航空宇航学科综合课(博) 课程总结

第一篇：航空宇航学科综合课(博) 课程总结

宇航学院

讲座总结

航空宇航学科综合课（博）

（2017 年1月2日）

一、气动弹性技术发展方向

杨超教授

2016.9.23

第一次的航空宇航综合课是由我们航空科学与工程学院院长杨超教授给我们带来的关于气动弹性方面的讲座，虽然之前的学习过程中也听说过一些气动弹性的理论，但是并没有太多的了解，这一次的讲座加深了我们对于气动弹性这门学科的认识与理解。

气动弹性是研究弹性物体在气流中的力学行为的学科，其任务是研究气动力与弹性体的相互影响。气动弹性问题是所有飞行器都存在的问题，只是程度不同主要矛盾不同。

气动弹性问题普遍的存在于古往今来所有飞行器当中。1903年12月，莱特兄弟试飞前9天，兰利的“空中旅行者”号有动力试飞失败，就是因机翼扭转变形发散造成的；一战中发生过多起颤振和发散的事故，而二战过后，随着飞行速度的不断增加，颤振问题渐渐显现，成为许多飞行事故的元凶；而离我们比较近的一次是1998年F-117颤振事故。因此我们必须对气动弹性问题加以重视，并且随着科技的进步，尤其是对气动弹性技术、喷气发动机和后掠翼技术的突破，人类飞行突破“音障”已成为可能。

目前气动弹性问题的研究热点是复合材料气动弹性剪裁优化和主动气动弹性机翼（Active Aeroelastic Wing）。众所周知，复合材料有许多独特的优点。例如质量轻、比强度和比刚度高、抗疲劳和抗振性能好、结构可设计性好等，特别是它所具有的显著的各向异性力学特性。而气动弹性剪裁是指通过复合材料的刚度方向性及其变形耦合来控制翼面结构的静力和动力气动弹性变形，从而提高飞机性能的一种结构优化设计方法。该气动弹性优化算法适用于飞行器设计的初始阶段。主动气动弹性机翼的设计思想是通过全权限、快速响应的数字式主动控制系统来主动且有效地利用机翼的柔性。美国从1985年开始，就逐步对该方法进行了研究，已经进入了飞行测试阶段。

随着导弹、高性能巡航导弹、高超音速巡航导弹、无人机的发展，要求质量轻、速度高，气动弹性问题更加突出，气动弹性的研究在工程实践中发挥着越来越重要的作用。

二、航空器适航设计技术

曹义华教授

2016.9.30 适航性（Air Worthiness）是指航空器在预期的运行环境中在经审明并被核准的使用限制下运行时，应具备的安全性和物理完整性品质。这种品质使航空器始终处于符合其型号设计及安全运行的状态。适航性标准是为了保证实现民用航空器的适航性而制定的最低安全标准。

目前的航空器适航标准主要包括：美国联邦航空管理局FAA的《联邦航空条例》（FAR）、英国民用航空管理局CAA的《英国民用适航性要求》（BCAR）、西欧国家的《联合适航性要求》（JAR）、俄罗斯的《民用航空条例》以及中国民用航空局的CCAR。

另外，还存在适航审定标准。70部联邦航空条例中的大多数是属于管理性质的，但其中有八部则是从最低安全要求出发，对航空器、发动机或螺旋桨的设计提出了具体的技术要求，FAA将其进一步定名为“标准”，其中包括7部适航标准和一部噪声标准。

航空器飞行的空间称空域。空域的概念包括三种属性，分别为法律属性、自然属性和技术属性。法律属性的意义在于空域是国家的重要资源，由国家实行统一管理，各国对于空域管理都有自己相应的严密机构，并有法律条款对各项活动进行约束。自然属性容易理解，空域有下确界即地表、海面等，也受天气情况的影响。技术属性是指空域也与许多科学技术有关，如需要在空域建立用于通信的通信场，实现导航的导航场，实现监视功能的监视场等。

空域管理是为了适应航空事业的发展而提出的。航空事业的发展是伴随着飞行器的发展而发展的。1783年作为历史上第一个真正意义上的航空器热气球诞生，在之后的100多年里，随着科技的进步以及人类对于航空器研究的不断深入，1903年莱特兄弟成功进行了真正意义上的飞机的首飞，1943年直升机的发明让世界航空事业不断完善与发展，到如今，各式各样的飞行器翱翔天穹。近十几年来，航空事业发展日新月异。因此要保证飞行器飞行的安全和有序，就要加强管理。空域管理是这种管理的一个重要方面，它有效的提高了空域利用率，增加了空域的容量和整体流量。空域管理凸显了其重要性。

三、复杂产品集成的多学科设计优化研究

徐元铭教授

2016.10.14 这是本学期的第三次课，本次讲座是由航空科学与工程学院的徐元铭教授为我们介绍的复杂产品集成的多学科设计优化研究，在当前学术界领域，多学科优化研究应该说是我们作为博士研究生必须要了解甚至需要我们深入探究的一门学科。多学科优化设计是目前十分热门的新生学科，国内有很多学者在从事这方面的理论研究，在国外这项技术已经有很多工程应用。

多学科优化设计（Multidisciplinary Design Optimization，MDO）解决复杂工程系统的设计优化的一种有效方法和工具。其主要设计思想为：在复杂系统的整个设计过程中，充分利用分布式计算机网络技术来集成各学科的知识，按照面向设计的思想来集成各个学科的模型和分析工具，通过有效的设计和优化策略组织和管理设计过程，充分利用各学科相互作用产生的协调效应来获得系统整体最优解，缩短设计周期，节约成本。

复杂工程系统（航空航天系统）的设计往往涉及多门学科，如气动、结构、控制、发动机等很多学科，传统的串行设计方式的最大弊端在于它人为的割裂了各学科之间的相互作用，并没有利用各学科之间相互影响产生的协同效应。这种设计方法只能获得局部的最优解，很有可能失去全局最优解，而且设计周期长，成本高。这些特点显然不能适应越来越多，且越来越苛刻的设计要求的发展趋势。多学科优化设计正是为解决这一问题的新的设计方法。

目前，国内外飞行器总体设计的研究领域是多学科优化设计（MDO），即全局考虑飞行器设计中多子系统之间相互耦合的跨学科、跨专业的系统优化，以实现飞行器的全寿命周期设计。

MDO的主要目的是为了加快设计进程和降低复杂系统的设计制造费用，同时使产品效率、重量、寿命、可靠性和可维护性得以提高。随着今年来大量应用到产品设计和开发过程中，MDO将对未来科技和工程领域产生巨大作用。MDO在总体设计过程中，尤其是在方案论证阶段具有实用价值。其中，MDO最直观的作用就是可以根据用户选定的优化目标自动进行参数的合理选择。

四、无人机系统概述

向锦武教授

2016.10.21 无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）通常是指由机载动力驱动，无线电遥控或自主程序控制飞行，可执行多种任务并能重复使用的无人驾驶航空器。无人机与飞机不同，驾驶员不在飞机上，飞行器设计不受人的生理控制，便于执行高风险任务。他又与导弹不同，主要表现在：发射/回收、动力装置，任务载荷，地面控制等方面。

最小的无人机系统至少应该包括：飞行器、飞行控制系统、数据通信系统、任务载荷和发射/回收系统。无人机系统的特点为：安全性好，可执行危险任务，如纵深目标侦查、放射性取样、灾害搜救、反恐监视等；隐蔽性强，灵活、反应快；可长时间续航，续航时间可在数十小时以上；成本低。无人机的使命有：信息战和无人化非接触远程作战的平台；科学研究与应用的平台；航空技术基础研究的平台等。

自1913年世界上出现第一个自动驾驶仪以来，无人机受到越来越多国家的重视，发展迅猛。目前从事研究和生产无人机的有美国、俄罗斯、以色列、法国、英国和南非等近30个国家，无人机基本型数量已增加到300多种。鉴于其独有的低成本、低损耗、零伤亡、可重复使用和高机动等诸多优势，其使用范围已拓宽到军事、民用和科学研究三大领域。在军事上可用于侦察、监视、通信中继、电子对抗、火力制导、战果评估、骚扰、诱惑、对地（海）攻击、目标模拟和早期预警等；在民用上，可用于大地测量、气象观测、城市环境检测、地球资源勘探和森林防火等；在科学研究上，可用于大气研究，对核生化污染区的取样与监控、新技术新设备与新飞行器的试验验证等。

