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序論:在您撰寫航空航天進展時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。
關鍵詞:低膨脹高溫合金;發(fā)展;Fe-Ni-Co;性能;因瓦效應;時效硬化;分析
中圖分類號:D993.4 文獻標識碼:A 文章編號:
現(xiàn)代低膨脹高溫合金發(fā)展,是以因瓦效應以及時效硬化的發(fā)現(xiàn)為基礎的,在上世紀70年代,隨著國內(nèi)航空航天事業(yè)的快速發(fā)展以及社會經(jīng)濟發(fā)展中能源危機的日益嚴重,逐漸為低膨脹高溫合金在航空航天領域中的應用以及發(fā)展進步,提供了重要的契機。在低膨脹高溫合金的發(fā)展歷程中,最早出現(xiàn)的商用Fe-Ni-Co系列合金,在通過使用Nb以及Ti進行強化,去除Al并加入Si等一系列成分變化后,對于原有的商用合金材料的應力加速晶界氧化脆性進行明顯改善后,使得低膨脹高溫合金在航天航空領域中的應用得到大量的突破。后來,為了改善低膨脹高溫合金的抗氧化以及裂紋擴展速率等性能,又進行了相關的新合金系研究,形成了以Inconel 783合金為主的Fe-Ni-Co-Al-Cr系合金與以Haynes242合金為主的Ni-Mo-Cr系合金的研究主流,使得低膨脹高溫合金能夠在750度的高溫環(huán)境中仍能夠?qū)崿F(xiàn)完全的抗氧化功能和作用。
1、低膨脹高溫合金的發(fā)展分析與概述
1.1 低膨脹高溫合金的發(fā)展基礎分析
在現(xiàn)代低膨脹高溫合金的發(fā)展歷程中,低膨脹高溫合金的發(fā)展是以“因瓦效應”以及“時效硬化”現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為發(fā)展基礎的。在19世紀90年代后期,法國的一位研究學者發(fā)現(xiàn)Fe-Ni合金中的Ni成分含量在合金所有成分含量的36%左右時,合金的熱膨脹系數(shù)會出現(xiàn)最低值情況,促成了因瓦合金的提出,它為低膨脹高溫合金的發(fā)展奠定了一定的發(fā)展基礎。隨后,在對于低膨脹高溫合金的發(fā)展研究中,由于精密儀器儀表行業(yè)以及電真空玻璃封裝行業(yè)的發(fā)展需求,低膨脹高溫合金以及定膨脹高溫合金的的研究發(fā)展取得了較為突破性的發(fā)展與進步提升,在這一時期也先后出現(xiàn)了Fe-Ni系以及Fe-Ni-Co系、Fe-Ni-Cr系、Fe-Cr系等低膨脹以及定膨脹合金,也就是在低膨脹合金的這一發(fā)展過程與階段時期,時效硬化現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)并研究提出,使得現(xiàn)代低膨脹合金發(fā)展的兩大基礎條件全部具備,并使得低膨脹高溫合金隨著時代的發(fā)展隨之逐漸的發(fā)展起來。在現(xiàn)代低膨脹高溫合金發(fā)展的兩大基礎條件中,時效硬化現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)提出,不僅使低膨脹高溫合金的熱穩(wěn)定性能得到了顯著的改善,并且也為低膨脹合金在航空航天中的應用創(chuàng)造了可能性。
1.2 商用Fe-Ni-Co系低膨脹高溫合金的發(fā)展
