引论：我们为您整理了13篇航空航天材料的特点范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
篇1
随着科学技术的不断发展，航空航天领域也呈现出前所未有的发展新态势。航空航天材料的设计也在向多样化、智能化及信息化方向发展。但是在材料的设计过程中仍然面临着设计成本高、设计精确度要求高等问题，这就要求设计者们必须严密地设计出需要的航空材料，并且尽可能地减小误差，这也给设计者带来了很大的技术难题。3D打印技术为此类问题的解决提供了新的方案[1]。
1 3D打印技术的概念及发展特点
1.1 3D打印技术的概念
3D打印技术即一种快速打印样品成型技术。其原理是将金属粉末或塑料粉末等当做打印“墨”，根据数字模型要求，再通过逐层打印的方式打印出成品，这种技术在国外也被称为“增材制造”。3D打印技术的发展得益于计算机技术的不断创新与突破，其打破了传统打印的意义。此外，随着3D打印技术的不断完善与成熟，其越来越多地应用于生活、社会活动以及高科技等各个方面，诸如航天航空领域，对于我国高科技的发展有着重要的意义。
1.2 3D打印技术的发展特点
3D打印技术发展历程大致如下：1984年的基于数字资源的三维立体模型打印技术、1993年发明的3D印刷技术（3DP）、1996年具有真正意义上的的“3D打印机”问世、2005年第一台彩色“3D打印机”――Spe问世、2010年可以打印整个身躯轿车的“3D打印机”出现、2011年能够打印飞机的“3D打印机”出现。3D打印技术在不断朝着复杂、多样化以及高科技等领域的方向发展。因为其不需要传统的机械加工或制造模具就能直接根据计算机图形数据生成任何形状的物体，极大地缩短了产品的生产周期，提高了产品的生产效率。这对航空航天材料的智能设计起着很大的作用[2]。
2 3D打印技术运用于航空航天材料设计上的优势
2.1 节省材料
一个飞机机身的模型需要许多零件和部分组成，而应用3D打印技术之后，不用剔除航空材料的边角料，提高了材料的利用率。此外，3D打印技术取代了传统的大规模、占用空间以及耗人力等的生产线，从而最大化地节省了材料，降低了成本。
2.2 制作材料精度高
材料的精确设计是确保航天航空领域安全发展以及快速发展的最基本要求。而传统的材料设计技术无法保证人为的错误以及将误差降到最低等，这就限制了航天航空的发展。因此，3D打印技术运用于航天航空领域时，给航空航天的智能化材料设计带来的将是质的飞跃与创新。
2.3 无需传统模具
3D打印技术在智能化材料设计过程中不用使用传统的刀具、机床以及其他磨具，通过将产品的外形等通过计算机技术如AUTO CAD技术设计出来，然后直接打印生成实物产品。这在很大程度上简化了传统磨具下的制造工艺。
2.4 缩短材料制作周期
3D打印技术可以自动、快速、直接和精准地将计算机中的三维设计转化为实物模型，甚至能够直接制造零件和模具，绕过了传统的制造工序，从而有效地缩短了材料设计的研发与制作周期。
3 3D打印技术对航空航天材料智能化设计的促进作用
3.1 促进了航空航天材料设计技术的革新
3D打印技术的运用加快了其材料智能化的设计进程，打破了传统的设计思维和方法，使得航天领域设计技术的不断发展及完善，更是将高科技与制造业设计的结合推向了一个新的高度，加快了智能设计技术的发展与革新。
3.2 促进了航空航天材料设计成本的降低
在航空领域，不管是创新设计还是机械制造，都需要严密规整的模型。在造一架飞机时，要经过无数的模型模拟，而每一次模型的制造以及模拟都需要很大的财力支持。而应用3D打印技术，这种资金消耗将得到大幅度降低。3D打印技术依靠高精确度使得设计时模型能够精准使用物料，这使得设计材料时所使用的资金的到合理的运用。
3.3 促进了航空航天材料设计的创意性发展
在航空航天领域，其运用3D打印技术可以促进材料设计的智能创新，可以促进飞机机身的多形状化发展、零件的多颜色发展等。在使用3D打印技术之后，我们有理由期待一种更先进更具有创意性的航空航天产品。
3.4 促进航空航天材料设计的人性化发展
运用3D打印技术实现材料设计智能化之后，材料制作可以向着个性化、多样化方向发展，例如：我们可以根据每家航空公司理念等的不同设计出富有个性化、突出其理念的产品，而不是趋同的制作，比如航天飞机上的座椅可以根据员工的操作习惯以及身体结构量身“3D”打造。这体现出材料制作的个性化，而这得益于3D打印技术的运用。
4 结语
综上所述，笔者认为基于计算机技术的3D打印技术以其高精确度、高生产率等特点将快速融入航空航天领域材料的智能化设计。但是，目前该技术仍然存在着强度低、材料存在局限性等缺点，因而其应用范围还不是太广泛。不过我们相信，3D打印技术的进一步完善会深刻的影响我们生活。
篇2
航空航天类专业主要研究飞行器的结构、性能和运动规律，培养如何把飞行器设计制造出来并送上太空的工程技术专业人才。从狭义上讲，航空航天类专业包括飞行器设计与工程、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、探测制导与控制技术等主体学科专业。然而，无论是飞机还是航天飞行器，都是综合科学技术的结晶，涉及材料、电子通讯设备、仪器仪表、遥控遥测、导航、遥感等诸方面。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、交通运输、质量与可靠性工程等都是航空航天技术不可或缺的学科专业。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。
航空航天类专业对同学们的要求是“厚基础、强能力，高素质、重创新”。同学们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。
有同学认为航空航天类专业就业覆盖面窄，如果毕业后不能进入航空航天类企业，就很难找到专业对口的工作。其实不然，航空航天高科技辐射国民经济各个部门，航空航天类专业扎实的工程技术理论与实践基础平台，促成了其拓展性宽、应用性强、适用面广的专业特点。可供毕业生选择的对口职业有很多，如飞行器设计、制造人员，科研机构研究人员，国防部门研究管理人员，各级政府部门负责航空航天相关工作的研究管理人员，民航企事业单位的技术管理人员等。毕业生不仅可从事航空航天等领域的设计、制造、研发、管理等工作，还可在民航、船舶、能源、交通、信息、轻工等其他国民经济领域施展才华，像微软、IBM、贝尔、方正、海尔等知名企业都曾纷纷到航空航天院校招贤纳才。很多民用部门也都点名要航空航天类专业的毕业生，认为他们基础扎实、学以致用。
行业繁荣点燃人才需求
航空航天科技工业是知识密集和技术密集的高技术领域，航空航天技术的广泛应用影响到政治、经济、军事、科技、文化及通信、气象、能源、探测等领域，成为社会进步的强大动力。从世界范围来看，航空航天科技工业是朝阳产业，在提升国家整体科技水平和综合国力方面起着龙头的作用。
我国经济的快速发展为航空航天工业提供了广阔的发展空间。国务院公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，关于大型飞机、高分辨率对地观测系统、载人航天工程与探月工程等航空航天领域范畴的工程便占到16个重大专项中的4项。未来我国航空航天发展将重点开发大型飞机设计与制造成套技术，载人航天实现航天员出舱进行航天器交会对接试验活动，直至实现登月计划等。2007年大飞机项目正式上马，给我国的航空业带来了空前繁荣，带活了一批航空类企业，也为航空航天类专业毕业生带来了良好的机遇。
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。据统计，2011年最被看好的12类专业之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、制造及总装技术、计量检测技术、航空航天电子电器设备设计开发、信息及测控技术，航空航天生物技术、航空适航管理、航空维修改装，以及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。有关人士根据教育部公布的相关信息归纳出的“最出人意料的十个高就业专业”，便将航空航天类专业列入其中。
上海作为我国新支线飞机和未来大型民用飞机设计总装基地和重要的航天基地，举办了“上海航展”，展会上举行了航空航天人才大型招聘会。据航展招聘组负责人介绍，目前航空航天项目需要大量人才，仅空客A380一个项目组的技术人员需求数量就超过六千人，而我国这方面人才缺口非常大。
近年来，以航天科技，科工集团，航空一、二集团等为代表的航空航天类企事业单位生产和科研任务饱满，条件大为改善，待遇提高很快，一些单位的员工年薪可达十几万，稍差一些的单位其员工薪资待遇也可达到当地中上水平。航空航天事业的迅猛发展，无异于为年轻学子的成长搭建了理想的平台。像航天空间设计研究院、航空材料研究院等单位都炙手可热，受到重点院校毕业生的青睐。毕业生就业地域以北京、上海、西安、成都、沈阳、哈尔滨、深圳等省会及核心城市为主。
从个人长远发展来看，在航空航天类企事业单位工作，发展前景好，待遇高，成长快。随着载人飞船、探月工程、大飞机等重大项目的深入实施，必将有越来越多的青年才俊在锻炼中脱颖而出。
报考提示
我国目前开设航空航天类专业的重点院校有北京航空航天大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、西北工业大学、南京理工大学、哈尔滨工程大学等。近年来，清华大学、复旦大学、上海交通大学、厦门大学等也相继设置了此类专业。开设航空航天类专业的普通院校有南昌航空工业学院、沈阳航空工业学院、郑州航空工业管理学院、中北大学、中国民航大学等。由于各个院校的发展历史、层次、实力不同，学科专业水平差异也较大，同学们应注意了解自己感兴趣的院校，根据自身实力，准确定位，合理选择。
学习航空航天类专业以及将来从事航空航天技术工作，需要具备较强的学习钻研及动手能力，要求同学们的数理化基础扎实，逻辑思维能力较强，严谨求实，乐于钻研。同学们应从实际出发，量体裁衣。
篇3
1 电子束焊的原理
电子束焊的电子束是从电子枪中产生的，电子枪中的阴极受热发射电子，该电子被高压电场加速以及电磁透镜聚焦后，就会形成具有极高能量密度的电子束，电子束撞击到工件表面，电子巨大的动能就会转变为热能，使金属迅速熔化，实现对工件的焊接[1，2]。
2 电子束焊的特点[3，4]
（1）功率密度高，电子束功率可从几十千瓦到一百千瓦以上。电子束束斑的功率密度可达106～108W/cm2，比电弧功率密度约高100～1000倍。
（2）焊接速度快，焊接热影响区小，焊接变形小。
（3）电子束穿透能力强，焊缝深宽比大。
（4）焊接过程中不行引入焊接材料，焊缝的纯洁度高。
3 有色合金的电子束焊接工艺
3.1 钛合金
钛及钛合金具有比强度高、抗腐蚀性好、温度适应范围广等一系列突出优点，航空航天科研事业和生产的发展与钛合金的推广应用有着密不可分的联系[5]。钛合金在航空航天工业中有着广阔的应用前景。
电子束焊接工艺在真空环境下进行，可避免空气对钛合金的污染，降低裂缝等缺陷的几率，是一种非常适合钛合金的焊接技术[6]。
朱少旺[7]对Ti60合金薄板对接件进行了电子束焊接工艺研究。通过电子束焊接性实验，他研究了电子束焊接工艺的参数对焊缝表面成形及焊接接头显微组织、力学性能的影响，探索了焊后缓冷工艺和焊后热处理对焊接接头组织及性能所起作用。闫伟[8]对Ti-55高温钛合金板材进行了一些电子束焊接试验，为确定Ti-55板材的焊接方法及工艺做了技术储备。
3.2 铝合金
由于铝合金具有耐腐蚀性好，比模量、比强度、疲劳强度高，以及电导性和热导性好等特点，在航空航天、交通工具、机械制造、电工化工等行业中应用广泛。铝及铝合金的电子束焊接工艺是目前国内外学者的研究热点，电子束焊接工艺是铝合金焊接的重要方法之一。
王亚荣等[9]研究了焊后热处理对2A14高强铝合金电子束焊接头组织及力学性能的影响。王常建等[10]对电子束焊接工艺在2219铝合金扩张段上的应用进行了研究，研究表明电子束焊接技术能够减少焊接变形，降低焊接缺陷。陈国庆等[11]研究了SiCp/2024与2219铝合金电子束焊接。
3.3 镁合金
镁是最轻的工业金属材料，密度只有铝的三分之二，镁及镁合金具有密度低、强度高的优点。航空航天器轻量化的要求使得镁合金有着广阔的应用前景。目前镁合金的应用已经遍及航天航空、汽车、船舶、体育用品、电子等多个领域[12]。由于电子束焊接工艺具有良好的焊接效果，其在镁合金的焊接领域得到了广泛的应用。
朱智文等[13]研究了AZ31镁合金电子束焊焊接接头微观组织特征，研究结果显示AZ31镁合金电子束焊接接头成形良好，焊缝组织细小，表明电子束焊是AZ31镁合金的有效焊接方法。叶宏等[14]研究了AZ91D镁合金真空电子束深熔焊接熔池气泡流数值模拟，建立了真空电子束焊接熔池二维气泡流数学模型。
4 结束语
随着航空航天业的发展以及有色合金的广泛应用，对有色合金焊接工艺的研究已成为热点，电子束焊接工艺在我国已有多年的发展历史，应用在很多领域，也为我国的航空航天事业做出了巨大的贡献，电子束焊接工艺的发展必将推进有色合金在航空航天业的应用。
参考文献
[1]陈思杰，朱春莉.钛及钛合金先进连接技术研究[J].热加工工艺，2015，44（3）：18-21.
