学院党总支书记孟庆春介绍说,我国飞行器可供开发的空间很大,许多应该用到飞行器的民用领域目前还未开发利用,在私人使用上也几乎是空白,因此,飞行器设计与工程专业的人才会是我国将来急需的人才。
航空航天产业将引发对航空航天人才的巨大需求,包括航空航天经营管理、航空航天飞机总体设计与研发、发动机研发与制造、零部件研发与设计、航空航天新材料研发等方向,其中航空航天产品光电通信技术、能源系统设计、力学及环境工程、计算机、仿真、可靠性技术等领域在内的专业人才缺口巨大。
“我想以后在航天五院好好发展,做一名总体设计师。”学飞行器设计与工程专业的小和2012年6月份从北京航空航天大学毕业,去了航天五院深造,完成了他儿时作为一名航天工作者的梦想。
据小和介绍,宇航学院的本科生毕业之后也能找到工作,比如他们班当年就有人去了航天火工、东航、西安飞机强度研究所、北京现代、东风日产、陕西鼓风机等企业。也有很多本科生选择继续深造,读研或读博,并且几乎都去了十大航天院所,如航天一院、二院、三院、五院和八院、沈飞、成飞、西飞等等。“飞行器设计专业是国家自建国以来持续扶植的产业。我国的火箭技术相比于美国俄罗斯还比较落后,为了日后的载人登月计划,必须研制出更强大的火箭。我很看好本专业的就业前景。”
未来十年是我国航空航天事业发展的重大战略机遇期,需要更多更好的人才。为了加强对航空工程骨干专业技术人才的引进和培养,建立高水平、高素质的航空专业技术队伍,航空工业第一、二集团公司在北京航空航天大学、南京航空航天大学、西北工业大学等院校设立了航空奖学金,金额每人每学年7000~11000元不等,以支持立志投身祖国航空事业的学子顺利完成学业,这对于家庭经济比较困难的同学无疑是很好的选择。
同时,除了飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程等专业外,航空航天事业还涉及信息、能源、制造等技术的综合专业。随着我国国民经济的发展和综合国力的提高,航空航天高科技领域的成果已不仅仅应用于航天飞船上,也在逐渐向电子、机械、汽车等领域渗透。也就是说,学习航空航天类专业的同学一样能在其他领域大展才华。
报考注意事项
航天人才≠杨立伟
高校航天专业的培养目标都是航天工程领域的技术与管理人才,而非培养宇航员。形象地说,航天专业出来的人才可以当戚发轫这样的总设计师或袁家军这样的总指挥。要是想当杨立伟一样飞上太空的宇航员,现阶段在我国只能报考飞行员。
身体条件要求
生产实习单位简介: 中国空空导弹研究院,是国家专业从事空空导弹、发射装置、地面检测设备和机载光电设备及其派生型产品研制开发及批量生产的研究发展基地,是国家重点科研院所之一。
研究领域覆盖导弹总体设计与制导、自动控制、无线电、红外、激光、微波、计算机、通讯、精密机械、火箭发动机、信号处理、机械设计与制造等。
作为中国研制高精尖武器的国家队,研究院拥有国内一流的厂房、实验设施,拥有万余台套专用仪器和设备,拥有先进的制造、批量生产能力和现代化试验等手段,拥有着一流的科研队伍,上千名科技人员孜孜不倦的奋战在各个岗位上,完备的管理体系让产品质量得以保障。
五十年来,研究院承担了多项国家重点工程,取得各类科研成果3000多项。研究院高度重视青年科技人才使用和培养。在科研生产重点项目、重点岗位大胆启用青年科技人才,同时还提供多渠道的深造机会。近年,研究院向清华大学、南开大学、北京航空航天大学、北京理工大学、西北工业大学、西安电子科技大学、南京航空航天大学等多所重点院校送培博士、硕士生,并设立了清华大学研究生工作站和清华大学远程教育工作站。并与国外有着广泛的联系,经常派员出国进修、培训、考察和学术交流。
研究院致力于为职工创造最优质的生活环境:具有完善的后勤保障和生活配套设施,单身宿舍、职工食堂、子弟学校、幼儿园、职工医院、职工活动中心、电视台、俱乐部、体育场、游泳池等一应俱全,职工住房条件优越。工作区、生活区整洁规范,环境优美,被授予国家级绿色小区。
导弹维修专业实习周记(二)
实习形式主要为参观和讲座两种形式。
为期十天的实习时间岁虽然不长,但我从中锻炼了自己,并且学到了很多课堂上学不到的东西。也通过十天的实践,使我对国防事业基层单位有了更深的了解。