无人机的发展，很多技术起到了关键性的作用。其中最主要的有以下几项：气动技术、推进技术、人工智能技术、通信技术、发射与回收技术。

美国的无人机如“捕食者”、全球鹰等已经能很好的应用，无人作战飞机X-45A、X-45B以及舰载无人战斗机X-47A也在研制过程中。我国的无人机发展与美国、以色列相比还有一定的距离，一些技术难题还有待解决，主要是标准的统一和信息融合处理。但同时我们也充满信心，经过不断的研究、探索一定会有所突破有所发展。

五、武器装备隐身技术

黄俊教授

2016.10.28 本节课是由航空科学与工程学院的黄俊教授给我们带来的武器装备隐身技术的专题讲座，让我们对于隐身技术有了初步的认识与了解。

隐身技术是控制和减小作战平台及武器系统等目标被敌方探测、跟踪、识别和攻击的各类特征信号，降低被发现和被攻击的概率，从而提高其作战能力和生存力的综合性技术。隐身技术主要包括雷达、红外、声、光、射频、磁、电、尾迹等领域，跨越材料、电磁、声、热、光等学科，覆盖海、陆、空、天等威慑和主战装备。

隐身技术对于提高装备生存能力，降低地方探测系统效能，增加战争的突然性等有着重要影响；隐身技术缩短了探测系统的探测距离，对现代预警防御体系提出更高的要求；隐身技术的投入使用，改变了袭击兵器传统的突防方式，使战略、战役、战斗的突然性增大。特别是隐身飞机的使用，其高的突防能力可使敌方的预警探测系统因只能得到非常短的探测时间或距离而很难发现或采取对抗措施，因而地方难以避免遭到闪电般的突袭。生存能力极强的隐身飞机如果再辅以各种高性能的精确制导武器，将极大地提高空战的效能。

飞机隐身技术带动了其他武器装备隐身技术的发展。例如，美国的AGM-129A/B空射巡航导弹、“联合防区外攻击导弹”（JASSM）和“战斧”巡航导弹，RCS为0.01-0.2平方米。在世界范围内，随着武器科技水平的普遍提高，具有隐身技术的武器装备不断显现，隐身飞机、隐身核潜艇、隐身作战舰艇、隐身坦克战车、隐身导弹以及隐身直升机等都是具有代表性的现代战争武器装备。

目前国内外主要的隐身技术分为以下几类：雷达隐身技术、红外隐身技术、声隐身技术、可见光隐身技术以及其他一些隐身技术。

我国的隐身技术目前岁迅猛发展但是距离大规模列装和实战应用都还是需要一定的时间，这是我国航空工作者近一段时间来需要努力赶超的。

六、创新研究的科学方法

王立新教授

2016.11.4 科学研究的实质是创新，科学研究是探索存在于自然界固有的客观规律，而非做汉化或拷贝的劳动。科学研究的创新有一个常用名词——原始创新，所指为前所未有，即在历史上、在世界范围内都没有的新创造，包括新发现、新观点、新理论、新材料、新技术、新方法等。

王老师根据自己的实践经验提出了几点科学的创新研究方法：1）极端注重创新性的独立研究。目前很多人的思想都被书本、文献左右，不能独立的思考分析，当然向书本他人学习是十分必要的，但不能一味的听信书本的讲授，要能独立的分析。2）足够地重视对飞行器本体的认识。一切的数学知识、计算算法、控制理论都是使用的工具，真正的研究对象是飞行器本身，要想有所突破创新一定要对飞行器本身的特性有深刻的了解。3）要大胆的提出自己的见解。在对事物有一定的认识之后，要大胆的提出自己的预测，再用数理方法证明或别人的研究成果佐证自己的预测。4）破除书本和文献的神圣性，敢于怀疑一切。一切有人参与的工作均是会出现错误的，不要只相信那些白纸黑字，也要有自己的判断。5）多方位、多角度地认识和思考。要从多个角度考虑问题，才能提供出不同的解决方案，并从中找出最合适的。6）对科学问题要有足够的灵敏性。平时应多关注学科前沿的发展，灵活的进行研究。

一种理论在出现以后，在传播的过程中也会出现很多问题。王老师举了很多例子，例如人们目前熟知的几个俗语，其实就是人们在传播的过程中出现了很大偏差。“三个臭裨将，赛过诸葛亮”传播成了“三个臭皮匠，赛过诸葛亮”，这种错误是非常明显的，但是人们还是乐于接受，这反映了大多数人的一些惰性思维模式。虽然自己会有一些疑问，但是又觉得这是大众普遍认可的结论，默默认为这是“真理”，使自己失去了推翻谬论的机会。

此外，王教授结合自身经验，提出生活中处处存在创新研究点，鼓励作为博士的我们要善于创新，积极创新。听完王教授的讲解，使我们意识到在创先探索的道路上更要注意研究方法的科学性，也为日后我们博士论文的开题创新点提供了研究思路。

七、人机系统研究进展

屈香菊教授

2016.11.11 人机系统技术是一门包含了很多综合学科在一起的技术，其中典型的包括飞行力学、数学、心理学、控制理论和仿真实验等等。而人机系统研究领域包括飞行试验技术、驾驶员行为模式识别技术、仿真器软件和数据处理、专用设备、驾驶员行为模型数据库、人机系统品质评价方法。人-机系统应用面向提出飞行平品质准则、飞机飞行品质评估以及飞行控制系统设计等方向。

人机工程学研究在设计人机系统时如何考虑人的特性和能力，以及人受机器、作业和环境条件的限制。人机工程学还研究人的训练，人机系统设计和开发，以及同人机系统有关的生物学或医学问题。

飞机发明以后，人和飞机关系对飞机性能的发挥有这越来越大的影响。最开始时可能座舱环境、操纵杆的响应力大小对飞行员的影响较大。自动驾驶仪应该是人机系统发展最初阶段的产物。但自动驾驶仪的作用更多的是配平、水平飞行以及按设定航线巡航。这种自动驾驶仪在一定程度上解放了驾驶员，实现了部分的自动操作。

在人机系统中，人作为特殊的控制器，人的行为受飞机特征的影响，也受到任务和环境的影响，表现出很强的自适应性。反过来，飞机的特征也受人的影响，驾驶员和飞机相互作用，也称为人机耦合。

人机耦合即包括良性的耦合也包括不良的耦合，对于不良耦合常见的就是驾驶员诱发震荡，其有线性的、准线性的、非线性的三部分。目前研究的方法主要有基于驾驶员的现行仿真试验方法、基于人机耦合关系的理论研究方法和基于飞行训练规则的经验方法。由于驾驶员动作的复杂性、模型评价的标准的不确定性等问题，使该课题的研究有很多困难之处，有待我们进一步的探索和解决。

但就近些年来讲，无人飞机即入了一个飞速发展的阶段。从无人侦察飞机到无人攻击机，以至于无人轰炸机和无人战斗机也进入了设计阶段。但完全无人的飞机不会有发展前途，除非人工智能有了突破性的发展。如果人工智能真的可以达到人的智商，我想到这时就不只是一个科学的问题，而是社会伦理的问题了。因为将武力交到一个高智商却有自主意识的机器手里，人类不会放心的。另外从另一方面来说，如果全无人操作，人机系统如何定义呢？

八、弹载/炮射微小飞行器

王华教授

2016.11.18 弹载微小型飞行器是指：以子弹药形式由各类子母式弹药或无人机携带，抛撒后由“弹”型变成“机”型，续航巡飞，完成对目标的侦察、干扰、封锁和攻击等任务的无人飞行器。弹载微小型飞行器的技术包括各子系统核心技术和系统集成技术。

在未来军事斗争中，弹载微小型飞行器在军事方面具要很大的需求。

一、弹载微小型飞行器主要的研究方向和相应的研究内容：

（1）弹载飞行器系统总体技术：它包括总体结构布局、弹－机总体技术、空地通讯技术。

（2）环境适应性技术：它包括相关武器发射、抛撒环境分析，过载仿真技术。（3）弹－机转换控制技术：它包括弹－机转换、最有弹道设计技术、远程控制设计技术、抗旋消旋技术。

（4）动力系统技术：即为微小型飞行器的紧凑性。（5）飞行控制技术。（6）群协同组网技术。（7）综合试验测试技术。

二、弹载微小型飞行器能够解决以下的难题：

（1）对敌空军机场洞库内的飞机等目标实施有效的封锁与打击；（2）对敌航母舰队实施突防攻击；

（3）对台湾东海岸山体背后目标进行侦察；（4）引导海军火力支援舰队对目标实施火力压制；（5）提供城区作战复杂环境条件下的局部战场的实施信息。

三、弹载微小型飞行器的发展趋势分析：（1）与各军兵种已列装的主要武器平台相兼容；

（2）提高惯性器件的抗高过载能力，以适应不同的发射、抛撒环境；（3）可执行精确打击、侦察、毁伤效果评估、以及干扰等多种作战任务；（4）展开式机翼和动力系统技术提高以及飞行器的滞空时间的提高；（5）采用先进的目标识别与跟踪技术，从攻击静止目标发展到攻击运动目标；（6）采用多模战斗不等新的高效毁伤手段；（7）多枚飞行器组网提高协同作战效能。