[2]马骋，周建桃，屈站，等.镁合金焊接技术研究[J].科技资讯，2010（15）：113.
[3]王静.铝合金电子束焊接技术[J].电焊机，2011，41（8）：112-115.
[4]马卓.先进焊接技术发展现状与趋势[J].科技创新与应用，2013（3）：122.
[5]张利军，薛祥义，常辉.我国航空航天用钛合金材料[A].第三届空间材料及其应用技术学术交流会论文集[C].
[6]付鹏飞，黄锐，刘方军，等.TA12钛合金电子束焊接组织性能及残余应力分析[J].焊接学报，2007，28（2）：82-84.
[7]朱少旺.Ti60合金电子束焊接接头组织及性能研究[D].哈尔滨工业大学，2009.
[8]闫伟.Ti55钛合金板材的CO2激光焊与电子束焊的实验研究[D].东北大学，2006.
[9]王亚荣，黄文荣，雷华东.焊后热处理对2A14高强铝合金电子束焊接头组织及力学性能的影响[J].机械工程学报，2011，47（20）：141-145.
[10]王常建，胡春海，刘丽莉.电子束焊接工艺在2219铝合金扩张段上的应用[A].陕西省焊接学术会议论文集[C].22-24.
[11]国庆，张秉刚，杨勇，等.SiCp/2024与2219铝合金电子束焊接[J].焊接学报，2015，36（3）：27-30.
篇4
2、主要产品
通用航空、航空航天信息技术、航空航天新材料、航空大件加工及部件组装、航空机电、客舱设备及内饰件、宇航级高可靠电子元器件等。
3、规上企业，龙头企业和基地型企业
规模以上企业14家。龙头企业5家，铝业有限公司、市精密合金厂有限公司、纤维材料有限公司、航天特种材料有限公司、航空有限公司。
4、市场份额，至少20%以上，单个企业产量，技术
市精密合金厂有限公司拥有的具有自主知识产权的高温合金大型精密浇铸技术处于世界领先水平，是全球第3家（中国第一家）掌握该技术的企业，国内市场占有率超20%，2013年超纯净镍基高温合金系列产品实现销售2.6亿元。
5、品牌
中国驰名商标：“绿扬”
著名商标：华阳及图、彤明、“DSLY及图”
6、区域布局
初步形成“一城两园多基地”的空间格局（航空航天产业城、市航空航天产业园、京口航空信息产业园、京口航空航天高性能铝合金材料产业基地、句容航空复合材料产业基地、丹徒航空航天制造及配套产业基地）
二、为什么作为重点产业？
1、产出规模，增速，发展前景
2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元，同比增长107.7%，利税11.3亿元，同比下降79.5%，利润7.5亿元，同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元，同比增长12.5%，利税5.17亿元，同比下降49.0%，利润8.87亿元，同比下降74.4%。航空航天产业作为国家战略性高技术产业，具有产业链长、辐射面宽、拉动效应强等鲜明特点，对相关产业的带动为1:10，对科技和经济发展具有巨大的带动作用。相关数据显示，近5年全球航空航天产业的增速为25%，远超同期GDP的增速。未来20年，我国共需要ARJ-21同类飞机1000架、国产大飞机C919同类飞机2700架、军用运输机230架，对应市场容量分别为300亿美元、1350亿美元、161亿美元，航空航天信息技术产业产值将超过500亿元美元，航空航天产业已经成为快速上升的战略性产业。
2、财税贡献，占第二产业份额
2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元，同比增长107.7%，利税11.3亿元，同比下降79.5%，利润7.5亿元，同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元，同比增长12.5%，利税5.17亿元，同比下降49.0%，利润8.87亿元，同比下降74.4%。
3、提供就业情况
提供就业岗位2万个。
4、投资规模，市场导向，企业家信心
截至目前，全市航空航天产业在建重点项目21个，总投资达204.46亿元，这些项目投产后可实现销售规模达1000亿元以上。国家出台的高端装备制造“十二五”规划将航空航天产业作为战略性新兴产业提升到国家战略推动层面，给予宏观政策支持，市场前景巨大，企业家对未来发展充满信心。
5、要素保障和服务支撑
研发支持，人才支持，金融支持，园区载体支持（土地、环保）
三、我市如何培育重点产业政策建议
1、产业规划导向，定位准确，布局合理，保障有力
总体规划、单项规划，用1-2年时间制定产业规划
2013年，联合南京航空航天大学编制出台了《市航空制造产业发展规划纲要》。《规划纲要》明确我市航空产业布局、发展重点和目标。2012年，为加快我市航空航天产业发展，编制了《市航空制造产业发展规划纲要》（征求意见稿）。
2、如何强化政策扶持
国家、省、市、县区四级政策
3、要素配套保障
人力支持，公共服务平台
船舶与海洋工程产业
1、产业规模，产出，投资
全市拥有船舶及配套企业95家，其中，造修船企业30家，具有万吨以上造修船能力的企业7家；船舶配套企业65家。2013年，船舶与海洋工程产业实现销售收入243.1亿元，位居南通、泰州、扬州、南京之后，列全省第五，占规模以上工业比重的5%，其中销售收入过亿元的企业11家。2012年1-8，实现销售188.48亿元，同比增长16.3%，利税9.4亿元，同比增长4.5%，利润7.5亿元，同比下降3.6%。截至目前，全市船舶与海洋工程在建重点项目9个，总投资94.62亿元，累计完成投资10.75亿元，同比下降33.62%。
2、主要产品
船舶产品：海洋工程船、全回转工程船、液货运输船、散货船等。
配套产品：中低速柴油机及发电机组、螺旋桨、船舶电器、船舶电气与自动化控制系统、船舶救生装置、船用锚链、船舶辅机、甲板机械、舾装件、海洋系泊链、海洋平台吊机及救生装置、海洋工程大型结构件等产品。
3、规上企业，龙头企业和基地型企业
规上企业44家，龙头企业5家，省船厂（集团）有限公司、新韩通船舶重工有限公司、中船设备有限公司、鼎盛重工有限公司、赛尔尼柯电器有限公司。
4、市场份额，至少20%以上，单个企业产量，技术
省船厂（集团）有限公司的高技术海洋工程船和全回转工程船两大产品，国内市场占有率高达70%以上，创造了27项中国第一，位居全国同行业之首，2013年，完成工业总产值28.6亿元，实现销售共计20.1亿元，利税6.5亿元。
中船设备的中速柴油机国内市场占有率第一，2013年，实现主营业务收入14.03亿元元，利润1.20亿元元，同比增长16.4%，连续四年利润总额超亿元。在柴油机及动力系统集成、发电机及电气系统集成、海洋工程机电等领域处于全国领先水平。
赛尔尼柯电器有限公司的高端船舶和海洋工程配电板连续五年国内市场占有率第一并进入国际前列，2013年，实现销售3亿元，在船舶与海洋工程电气与自动化控制等领域处于世界先进水平。
中船瓦锡兰螺旋桨有限公司的船舶螺旋桨国内市场占有率超过40%，2013年，实现销售5亿元，在螺旋桨与轴系设计制造、船舶动力打包集成等领域处于世界先进水平。
正茂集团的海洋工程系泊链国际市场占有率超过20%，2013年，实现销售3.1亿元，在海洋工程系泊链设计研发处于国内领先水平。
5、品牌
省著名商标：“蓝波”、“赛尔尼柯SaierNico”、“三星及图”、“三山”图形
名牌产品：“威和”桥式起重机
篇5
现代低膨胀高温合金发展，是以因瓦效应以及时效硬化的发现为基础的，在上世纪70年代，随着国内航空航天事业的快速发展以及社会经济发展中能源危机的日益严重，逐渐为低膨胀高温合金在航空航天领域中的应用以及发展进步，提供了重要的契机。在低膨胀高温合金的发展历程中，最早出现的商用Fe-Ni-Co系列合金，在通过使用Nb以及Ti进行强化，去除Al并加入Si等一系列成分变化后，对于原有的商用合金材料的应力加速晶界氧化脆性进行明显改善后，使得低膨胀高温合金在航天航空领域中的应用得到大量的突破。后来，为了改善低膨胀高温合金的抗氧化以及裂纹扩展速率等性能，又进行了相关的新合金系研究，形成了以Inconel 783合金为主的Fe-Ni-Co-Al-Cr系合金与以Haynes242合金为主的Ni-Mo-Cr系合金的研究主流，使得低膨胀高温合金能够在750度的高温环境中仍能够实现完全的抗氧化功能和作用。
1、低膨胀高温合金的发展分析与概述
1.1 低膨胀高温合金的发展基础分析
在现代低膨胀高温合金的发展历程中，低膨胀高温合金的发展是以“因瓦效应”以及“时效硬化”现象的发现为发展基础的。在19世纪90年代后期，法国的一位研究学者发现Fe-Ni合金中的Ni成分含量在合金所有成分含量的36%左右时，合金的热膨胀系数会出现最低值情况，促成了因瓦合金的提出，它为低膨胀高温合金的发展奠定了一定的发展基础。随后，在对于低膨胀高温合金的发展研究中，由于精密仪器仪表行业以及电真空玻璃封装行业的发展需求，低膨胀高温合金以及定膨胀高温合金的的研究发展取得了较为突破性的发展与进步提升，在这一时期也先后出现了Fe-Ni系以及Fe-Ni-Co系、Fe-Ni-Cr系、Fe-Cr系等低膨胀以及定膨胀合金，也就是在低膨胀合金的这一发展过程与阶段时期，时效硬化现象被发现并研究提出，使得现代低膨胀合金发展的两大基础条件全部具备，并使得低膨胀高温合金随着时代的发展随之逐渐的发展起来。在现代低膨胀高温合金发展的两大基础条件中，时效硬化现象的发现提出，不仅使低膨胀高温合金的热稳定性能得到了显著的改善，并且也为低膨胀合金在航空航天中的应用创造了可能性。
1.2 商用Fe-Ni-Co系低膨胀高温合金的发展
在上世纪70年代，航空航天事业的迅速发展以及能源危机的日益加重，最终促成了商用低膨胀高温合金的出现产生。在航空航天领域发展中，应用低膨胀高温合金作为薄壁静子结构部件，比如机匣以及外环，或者是封严环、隔热环等，进行航空航天的生产制造应用，不仅具有生产制造控制部件间隙简单易行，并且能够减少航空航天机械设备的发动机零部件数量，降低发动机的重量以及生产制造成本，提高生产制造飞机的性能。随着商用低膨胀高温合金的出现，上世纪70年代初期，美国某公司推出了第一种商用低膨胀高温合金，主要是以Nb以及Ti、Al时效强化的Fe-Ni-Co基合金，这种低膨胀高温合金具有与Inconel 783系合金相近的优良抗拉强度，但是该类型商用低膨胀高温合金的热膨胀系数在Inconel 783系合金的热膨胀系数一半左右，能够应用于600度的高温环境中。在70年代中期，人们对于商用低膨胀高温合金进行了工艺以及成分上的研究探索，实现了添加Cr以及Hf、B成分，或者是降低合金中的Al含量来提高合金的应力加速晶界氧化脆性。随后，在80年代初期，对于低膨胀高温合金的发展研究中，又出现了第三代低膨胀高温合金，也就是Incoloy 909/CTX-909系合金，这类低膨胀高温合金在原有合金的基础上提高了对于Si的含量，最终形成该系列低膨胀高温合金，使合金的强度以及韧性、抗应力加速晶界氧化脆性、低膨胀系数等得到了良好改善。