在上世紀70年代,航空航天事業(yè)的迅速發(fā)展以及能源危機的日益加重,最終促成了商用低膨脹高溫合金的出現(xiàn)產(chǎn)生。在航空航天領域發(fā)展中,應用低膨脹高溫合金作為薄壁靜子結(jié)構(gòu)部件,比如機匣以及外環(huán),或者是封嚴環(huán)、隔熱環(huán)等,進行航空航天的生產(chǎn)制造應用,不僅具有生產(chǎn)制造控制部件間隙簡單易行,并且能夠減少航空航天機械設備的發(fā)動機零部件數(shù)量,降低發(fā)動機的重量以及生產(chǎn)制造成本,提高生產(chǎn)制造飛機的性能。隨著商用低膨脹高溫合金的出現(xiàn),上世紀70年代初期,美國某公司推出了第一種商用低膨脹高溫合金,主要是以Nb以及Ti、Al時效強化的Fe-Ni-Co基合金,這種低膨脹高溫合金具有與Inconel 783系合金相近的優(yōu)良抗拉強度,但是該類型商用低膨脹高溫合金的熱膨脹系數(shù)在Inconel 783系合金的熱膨脹系數(shù)一半左右,能夠應用于600度的高溫環(huán)境中。在70年代中期,人們對于商用低膨脹高溫合金進行了工藝以及成分上的研究探索,實現(xiàn)了添加Cr以及Hf、B成分,或者是降低合金中的Al含量來提高合金的應力加速晶界氧化脆性。隨后,在80年代初期,對于低膨脹高溫合金的發(fā)展研究中,又出現(xiàn)了第三代低膨脹高溫合金,也就是Incoloy 909/CTX-909系合金,這類低膨脹高溫合金在原有合金的基礎上提高了對于Si的含量,最終形成該系列低膨脹高溫合金,使合金的強度以及韌性、抗應力加速晶界氧化脆性、低膨脹系數(shù)等得到了良好改善。
1.3 抗氧化低膨脹高溫合金的發(fā)展
在上世紀90年代,航空航天制造發(fā)展中,為了提高飛機發(fā)動機的效率,同時提高飛機發(fā)動機部件的工作溫度,對于應用于航空航天領域飛機制造生產(chǎn)的低膨脹合金材料,也就提出了抗氧化以及高強度、低膨脹的要求,從而促進了抗氧化低膨脹高溫合金的研究發(fā)展與應用實現(xiàn)。對于抗氧化低膨脹高溫合金的發(fā)展研究,主要集中在對于Fe-Co-Ni系合金成分的調(diào)整研究以及對于Ni-Mo-Cr系低定膨脹系數(shù)合金的研究上,從這兩個研究思路出發(fā),在上世紀80年代末90年代初以及90年代中期,分別對于低膨脹高溫合金有了新的研究與發(fā)展突破,實現(xiàn)了抗氧化性能好以及組織穩(wěn)定、塑性損失小,工作溫度可達到750度的低膨脹高溫合金研究提出與應用實現(xiàn)。根據(jù)這一發(fā)展研究與應用趨勢,低膨脹高溫合金未來將集中于向抗氧化高強度低膨脹高溫合金的研究與發(fā)展應用方向發(fā)展。
2、低膨脹高溫合金在航空航天業(yè)的應用
在我國的航空以及航天事業(yè)發(fā)展中,都有對于低膨脹高溫合金的應用實現(xiàn),但是,兩個領域中對于低膨脹高溫合金的應用側(cè)重點卻有不同。首先,在航空領域以及行業(yè)應用中,由于低膨脹高溫合金本身具有高強度以及低膨脹等性能特點,使得該類型的合金材料在進行航空設備發(fā)動機的轉(zhuǎn)動部件與靜止部件生產(chǎn)制造應用中,能夠嚴格的進行生產(chǎn)制造部件間間隙與公差的控制,從而提高航空設備發(fā)動機能量的輸出以及燃油效率,并且高強度的合金材料降低了飛機發(fā)動機的重量,使得低膨脹高溫合金材料在燃氣輪機以及蒸汽渦輪的密封環(huán)以及外環(huán)、隔熱環(huán)、軸。機匣、葉片等結(jié)構(gòu)部件制造中廣泛應用。比如,CFM-56以及F101等發(fā)動機中都大量使用了低膨脹高溫合金材料。而在航天領域中,低膨脹高溫合金由于其特殊性能特征,在航天飛機的主發(fā)動機制造中,也被考慮應用。
3、結(jié)束語
總之,低膨脹高溫合金是一種具有特殊和突出性能材料,在航天航空領域中有廣泛應用,進行低膨脹高溫合金材料的分析,有利于促進應用和發(fā)展,具有積極作用。
參考文獻
[1]賈新云,趙宇新.長期時效對低膨脹高溫合金GH783組織與性能的影響[J].航空材料學報.2006(4).