目前多国已有相关武器已进行装备。美国的“Quiklook”炮射飞行器的主要任务是侦察，长0.99m，重36-41kg，发射过载2000g，采用充气式结构。

“洛卡斯”(LOCAAS)是由美国洛马公司导弹与火控分公司研制的攻击型炮射巡飞器，长787.4毫米，重38.6公斤，铸铝机体，是一种由火箭弹/导弹/布撒器等平台投放的微小型自主宽域巡飞子弹药。可进行广域搜索、识别和摧毁多种地面机动目标，有效对付时间敏感目标。可在战场上空巡逻30分钟，利用激光雷达导引头搜索预定任务区内的目标，搜索高度可达228米，搜索面积为74平方千米，它可摧毁地面静止目标和运动目标。

美国大面积侦察弹“WASP”，是1997年由美国麻省理工大学和Charles Stark Draper实验室联合发起的一个合作项目，主要用于侦察。WASP是一种低成本折叠式无人飞行器，可以配置在陆军标准155mm榴弹炮M-483A或海军5inch舰炮中向目标区域发射；出炮口后尾部六个尾翼片展开，解旋并以提供稳定弹道飞行；当飞到弹道顶点时，尾部的伞盖抛掉，装在尾部的降落伞展开将飞行器从弹丸壳体中抽出；下降到一个合适的高度和速度后，WASP机翼尾翼展开，发动机开始工作，丢弃降落伞，飞行器进入有控飞行，执行任务。

前沿区域支援弹药“FASM”是ALOR国防技术计划下研制的一种炮射微小型飞行器，由美国海军研究办公室资助，目的是支援美国海军和海军陆战队的军事行动，除具有侦察、目标定位及战场毁伤评估外，还可以进行通信中继、投放武器打击目标。

九、航天器结构优化设计与振动控制

黄海教授

2016.11.25 本节课是由我们宇航学院的黄海教授为我们带来的关于航天器结构优化设计以及振动控制方面的讲座。讲座主要有一下三方面内容组成：结构优化的概念、结构优化的特点和发展以及北航在结构优化领域的代表性工作。

航天器结构系统的主要功能有：维持卫星外形构形；提供其他系统的安装空间；满足各种设备的安装方位、精度等要求；支承和保护设备，确保在各种受载条件下的设备的安全；满足自身的刚度、强度和热防护等要求，确保卫星完整性；提供其他的特定功能，如伸展部件的解锁、展开和锁定等。

传统的结构优化设计，实际上指的是结构分析，其过程大致是初始设计-->结构分析-->设计调整-->再分析-->再调整-->„„-->直到满意。结构优化设计是指以计算机为工具，将非线性数学规划理论与结构力学分析方法相结合，用于受各种条件限制的承载结构设计。

结构优化的从1960年代被提出开始至今已经有了60多年的历史。60年代，Schmit提出结构优化的概念；1960-1970年代中，提出了准则法；1976年一种近似的概念被提出，并引入数学规划算法；1980年代提出了对偶法；1980-1990年代提出了自适应算法。

在歼-8机翼结构优化案例中，设计变量共有1332个，最后综合考虑两种工况要求，优化后，结构质量下降了35.9kg，占优化部分结构总质量的14.6%。只考虑收拢单结构工况优化时结构质量下降43.2kg，在考虑展开单结构工况优化时结构质量下降37.4kg。

根据上面的例子可以充分看出结构优化在飞行器设计过程所起到的举足轻重的作用。

十、高超飞行器平稳滑翔弹道特性与导引方法

陈万春教授

2016.12.2 本次课是由我们宇航学院陈万春教授为我们带来的关于高超飞行器平稳花香弹道特性与导引方法方面的讲座，讲座主要分为以下几个部分：平稳滑翔概念的提出、平稳滑翔弹道解析求解、平稳滑翔弹道动态特性、平稳滑翔弹道阻尼控制方法、平稳滑翔空间弹道解析解、平稳滑翔解析再入导引方法、线性伪谱广义标控脱靶量制导等。

首先给出平稳滑翔的定义，并给出飞行动力学方程，根据对平稳滑翔弹道特性的分析可以看出，不同的初始条件对于滑翔弹道特性有着很大的影响。当利用数值求解的时候，通过对比不同的目标函数所得到的弹道特性发现，将加加速度作为数值求解的目标函数可以得到较好较平稳的弹道特性曲线。

在求解平稳滑翔弹道解析解的时候，对高度的二阶导函数进行简化，、高度的解析解。利用正则摄动法，可得到高度的一阶项，同理还可得到二阶解。通过对比结果显示，解析结果精度很高，相对误差小于2%。引入弹道阻尼，飞行效果会更好，也可以对初值进行优化，寻找最优的弹道。

如果在讨论平稳滑翔弹道特性的过程中考虑地球自转的情况，解析过程会较为复杂，可以在射面上建立坐标系进行简化，进而得到了解耦的方程，也就得到了解析解，而且解析解的精度很高。相对于国外知名科学家的方法，该方法的有效性与精确性相对较高，并在实际型号中得到了验证。

传统跟踪方法目的是消除当前时刻与标准弹道的误差，而线性高斯伪谱广义标控脱靶量制导目的是消除终端误差，只存在当前的积分弹道；线性高斯伪谱广义标控脱靶量制导对传统的跟踪方法具有更强的适应性，不依赖于离线生成的标准弹道。

十一、载人航天与深空探测

徐世杰教授

2016.12.9 本次课是由我们宇航学院的徐世杰教授给我们带来的载人航天与深空探测方面的专题讲座，讲座主要分为四部分：飞天—中国载人航天的历史和现状；揽月—中国月球探测的历史和现状；航天梦—中国未来的载人航天和深空探测计划；任重道远—中国载人航天和深空探测的世界地位。

载人航天作为人类科技文明发展必不可少的一环具有多方面的重大意义，载人航天对于材料制造、空间制药、空间育种、空间科学研究、太空旅游、政治、军事、物种备份等诸多方面至关重要。

1985年秦皇岛会议上，航天界达成了研制宇宙飞船-空间站系统的共识；1992年9月21日“921”工程正式启动；从1999年开始的神舟号系列飞船便正式开启了中国载人航天事业的序幕，经过四代飞船的研制与努力，终于在2003年，搭载着中国载人航天史上飞天第一人杨利伟的神舟五号飞船成功发射并圆满完成中国人的飞天梦。921工程分三步走：第一步是建立天地往返系统，包括不载人实验和载人实验；第二步是建设短期有人照料的空间实验室；第三步是建设长期有人驻留的永久性空间站。

2001年国防科工委总体论证中国月球探测，而后2004年确定了我国探月工程“绕-落-回”三步走目标，并随着2007年中国航天史上第一枚探月航天器嫦娥一号的发射，中国的探月之旅正式开启。截止目前，嫦娥1-2号实现了绕，嫦娥3号实现了落；而接下来2017年发射嫦娥5号，2018年发射嫦娥4号，实现背面落。

在接下来的几年时间里我国的载人航天事业将处于一个非常关键的时期，我们的航天三步走战略已经要达到了最关键的时期，未来我们还将进一步开展对于火星的探测。中国航天事业的能否达到既定的目标将会举世瞩目，这也是彰显我中国综合国力的重要体现。

虽然我国在载人航天事业上起步较晚，我们的水平与世界航天大国相比还有很大的差距，但是我们也有我们自己的优势。我们的起点高，可靠性好的特性在世界范围内可以说正处于领先的水平。然而，我们后面要走的路还很长，我们中华民族航天事业究竟能走到什么高度完全依靠我们每一个航天人的共同努力。

十二、无人机总体综合设计技术

马东立教授

2016.12.16 无人机（UAV）是一种由动力驱动，机上无人驾驶，可重复使用的航天器的简称。无人作战飞机（UCAV）是无人战斗机、无人攻击机和无人轰炸机的总称。长航时类型无人机集中了侦察和监视飞机的长期的技术进步，其代表就是美国的著名无人机——“全球鹰”。

马东立教授从几个方面简单介绍了高空长航时无人机总体综合设计，包括：气动布局（有正常式、鸭式、飞翼、连翼等布局）、翼型选择与优化设计（无人机常用翼型：层流翼型、超临界翼型）、气动-结构一体化设计、气动-隐身-结构一体化以及飞机、发动机相互匹配。