1.3 抗氧化低膨胀高温合金的发展
在上世纪90年代，航空航天制造发展中，为了提高飞机发动机的效率，同时提高飞机发动机部件的工作温度，对于应用于航空航天领域飞机制造生产的低膨胀合金材料，也就提出了抗氧化以及高强度、低膨胀的要求，从而促进了抗氧化低膨胀高温合金的研究发展与应用实现。对于抗氧化低膨胀高温合金的发展研究，主要集中在对于Fe-Co-Ni系合金成分的调整研究以及对于Ni-Mo-Cr系低定膨胀系数合金的研究上，从这两个研究思路出发，在上世纪80年代末90年代初以及90年代中期，分别对于低膨胀高温合金有了新的研究与发展突破，实现了抗氧化性能好以及组织稳定、塑性损失小，工作温度可达到750度的低膨胀高温合金研究提出与应用实现。根据这一发展研究与应用趋势，低膨胀高温合金未来将集中于向抗氧化高强度低膨胀高温合金的研究与发展应用方向发展。
2、低膨胀高温合金在航空航天业的应用
在我国的航空以及航天事业发展中，都有对于低膨胀高温合金的应用实现，但是，两个领域中对于低膨胀高温合金的应用侧重点却有不同。首先，在航空领域以及行业应用中，由于低膨胀高温合金本身具有高强度以及低膨胀等性能特点，使得该类型的合金材料在进行航空设备发动机的转动部件与静止部件生产制造应用中，能够严格的进行生产制造部件间间隙与公差的控制，从而提高航空设备发动机能量的输出以及燃油效率，并且高强度的合金材料降低了飞机发动机的重量，使得低膨胀高温合金材料在燃气轮机以及蒸汽涡轮的密封环以及外环、隔热环、轴。机匣、叶片等结构部件制造中广泛应用。比如，CFM-56以及F101等发动机中都大量使用了低膨胀高温合金材料。而在航天领域中，低膨胀高温合金由于其特殊性能特征，在航天飞机的主发动机制造中，也被考虑应用。
3、结束语
总之，低膨胀高温合金是一种具有特殊和突出性能材料，在航天航空领域中有广泛应用，进行低膨胀高温合金材料的分析，有利于促进应用和发展，具有积极作用。
参考文献
[1]贾新云，赵宇新.长期时效对低膨胀高温合金GH783组织与性能的影响[J].航空材料学报.2006（4）.
[2]郭绍庆，李晓红，袁鸿，毛唯，颜鸣皋.低膨胀高温合金焊缝金属凝固行为的模拟预测[J].航空材料学报.2004（6）.
[3]孙雅茹，孙文儒，孙晓峰，郭守仁，刘正，胡壮麒.P的分布形态对一种低膨胀高温合金持久性能的影响[J].材料研究学报.2008（3）.
篇6
与铝合金结构、钢结构材料等传统材料相比，先进性复合材料在综合性能上更具优势，其用量成为了代表着航空航天先进性的一个标志，占据着重要的地位。我国若要在竞争激烈的世界市场中站稳脚跟并且不断向前发展，就要对先进性复合材料这一被全球强国重视的核心技术进行深入研究与重点发展。
1 先进复合材料的基本定义
先进复合材料，简称ACM，即是在进行主承力结构与次承力结构等加工过程中，可以运用的刚度性能以及强度性能≥铝合金等传统材料的一种复合材料，不但在质量的轻度上占据优势，其比强度、比模量都更加高，还具有抗腐蚀、耐高温与低温、减震隔音及隔热的良好性能，并且具有较佳的延展性，如今被大量地推广应用在建筑行业、机械制造行业、医学行业以及航空航天行业等领域中[1]。
2 先M复合材料的特点
作为当今时代的主导材料，复合材料有着以下一些特点：首先是可设计性与各向异性，根据构件的使用要求与环境条件，可以在设计环节进行合理的组分材料选择、材料匹配，并且通过界面控制尽可能地满足预期要求，达到工程结构所需性能的标准要求。传统材料的运用上常见的材料冗余问题也可以很好地避免，实现材料结构的效能最大化。其次，复合材料的构件和材料一起形成，提高了结构的整体性能，无需过多的零部件，实现了加工周期的缩短与成本的减少。然后，复合材料在其复合效应下形成新性能，并不存在单一材料或几种材料简单混合的性能缺陷问题。
再者，复合材料能产生很多功能，比如吸波和透波、防热和导电、透析和阻燃等等一系列功能，在结合其他先进技术的基础上，形成一种新复合材料，比如纳米复合材料、生物复合材料和智能复合材料等。最后，需要注意的是，在复合材料的成形过程中，其组份材料会发生物理变化与化学变化，使得复合材料构件性能在很大程度上依赖其复合工艺，难以准确地对工艺参数进行适当的控制，以至于性能具有较大的分散性。
3 先进复合材料在航空航天领域的应用
3.1 先进复合材料在无人机领域的应用
现代战争理念的改变，使无人机倍受青睐。无人机除在情报、监视、侦察等信息化作战中的特殊作用外，还能在突防、核战、化学和生物武器战争中发挥有人军机无法替代的作用。无人机的发展方向是飞行更高、更远、更长，隐身性能更好，制造更加简便快捷，成本更低等，其中关键技术之一就是大量采用复合材料，超轻超大复合材料结构技术是提高其续航能力、生存能力、可靠性和有效载荷能力的关键。
3.2 先进复合材料在民航客机的应用
复合材料在民机结构上的应用近年来取得较大进展。复合材料的优点不仅仅是质轻，而且给设计带来创新，通过合理设计，还可提供诸如抗疲劳、抗振、耐腐蚀、耐久性和吸/透波等其他传统材料无法实现的优异功能特性，增加未来发展的潜力和空间。尤其与铝合金等传统材料相比，复合材料可明显减少使用维护要求，降低寿命周期成本，特别是当飞机进入老龄化阶段后差别更明显。同时，大部分复合材料飞机构件可以整体成型，大幅度减少零件数目和紧固件数目，从而减小结构质量，降低连接和装配成本，并有效降低总成本。
3.3 先进复合材料在航空器领域的应用
功能材料在航天领域的应用更为广泛，其中最重要的是返回式航天器的表面热防护功能材料。中国材料研究学会学者唐见茂研究指出，航天飞行器（导弹、火箭、飞船、航天飞机等）以高超声速往返大气层时，在气动加热下，其表面温度高达4 000 ℃～8 000 ℃；固体和液体火箭发动机工作时，燃烧室产生的高速气流冲刷喷管，烧蚀最苛刻的喉衬部位温度瞬间可超过3 000 ℃。
4 结语
通过以上的研究可以发现，随着航空航天技术的飞速发展，对材料的要求也越来越高。一个国家新材料的研制与应用水平在很大程度上体现了其国防和科研技术水平，因此许多国家都把新型材料的研制与应用放在科研工作的首要地位。新型航空航天器的先进性标志之一是结构的先进性，而先进复合材料是实现结构先进性的重要基础和先导技术。我国将成为世界上先进复合材料的最大用户，笔者认为，我国应该针对国外技术封锁与国内技术储备不足的国情，不断地自主创新，努力探索原材料、设计问题，运用理论、低成本技术以及政策支持等一系列的解决方法，不断提高航空航天器的结构先进性，不断加强对先进复合材料先导技术的研究与发展。
篇7
通过对国内外本科院校工程教育专业认证的分析与研究，利用对中国近几年的专业认证与评估成果的调查与研究，对其进行梳理，依据工程教育专业认证中课程设置要求，依据南京航空航天大学能源与动力学院能动专业建设相关内容与特色，以培养具有航空航天特色的工程教育专业人才为目标，对南京航空航天大学能动专业课程体系进行优化。以培养要求为基准，着手对课程体系进行优化，并对本科培养大纲进行相应的修订，从而实现培养目标。确定能源与动力专业学生在校期间应修总学分数不能少于180学分。
2.1数学与自然科学类课程
能源与动力专业数学与自然科学类课程是指该专业学生必须掌握的基础课程，主要包括高等数学（11学分）、大学物理（6.5学分）、大学英语模块（10学分）、C++语言程序设计（3学分）等方面共六门课程，总共30.5个学分。因此能源与动力专业数学与自然科学类课程占总学分的比例约为17％，达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求。
2.2工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程
工程基础类课程和专业基础类课程主要体现数学和自然科学在该专业应用能力培养，而专业类课程主要体现系统设计和实现能力的培养。其中工程基础类课程主要包括电子电工技术（5学分）、理论力学（3学分）、材料力学（3学分）、工程图学（4.5学分）以及机械设计基础（3学分）等课程，总共为18.5个学分；专业基础类课程主要包括工程流体力学（3学分）、工程热力学（3学分）、传热学（3学分）和化学反应动力学基础（2学分）等课程，总共为11个学分。因此工程基础类课程和专业基础类课程必须要修满至少29.5个学分。对于专业类课程，由于能源与动力专业具体有两个培养方向:方向一为热能动力方向，主要陪养就业方向为航空发动机、地面燃气轮机等相关单位；方向二为能源利用方向，主要培养的就业方向为电厂、新能源以及制冷等相关单位。因此其专业类课程既有相同的专业课程，也有自身特色的课程。其中燃烧原理（2.5学分）、燃气轮机原理与构造（3学分）、热能综合利用（2学分）、热交换器原理与设计（2.5学分）以及热工测量原理与方法（2学分）等，总共12个学分，这些课程为能源与动力专业两个培养方向都必须学习的专业类课程。另外每个培养方向又有其特定的专业类课程必须选修，其中热能动力方向专业类课程包括叶轮机原理（2.5学分）、燃气轮机控制原理及应用（2学分）、燃烧技术与分析（2学分）、内燃机原理与构造（2学分）、工程传质与应用（2学分）等共9门课程；能源利用方向专业类课程包括泵与风机（2学分）、供热工程（2学分）、锅炉原理（2学分）、制冷原理与技术（2学分）、可再生能源利用技术（2学分）以及热力发电技术概论（2学分）等共10门课程。无论学生学习哪个方向，共同学习的专业类课程与特定选修的专业课程之和必须要修满至少28个学分。因此,工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程必须要修满的学分数为：29.5＋28＝57.5学分，因此该类课程学分占总学分的比例约为32％，达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的30%的要求。
2.3工程实践与毕业设计
能源与动力专业设计完善的实践教学体系，主要包括以下几个方面：(1)军事训练，培养学生的吃苦耐力与过硬的身体素质；(2)各种课程的课程设计，如:机械设计基础课程设计、电工与电子技术课程设计、C++语言课程设计等，主要培养学生对各门基础课、专业基础课的实际应用能力；(3)工程训练，主要包括机械加工方面的车、磨、铣、刨、铸造以及焊接等金工实习，锻炼学生的动手能力；(4)下厂实习，大三暑假期间，在指导老师带领下去中航工业集团下属的企业或电厂进行为期一个月的下厂实习，锻炼学生把理论知识应用于工程实际中的能力；(5)毕业设计，指导老师开设的毕业设计题目一般都来源于实际工程问题，学生在老师的指导下，在大四下半年开展为期半年的本科毕业实际，培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。能源与动力专业要求学生在实践能力与毕业设计方面修读的总学分不低于42.5，占总学分的23.6％，达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的20%的要求。