[2]郭紹慶,李曉紅,袁鴻,毛唯,顏鳴皋.低膨脹高溫合金焊縫金屬凝固行為的模擬預測[J].航空材料學報.2004(6).
[3]孫雅茹,孫文儒,孫曉峰,郭守仁,劉正,胡壯麒.P的分布形態(tài)對一種低膨脹高溫合金持久性能的影響[J].材料研究學報.2008(3).
[4]賈新云,趙宇新,張紹維.熱處理對GH783合金組織與性能的影響[J].材料工程.2006(1).
記者:主席,非常感謝您在第64屆國際宇航大會期間接受我刊的獨家專訪。您在2004年出席北京召開的“國際空間法研討會”時曾接受我的專訪,我記得您當時說過一句讓我至今印象深刻的話:“亞洲已進入空間時代?!比缃?,在亞洲特別是中國航天取得的成就完美地詮釋了您當初的預言。您對本屆國際宇航大會有何評價?
湯加:感謝你和《太空探索》雜志長期以來對國際空間法學會及空間法學事業(yè)的關注。我認為在中國北京召開這次國際宇航大會絕對是一項正確的決策,無論從注冊參會的人數(shù)和投遞的論文數(shù)來說,都創(chuàng)了一個新高,名副其實的國際宇航盛會。特別是,中國航天的巨大進步和輝煌的成就令人印象深刻,我羨慕并且祝福中國航天人。
記者:一年一度的國際宇航大會都由國際宇航聯(lián)、國際宇航科學院、國際空間法學會“三駕馬車”聯(lián)合主辦。您能不能對三家主辦方的合作關系做一個介紹?
湯加:國際空間法學會和國際宇航科學院均由國際宇航聯(lián)1960年創(chuàng)建,國際空間法學會2007年從國際宇航聯(lián)中正式獨立出來(國際宇航科學院更早一些),目前,這兩個組織分別有自己的領導機構(gòu)和組織系統(tǒng),學術活動、行政管理和財務都是獨立的,但三方的密切合作關系一直持續(xù)至今,主席均列席國際宇航聯(lián)執(zhí)行局會議,而且在國際宇航聯(lián)的統(tǒng)一安排下,在每年的國際宇航大會期間聯(lián)合或獨立開展各自專業(yè)領域的學術交流活動。
此外,國際空間法學會具有聯(lián)合國外空委及其附屬機構(gòu)的正式觀察員身份。國際空間法學會經(jīng)常應邀向聯(lián)合國外空委、外空廳提供決策建議并對空間法領域重大問題出具法律意見。比如近年來,國際空間法學會出具了關于空間碎片及規(guī)范亞軌道飛行活動的法律意見。此外,國際空間法學會對聯(lián)合國“外空活動長期可持續(xù)性”等重要議題也提供了必要的支持。若干年前,鑒于國際社會在外層空間(特別是月球土地)私人所有權問題上出現(xiàn)爭議,國際空間法學會在其官方網(wǎng)站上發(fā)表聲明,澄清了一些法律認識。我們相信,國際空間法學會作為一個中立和獨立的國際性學術組織,將對空間法的發(fā)展做出更大貢獻。
記者:國際宇航大會被視為世界航天領域最大的學術交流活動,您如何看待國際空間法學會為國際宇航大會所創(chuàng)造的獨特價值?