二次世界大战以后，特别是近三十年来，经过历次局部战争的实战应用，无人的作用越来越大，越来越重要，它已成为现代战争中不可缺少的一种武器。美国更加认真地考虑使用无人侦察机的问题。研究表明，单靠天基和载人机载侦察平台无法满足作战所希望的连续不断的随时根据需求提供的台式和信息。因此，除战术无人机外，美国在无人机计划中又增加了一个独特领域——长航时无人机系列。

马东立教授向我们介绍了一系列长航时无人机类型以及其各自的演变过程，以高空长航时无人机为例，高空长航时无人机飞行时间在24小时以上，飞行高度大于18000米。“全球鹰”系列无人机是其中最具代表性的，从RQ-4A再到加大型RQ-4B，机翼面积增大10%，发动机更是得到更新，点输出功率增大150%，载荷提高了51%。

飞机设计一般包括以下几个方面：拟定设计要求；概念设计；初步设计，它包括两部分内容：方案设计和打样设计，在此阶段要进行下列工作：气动分析和风洞试验、结构打样设计、系统打样设计、全机部置协调、样机审查；详细设计；原型机试制；试飞；成批生产。

随着无人机及其相关技术的快速发展，用无人机代替有人机执行更多的任务已经成为可能，从“捕食者”的武装改型可以发现，让无人机来执行对地攻击任务是作战实际的需求，可实现对目标的“发现即攻击”的能力。

第二篇：航空课程总结

大型飞机是一个国家航空设计和制造技术水平的重要标志，以大型客机和货机为代表的大型飞机，无论在军事上还是在经济上都有着非常重要的战略意义。基于国民经济的发展和国防安全的需要，都要求中国必须发展自己的大型飞机，大飞机的发展对航空工业的整体技术水平，对国民经济和国防建设都有着非常重要的现实意义。

在为期一个月的专项讲座之后，大飞机班老师为我们安排了全面、丰富、专业的课程，从大型飞机概述到总体气动设计，从结构强度到材料学，从发动机到环控系统等等。在为期两个月的课程学习中，我对大飞机相关的各个学科都有了初步的了解，以下是我对部分所学课程所做的总结。

1、课程学习

1.1 总体气动设计课程 刘沛清教授、张云飞教授、朱自强教授等老师对大型飞机总体气动相关知识进行了详尽的介绍。

刘沛清老师和张云飞老师主要侧重于飞机总体设计，所谓飞机设计，是指设计人员应用气动、结构、动力、材料、工艺等学科知识通过分析综合和创造思维，将设计要求转化为一组能完整描述飞机的参数的过程。飞机的研制过程主要分五个阶段：（1）论证阶段：研究设计新飞机的可行性；（2）方案阶段：设计出可行的飞机总体技术方案；（3）工程研制阶段：进行详细设计，提供图纸试制原型机；（4）设计定型阶段：进行定型试飞；（5）生产定型阶段：少量改进，小批量生产。个良好的设计应具有很好的总体性能，各部分充分协调，可以顺利通过后续的专业性的计算或者试验的验证而不需作根本性的改变。“飞机设计，气动先行”，气动力设计的内容包括气动力性能设计与计算，操纵安定面设计与计算，进发匹配设计与计算，风洞模型设计与吹风实验以及载荷的计算等。在气动布局的设计方面，翼型的选择起着至关重要的作用。多位老师都详细讲到了超临界翼型，超临界翼型有利于防止出现激波和减小附面层分离的程度，进而提高临界马赫数。它还有利于减轻飞机的结构重量，同时改善低速飞行的性能。但它由于上表面平坦，在减缓气流加速的同时，也会减小升力，为克服这一缺点，可增加下翼面后缘部分的弯曲来弥补升力的不足。另外，朱自强老师着重为我们介绍了一种新型布局形式的飞机——翼身融合体飞机，翼身融合体飞机最早是波音和斯坦福大学合作研究的，高承载的外翼和低截面升力的内翼及中央体的设计特点，使它具有可承载旅客的大厚度翼型和为易于纵向平衡的反弯的后缘。为了稳定和控制，翼身融合体同样采用了常规民机的前缘缝翼和作为升降舵的后缘简单式襟翼，外翼的升降舵是俯仰和滚转的主要控制，带有方向舵的翼梢小翼提供主要的方向稳定性和控制。翼身融合体的另一个优点是自然地提供一个比常规外形更低的噪声环境，同时由于发动机燃油消耗减小而减少了污染物。这种布局形式可能是未来飞机布局的发展趋势。1.2 结构强度设计课程

何景武教授、一飞院赵书旺高工等老师针对大飞机的结构强度设计进行了详尽的介绍。所谓大型客机的结构强度设计，是指根据飞机总体设计、及适航要求，依据强度设计的原始条件，结合强度设计的基本要求，在飞机总体设计基础上，为保证飞机在整个使用寿命周期内其结构能够正常使用和飞行安全所需要进行的各种设计、分析及试验工作。按照飞机结构完整性设计要求，飞机结构强度设计涵盖了飞机的整个使用寿命期。

在结构强度设计中，主要工作包括大型客机的载荷分析、强度分析、刚度分析、寿命分析和维护维修。结构设计的分析计算工作主要包括：结构静力分析，结构动力分析（动载荷分析、固有动力特性分析、动响应分析），结构稳定性分析，气动弹性分析（颤振分析、弯扭发散分析、载荷分布分析），结构热问题分析，结构寿命分析（疲劳分析、损伤容限分析、耐久性分析），结构可靠性分析。

在飞机设计、研制过程中，飞机载荷的分析确定是一项十分关键的工作，它关系到飞机设计的好坏与成败，载荷分析的最终目的就是要给出该型号飞机在全寿命周期内可能出现的所有载荷情况中可能出现的最为严重的载荷情况，以及对应该严重载荷情况的所有相关设计参数。在飞机的结构设计中，由于飞机结构重量的限制、结构强度的限制、结构选材的限制、工艺水平和生产加工能力的限制等多种设计要求的限制下，要获得较好的结构刚度性能具有较大的困难。因此，如何设计出较为满意的结构刚度特性，提高结构的使用效率也一直是广大设计人员所追求的目标。在结构布局设计中，飞机总体结构方案确定的原则是：结构布局设计力求综合满足各种设计要求，结构传力合理，力求综合承载；结构总体方案力求重量最轻。1.3 材料技术课程

曹春晓院士等老师对大型飞机的选材以及现阶段的先进材料技术进行了详尽的介绍。航空材料处于材料科学领域的最前沿，其技术含量之高和技术难度之大使得它成为高技术领域的重要一员。曹春晓院士的“一代材料，一代飞机”八个字形象地阐明了材料在飞机发展中占据的重要地位。从飞机的发展历程来看，材料与飞机一直在相互推动，不断发展。当前的飞机材料中，复合材料技术成为新一代大型飞机的最前沿，欧美新一代大型飞机的材料技术特色就是——复合材料的用量创历史新高。复合材料在大型飞机上一直扮演减轻结构重量的角色。由于其出色的表现和不断提高的成熟度,在飞机结构重量中所占的比例越来越大,不断打破“世界记录”。此外，复合材料所具有的优越的抗腐蚀性能也是其用量不断创新高的重要原因。（1）波音787复合材料用量50％，整个机身是由若干个复合材料整体机身段组成的，从而减少了1500个零件和4-5万个连接件，显著减轻了结构重量(减重4500kg)，降低油耗8％，大幅度地降低了制造、装配、运营和维护成本，是新一代大型飞机材料技术的第一亮点。而且钛合金用量也达到了15%。（2）A380率先在中央翼盒上大量采用了复合材料(原为金属结构)，是新一代大型飞机材料技术的又一个亮点(总重8.8吨，其中复合材料5.3吨，减重1.5吨)，铝合金61%，复合材料用量22%，钛合金用量10%。（3）A350的复合材料使用量从37%提高到53%，钛合金用量从9%提高到14%如此高的符合材料使用以及钛合金使用说明了飞机材料发展的趋势。曹院士还介绍了一些新意的材料技术，譬如C纤维和树脂的更新换代进一步提高了复合材料的性能水平和降低了原材料成本；以波音787机身段为代表的复合材料结构整体化；A380率先在中央翼盒上大量采用复合材料（原为全金属结构）。波音787则发展全复合材料翼盒直至全复合材料机翼；复合材料自动化、低成本化制造技术的发展和应用；A380选用了层间混杂复合材料（纤维金属层板）GLARE；A380是首次推出全钛挂架的飞机，A350也采用全钛挂架，均主要选用β退火的Ti-6Al-4V ELI；新型高强高韧近β型钛合金Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr-1Zr首次在A380平台上闪亮登场；在F/A-22，V-22等军用飞机上迅猛崛起的钛合金精铸技术正逐步进入大型飞机领域；第三代铝锂合金在A350、A380上的大量应用是空客新一代飞机的一大特色；新型高强铝合金7085的问世为特大锻件在A380上的应用开辟了道路；A380和A350采用激光焊接技术（LBW）制成6000系铝合金和铝锂合金整体结构件。这些新型的航空材料技术都不同程度上地应用在了新研发使用的大型民航客机上，替代了原来的材料技术，解决了诸多难题，是航空材料发展的新方向。1.4 高涵道比涡扇发动机课程