2.4人文社会科学类通识教育课程
能源与动力专业在人文社会科学类通适教育课程方面主要包括以下几个模块：(1)通适基础教育平台，主要包括形式政策教育、思想道德修养与法律基础、安全教育、大学生心理健康教育等课程，共19.5个学分；(2)国防军事模块，包括航空航天概论、军事高技术概论等，至少修满1.5个学分；(3)文化素质模块，主要包括文化历史、艺术鉴赏、科技基础、哲学社会等课程，至少要修满6个学分；(4)创新创业类模块，主要包括大学生职业生涯发展与规划、创业基础以及经济管理等课程，共5.5个学分。人文社会科学类通识教育课程总共需修满32.5个学分，占总学分的18％，达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求，使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。
2.5航空航天特色类课程的设置
为了突出南京航空航天大学能源与动力专业的航空航天特色，在开设的课程中，如国防军事模块、专业类课程以及工程实践与毕业设计中，课程教学内容包含浓郁的航空航天特色，由于指导老师所从事的科研项目都是来自于国防工业集团，具有丰富的研究经验，因此在专业基础课和专业课的讲课过程中，所列举的实例都是以航空航天为背景的工程问题，特别是毕业设计和下厂实习，因此在能源与动力专业课程优化过程中，充分突出了南京航空航天大学的航空航天特色。
2.6注重科技创新能力培养
学生创新素质的培养直观重要的是培养学生的创新意识，因此积极创造条件让学生能够在大学期间积极的参与科技创新活动。主要包括：(1)鼓励学生积极参加各种科技类竞赛，如:流体力学大赛、节能减排大赛、开设卓越班等，并且科技竞赛获得奖励的同学在保研方面给予政策上的倾斜；(2)安排学生参与教师的科学研究工作，让学生在参与科研过程中更好的掌握好该专业的理论知识，加强学生的动手能力，拓展学生的科研视野。
2.7学习进程
大学生本科期间的各门课程是相互衔接的，因此需要考虑课程之间的匹配与衔接，如图1所示。学习进程主要分成了三部分:一是基础课程，包括高等数学、大学物理、计算机等;二是学科基础，包括结构和流体力学、热学和电学方面的课程;三是专业课程，主要包括了热能动力和能源综合利用两个方向的相关课程。整个课程体系分为三条线:第一是流体和热学相关的课程，如流体力学、工程热力学、传热学、燃烧学等；第二是结构力学方面，包括理论力学、材料力学等;第三是计算机语言方面的课程。因此在安排各门课程的学期上需要考虑上述课程衔接问题，从而最终制定出合理的能源与动力工程专业教学计划表。
篇8
“工程材料学”是航空主机类专业（包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等专业）的学科基础课程。该课程虽然仅有48学时，但承担着为未来的航空工程师构建材料知识体系的重任，对学生今后的发展起着重要作用。本文结合近年的工作实践，对该课程在教学要求、教学内容和教学方法等方面的改革进行研讨。
一、高度重视航空和材料领域发展对“工程材料学”课程教学的影响
材料学既是基础科学，也是应用科学。材料科学与技术的发展，解决了很多工程领域的关键问题，有力地推进了相关科学和技术的进步，使得材料科学成为最活跃的科学领域，材料产业也成为国民经济发展的重要支柱产业。“工程材料学”以物理学、化学等理论为知识基础，系统介绍材料科学的基础理论和实验技能，着重培养学生把这些知识应用于解决工程实际中提出的对材料结构、性能等方面问题的能力。作为一门重要的学科基础课程，“工程材料学”具有较长的开设历史，在人才培养中发挥了重要的作用。航空航天领域的发展对工程技术人员的能力素质提出了更高的要求，特别是“卓越工程师”教育培养计划的实施，对工程类课程建设的需求更加迫切，有必要以新的形势为背景反思该课程的教学改革。航空以众多学科知识、先进研究成果为基础，已发展成为一个由多个分系统组成的大系统，需要工程技术人员采用系统工程的方法进行综合设计。现代航空技术一百多年的发展，使得人们可以在更大的范围内探索天空，也使得飞行器的工作条件更加恶劣，工作环境更加严苛。现代飞行器不仅要具有速度快、航程大、载重多等特点，还要满足节能低碳等要求。材料科学技术的发展，为解决航空航天领域的诸多难题提供了可能，“一代材料，一代飞机”已成为飞行器发展公认的规律。这对航空航天工程技术人员的材料知识提出了更高的要求。在飞行器及其主要部件的设计、制造和维护工作中，要全面认识材料的性质和特点，才能挖掘材料的潜能，充分利用材料的特性，满足工作需要。面对航空航天迅猛的发展形势，仅了解和掌握已有材料的知识是不够的。具有创新素质的工程技术人员，要了解材料科学与工程的发展方向和趋势，分析材料领域的发展对航空航天领域的影响，同时要认真研究具体工作对新材料、新工艺的要求，明确材料发展的需求。在新型飞行器的研发过程中，要综合考虑用户对飞行器总体性能的多种要求，对各项技术参数进行统一的优化。在落实对飞行器性能的要求时可以发现，很多要求是相互矛盾的，比如飞机的航程和机动性就存在着较大的矛盾。为了获得较好的综合性能，需要对飞机进行一体化设计，要及时掌握各种设计方案对飞机主要材料和工艺的要求，对飞机整体结构进行综合优化。在此过程中，各部门工程师都需要和材料系统密切配合，才能实现信息和资源共享，降低全系统的风险，提高系统的可靠性和综合性能。材料科学技术的迅速发展也对课程教学提出了新的要求。材料科学与技术是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中，材料科学是发展最快速的学科之一，在金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等主要方向上的发展日新月异，促使“工程材料学”课程内容的不断充实。
“工程材料学”课程要系统讲授材料科学与技术的基础理论和实验技能，使得学生掌握工程材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面的知识。早期的航空工程结构以自然材料为主，如在美国莱特兄弟制造出第一架飞机上，木材占47%，普通钢占35%，布占18%。随后，以德国科学家发明具有时效强化功能的硬铝为代表，很多优质金属材料被开发出来，使得大量采用金属材料制造飞机结构成为可能，也使得研究者们投入了更多的精力于金属材料的探索。相应地，这一时期“工程材料学”课程内容也以金属材料为主。上世纪70年代以后，复合材料开始在航空领域应用。复合材料具有较高比强度和比刚度的优点使得工程技术人员对其抱有很大的希望。航空工程师首先采用复合材料制造舱门、整流罩、安定面等次承力结构，而现在复合材料已广泛应用于机翼、机身等部位，向主承力结构过渡。复合材料因其良好的制造性能被大量应用在复杂曲面构件上。复合材料构件共固化、整体成型工艺能够成型大型整体部件，减少零件、紧固件和模具的数量，降低成本，减少装配，减轻重量。复合材料的用量已成为先进飞行器的重要标志。相应地，复合材料必然要在“工程材料学”课程中占重要地位。钛合金的开发和应用使得飞行器具有更好的耐热能力，提高了发动机、蒙皮等结构的性能，有效解决了防热问题。“工程材料学”课程的教学内容应该及时反映材料科学在提高飞行器性能方面的新应用与新进展。与此同时，其他相关学科也取得了长足的发展，使得主机专业教学内容大幅度增加，“工程材料学”课程的教学内容和学时之间的矛盾愈加突出。
二、认真分析专业教学对“工程材料学”课程的不同要求
“工程材料学”课程是一门重要的学科基础课，是基础课与专业课间的桥梁和纽带，在航空航天主机类专业培养学生实践动手和创新创造能力，提高学生综合素质等方面具有重要作用。在多年的教学实践中，该课程对主机类各专业采用同一标准教学。虽然主机类各专业人才培养有其共性要求，但随着航空航天事业的发展，专业分工越来越细，差异化特征也越来越明显，因此“工程材料学”课程应该充分考虑不同专业的具体需求，结合各专业的课程体系安排教学。飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等主机类专业根据航空领域中的分工培养学生，毕业学生的工作要求有所不同，对知识结构的要求也不一样。就材料方面知识而言，不同专业学生也会有所区别，应按照专业特点纵向划分对“工程材料学”课程的要求。不同专业主要服务对象的材料特点是确定课程要求的主要依据。
飞行器设计与工程专业要全面统筹飞行器产品及各部件的设计和制造，主要从事飞行器总体设计、结构设计、飞机外形设计、飞机性能计算与分析、结构受力与分析、飞机故障诊断及维修等工作，要求了解材料科学与工程的发展对现代飞行器设计技术的影响，因此要较全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知识，了解轻质高强材料的发展动态和发展趋势。飞行器动力工程专业要求学生学习飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面的知识，主要培养能从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面工作的高级工程技术人才。飞行器动力的重要部件对抗氧化性能和抗热腐蚀性能要求较高，要求材料和结构具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。因此，材料在高温下的行为、性能和分析、选择方法应该是该专业“工程材料学”课程的重点。飞行器制造工程和机械工程等专业要针对现代飞行器工作条件严酷、构造复杂的特点，采用先进制造技术，实现设计要求，并为飞行器维护提供便利。该专业要求学生理解飞行器各部件的选材要求，掌握材料的制造工艺。飞行器零部件形状复杂，所用材料品种繁多，加工方法多样，工艺要求精细。很多新材料首先在航空航天领域得到应用，其制造技术具有新颖性的特征，设计、材料与制造工艺互相融合、相互促进的特点非常明显，这就要求学生在“工程材料学”课程中把材料基础打好，适应工艺和材料不断发展的要求。虽然各专业对“工程材料学”课程的要求有所不同，但课程基础一致。
该课程名称为“工程材料学”，即明确其重点在于将材料科学与技术的成果运用于航空航天工程，把材料基本知识转化为生产力。“工程材料学”是相关专业材料学科的基本课程，学生要通过该课程了解金属材料、无机非金属材料、高分子材料等微观和宏观基础知识，学习材料研究、分析的基本方法，掌握材料结构与性能等基础理论，研究主要材料的制备、加工成型等技术，为更好地学习专业课程创造条件，为将来从事技术开发、工艺和设备设计等打下基础。由此可见，在明确了各专业对该课程的个性化要求的基础上，更要明确共性要求。“工程材料学”课程要培养学生材料方面的科学概念，提升材料方面的科学素质，扎实的材料科学与技术知识基础是学生学习专业课程、提高综合素质、培养创新能力的必备条件，是进一步发展的基础。因此，“工程材料学”课程采用“公共知识+方向知识”的模式比较合适，即把教学内容划分为每个专业均要求了解的材料领域知识和根据各个专业特色需要重点介绍的知识两部分，既满足了宽口径、厚基础的教学需要，又注重了后续专业课程学习和能力培养的要求，促进了基础理论和专业应用的融合渗透，较好地满足了材料、设计、制造、维护一体化发展的需要，增强了跨学科、跨专业认识问题、思考问题和研讨问题的能力。