湯加:空間法與廣大航天科技工作者的直接關聯(lián)度可以說是與日俱增,我們樂見越來越多的同仁開始使用跨學科方法研究重大復雜問題。國際空間法學會的系列活動是國際宇航大會的重要組成部分,國際空間法學會每年均在國際宇航大會期間舉辦學術年會,我們把空間法和其他空間社會科學(如空間政策)領域分為五個專題研討會。
1992年以來,國際空間法學會還舉辦一年一度的曼弗雷德·拉克斯空間法模擬法庭競賽。模擬法庭競賽活動不僅為國際宇航大會帶來三名國際法院現(xiàn)任大法官,還吸引大批青年學子現(xiàn)場觀摩,國際影響力在全球獨一無二。
記者:您如何預見空間法的未來發(fā)展趨勢?
湯加:我相信,20世紀六七十年代制定的外層空間法律制度將被進一步細化和補充,而且將以私法、區(qū)域協(xié)定、雙邊協(xié)定、國家空間立法等形式出現(xiàn)。隨著空間活動民營化、商業(yè)化程度不斷提升,我們更加需要對此類空間活動進行規(guī)制。
今后的國際空間立法可能不一定采取國際公約這種形式,因為各國似乎不太愿意為了遵守國際公約而放棄其權利。需要指出,近來出現(xiàn)的各類空間活動指南、最佳實踐以及國家立法活動均有助于提供法律確定性。過去由于無知或偏見,法律經(jīng)常被誤認為會對某些活動的開展構(gòu)成障礙,但實際情況恰恰相反:一個明確的、可預見的法律制度體系是空間活動獲得成功的可靠保障,因為它能夠為管理者、投資者和開發(fā)者提供法律的確定性。如果您事先知道規(guī)則是什么,您的投資風險便會大為減少。此外,在知識產(chǎn)權和責任等問題上,明確的規(guī)則只會幫助那些想要保護自己發(fā)明專利的科研人員。在一個項目啟動之初(而不是結(jié)束時)就重視這些問題,能夠為空間項目順利開展提供更加堅實可靠的保障。
記者:你如何評價目前中國空間立法現(xiàn)狀?作為世界航天大國,中國還沒有制定自己的航天法,您對此有何建議?
湯加:中國雖然沒有國家航天法,但已經(jīng)有相當實質(zhì)性的航天政策;我深信中國最終會通過航天法。或許當民營活動變得更加廣泛,立法需求就會自動呈現(xiàn)。在空間活動由國家進行主導的條件下,立法需求可能不是很急迫,但通過立法對不同部門的職能進行規(guī)制也十分必要。此外,中國在空間活動特定領域也需要立法,如空間物體造成損害的責任承擔。中國在空間應用領域目前還沒有法律規(guī)制,比如衛(wèi)星導航,而這些領域?qū)τ趶V大民眾而言的確是越來越重要。綜上所述,我認為中國將航天立法工作提上日程十分明智。
記者:您如何評價中國目前的空間法研究狀況?對未來中國空間法的研究發(fā)展,您有何建議?