洪杰教授等老师对发动机的结构特点及现阶段的发展状况进行了详细的讲解。

商用涡扇发动机的发展最早开始于活塞发动机，飞行速度仅有0.5~0.7Ma，随后发展到燃气涡轮发动机，包括涡喷发动机、涡扇发动机、涡桨发动机等，特点是空气流量大，可连续做功，超音速飞行，但缺点是经济性差。还有冲压发动机，主要是靠高速飞行的冲压作用增加，适用于高速高空飞行。

洪老师特别给我们讲述了发动机的几个特别的结构，支承结构、风扇压气机结构、燃烧室结构和涡轮结构，支承结构中，印象较为深刻的是老师讲到PW公司在设计发动机时将高压涡轮前的一个支承放在了燃烧室里，这样对支承的材料等各方面要求都将随之增大，这样做的目的就是为了使得两个支承点的跨度越小，从而使得转子的刚性越好。为了使得转子的刚性好，PW公司研究可以放在燃烧室里的支承结构，这对支承结构的材料特性等各方面要求极高，可见公司精益求精的工作态度。另外就是PW公司的风扇设计技术，采用叶身带中间突肩，好处是使得叶片刚性增加、叶片振动变小、叶根应力减小、FOD增加、阻尼减振增加，还有采用的环型燕尾槽高压压气机、短环型燃烧室（内、外机匣与叶片式扩压器整体铸造）等等技术特点。1.5 其他课程 另外，叶叶沛研究员为我们讲解了民用飞机的经济性，让我对民用飞机的经济性分析方法有了基础的了解。

民用飞机的经济性是现代民机发展的主导因素，民用飞机的发展，已从80年代以前的以技术创新为主导的发展阶段，转向了以经济性为主导的市场化阶段。“双赢”是新机研发项目商业成功的标志，即航空公司能从经营中挣钱，制造商能从销售中挣钱。“最小DOC”已成为新机研发唯一的优化设计准则。在初步设计阶段之前，经济性优化设计对飞机全寿命成本有决定性影响。经济性评估，也贯穿于飞机从新机购置、再循环和退役的整个生命周期。影响飞机经济性的因数，不仅仅是技术因素，还包括市场、国家政策和航空公司选型等因素。现代运营经济性的分析工具就是采用DOC方法，飞机的总运营成本包括直接运行成本和间接运行成本，其中直接运行成本取决于飞机设计。因此，人们在总体方案优化、运营优化和竞争分析中，主要分析直接运行成本。可以进行竞争分析、运营经济性分析（座公里成本与收益比较）、成本指数分析、飞机优化设计。贾玉红老师为我们讲解了大飞机的起落架设计，让我们对起落架的结构特点及类型有了一定的了解。

飞机起落架是飞机重要承力、吸能并兼有操纵特性的部件，在飞机起降过程中，担负着极其重要的使命，其工作性能和可靠性直接影响整机的安全。起落架主要由承力结构、缓冲装置、滑行装置、刹车装置、收放机构和转弯机构组成。起落架缓冲装置主要由减震器和轮胎组成，可以吸收着陆撞击动能并消耗着陆撞击动能。刹车装置用于缩短飞机的着陆距离，改善飞机在机场运动的机动性。当发动机试车时刹车装置使飞机处于静止状态。收放机构指的是将起落架完全收入到飞机机体内，且不切断机体结构，不干扰油箱或不凸出在气流之外，并加上一个具有流线型的起落架舱门，避免给飞机的气动外形带来不利影响，减小飞机的飞行阻力。

2、心得体会

经过两个月的课程学习，我对大飞机总体气动技术、结构强度、材料、发动机、环控系统、运行管理、经济性、起落架等各个专项学科有了初步的了解，并有侧重地进行了重点学习，自觉受益匪浅，在以后的工作中，可能仅是针对这其中一个小的类别学科，但这两个月的综合学习一定会更快地投入到工作中。

研制大型民机已被列入我国中长期发展规划。根据我国民机发展的实际情况，我国要实现大型民机的跨越式发展，需要重点突破的技术领域有很多，包括：高效气动设计技术和关键风洞试验技术，先进材料和结构技术，降低排放物污染技术，高安全性和可靠性设计技术，飞机系统技术等。在大型民机发展中，我们应始终以安全性、经济性、舒适性和环境保护为核心攻克各项关键技术，任重而道远。研制大型飞机是党中央、国务院在新世纪做出的具有重大战略意义的决策，国产大飞机的研制工作一定还会面临诸多困难和挑战。要完成这一光荣的历史使命，需要我们基层科技人员有远见、勇气、信心和力量，才能早日实现中华民族自主研制的大飞机翱翔蓝天。在接下来的工作中，我们要更加认真的学习相关知识，提高自己的知识水平、创新意识，争取在接下来的工作中为我国大型飞机的研制生产贡献更多的力量。

第三篇：航空宇航科学与技术学科2014年硕士研究生招生复试指导

航空宇航科学与技术学科2014年硕士研究生招生复试指导

根据教育部关于加强硕士研究生招生复试工作的指导意见及学校有关要求，航空宇航科学与技术学科2014年硕士研究生招生复试指导确定如下。

一、复试比例及主要内容

1、复试由笔试和面试两部分组成，外国语听力考试在面试中进行。复试的总成绩为280分，其中笔试200分，面试80分。

2、复试笔试科目

复试笔试科目设置：航天技术概论、导弹飞行动力学与控制、航天器轨道动力学、多体系统动力学、应用弹性力学基础、流体力学、工程热力学。其中航天技术概论为必选科目，其余六门课程中任选两门作为考试科目。

（1）航天技术概论，占40分。

主要内容：

导弹部分：

1)导弹的分类和组成及概念；

2)动力装置的分类，推力、总冲、比冲等概念；

3)空气流动时的基本规律，音速和马赫数的概念；气体流动特性方程； 4)气体流动基本方程、激波和膨胀波、升力和阻力、常用坐标系的定义； 5)俯仰角、偏航角、滚转角、攻角、侧滑角的定义； 6)各种坐标系间的转换关系； 7)导弹飞行动力学方程；

8)导弹的机动性、稳定性和操纵性、导引规律、制导系统的组成、分类和原理； 9)弹道式导弹的结构特点，战斗部系统的作用、组成和分类； 10)常规战斗部的工作原理。航天器部分：

1)航天器的分类、航天器的轨道；

2)中心引力场中质点的运动（二体问题，三体问题）； 3)轨道根数、轨道控制、星下点轨迹、几种姿态控制原理； 4)卫星的结构形式、对卫星结构的主要要求、结构材料； 5)结构试验航天器的热环境； 6)航天器的温度控制方法； 7)遥控、测轨原理；

8)返回型航天器的分类、防热结构；

9)航天飞机的组成、用途，航天飞机的飞行程序； 10)空间站分类。

参考书：金永德等.《导弹与航天技术概论》.哈尔滨工业大学出版社.2002年

（2）多体系统动力学 占80分。

主要内容： 多体系统拓扑构型的数学描述

多体系统拓扑结构；多体系统的分类；多体系统的数学描述(关联矩阵、通路矩阵等基本概念)2 分析力学基础

基本概念；动力学普遍方程(动力学虚功原理和虚功率原理)；第二类拉格朗日方程；拉格朗日乘子法； 3 多刚体系统的运动学

系统运动的矢量和矩阵表示方法；刚体运动描述方法；坐标变换的基本原理和方法；转动的角速度和角加速度；邻接刚体的相对运动关系；多刚体系统动力学

刚体定点转动运动学和动力学及牛顿-欧拉方法；基于相对坐标的多体系统动力学建模；约束系统的冗余约束分析； 5 多体系统的数值仿真分析

常微分方程数值求解的基本原理；常用常微分方程数值计算方法及其的稳定性；

参考书目：

1.多体系统动力学（第1-6章）齐朝晖 2008年科学出版社 2.高等动力学（第1、2、4、6章）刘延柱 2001 高等教育出版社

（3）应用弹性力学基础，占80分。

主要内容： 1．弹性力学的基本概念

1）体力和面力；2）内力和应力；3）正应力和切应力；4）形变和位移；5）线应变和切应变；6）弹性力学的基本假定。2．平面问题的基本理论

1）平面应力问题与平面应变问题；2）平衡微分方程；3）平面问题中一点的应力状态；4）几何方程，刚体位移；5）物理方程；6）边界条件；7）圣维南原理及其应用；8）按位移求解平面问题；9）按应力求解平面问题，相容方程；10）常体力情况下的简化，应力函数。3．平面问题的直角坐标解答