三、多管齐下建设丰富的教学环境
作为一门学科基础课程，“工程材料学”课程要根据学校人才培养创新目标和相关专业的人才培养标准、方案，结合卓越工程师教育培养的要求，注重与专业课程体系的融合，注重与工程实践教育的结合，注重对学生创新意识、创业能力及综合运用知识能力的培养。在充分调研与分析专业人才培养对课程教学要求的基础上，要对课程的教学大纲和内容进行修订，与相关教学环节有效整合，拓展教学活动的空间，营造良好的学习环境和氛围，加强与后续课程及实践活动的联系，解决学科基础课的教学与专业人才培养需求的脱节或不衔接等问题。
“工程材料学”在第四学期开设，是一门承前启后的课程。在前期开设的课程中，“大学物理”和“航空航天概论”是两门直接相关的课程。“大学物理”提供了学习“工程材料学”的科学基础，认真分析“大学物理”知识点在“工程材料学”中的应用，有助于学生更好地理解相关概念。“航空航天概论”以航空航天领域的发展为主线，介绍飞行器的组成及工作原理。如果在“工程材料学”课程讲授之初让学生重新回到机库，从材料发展的角度再次审视航空航天的进步，结合材料学的概念研究飞行器的组成及工作原理，会使得学生对该课程有比较全面的认识。在相关专业的后续课程中，有好多课程与“工程材料学”密切相关，如“飞行器总体设计”、“发动机原理”、“先进制造技术”等，如果在“工程材料学”中对有关知识点作简单介绍，可以使学生更好地综合分析相关概念，加深理解。在主机类专业培养方案中，“工程训练”是集中式的工程能力培养环节，其教学内容与“工程材料学”密切相关。“工程训练”教学内容以机械制造工艺和方法为主，包括热处理、铸造、锻造、焊接、车削加工、铣削加工、刨削加工、磨削加工、钳工、数控加工、特种加工、塑性成型等，每一种制造工艺和方法都与工程材料密切相关。在以前的教学工作中，材料是加工对象，对材料的性能等的介绍很简单，学生的认识较浅。如果在“工程训练”教学过程中，针对不同的加工工艺和方法对材料作较深入的介绍，从应用的角度分析不同材料加工工艺和方法的适应性，可以促进学生把材料理论知识的学习和工程实际联系起来。通过让学生分析研究实际材料在加工过程中的表现来认识材料的性能，通过感性认识来体会材料变化的规律，把深奥的材料科学理论知识和生动形象的加工过程结合起来。这样不仅强化了工程训练效果，还能让学生把材料的知识学活，留下更深刻的影响，更好地发挥学生的潜力。
航空航天主机类专业的课程设计是重要的综合学习环节。课程设计任务一般是完成一项涉及本专业一门或多门主要课程内容的综合性、应用性的设计工作，通过一系列设计图纸、技术方案等文件体现工作成果。很多主机类专业的课程设计涉及材料的选用、处理等方面的问题。按照教学计划，“工程材料学”先行开设。因此，在相关课程设计中，有目的地提出材料问题，引导学生在更广的范围里选材，在更加深入的层面上分析材料性能，可以更好地调动学生自主探究材料科学的积极性，帮助学生把材料知识转化为初步的工作能力，克服课程知识的碎片化倾向。
四、结语
航空航天是现代科学技术的集大成者，该领域发展很大程度上取决于材料科学技术的进步。材料学是航空航天工程技术人员知识结构的重要组成部分。“工程材料学”要按照现代大工程观的要求组织教学，才能实现教学目标，提高培养质量。航空航天领域和材料科学技术发展，极大地丰富了“工程材料学”的教学内容。要根据学科领域的发展需要选择教学内容，按照理论实践结合、突出工程应用的要求构建知识体系。在教学工作中，应根据不同专业的培养要求，深入研究材料学的基本要求和各专业的发展方向，形成“公共知识+方向知识”的“工程材料学”课程结构，提高教学效率。统筹考虑专业教学与其他课程的联系，以及课程设计、工程训练、毕业设计等教学环节，以“工程材料学”课程为中心，注重课程的纵向推进和知识的横向联系，不断加深对材料学的理解和掌握，培养多角度研究分析、跨专业交流合作、多学科解决问题的能力。
参考文献：
[1]朱张校，姚可夫.工程材料[M].北京：清华大学出版社，2011.
[2]周风云.工程材料及应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.
[3]王少刚，郑勇，汪涛.工程材料与成形技术基础[M].国防科技出版社，2016.
[4]闫康平.工程材料[M].化学工业出版社，2008.
[5]于永泗，齐民.机械工程材料[M].大连理工大学出版社，2010.
Discussion on Reform of "Engineering Materials" Course Teaching for Aeronautic Majors
WANG Tao，ZHOU Ke-yin
篇9
1 开展全日制专业学位研究生教育，满足高层次应用型专门人才的需要
我国自1991年开展专业学位教育以来，专业学位教育种类不断增多，培养规模不断扩大，社会影响不断增强。在培养高层次应用型专门人才方面日益发挥着重要的作用。已成为学位与研究生教育的重要组成部分。前期的专业学位研究生教育的培养对象主要是具有一定工作经历的在职人员，对在职人员业务水平和实践能力的提高发挥了重要作用。
随着我国经济社会的快速发展，迫切需要大批具有创新能力、创业能力和实践能力的高层次专门人才。教育部自2009年起，对研究生教育结构类型实行重大改革，增强研究生服务于国家和社会发展的能力，加大应用型人才培养的力度，促进人才培养与经济社会发展实际需求的紧密联系，除继续实行学术型研究生教育外，开展了以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位研究生教育，不仅满足他们适应社会发展、提高专业水平、增强就业竞争力的需要，而且对加快培养高层次应用型专门人才，满足社会多样化需求、具有重大而深远的意义。
2 探索全日制专业学位研究生培养模式
以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位研究生教育，是2009年即将启动的新的研究生培养模式，其研究生培养过程、培养环节质量监控和学位论文要求等相关规定尚在建立和完善之中。如何使以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位研究生的教育培养内容高起点、研究生培养质量高标准、创新实践能力高要求，使以应届本科毕业生为主的全日制专业学位研究生掌握专业领域坚实的基础理论和宽广的专业知识、具有较强的解决实际问题的能力。能够承担专业技术或管理工作，成为具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才，探索出一套符合以应届本科毕业生为主的全日制专业学位研究生的创新型培养模式，制订出全日制专业学位研究生培养方案和实施细则，建立和完善研究生培养过程规章制度，是当前迫切需要进行的重要工作。
2.1加强基础理论和应用知识相结合的课程教学模式
学术型研究生教育主要是培养具有独立从事科学研究或教学工作能力的教学科研人才。专业学位研究生教育主要是培养具有良好的创新实践能力的高层次应用型专门人才。因此，专业学位研究生课程设置将以实际应用为导向，以职业需求为目标，以综合素养和应用知识与能力的提高为核心。课堂教学内容强调理论性与应用性课程的有机结合，突出案例分析和实践研究。
例如，北航材料学科的全日制专业学位研究生课程设置上，一级学科和二级学科的核心基础理论课与学术型研究生课程设置完全相同，其核心基础理论课包括：固体物理、材料近代测试方法、固体化学、材料热力学与动力学、先进复合材料等。在方向课程设置上，拟针对北航特色增加有航空航天特色的“航空航天材料工程”，包括：航空航天发动机用高温结构材料、航空航天飞行器用轻质结构材料、热防护和机载设备用特种功能材料和航空航天关键材料的服役特性与寿命评估，以及“航空航天关键结构件无损检测技术”等应用性强的课程。在全日制专业学位研究生课程教学师资队伍的建设上，请工程背景强的优秀教师、航空航天大型企业的总工程师或总设计师主讲相关课程，以飞机、运载工具和空间飞行器为对象，分解其不同部位的材料组成和材料特点，结合航空航天企业的实际案例，讲授航空航天领域关键材料，形象地再现关键材料的加工过程。这样就使全日制专业学位研究生整体课程设置，在强化基础理论的同时，突出了应用知识的课堂教学。
2.2依托学校科研优势，提升全日制专业学位研究生的实践能力
专业实践是全日制专业学位研究生培养的重要环节，充分的、高质量的专业实践是专业学位教育质量的重要保证。北京航空航天大学全日制专业学位研究生的实践教学环节，除吸纳和使用社会资源，建立多种形式的校企联合实践基地外，还建设和建成了一批校级研究生公共实验课和学科专业实验课。
学校特别重视全日制专业学位研究生实践能力的培养，即研究生教学实验的环节。依托学校科研优势，将科研成果高质量地转化到实验教学环节上，建成研究生公共实验室，以提供系列化、层次化的实践能力培养环境，形成完善的研究生实践能力培养体系。
学校通过“211工程”、“985”教育振兴计划等教学实验室建设专项，从实质上提升实验教学水平，实现科研与教学相互促进，建成了一批研究生公共实验室，包括研究生公共实验平台和研究生专业实验平台。达到培养学生创新与实践能力的目的。通过将前瞻性、先进性、典型性、综合性和学科交叉性的科研成果高质量地转化到研究生公共实验教学上，形成跨一级学科或在一级学科框架下的研究生公共实验教学内容，实现研究生实践能力的面上培养，夯实研究生实践能力的“宽口径”总的基础，再通过研究生学位论文研究，在其研究方向上实现“点上提高”，从而，形成研究生实践能力的立体全方位培养。学校十分重视通过机制体制创新使高水平教师参与到实验教学工作中，在实验核心课程体系的建设中，明确要求课程团队中要由学术带头人或学术骨干领衔组建教学团队。
2.3产学研相结合，提高全日制专业学位研究生的学位论文质量
对于2009年即将招收的以应届本科毕业生为主的全日制专业学位研究生，北京航空航天大学要求其学位论文选题均耍来源于企业合作的应用课题，或直接将他们派往企业，以突破企业关键技术来命题，强化工程实践能力培养，推进专业学位研究生培养与用人单位实际需求的紧密联系，积极探索人才培养的供需互动机制。
篇10
随着社会经济的快速发展，焊接技术也随之不断的创新与改革，这不仅有利于我国社会经济的快速发展，还有效的促进我国制造行业的快速发展，在我国现阶段，人们为了推动制造行业的发展，将许多先进的技术应用到制造行业中，焊接技术是制造行业应用较为广泛的技术，所以，本文就焊机技术的现状及未来的发展趋势进行分析与研究，以促进焊接技术在制造行业中快速发展。