湯加:近年來,中國學者的空間法國際論文數(shù)量逐年增加,但是與中國作為航天大國的地位還不太相稱。中國的許多法學院過去似乎更傾向于純學術研究。我很高興地獲知,在過去幾年中,中國空間法學會通過競爭性招標方式組織和贊助了28個空間法研究項目,促進了空間法學研究工作,活躍了學術氣氛。這是中國首次出現(xiàn)較大規(guī)模的、有組織的空間法研究活動,有助于促進不同學科的融合。中國空間法學會源于航天科技工業(yè)部門,可以發(fā)揮其同時服務政府、工業(yè)界和學術界的橋梁作用,促進空間法教育質(zhì)量的提升和空間法能力建設的實踐性和市場導向性。
如果我們從世界航天大國角度審視中國,我認為,建立國家級的空間法律政策研究機構(gòu),并且擁有一批專職研究人員十分有益。國家級研究機構(gòu)的建立,對于參與國際學術交流、服務中國航天事業(yè)將發(fā)揮很好的基礎作用。通過有組織的形式吸引和鼓勵有才華的青年學者研究空間法律政策非常重要,而建立這樣一個機構(gòu)將為他們提供良好的工作環(huán)境。
我們當年在荷蘭萊頓大學起步,于1986年建立了國際航天航空法研究機構(gòu)。這個項目可以說在世界上非常獨特,現(xiàn)在已經(jīng)得到全世界的認可,并且吸引了來自各國學者和學生的積極參與,逐步發(fā)展成為一個具有國際影響力的學術重鎮(zhèn)。希望這個成功案例對中國決策者和同行能起到一些借鑒作用。
記者:我們了解到,國際空間法學會一直高度重視通過每年的空間法模擬法庭競賽來教育和激勵青年學生。您如何看待大賽為空間法研究創(chuàng)造的獨特價值?
湯加:模擬法庭競賽讓全世界數(shù)百計的青年學生接觸到空間法;對于他們來說這是十分寶貴的人生經(jīng)歷。許多辯手目前雖然已經(jīng)身居高位,但仍然懷念他們的競賽經(jīng)歷。參加競賽不僅有利于青年學生學習表達和寫作、展現(xiàn)團隊精神,還可以結(jié)識來自其他國家的學生并成為終生好友。更重要的是,他們將把空間法和法律思維應用到實踐當中,從而宣傳推廣空間法、促進航天事業(yè)發(fā)展。
中國空間法學會近幾年來組織了若干屆國家級空間法模擬法庭競賽,給予中國學生以極大的幫助,競賽成績逐年提升。我們希望在不久的將來把亞太賽區(qū)帶到中國。這對中國青年學子來說是一次很好的展示機會,將進一步提升中國學生的空間法研究應用能力及中國高校的空間法教學研究工作。
記者:中國空間法學會是國際空間法學會的主要成員之一,多年來一直與國際空間法學會保持著密切的合作關系。您如何預見這種關系的發(fā)展?jié)摿Γ?/p>
湯加:今年的國際宇航大會獲得巨大成功,全面加強了國際空間法學會和中國空間法學會的戰(zhàn)略合作。我們十分珍視與中國空間法學會的伙伴關系,并且通過中國空間法學會,我們確實有機會更加了解中國航天事業(yè)和中國航天領軍人物。在這里,我想表達我們對中國航天科技集團公司、中國宇航學會及中國空間法學會的衷心感謝,感謝他們在第64屆國際宇航大會期間對國際空間法學會各項活動的大力支持。我們期待中國空間法學會將繼續(xù)與我們開展模擬法庭競賽、學術年會及其他領域的合作,并且希望有更多的合作項目,包括對中國未來第一部航天法的立法研究。
記者:祝賀您再次當選國際空間法學會主席,我想問一個私密的問題。一方面您多年擔任國際空間法學會主席職務,并且得到了全會的尊重和認可。另一方面,您在萊頓大學教授空間法同時做了大量工作,您是如何協(xié)調(diào)這兩個角色并取得平衡的?