1）逆解法与半逆解法，多项式解答；2）矩形梁的纯弯曲；3）位移分量的求出；4）简支梁受均布荷载；5）楔形体受重力和液体压力。4．平面问题的极坐标解答

1）极坐标中的平衡微分方程；2）极坐标中的几何方程及物理方程；3）极坐标中的应力函数与相容方程；4）应力分量的坐标变换式；5）轴对称应力和相应的位移；6）圆环或圆筒受均布压力；7）压力隧洞；8）圆孔的孔口应力集中。5．空间问题的基本理论

1）平衡微分方程；2）物体内任一点的应力状态；3）主应力，最大与最小的应力；4）几何方程及物理方程。6．空间问题的解答

1）按位移求解空间问题；2）半空间体受重力及均布压力；3）按应力求解空间问题；4）等截面直杆的扭转。7．薄板弯曲问题

1）有关概念及计算假定；2）弹性曲面的微分方程；3）薄板横截面上的内力；4）边界条件，扭矩的等效剪力；5）四边简支矩形薄板的重三角级数解；6）矩形薄板的单三角级数解。

参考书目

《弹性力学简明教程》第三版，徐芝伦，高等教育出版社

（4）导弹飞行动力学与控制，占80分。

主要内容： 弹道学部分：

11)作用于导弹的力与力矩； 12)瞬时平衡假设； 13)静稳定性；

14)常用坐标系及其变换；

15)导弹运动方程组的建立及其简化与分解； 16)过载及其与导弹运动的关系； 17)铅垂平面内的方案飞行； 18)水平平面内的方案飞行；

19)自动瞄准导弹导引飞行的相对运动方程； 20)追踪法导引关系； 21)平行接近法导引关系； 22)比例导引法导引关系。动态特性分析部分： 11)作用于导弹的干扰力与干扰力矩； 12)导弹的稳定性与操纵性；

13)导弹运动方程的线性化及其简化与分解； 14)导弹纵向扰动运动分析； 15)导弹侧向扰动运动分析；

16)导弹纵向扰动运动的自动稳定与控制； 17)导弹侧向扰动运动的自动稳定与控制。

参考书：

1.李新国，方群.《有翼导弹飞行动力学》.西北工业大学出版社.2005年 2.钱杏芳等.《导弹飞行力学》.北京理工大学出版社，2006年

3.曾颖超等.《战术导弹弹道与姿态动力学》.西北工业大学出版社，1991年

（5）航天器轨道动力学，占80分。

主要内容： 1)航天器的轨道

 两体运动方程的建立、求解；  中心引力场中的运动；

 四种基本轨道的轨道方程、特性及时间方程。2)轨道的建立、轨道的确定和星下点轨迹  航天器轨道建立的方法；  轨道要素与发射参数的关系；  航天器的轨道确定；  星下点轨迹的描述。3)轨道机动