1 我国当前焊接技术的发展现状
在我国现阶段，随着社会经济的快速发展，人们的生活水平在不断的提高，我国城市建设及社会发展的主要材料之一就是钢结构材料，人们对钢结构的材料质量要求也在不断的提高，因此在对钢结构进行加工的时候，对钢结构焊接技术要进行严格的控制，使之达到钢结构工程设计的相关规定。但是随着电子信息时代的快速发展，焊接加工技术被广泛的应用到各个行业中，从而有效的实现了焊接技术的自动化，这不仅加快了焊接技术的快速发展，而且更有效的提高了焊接的施工质量。在现阶段，焊接技术已经广泛的被应用到各个行业中，并且还充分的利用计算机技术对焊接过程中存在的应力变形及相关的问题进行控制。目前，人们已经对焊接技术创新进行了全面的分析与研究，以促进我国焊接技术的快速发展。
2 我国焊接技术的发展特点
焊接技术是一项综合性很强的工艺技术，焊接技术的发展与现代科技发展相辅相成，近二三十年焊接技术在我国得到了快速的发展，各种焊接技术不断的增多，真空、红外线、等离子物理、电子束、声学微、电子、超声等现代化科技技术在焊接技术方面得到了广泛的应用。焊接新技术不仅促进了焊接技术的快速发展，也奠定了焊接技术在制造行业的地位，并且有效的扩大了焊接技术的应用范围。
在我国现阶段，机械制造行业以及其他产业的主要制造技术就是焊接技术，焊接技术广泛的应用于家用电器、轻工纺织、部件、海洋工程、机车、汽车、船舶、特种设备、桥梁、建筑、矿山、冶金、煤炭、石化、航空航天、核能及电站等我国社会经济的各个行业中。焊接技术中渗透着现代化的科学技术，有效地促进了我国焊接技术的快速发展。
3 现代工业常用的高效焊接方法
3.1 气体保护焊
一般以气体作为电弧的媒介，并且保护焊接区及电弧的电弧焊就是气体保护焊，依据气体保护焊焊接效果的不同，分为非熔化极（钨极）惰性气体保护焊和熔化极气体保护焊。
3.2 电阻焊
在两电极之间压紧被焊接的焊件，并对其加以电流，使电流流经被焊接的焊件接触面以及焊件临近区域产生的电阻热效应将其加热至塑性状态或者融化，使焊件形成金属结合的一种方法叫做电阻焊。电阻焊一般广泛的应用于航空航天、汽车、家用电器及电子等行业中。
3.3 螺柱焊接
螺柱焊接一般按照焊接方式不同分为拉弧式和分为储能式两种，这两种焊接方式都是单面焊接。由于螺柱焊接不需要穿孔，所以螺柱焊接不漏气、不漏水，也不需要对非焊接面进行再次焊接或者加工。
3.4 磁控焊接
磁控焊接技术是近几年发展的新型焊机技术。磁控焊接一般使用外加磁场控制焊接的质量，磁控焊接具有投入成本低、效益高、耗能少及附加装置简单等提点，在国外有“无缺陷焊接”的美誉，所以，磁控焊接技术得到了广泛的应用，也引起了焊接工作人员的兴趣。
3.5 多电弧共熔池焊接
由于一个熔池上燃烧多个电弧，不仅可以提高总的焊接热量，还可以改变焊接热量的分布特点，能向熔池及焊接两侧面提供一定的热量和液体金属，有效地提高了焊接的速度及焊接的生产质量。
4 我国焊接技术在各个领域中的应用
4.1 在航空航天中的应用
众所周知，焊接技术性能可靠、焊接质量优良，在航空航天工业中被广泛的应用，在航空航天工业中焊接技术占全部工时的10%，航空航天领域中50%以上的连接部件使用的都是焊接技术。由于航空航天工业对材料的要求比较特殊，所以在航空航天种焊接技术应运而生，在现阶段，高能束流焊接技术及固态焊接技术在航空航天工业中应用比较多。其中在我国航空航天工业中最常用的先进焊机技术是搅拌摩擦焊、电子束焊及激光焊，焊接技术在航空航天技术中被广泛的应用，促进了航天航空业的快速发展。
4.2 汽车制造领域中的应用
在汽车制造领域中汽车的变速箱齿轮、汽缸、离合器、行星齿轮框架、后桥及发动机增压器涡轮等部件都使用的是电子束焊接技术；而汽车中的车身拼焊、零部件的焊件及框架结构主要使用的是激光焊接技术；在汽车制造领域中汽车的液压成型管附件、汽车车门预成型件、汽车地方车身支架、汽车轮毂及发动机引擎主要应用的也是搅拌摩擦焊接技术，由此可见，焊接技术广泛地应用于汽车制造领域。
4.3 船舶工业中的应用
高效焊接技术在船舶制造工业中具有至关重要的地位，高效焊接技术是一项专业性、技术性很强的系统工程，尤其是二氧化碳气体有效的保护半自动焊接技术的应用率达到60%～65%，高效焊接技术成为我国船舶制造工业中的关键技术之一。现阶段先进的船舶焊接技术是保证船舶制造质量、缩短船舶制造工期、降低船舶制造成本、提高船舶制造效率的有效途径，也可以有效地提高企业的经济效益。
5 我国焊接技术的发展趋势
我国焊接材料的产量在全世界位居首位，但是焊接产品的质量以及高品质焊接材料的生产与世界先进国家存在一定的差距，主要表现在以下几点：①对焊接材料预处理缺少专业的体系及技术，如对焊接原材料的筛选及检验，对焊接材料的混合均匀度及焊接预烧结处理等；②在工作中对于焊条药皮密实度的改善，就我国目前的油压式压涂机的具体工作性能来看，依旧存在很多不完善的方面，比如工作中由于对水玻璃加入量的加大，就会降低药皮在工作中的实际性能；③在实际的生产车间环境治理方面国外主要是以密闭的方式来进行熔炼焊剂工作中，但是从我国的现状来看，其主要是使用敞开式的生产方式；④在相关焊剂生产设备的自动化水平方面，对于焊剂的成形以及相关的颗粒度等方面依旧存在很大的差距；⑤在实际工作中的无铅连接材料以及技术应用方面，就目前我国的实际应用现状来看，与国际先进水平依旧存在很大差距，相关的钎焊理论与实践水平只在部分领域取得了一些成绩，也就是说，其发展应用的总体技术水平依旧不高，在以后的工作中要特别注意高端焊接产品以及特种助焊剂等方面的应用以提升工作。
6 结 语
在我国现阶段，随着焊接技术的快速发展，在促进社会经济快速发展的同时，也给人们的生活带来了便利，但是随着焊接材料的不断变化及焊接技术的快速发展，制造行业对焊接技术提出了更高的要求，同时，在现代化的社会中，焊机技术已经进入了数字化的时代，所以，我们应该尽可能地将先进的科学技术及理念应用在焊接技术中，加大焊接技术的研发力度，努力研发新的焊接技术及方法、发现新的焊接材料及焊接设备，进一步提高焊接机械化、安全可靠性及自动化水平，有效地促进我国焊接技术及制造行业的快速发展，提高经济效益。
参考文献：
[1] 黄建平，黄永平，肖延江.论我国焊接行业的现状[J].科技与企业，2012，（1）.
篇11
[文献标识码]A
[文章编号]1006-5024(2008)06-0122-04
随着西部大开发的不断深入，西部省份如何充分利用本地雄厚的国防科技资源，实现当地经济的发展与腾飞，是一个亟待解决的问题。西安作为中国航空航天产业的重要基地，在中国乃至全球都拥有特殊的地位和声誉。2002年麦肯锡的战略咨询结果和专家论证表明，航空航天产业是西安市应该发展的支柱产业。也有资料指出，航空产业的投入产出在10年之后就是1：80，就业拉动是1：40。一个机型将有500多个企业单位与之配套，二级配套的厂商更达到3000-5000家，形成一条金字塔式的产业链。西安发展航空航天高技术产业在全国具有独一无二的比较优势。
一、高技术产业园区的阐述
高技术产业区域(Hi-Tech Jndustry District)主要是指高技术产业开发区，以及连绵形成的高技术产业开发带(以下简称为高技术区域)，是高技术企业生存和发展的载体，是一种新型的科学与工业相结合的社会组织形式，包括高技术中心(Technopole)、科技工业园(Hi-Tech Industry Park)和科学城(Seience City)。
产业聚集是高技术区域的成功特征。理论研究与发展的实践表明，一个国家或地区竞争优势的获得来源于产业在其内部聚集过程中的优势获得。波特(Potter，1998)以为，在经济全球化进程中，产业聚集可以从三方面影响企业和区域的竞争：一是提高企业的生产率；二是指明创新方向和提高创新速度；三是促进新企业的建立，从而扩大和加强聚集本身。
实际上，新时期的产业聚集更强调在柔性聚集过程中知识、技术等要素的重新组合与创新，强调本地工程师、技术工人等要素的集中以及本地熟练劳动力市场的形成。各种知识型的资源优势越来越成为各国区域发展的主要动力。在高技术区域发展中，产业聚集更多的是依重于创新，聚集的方向是选择具有大量高技术人才和良好创新环境的区域。因此，可以说高技术产业的聚集是以高级知识、技术要素为主形成的，目的是为了获取具有持续竞争力的动态竞争优势。这也是高技术区域发展的重要基础。
高技术产业区域的聚集功能是指高技术区域凭借其具有的区位优势，将各种社会资源聚集在一起协同发挥作用的效应。从其内在实现价值看，聚集是高技术区域的重要区位特征，高技术区域的聚集功能是表现在人才、资金要素的资源聚集和创新的聚集，并最终体现在高技术产业经济效益的聚集；从其外在表现分析，高技术区域的聚集功能会造成对外部和其他区域人才、资金、技术的抽吸效应，从而使其取得聚集经济效益的快速发展，形成技术、经济优势的高势能区位，反过来又对外部和其他区域产生波及影响和带动作用。
二、高技术区域产业聚集的创立、成长与发展
产业聚集可以反映出一个高技术区域的竞争优势和条件，但是它并非一开始就以完整的面貌出现，必然要经历一个产生和发展的过程。从硅谷的发展可以辨识出，高技术产业聚集可以产生聚集效应，但最初的产生肯定是一些非聚集的因素在起作用。这些因素是一些区域的结构性因素，也是触发性因素(如斯坦福大学、政府投资含军事投资、企业衍生等)，它们与其他的区位优势(如自然禀赋等)结合，就会产生指向性区位因素，形成最初的企业进入动力。而这些企业又会吸引其他企业进入，区域的功能性因素起聚集的主要作用，形成动态的聚集因素(如风险投资、企业家精神和协作文化等)，促进产业聚集的自我发展。这个演化过程可以从下图表现出来。
高技术区域也可以看作是为产业聚集创立的一种区位优势。技术创新理论认为，在近乎完全竞争的市场中存在小企业技术创新的门槛，如果此类门槛过高的话，经济发展有时会因为小的历史事件而被锁定在某低级技术水平上。如果技术的创新和扩散是多数采用者都随着它“走”而引发的，那么优化选择的机制和环境就能提供有效的通道。为了帮助高技术小企业克服创新门槛的阻碍，并防止经济发展水平在某个低水平上锁定，高技术区域便应运而生，并以提供区位优势因素来帮助小企业进行技术创新，而不完全是出自自发的。高技术产业群的形成无疑需要企业有较低的进入门槛。创业企业能自由进入聚集产业，其进入会带来新技术、新思维、新的竞争方式，有利于促进竞争与创新，为产业聚集带来活力。
高技术产业区域的发展模式对园区发展至关重要。Walt,Whitman.Rostow在《经济成长的阶段》(1960)一书中认为正确规划某一时期的主导产业、确定其发展模式是制定区域产业政策的核心内容，也是壮大区域经济实力，提高区域竞争力的迫切需求。林金忠(2001)认为，聚集经济本质上是空间意义上的外部规模经济。他把规模经济分为两类：单个企业的内部规模经济；众多企业在局部空间上的集中而产生的聚集经济。他提出了三种聚集经济的类型：多层次聚集(企业间横向联系而形成的聚集)：企业纵向关联而形成的聚集(产业链)；由于区位优势而形成的同一产业或不同产业的众多中小企业的聚集。在科技园区的建设中，涵盖了三类的聚集活动。三种的聚集活动在园区中处于不同的层次，和园区的发展阶段紧密相连，如何协调三者之间的关系，如何促成不同阶段的企业的聚集活动，这取决于园区发展模式的选择。