如果用一句话来总结我的感受,那就是伟大的事业孕育伟大的精神,伟大的精神推动伟大的事业。航空航天工程是当今世界高新技术发展水平的集中体现,是衡量一个国家综合国力的重要标志。在实施航空航天工程的进程中,中国航天人牢记党和人民的重托,满怀为国争光的雄心壮志,自强不息,顽强拼搏,团结协作,开拓创新,取得了一个又一个辉煌成果,也铸就了特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的载人航天精神。这是以爱国主义为核心的伟大民族精神和以改革创新为核心的时代精神的生动体现,是井冈山精神、延安精神、两弹一星精神、九八抗洪精神、抗击非典精神的光荣传承,是我们党、国家、军队和人民的宝贵精神财富,值得全国人民认真学习和大力弘扬。
导弹维修专业实习周记(三)
在实习过程中,从空导院的每一位成员身上我能深切的体会到航空航天人对工作的严谨认真,对航空航天事业的无私奉献。
作为航空航天的人才需要艰苦奋斗的精神。历尽千难成伟业,人间万事出艰辛。我国航空航天工程是在世界航天大国已经发展几十年后起步的。为了缩小差距,迎头赶上,航天工程开始实施就明确提出,要坚持做到起步晚、起点高,投入少、效益高,项目少、水平高,从总体上体现中国特色和技术进步,走跨越式发展的道路。中国航天人始终以人民利益为最高利益,以苦为荣,以苦为乐,常年超负荷工作,默默承受着常人难以承受的困难和压力。载人航天工程的成功实践告诉我们,无论过去、现在还是将来,艰苦奋斗永远是我们战胜一切困难、夺取事业胜利的重要法宝。只有以艰苦奋斗精神作支撑,我们的民族才能自立自强,我们的国家才能发展进步,我们的各项事业才能永葆生机活力。
作为航空航天的人才需要勇于攻坚的精神。航天工程是中国航天领域迄今规模最庞大、系统最复杂、技术难度大、质量可靠性安全性要求最高和极具风险性的一项重点工程。这项空前复杂的工程在比较短的时间里不断取得历史性突破,一个极其重要的原因在于,中国航天人敢于攻坚、勇于创新。从试验室到各生产企业,从大漠深处的航天发射场到浩瀚三大洋上的远望号测量船,到处留下了航天人攻坚的足迹,洒下了航天人登攀的汗水。他们知难而进,顽强拼搏,在重重困难面前百折不挠,在道道难关面前决不退缩,以惊人的毅力和勇气战胜了各种难以想象的困难,用满腔热血谱写了共和国航空航天事业的壮丽史诗。
作为航空航天的人才需要开拓创新的精神。我国的航空航天工程,从飞船设计、火箭改进、轨道控制、空间应用到测控通信、航天员训练、发射场和着陆场等方案论证设计,都瞄准世界先进技术,确保工程一起步就有强劲的后发优势,关键技术就能与世界先进水平并驾齐驱,局部还有所超越。面对一系列全新领域和尖端课题,科技人员始终不懈探索、敢于超越,攻克了一项又一项关键技术难题,获得了一大批具有自主知识产权的核心技术和生产性关键技术,展示了新时期中国航天人的卓越创新能力。这些重大突破,使我国在一些重要技术领域达到了世界先进水平。中国航天人的成功实践告诉我们,一定要勇于站在世界科技发展的最前列,敢于在一些重要领域和科技前沿创造自主知识产权,大力提高核心竞争力,努力在世界高新技术领域占有一席之地。
作为航空航天的人才需要无私奉献的精神。我国载人航天事业的建设者,是一支具有光荣传统、建立了卓越功勋的团队。中国航天人勇敢地肩负起攀登航天科技高峰的神圣使命,为了祖国的航天事业,淡泊名利,默默奉献。他们献出了青春年华,献出了聪明才智,献出了热血汗水,有的甚至献出了宝贵生命。他们用顽强的意志和杰出的智慧,将一切为了祖国,一切为了成功写在了浩瀚无垠的太空中。老一代航天人甘当人梯,新一代航天人茁壮成长。一大批能够站在世界科技前沿、勇于创新的高素质人才,为我国航空航天事业实现新的突破积蓄了强大的发展后劲。
导弹维修专业实习周记(四)
在这一周时间里,我根据车间领导的安排到喷漆工段实习,在此期间,我学到了许多在课堂中接触不到的知识,同时也发现了工段在现场生产管理中的一些不足之处。
这一工段的主要工作是给系列火箭、**系列导弹及各型号产品借用件、弹头部分、地面设备、工装以及航天服等产品喷涂涂层。生产加工的过程要求十分精密细致,对于喷涂厚度、喷涂遍数、涂层选择、烘干时间和温度等工艺都有各自严格的规定,必须按照图纸、施工和工艺规程的相关规定严格执行,否则就会造成产品的质量问题,甚至是生产中的安全问题。
在人员结构上,喷漆工段由22名员工组成,分为大喷漆和小喷漆两组,设一名工段长和两名组长承担管理和技术指导工作,设一名收发员承担工段的文职工作,另有16名技术工人,1名返聘人员和2名临时工。此外,质量处派遣两名工作人员常驻工段负责两个小组的产品检验工作。
这样的人员构成从理论的角度看是比较合理的,二级管理实现了一定程度上的分权,外部监督机制也能进一步保证产品的质量,再加上工段安排经验丰富的老师傅指导新员工的措施也可以使得人才得以快速的成长,长时间积累下来的宝贵工作经验也能得以传承。