 轨道过渡的概念、分类和方法；  脉冲机动；

 同平面的轨道过渡；  轨道拦截。4)星际航行

 会合周期，发射窗口；

 影响球与圆锥曲线拼合法，星体的引力摄动；  向月飞行，行星际飞行；  限制性三体问题。5)航天器的相对运动  相对运动概念；

 轨道坐标系、视线坐标系中的相对运动方程；  交会对接的概念和方法；  编队飞行。6)航天器的摄动理论

 地球的引力摄动与，地球势函数模型；     干扰力分量引起的摄动； 地球扁度引起的摄动；

稀薄大气引起的摄动及轨道的寿命； 地球静止轨道卫星的摄动。

参考书目：赵 钧.《航天器轨道动力学》.哈尔滨工业大学出版社.2011年

（6）流体力学，占80分。

主要内容：

1)研究的内容和方法  连续性介质模型  作用在流体上的力  流体的主要物理性质 2)流体静力学

 流体静压强及其特性，流体平衡微分方程式，力函数、等压面  流体中压强的表示方法

 重力作用下流体的平衡方程式，重力和其它质量力联合作用下流体的平衡  静止流体对平面壁、曲面壁的作用力 3)流体运动学

 研究流体运动的两种方法

 恒定流动和非恒定流动，流体的基本概念  流体的连续性方程

 流体微团的运动分析，有旋运动和无旋运动 4)流体动力学

 理想流体运动微分方程式，兰姆-葛罗米格形式的微分方程  伯努利积分，欧拉积分，重力作用下的伯努利方程及意义  粘性流体运动微分方程式，葛罗米柯-斯托克斯方程

 G-S方程的伯努利积分，重力作用下实际流体微小流束伯努利方程  缓变流动及其特性，动量和动能修正系数  粘性流体总流的伯努利方程、动量方程 5)旋涡理论基础

 涡线、涡管、涡束和旋涡强度  速度环量和斯托克斯定理  二元旋涡的速度和压强分布 6)理想流体平面势流

 速度势函数和流函数，几种简单的平面势流  简单势流的叠加，偶极流

 流体对圆柱体的无环量、有环量绕流，库塔-儒可夫斯基定理 7)相似理论基础

 流动力学相似条件，粘性流体流动的力学相似准数  量纲分析方法 8)流动的阻力与损失

 粘性流体的两种运动状态，圆管中的层流和紊流  沿程损失系数的实验研究，局部阻力与损失计算  薄壁小孔口及圆柱外伸管嘴的出流 9)管路的水力计算

 短管、长管的水力计算，串、并联管路的水力计算  有压管路的水击 10)粘性流体绕物体流动  边界层的概念和特点

 边界层的微分方程，动量积分关系式 参考书目：

1.陈卓如.《工程流体力学》.高等教育出版社.2004.1 2.金朝铭.《液压流体力学》.国防工业出版社.1994

（7）工程热力学，占80分。

主要内容： 1)基本概念

 热力学系统（热力系）的定义及其描述。

 热力系的平衡状态以及由这样的平衡状态构成的准（内部）平衡过程。

 温度、压力、比体积、热力学能、焓和熵是描述平衡（均匀）状态的六个常用的状态参数。

 温度、压力、比体积这三个基本状态参数之间的关系称为状态方程。

（传）热量和（作）功（量）是在热力过程中热力系与外界交换的两种基本能量形式。

 功和热量都是过程量（参数）。

 过程量与状态量的特性及相互区别。2)热力学第一定律

 一般热力系的热力学第一定律基本表达式－基本能量方程。 闭口系、开口系、稳定流动系统的能量方程。

 功和热量的基本计算公式以及功和热量在状态坐标图中的表示。

3)热力学第二定律

 熵流、熵产、熵方程及其应用。 卡诺定理和卡诺循环及其应用。 克劳修斯积分式及其应用。 孤立系熵增原理及其应用。

 热量的可用能及其的不可逆损失。4)气体的热力性质

 实际气体和理想气体。

 理想气体状态方程和气体常数。

 理想气体的比热容、热力学能、焓和熵的计算式。 实际气体与理想气体在状态方程和集聚态上的偏离。 范德瓦尔方程等新的实际气体状态方程。

 通用压缩因子图及其在求得实际气体热力性质中的作用。5)热力学微分关系式

 特征函数及四个常用的特征函数。 麦克斯韦关系式。

 纯物质的熵、焓、热力学能及比热容的普遍关系式。6)水蒸气的热力性质

 水蒸气饱和状态及其相关概念。 水蒸气产生过程及水蒸气图。 水蒸气热力过程。7)理想混合气体与湿空气

 理想混合气体的成分表示方法及其热力性质计算。

 湿空气、饱和湿空气与未饱和湿空气、湿空气的绝对湿度、相对湿度、含湿量。 露点温度、湿球温度。 含湿图及其应用。8)理想气体的热力过程

 研究热力过程的任务和目的及热力过程两种分类。

 理想气体典型定值（定压、定容、定温、定熵）过程中的状态参数变化规律、过程图示、功和热量的计算与图示。

 多变过程及其与理想气体典型定值（定压、定容、定温、定熵）过程的关系。 不作功过程和绝热过程中，摩擦存在与否对状态参数变化及能量交换的影响。 混合过程

 充气与放气过程。9)气体与蒸汽的流动

 气体稳定流动基本方程。

 气体流经喷管时气流参数与流道截面积之间的变化关系。 气体流速与流量计算以及临界流动和最大流量。10)气体的压缩

 单级活塞式压气机的工作过程及理论功耗。

 带有中冷器的多级活塞式压气机的优点以及中间最佳压比的选择方法。 压气机的绝热、定温、多变三种效率。 引射器的工作过程。11)气体动力循环

 分析计算动力循环的任务和目的。

 活塞式内燃机循环和影响循环热效率的因素及提高循环热效率的途径。 燃气轮机装置循环和影响循环热效率的因素及提高循环热效率的途径。12)蒸汽动力循环

 蒸汽动力基本循环－朗肯循环和循环热效率的影响因素及其提高途径。 蒸汽再热循环、抽汽回热循环。

 双工质（双蒸气、燃气－ 蒸汽联合、注蒸汽－燃气轮机装置）动力循环。 热电联产循环。

13)制冷循环

 逆向卡诺循环和供热循环。 空气压缩制冷循环。 蒸汽压缩制冷循环。 制冷剂的热力性质。

 蒸汽引射制冷和吸收式制冷循环。14)化学热力学基础

 化学反应系统中的反应热、热效应、标准生成焓、燃料理论燃烧温度等概念。 盖斯定律和基尔霍夫定律。

 化学反应的最大有用功、化学反应方向的判断及化学平衡。15)能量直接转换及可再生能源

 能源分类、能源形态及其开发利用程度与人类文明程度和环境状况的相互关系。

 能源科学合理利用技术。

 磁流体发电、燃料电池等能量直接转换新技术。

 目前太阳能、生物质能、风能、地热能、海洋能等可再生能源的估计储存量、主要利用方式及利用程度和未来重点发展方向。参考书目：

1.杨玉顺、张昊春、贺志宏.《工程热力学》.哈尔滨工业大学.2007.6 2.严家騄、王永青.《工程热力学》.中国电力出版社.2004.6

3、面试主要内容。

（1）从事科研工作的基础与能力；（2）综合分析与语言表达能力；（3）外语听力及口语；（4）大学学习情况及学习成绩；

（5）专业课以外其他知识技能的掌握情况；（6）特长与兴趣；（7）身心健康状况。

第四篇：学科教学法课程总结

学科教学法课程总结

时间过得真快，转眼间又要到了《微格教学》这门课程的最后阶段了。回顾一下过去，同学们在课堂上说课讲课的身影还历历在目，蓦然回首，感想颇多。下面就让我来就本学期《微格教学》这门课程的学习做一下总结，写一写自己心得体会。《微格教学》是师范院校学生的一门专业课, 是在学生系统地学习了教育学、心理学等课程的基础上，并经过师范技能训练之后，设立的一个教学环节。就这样令我终身难忘的《微格教学》这门课的学习就走到尾声。

通过学习《微格教学》这门课程，使我学会教案的书写、可以根据学科内容体系中课程的目标与特点，确定选取或自编教材、熟悉教学过程的每个环节。能够根据不同的教学内容，选取适当的教学方法，并应用于教学过程中、了解教学评价的历史和发展，掌握常用的教学评价方法、进一步加强了师范教学能力，为后续师范教学环节奠定基。虽然理论基础学的不错，但是在后来的说课实战中，第一次走上讲台的我却没有完全发挥出这些技巧。我真正的感到了“实践出真知”这句话的内涵，自己亲身实践的东西是自己永生难忘的。下面就让我来说一下我说课与讲课的心得与体会。

在学习说课之前，我对说课的认识仅仅是将备课稿用语言表达出来。并不清楚何为说课。所谓“说课”，不仅是说明“怎么教”，而且更要阐述“为什么这样教”。说课不光要备好课，对教材充分研究理解，还要预设学生的反应并因此而说明这样教学的理由。说课的对象不是学生，说课要面对的是同行，专家，教研员，面对这些人，要说清的是教学的过程，教学的方法，及自己对教材的理解。通过说课，同行、专家等可以对此给出一些建议，讨论教学中的不足，从而取得进步。说课能提高教师的教育科研能力，提高教师的语言表达能力，还能提高教师教学应变能力。

通过学习《微格教学》我认识到，说课首先要熟悉课程标准和教材。课程标准是一个大的框架，我们必须要弄清楚它对于学生的每一个阶段的培养不表是什么，从而循序渐进的传授个学生相应的知识好技能。教师的说课要在备课的基础上，依据大纲和教材，结合有关的教学理论和师生实际，说出教学思路和教学设计。新课程要求大家能创新，要求教师理念新、设计新、结构新、手段新、方法新。在教学设计时导入新课、新课教学、新课小结、布置作业这几个环节，能环环紧扣，富有新意，并且有起伏，过渡要自然。多媒体运用合理，能突出教学中点，突破难点，并通过各种方法引导学生自主学习和主动探索。

总之，通过《微格教学》这门课的学习，我体会到，在说课与讲课中，教师要给自己说课赋予一些基本思想。例如，在教学设计中体现了哪些新课标精神，教学整体思路是否符合学生的认知规律，教学的理论依据又是什么，设计的意图是什么，要求达到什么目的，教学中可能产生的问题，如何引导学生解决等。并且我的心理素质再一次得到了锻炼，能够站在讲台上，面对同学跟老师讲述我的讲课流程，虽然，在说课中还存在着难么多的不足之处，但是，它使得我有了一次说课的经验，在以后的学习中，我会抓住每一次机会去锻炼自己，不断去提高自己教学水平。

第五篇：综合实践活动课程课改总结

综合实践活动课程课改总结

在2008-2009学年中，我校认真贯彻市教育局、教研室以及学校综合实践课程计划的有关精神，坚定不移地依照新课程理念，开展综合实践活动，将综合实践活动课程推向深入，努力提高教师的课程实施能力，着重培养既有底气又有灵气且具有创新精神、实践能力的现代中学生，全面实施素质教育。

我校做为综合实践活动课程改革的样本校，为此，我们采取的策略是：边学习、边研究、边实践。前一阶段我们在学生评价工作和校本课程方面工作取得了比较好的效果，得到了家长和学生的认可。我校的综合实践教师们在参与中学到了许多新的理念及教学方式。教师从意识上重视起了这门课程，实施课程的能力从无到有，从初步体验到有所感悟。学生在一次次活动中得到了锻炼，并培养了兴趣。综合实践活动在我校学生的主体参与中深入开展。

为了把综合实践活动研究深入地开展下去，本学期我们做了如下工作。

一、体制健全与保障完善

首先，成立了综合实践活动课程研究与实施小组，制定了学习和研究计划，并按计划开展了多次学习与研讨活动，进一步强化了课程理念，明确了课程实施方向、组织形式，尤其是学生的学习活动形式。

其次，我校的综合实践活动基于学习者的直接体验，密切联系学生、生活、社会，在以学生自主活动为特征的实践操作中体现对知识的综合运用和实践科学结论、发现新知识的课程形态。在此过程中不断对综合实践活动内容重新作了调整。并结合学校特色、周边环境特点和依据综合实践活动课程的相关理论，随时修正我校综合实践活动课程活动实施方案，经过科任的教师实践与修改，使之趋于科学、合理，更能贴近学生、贴近教师、贴近学校。

第三，我们考虑到，综合实践活动课程的实施过程中，学生的一些实践活动，需要得到社会、家长的支持与合作。为此，我们通过多种途径，进行了广泛的宣传，使社会及家长也充分认识到：在教育改革的大背景下，为促进学生素质的全面提升，实施综合实践活动课程十分必要和及时，为此，我们营造了课程实施的良好社会氛围。

第四，在课程的具体实施过程中，我们十分注重教师的角色把握，要求教师首先是与学生一样，是实践活动的参与者，其次才是实践活动的指导者。学生的学习方式必须得以转变，必须是多种学习方式的综合运用，要让不同水平的学生都能有实践活动过程的切身体验，而且，实践活动的组织形式也应呈多样性，如个人独立探究、小组合作探究、师生共同探究、班级集体探究等。综合实践课教师以“学生发展性评价”为主题，进行深入探讨与研究，指导学生有创造性的使用“评价手册”。注意运用“自评”、“他评”、“集体评”、“再评”等多种评价方式，及时对学生在实践活动过程中的表现（包括知识、水平、能力、成果、情感、态度等）进行恰当的评价，并与学生的实践活动成果一起存入学生的课程材料袋，使之更趋向于现代化、个性化。

二、具体实践活动 在高一第一、二学期，我们主要大规模开展了社会实践活动和研究性学习两方面的内容，社区服务由主要集中在寒暑假学生在父母的监督下经行，现在把社会实践活动和研究性学习总结如下：