本研究认为高技术的产业聚集最适合选用的模式为“龙头+网络”的形式。“龙头+网络”形式也被称为混合式聚集，是由多核式与网状式混合而成的产业聚集。聚集内部既存在几个核心企业及相关的小企业，又存在着大量没有合作关系的中小企业，例如美国的硅谷和印度的班加罗尔软件工业园。
高科技产业聚集以高科技龙头企业为核心，以大量的中小民营科技企业为配套，以科研院所为支撑，实行政府退出，行业协会运作的机制。高科技产业聚集生产高科技产品，经营风险大，产品的技术层次高，附加值往往也很大，要求企业拥有核心技术和自主知识产权，具有很强的技术创新能力。这类产业聚集在科技资源高度密集，传统工业基础雄厚，民营经济发达的地区容易形成规模，如东莞的计算机硬件产业聚集，西安的航空航天产业聚集，长江三角洲的先进制造业聚集和北京的信息产业聚集等。
三、龙头企业带动模式
(一)龙头企业带动模式的基本内涵
通过龙头企业的发展，带动一大批配套、协作企业，围绕龙头企业形成产业聚集。其主要特点包括：(1)多核式与网状式聚集并存；(2)核心企业不仅带动了配套企业的发展，也为散存的中小企业提供了机会；(3)核心企业与配套企业依靠品牌为核心竞争力，散存的中小企业主要以低成本为竞争优势；(4)技术创新是聚集中小企业生存和发展的关键。
(二)行业内龙头企业带动因素
1．龙头企业与产业聚集的关系。在任何一个产业聚集中，小企业都占多数。从产业聚集内部各类企业的数量来看，有完全以众多小企业组成的“原子式”产业聚集和以少数大企业为中心(龙头企业)、众多小企业为而形成的“轮轴式”或“中卫式”产业聚集。在两类产业聚集中，尤以中卫式产业聚集最为普遍。在该类聚集中，大企业处于整个企业聚集的支配地位，小企业聚集处于或下层，主要为“核心企业”进行特定的专业化加工。并且核心企业主要负责产品的最终组装与生产技术难度高、附加值大、对规模效益反应敏感的配套产品，小企业多是分工生产技术要求低、批量小、专业性分工度高的各种零辅件与半成品等，参与聚集的小企业往往又有一次承包、二次承包甚至更多次承包之分，即把核心企业委托的生产业务根据专业分工要求分包给其他小企业，从而会形成多层次的分工协作体系。中卫式产业聚集的形成往往是少数大企业首先产生，然后众多小企业逐渐聚集在其周围。因而相对于众多小企业而言，政府首先吸引大企业聚集更有目标性，也更容易成功。吴旺延(2[)04)认为，处理好大企业集团与中小企业的关系是西部地区发展中小企业聚集的基础。龙头企业是产业聚集得以发展壮大的关键，当地政府应当为龙头企业保驾护航，要注意发现和培植聚集龙头企业，注重龙头企业和品牌建设。在计划体制下，西部地区建立了一批军工企业和重工业企业。这些企业是按照全能型模式创建的，集企业管理功能和社会管理功能为一体，是基建、供应、生产、销售、生活服务自成体系的，大而全的企业组织结构。由于体制的原因，这些大企业迫切需要“瘦身”并和其他企业“牵手”，才能恢复活力。
2．龙头企业对产业聚集发展的带动作用。“火车跑得快，全靠车头带”，产业聚集龙头骨干企业在加快产业聚集，推动产业聚集发展中起着非常重要的作用。
首先，龙头企业促进产业聚集。一是龙头企业都具有较大的规模和实力，在市场经济条件下，资本、技术、人才等资源总是首先流向那些拥有较大规模和较强实力的大企业。这也就是说，大企业拥有更强的吸引力和凝聚力，能更好地发挥产业聚集主角的功能。二是龙头企业都具有自主知识产权的知名品牌。品牌是市场经济的通行证，是市场竞争力和影响力的集中体现。拥有知名品牌的龙头企业对上下游产业链条具有强大的引领和整合能力。三是龙头企业具有自己核心优势。对于参与产业聚集的企业主体来说，核心优势包括核心技术、专利产品、管理技能、市场网络等诸多方面。一个企业只要在上述一个或多个方面具有独特优势，就会对上下游产业产生强大的拉动和聚集作用，从而与其他相关企业形成产业聚集。龙头企业作为区域内领头羊，一般都具有自己独特的竞争优势。
其次，龙头企业促进产业链延伸。龙头企业能适应国际分工和专业化生产的新形势，不断将一些配套件及特定的生产工艺分离出来，形成一批专业化配套企业，并积极支持中小企业进人自己的供应网络，而专业配套企业的大量进入，又会带领上游原材料供应和加工企业，下游销售企业的不断涌现，从而促进产业聚集内产业链的延伸。
再次，龙头企业加速科技创新、带动产业升级。为了保持行业内的领先地位，龙头企业会更加注重技术的创新和引进。通过与高等院校、科研院所的合作开发新技术、新工艺，与国际大企业合作，引进国外成熟的先进科技，在新产品开发方面不遗余力。研究表明，拥有龙头企业或知名品牌的产业聚集，科技经费投入规模较大，龙头企业科技投入也较大。
最后，龙头企业提高产业聚集内的组织化程度。龙头企业按市场导向，进入某一产品或产业领域，组织专业生产，为了自身产品的保证和竞争力的培养，龙头企业虽然会发展很多的配套企业，将一些生产环节分离出去，但还是会通过协作，把产前、产中、产后作为一个体系来运作，激活各环节的生产要素，产生“一石激起千层浪”的连锁效应。
龙头企业具有开拓市场、引导生产、深化加工、搞好配套服务的综合功能。只要充分发挥龙头企业的带动作用，通过龙头企业的品牌优势、技术优势和市场优势，把分散的、小规模的生产经营组织起来，形成有竞争力的产业聚集，改进工艺、提高技术，带动整个产业水平提高，就会最终形成在全国甚至全世界有影响的产业品牌。
(三)模式中龙头企业所需条件
1、龙头企业有足够大的规模。龙头企业生产经营的规模较大，经营效益较好，有能力带动一批配套企业，并能持续为配套企业的生存发展提供市场空间。
2．龙头企业的产业链可拆分。龙头企业的产品产业链较长，并且每个生产环节可以拆分，使配套企业的独立存在成为可能。
3．龙头企业产品的外协性。龙头企业所需的原材料、半成品或零部件可以由配套企业生产或加工，不涉及龙头企业的核心技术。
4．龙头企业和配套企业要形成合理的分工协作关系。龙头企业与配套企业在产品研发、市场开拓、产品生产方面要有合理分工，建立良好的协作关系，不能成为竞争对手。
5．原料取得的便利性。为龙头企业配套的企业所需的初级原料要很方便取得，能够承受运输费用。
(四)应注意的问题
1．龙头企业要持续稳定发展。龙头企业的发展是整个产业聚集存在的基础，只有龙头企业的持续稳定发展才能为整个产业聚集提供发展的条件和机遇。
2．龙头企业的技术支持。龙头企业应为配套企业提供相应的技术扶持，使配套企业能够跟上龙头企业技术创新和发展的步伐，保证配套企业的健康发展。
只要培育好龙头企业，引导好配套企业，协调好龙头企业与配套企业的分工协作关系，就一定能促进龙头企业作为带动型产业聚集的形成和发展。
四、西安航空航天产业园区模式
(一)西安航空航天产业园区可行性分析。地区间的产业竞争集中体现在产业聚集的竞争，要提升产业竞争力，就要增强产业聚集的竞争力，进而要求搞好产业聚集的空间载体即产业园区的建设。产业园区通过培育主导产业和建立相关支持产业配套，聚集和整合大量的资金、人才、信息等资源，组建信息交流和知识扩散的网络，发挥其外部经济效应，形成了创新的系统环境，使各个主体能实现有效的分工与合作，同时产业园区通过建立使地方政府、企业、服务机构之间实现互动合作的对话机制，协调聚集之间的地域、产业分工和合作，从而促进聚集的不断成长并提升产业组织的竞争力。产业园区和产业聚集相互促进、相互制约，产业园区是形成、承载和促进产业聚集发展的空间载体，产业聚集是提升
产业园区和地区产业竞争力的核心内容。
产业价值链理论来源于哈佛大学商学院教授迈克尔・波特在其1985年出版的《竞争优势》一书中提出的“价值链(Value Chain)”理论。在生产者驱动的价值链中，价值链中的关键制造者一般控制关键技术，扮演协调各个环节的角色。在这里，生产商负责协助它们的供应商和顾客的效率。生产者驱动的价值链是那些大型的、通常由跨国制造商发挥中心作用来协调的生产网络(包括它们的前向和后向联系)，这以资本和技术密集型产业――例如汽车、飞机、计算机、半导体和重型机械产业为典型。
所以，以核心企业为龙头，形成产业链，进而形成网络化集群是可行的。而且通过发展和完善产业园区建设，充分发挥产业聚集的空间聚集和产业链交织优势，更是增强地区产业竞争力和经济实力的有效途径。西安航空航天产业发展模式是围绕航天、航空等高新技术产业，形成产业链、产学研相结合的航空航天产业园区。其中，西安闫良航空产业园结合优势产业培育龙头核心企业、拉长军民两用科技园区的产业链条。即以西安飞机工业集团公司为中心，在支持龙头核心企业的科研活动及其成果的产业化，注重培育相关配套的企业，拉成产业链。西安韦曲航天科技产业科技园区是以龙头军工企业为核心形成的园区，即围绕大型军工企业形成军地两用型产业园区，以航天科技产业为主导，其产业定位是以发展航天科技产业聚集及民为支柱产业，发挥航天高科技的优势，促进航天科技企业的民用产业发展。
(二)西安航空航天产业园区现状。西安的阎良、韦曲作为中国航空航天产业的重要基地，具备了发展高技术航空航天科技产业的基本条件。其中阎良拥有一批在全国有一定影响的大型企业集团，如西安飞机工业集团公司、西安飞机设计研究所、飞行试验研究院，以及毗邻的西安航空发动机公司，是全国唯一的集飞机设计、生产制造、试飞鉴定、教学培训为一体、产业体系最完整的航空产业基地；韦曲以研发和制造液体火箭发动机的中国航天集团公司第六研究院基地为依托，兼具西安电子工程研究所等32家航天和高科技产业，充分发挥业已形成的航天科技资源对科技的带动作用，促进区域经济的快速发展。
篇12
当我们仰望天空的时候，总会发现时不时有飞机掠过。或许不少人会问，这样一个庞然大物，其质量少则数百千克，多则几十吨、上百吨，怎么能够如此自如地在蓝天上飞翔呢？飞行究竟需要具备哪些条件呢？
其实，关于怎样才能像鸟儿一样在蓝天上翱翔，我们的先辈们探索了数千年，设想和尝试了许多种飞天方式，但基本都以失败告终。直到1903年12月17日，美国的莱特兄弟驾驶着他们设计和制造的“飞行者”1号（图1），进行了时间不到1分钟、距离只有260m的人类历史上第一次持续而有控制的动力飞行之后，人类才真正从根本上解决了飞上蓝天的关键问题。此后，飞机越造越大、越飞越高、越飞越快、越飞越远，各方面的性能都有了翻天覆地的提高（图2～图5）。
实际上，无论是莱特兄弟设计的“飞行者”1号，还是现代的先进客机、战斗机、运输机……之所以能飞上蓝天，归纳起来是因为它们具备了飞行的3个最基本的要素：
（1）具有能产生升力的机翼，平衡飞机的重力（图6）；
（2）具有能提供拉力或推力的动力系统，平衡飞机的阻力（图6）；
（3）具有能控制飞机姿态的操纵系统，实现飞机按照预定的轨迹飞行。
莱特兄弟的第一次飞行，虽然飞行时间只有几十秒，飞行距离只有几百米，离地高度也只有几米，但他们的探索精神却永远值得我们学习，其成功一直激励着后人对航空航天的持续探索。
莱特兄弟的壮举，让人类开始漫步于天空，继而遨游于天宇。人们把这些能够在天空和宇宙中飞行的机器统称为飞行器。飞行器主要分为航空飞行器（简称航空器）和航天飞行器（简称航天器）。前者是指在空气中飞行的飞行器，后者是指主要在大气层外飞行的飞行器。而航模作为一种与航空器和航天器密切相关的模型，则既包括航空模型，又包括航天模型。在飞行器的发展过程中，航模发挥了重要的作用，无论是利用航模进行原理验证，还是利用航模完成载人飞机难以完成的飞行科目。现代无人机则与航模更是有密切的关系，不少无人机就是从航模发展而来的。
航空和航天技术都是高度综合的现代科学技术。力学、热力学、材料学是航空航天的科学基础；电子技术、自动控制技术、计算机技术、喷气推进技术和制造工艺技术对航空航天的进步起到了重要作用；医学、真空技术和低温技术则促进了航天的发展。上述科学技术在航空和航天的应用中相互交叉和渗透，产生了一些新的学科，使航空和航天科学技术形成了完整的体系。
航空航天的发展都与其军事应用密切相关，但人类在该领域取得的巨大进展对国民经济和社会生活也产生了重大影响，甚至改变了世界的面貌。如我们乘坐飞机旅行，使用GPS进行导航，收看海外电视直播，进行天气预报，这些都离不开航空航天的发展。航空航天科学技术是牵动其他高新技术发展的动力之一，航空航天工业是国民经济建设中的阳光产业，而航空航天产品则是附加值很高的高新技术产品。
二、翱翔天空的航空器
任何航空器要升到空中，都必须产生一个能克服自身重力的向上的力，这个力叫作升力。另外，航空器在空中的飞行还必须具备动力装置产生推力或拉力来克服前进的阻力。根据产生升力的基本原理不同，航空器分为轻于(或等于)同体积空气的航空器和重于同体积空气的航空器两大类。前者靠空气的静浮力升空，又称浮空器；后者靠与空气相对运动产生升力升空。按照不同的构造特点，航空器还可进一步细分，如图8所示。
1．轻于空气的航空器
轻于(或等于)空气的航空器包括气球和飞艇，它们先机出现。
（1）气球（图9）
气球一般无推进装置，主体为气囊，下面通常有吊蓝或吊舱。按照气囊内所充气体的种类，可分为热气球、氢气球和氦气球三种。
（2）飞艇（图10）
飞艇安装有推进装置，并可控制飞行。根据结构形式，可分为软式、硬式和半硬式三种。飞艇与气球的最本质区别就是它带有动力和操纵舵面，可按照预定的飞行方向飞行；而气球由于没有动力装置和操纵舵面，在水平方向只能随风飘移，但在垂直方向可以通过调节浮力的大小或改变质量的大小进行升降。
2．重于空气的航空器
重于空气的航空器靠自身与空气的相对运动产生空气动力升空飞行。常见的这类航空器主要有固定翼和旋转翼两类，另外还有像鸟一样飞行的扑翼航空器和新近出现的倾转旋翼航空器。
（1）固定翼航空器
固定翼航空器包括飞机（图11）和滑翔机（图12）。
飞机是指由动力装置产生前进推力或拉力，由固定机翼产生升力，在大气层内飞行的重于空气的航空器。滑翔机是指没有动力装置的重于空气的固定翼航空器。
滑翔机可由飞机拖曳起飞，也可用汽车等其它装置牵引起飞。部分动力滑翔机装有小型辅助发动机，无需外力牵引就可自行起飞，但滑翔时必须关闭动力装置。飞机和滑翔机最本质的差别在于大部分飞行时间内是否依靠动力装置。实际上，在莱特兄弟发明飞机之前，人类就已经发明了滑翔机，并为飞机的发明奠定了空气动力学和飞行操纵等方面的基础。
（2）旋翼航空器
旋翼航空器包括直升机（图13）和旋翼机（图14）。
直升机是指以航空发动机驱动旋翼旋转作为升力和推进力来源，能在大气中垂直起降及悬停并能进行前飞、后飞、侧飞、定点回旋等可控飞行的重于空气的航空器。直升机和固定翼飞机的最本质区别在于，直升机能够依靠旋翼垂直起降，对起降场地的依赖性很小；而通常意义上的固定翼飞机则只能水平起降，对起降场地的依赖性很大。相对于固定翼飞机，直升机飞行速度慢、震动大。
旋翼机是一种利用前飞时的相对气流吹动旋翼自转以产生升力的旋翼航空器，全称自转旋翼机。
（3）扑翼机
扑翼机是指能像鸟和昆虫翅膀那样上下扑动的重于空气的航空器（图15），又称振翼机。扑动的机翼不仅产生升力，而且产生向前的推进力。
（4）倾转旋翼机
倾转旋翼机是一种同时具有旋翼和固定翼，并在机翼两侧翼梢处各装有一套可在水平与垂直位置之间转换的旋翼倾转系统组件的飞机。旋翼倾转系统处于垂直位置时，倾转旋翼机相当于横列式直升机，可垂直起降，并能完成直升机的其它飞行动作；旋翼倾转系统处于水平位置时，旋翼倾转机则相当于固定翼飞机。现在世界上唯一有实用价值的倾转旋翼机为美国贝尔公司研制V-22（图16）。
三、遨游天宇的航天器
航天器是指主要在地球大气层以外的宇宙空间，基本上按照天体力学规律运动的各类飞行器，又称空间飞行器。与自然天体不同的是，航天器可以在人的控制下改变其运行轨道或回收。航天器为了完成航天任务，必须具备发射场、运载器、航天测控和数据采集系统、用户台站以及回收设施的配合。
航天器分为无人航天器和载人航天器。根据是否环绕地球运行，无人航天器分为人造地球卫星和空间探测器。按照各自的用途和结构形式，航天器还可进一步细分（图17）。
1．无人航天器
无人航天器包括人造地球卫星和空间探测器。
（1）人造地球卫星
人造地球卫星是数量最多的航天器（图18，图19）。人造地球卫星一般由有效载荷和平台组成。有效载荷是指卫星上用于直接实现应用目的或科研任务的仪器设备，平台则是为保证有效载荷正常工作的所有保障系统。按照卫星的用途，可分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。
（2）空间探测器
空间探测器是指对月球和月球以远的天体和空间进行探测的无人探测器，也称深空探测器。探测器的基本构造与一般人造地球卫星差不多，不同的是探测器携带有用于观测天体的各种先进观测仪器。
月球是人类进行空间探测的首选目标，世界上多个发达国家向月球发射了探测器（图20，图21），并进行了月球实地考察。美国和苏联早在20世纪50年代末就开始发射月球探测器，为1969年人类首次载人登月奠定了基础。
在行星和行星际探测方面，美国、欧盟、苏联和日本等国发射了多个探测器，对火星、金星、哈雷彗星、土星、木星、太阳及其星际之间进行了探测。
2．载人航天器
载人航天器是人类在太空进行各种探测、试验、研究及从事军事和生产活动所乘坐的航天器。与无人航天器的主要不同是载人航天器具有生命保障系统。目前的载人航天器分载人飞船、空间站和航天飞机三大类。
（1）载人飞船
载人飞船是载乘航天员的航天器，又称宇宙飞船。按照运行方式的不同，载人飞船分为卫星式载人飞船和登月载人飞船两类。前者载人绕低地球轨道飞行，后者载运登月航天员。苏联、美国成功实现了多次载人飞行，美国还实现了人类登月。美国的阿波罗计划是人类第一次登上月球的伟大工程（图22），美国也是目前仅有的进行过登月的国家。我国的载人航天计划采用飞船形式（图23）。“神州”号试验飞船由轨道舱、返回舱和推进舱组成。轨道舱是航天员生活和工作的地方；返回舱是飞船的指挥控制中心，航天员乘坐它上天和返回地面；推进舱为飞船的飞行和返回提供能源和动力。载人飞船的附加用途是为空间站接送航天员或运送货物。
（2）空间站
空间站是航天员在太空轨道上生活和工作的基地，又称轨道站或航天站。空间站一般采用模块化设计，分段送入轨道组装。空间站发射时不载人，也不载人返回地面，航天员和货物的运送由飞船或航天飞机完成。空间站的功能可以根据任务要求而变更或扩大，弥补了其它航天器功能单一的不足。苏联于1971年发射世界上第一个空间站。我国于2011年发射了第一个空间站――“天宫”1号（图24）。多个国家的空间站还在太空连接构成了国际空间站。
（3）航天飞机
航天飞机是世界上第一种也是唯一一种可重复使用的航天运载器，也是一种多用途载人航天器。20世纪七八十年代，美国、苏联、法国和日本等国曾经开展了航天飞机研制计划，但只有美国的航天飞机投入使用，并进行了长达30年的运行。美国自1981年成功发射其第一艘航天飞机“哥伦比亚”号（图25）之后，先后共研制使用了5艘航天飞机，其中“挑战者”号服役后因为发射失败而造成爆炸导致7名航天员全部丧生；“哥伦比亚”号服役后因为返回失败而造成爆炸导致7名航天员全部丧生；其余3艘都在2011年退休。航天飞机由一个轨道器、两个固体助推器和一个大型外挂贮箱组成，可以把质量达23 000kg的有效载荷送入低地球轨道。航天飞机提供了在空间进行短期科学实验的手段，有许多国家的航天员参加了航天飞机的飞行。
3．火箭和导弹
火箭与导弹是一类特殊的飞行器，它们均可在大气层内和大气层外飞行，但都只能使用一次。我国通常把火箭和导弹划分为航天器。
（1）火箭
篇13
1.非金属材料分类、特点
在工程材料中，对材料的分类是金属材料、非金属材料、复合材料（如图1.1），而对于非金属材料又可以分为有机聚合物和无机材料，而纤维、橡胶、塑料构成了有机聚合物，无机材料包含水泥、玻璃、陶瓷，以上这些材料都是非金属材料。
而在飞机的制造中，对于非金属材料是不单独使用的，它是通过合成复合材料之后，加工成飞机零件，是复合材料基体或者改性材料之一，对于非金属材料的性能特点就是硬度比较低，但是韧性和弹性较大，同时它的绝缘性能优秀，导热性低，耐热性不好，容易融化。
在飞机机舱内最常见的非金属材料就是塑料，例如行李架、座椅的把手、一些箱柜，它们都是通过塑料制成的，塑料的组成为树脂、填料、固化剂、增塑剂、阻燃剂、稳定剂，如果塑料按照树脂分子结构分类，可以分为热塑性塑料和热固性塑料，热塑性塑料在w机内的有机玻璃就是它的成分。
2材料结构
非金属材料的结构一般是研究高分子材料的结构，高分子材料的结构是大分子链结构，而大分子结构链的形态有线型、支化型、网状型，如图2.1.
一般的结构都是线型的，它可以伸展成直线，所以它的力学性能好，在外力作用下分子可以流动；支链这种结构的非金属材料在熔点升高时候，黏度会随之增加；而第三种机构的材料硬度好，但脆性较大。
3.复合材料
复合材料的性能如表3.1.
随着航空航天事业的发展，复合材料的性能的要求也不断的越来越高，而要是性能高就必须使树脂的性能提高，5250-2与5208树脂的比较如图3.1，这两个树脂型号都是作为战斗机用复合材料的基体，5250-2碳纤维复合材料就有高的压缩强度，同时5250-2树脂的弹性也比较高，在美国YF-22战斗机上使用。
在国内，通过北京航空工艺研究所得研制，T-300/4211体系，它的性能具有耐热性好，交联密度大，已经用机进气道外侧壁版上。
结束语
在飞机的制造中还添加了特殊的材料，对于它们的应用，使飞机在设计上更上一个层次，同时非金属材料对机内部零件是非常重要的，要根据材料本身的分子结构和性能去应用，航空航天复合材料是现今四大材料之一，它也是衡量一个国家制造水平和科技水平的一个指标，同时它不仅应用在航空航天领域，在电子，运动器材等领域应用也非常广泛。
参考文献