（一）社会实践活动的开展

高一年级的社会实践活动首先安排的是军训，具体时间是开学的第一周，共7天；军训地点：巩义五中校园内；参训部队：中国人民解放军武警部队。通过7天的全封闭式军训，学生掌握了基本军事知识和技能，增强了国防观念和国家安全意识；强化了爱国主义、集体主义和革命英雄主义观念；吃苦耐劳和艰苦朴素的作风有一定提升，强化了组织性、纪律性；初步培养了学生的生活自理能力，激发其学习文化知识的积极性，使他们的意志、毅力、品质都得到磨练和增强。在学校秋季运动会上，高一年级学生以整齐的队列，高昂的士气，赢得了全校师生的喝彩！

其次，在学科方面，我校地老师利用当地资源优势，带领学生到大自然中参加各种实践活动，生物老师刘婷带领学生采集各种植物，并利用课余时间制成标本，在生物教师刘婷、李华旭老师指导下，修剪校园花草，并查阅资料，为每一种植物制作了说明书，校园植物就有30余种，我校中心花园也变成了生物园地。地理教师刘海军、王中良，先后带领学生到小关矿山和老庙山采集铁质岩、大理岩、沉积岩等各种矿石，返回后，由师生共同查阅资料，整理归类。语文学科举办课本话剧表演，英语举办演讲赛，体音美举办风筝比赛等等。

再次，在素质教育方面，为让灾区人民群众深切感受到社会主义大家庭的温暖，2008年10月28日，在全校开展了“送温暖、献爱心”——向汶川地震灾区捐赠过冬衣被活动，全校师生积极踊跃参与捐赠活动为汶川地震灾区群众捐赠过冬衣物2198件。2009年3月21日，为响应巩义团市委的号召，在校党支部、校团委的组织下，巩义五中的学子们组成了一个30人的青年志愿者队伍，去小关镇南岭村帮贫助困。为当地贫困家庭送去了衣物，为其子女送去了学习用品。这些活动都激励着我们的学生。

最后，我校有丰富的社团活动，如英语角、校报编辑部、广播站、黑板报编辑组、团委会、学生会等等。这些都是学生们社会实践的最佳场所。

（二）研究性学习的开展

我校本着“稳打稳扎、结合实际、有的放矢”的原则，一步步开展社研究性学习。首先我们就研究性学习的一些通识性知识经行了培训并考试。研究性学习对于教师来说是一个新事物，对教师的培训成为这个课程能否成功开展的关键，我校利用周四年级会，对教师进行如何确立科研课题的培训，在此基础上向教师介绍其它学校选题的情况。同时针对目前学生学习动力不足这种现状，我校首先利用研究性学习这个平台，通过讲座，指导学生谈自己的人生发展规划，在高一年级建立学生“目标责任制”，落实学生的研究性学习必选课题。为了有效实施，我们采取了如下做法：

第一：教师培训。在教师自己研究的基础上，下发了研究性学习培训材料，对教师进行了“研究性学习含义、目标、内容、与其它课堂教学和探究活动的不同”等方面的培训，重点介绍了第一个课题的实施。

第二：学生培训。班主任对学生进行了开题辅导，让学生利用寒假研究自我，分析社会，初步确定研究方向，并对相应课题进行分析。研读培训教材，掌握研究性学习的基本思路和方法。并就培训内容经行考核。

在此培训的基础上，指导学生尝试研究课题，课题采取在“教师推荐和学生自主发现申报课题”中选择，年级根据学生申报情况进行微调。安排指导老师对学生的研究全程跟踪指导，基本上完成了本学期的任务。在这个过程中发现了贴近生活的课题，如高中生对于网络交友现象的调查；中学生的饮食与健康；电脑使用与健康；常用洗衣粉的利与弊；关于中学生日常生活消费情况调查与分析；中学生课外阅读；中学生视力情况调查与近视眼的预防；学生的交通安全意识；电脑使用与健康关系；单亲家庭对子女成长的影响等，这些都对我校的教育教学有很大的促进。

总之，我校将依照新的课改理念，通过综合实践活动课程的实施，培养学生的研究意识、国防意识和社会责任感，从而提高学生的综合素质。

三、思考与今后的打算

回顾综合实践活动课程的实施过程，引起了我们的几点思考：

1、综合实践活动主题的选择过程中，如果完全由学生根据自己的兴趣爱好而独立自主地选择并确定研究主题，则会影响课程实施与管理的有序性，影响学生研究的深度和教师指导的有效性；如果是教师为学生预先选择并设定研究主题，则又将遏制学生自主能动性的充分发挥，从而影响学生对实践活动的积极性。如何使两者有机融合，相得益彰，值得我们在今后的实践中进一步探索。

2、使综合实践活动课程明确区别于传统的“兴趣课”、“游戏课”、“玩耍课”等，我们如何使学生“综合”运用相关知识，加强“实践”体验，真正使教师和学生“活动”起来，将要作出进一步的思考与实践。

3、对于课程的管理与评价，如何做到科学、有效、持续，需要我们的思考和实践，逐步建立并完善关于综合实践活动课程的管理与评价体系。

4、活动研究的深度、广度，教师如何把握？

5、如何调动学生全员参与面，特别是一些有困难的学生？如何把评价工作做得公正、全面？操作起来简单可行？这都是我们今后要解决的问题。

6、针随着课程的进一步实施，存在的问题也渐渐凸现：（1）教师对该课程从理念上还未真正把握，感觉还是有些虚幻。没有现成的教材体系和指导体系，学习不够。（2）教师的综合素质与该课程实施还未匹配，该课程实施需要全方位的素质和较强的能力，在实践操作中教师觉得无从着手，业务素质不够；（3）现有的对教师评价体系仍强调学科教学质量，该课程处于一种可有可无的窘境，重视不够，付出多回报少；（4）由于是一门开放性、实践性很强的课程，活动的真正开展需要相配套的物力、财力，而这方面学校有时很难提供，教师个人很少能独立解决，保障不够；（5）学生与家长由于受社会传统教育和学校教育宣传上的影响，仍觉得考分最重要，活动开展意识不强，应该完成的任务不主动，不及时，质量不高，准备不够。

对以上现状，在新学期中我校将着重从以下几个方面入手，做好工作：

1、转变观念，让教师和学生一起成长。开展综合实践活动，必须让教师的教育思想进行一次深刻的革命，要让教师站在未来人才的需要和学生可持续发展的高度上来认识。在综合实践活动中，学生的自主选择和主动实践是关键，教师的作用是有效的指导，要大胆地让学生去闯，失败了也是一种体验、一种收获，要让学生在实践活动中，体验科学态度和科学规范，体现与人合作和分享成果的乐趣。通过设立新课程论坛，举办学习沙龙，开展与新课程一起成长的研讨活动，让教师深入新课程。在综合实践活动中，注重发挥教师群体力量，倡导教师之间的合作，成立综合实践活动“智囊团”。根据农村中学学生的实际情况，在充分尊重学生意愿的基础上，把学生分成若干小组，由2-3位教师分别指导，让教师和学生在活动中一起学习。

2、拓展外部环境，营造有利于教学的氛围。学校将积极主动与周边单位及相关行业进行联系，探求综合实践活动开展的有利氛围。同时，要加大宣传力度，综合实践活动不仅仅是学校、教育部门的事，而应当是学校、家庭、社会共同的责任。开展综合实践活动，全社会人人有责，我们要呼吁全社会都来关心下一代，为孩子们提供必要的学习环境。另外，学校将把综合实践活动作为教学工作检查的重点，以此推动综合实践的改革的不断深入。

3、建立切实可行的评价办法。综合实践活动不像其他学科一样可以用考试来测定，它强调多元价值取向和多元标准，不仅允许学生对问题的解决可以有不同的方案，而且表现的形式也可以丰富多样；而且综合实践活动的评价重视学生的过程而不在于结论。它是以形成性、发展性的评价为主，注重学生主体参与实践的过程及在这一过程中所表现出来的积极性、合作性，操作能力和创新意识。在具体评价的操作中，我校将采用以下方法：

1、“档案袋评定”：将学生在实践过程中设计的方案、提出的问题、搜集到的资料、取得阶段性的成果以资料卡的形式存入档案袋。

2、“多元化评定”：在综合实践活动过程中，教师要善于了解学生，了解他们的个性差异，从学生发展的角度，及时给予他们鼓励，促使他们更积极、更主动的实践。此外，积极鼓励学生进行自我评价、他人评价、小组互评甚至邀请家长一同参与评价，建立这种开放式的多元评价体系，将使评价更加科学，更加全面，更加真实。

综合实践课程的实施之路任重道远，但是我们有信心让它成为新课程中一颗闪亮的“明星”。