關鍵詞:藥用植物;太空航天育種;進展
中圖分類號:G633.91
航天育種又稱空間誘變育種或太空育種,是指利用返回式衛(wèi)星、飛船或高空氣球?qū)⒆魑锏姆N子、組織、器官或生命個體等材料送入太空,利用太空中的宇宙空間特殊的環(huán)境誘導植物變異,再返回地面進行選育、篩選植物優(yōu)良品種的技術。航天育種開創(chuàng)了育種新途徑,除了應用于農(nóng)作物、蔬菜、園藝花卉等植物種子并取得了令人矚目的成績外,在林業(yè)、牧草、藥用植物、水產(chǎn)動物等方面的研究與應用也已經(jīng)啟動,且前景廣闊。
1太空航天育種的原理
在自然條件下,由于外界環(huán)境的變化較小和遺傳結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性,植物本身發(fā)生自發(fā)突變的頻率極低,并因植物種類和基因型的不同而存在差異。而地球外太空的大氣結(jié)構(gòu)、密度、壓力、輻射等條件與地面存在很大的差異,這些差異都可能引起植物種子遺傳信息產(chǎn)生變異。航天育種充分利用了這種不同于地面的空間環(huán)境,如強宇宙射線輻射、高真空、微重力、交變磁場等。上述因素共同作用于種子的核酸物質(zhì),使DNA分子的電子激活,結(jié)果造成DNA分子鏈的解鏈或突變,或者引起染色體缺失、倒位、易位、重復等畸變,從而對植物種子遺傳信息產(chǎn)生誘變,獲得在地面上難以獲得的某些變異。當航天器返回地面后對變異種子進行性狀篩選,最后種植推廣,培育得到具有優(yōu)良品質(zhì)的新品種。科學實驗證明,宇宙輻射和微重力是影響植物種子的生理和遺傳性狀的主要因素。
1.1宇宙輻射
太空中存在著各種質(zhì)子、電子、離子、粒子、高空重離子等高能粒子以及x射線、?射線和其他宇宙射線,它們能穿透衛(wèi)星艙體外壁,作用行器中的生物。首先射線的能量沉積在物質(zhì)上,引起物質(zhì)的原子和分子的激發(fā)與電離,電離過程隨后形成自由基,自由基與DNA作用可以引起DNA多種類型的損傷,包括堿基變化、脫落、氫鍵的斷裂、單雙鍵斷裂、DNA即蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子之間的交聯(lián),細胞為求得生存會出現(xiàn)應急效應(SOS)。同樣,當生物被宇宙射線中的高能重粒子擊中,引起細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)DNA分子的雙鍵斷裂,其中非重接性斷裂所占比例很高,細胞為求得生存也會出現(xiàn)應急效應(SOS)。以上SOS反應中主要進行的是傾向差錯的修復,此修復過程誘導產(chǎn)生缺乏校對功能的DNA聚合酶,它能在DNA損傷部位進行復制而避免了死亡,但帶來了高的突變率。因此,細胞中發(fā)生多重染色體DNA畸變且畸變且是非特異性的。正是基于這樣的原因,空間誘變育種技術可以獲得地面常規(guī)方法較難得到的罕見種質(zhì)材料和資源,從而選育出突破性新品種。
2太空航天育種的特點
航天育種是創(chuàng)造新種質(zhì)資源和新品種的一種有效途徑,與常規(guī)育種相比,可出現(xiàn)常規(guī)育種不易出現(xiàn)的變異,可以為遺傳育種的定向選擇提供豐富的資源,并可能獲得地球環(huán)境下不可能產(chǎn)生的特殊性狀。
2.1變異頻率高
傳統(tǒng)輻射誘變的有益變異頻率僅為1‰-5‰,而太空輻射誘變的有益變異頻率為1%-5%,最高的誘變率可超出33%以上。
2.2后代穩(wěn)定快,縮短育種周期
多數(shù)太空變異性狀穩(wěn)定較快,有利于加快育種進程。在地球上選育一個植物新品種所需的時間,太空育種則可以將其縮短一半,可以節(jié)約許多人力物力。
2.3打破基因連鎖,實現(xiàn)基因重組,創(chuàng)造多種突變體,豐富種質(zhì)資源
很多突變體是自然界本來沒有的新性狀,因此可以極大地豐富種質(zhì)資源,供植物遺傳育種直接或間接利用,為育種者提供良好的選擇機會。
2.4改良農(nóng)作物的品質(zhì),能夠提高產(chǎn)量
經(jīng)試驗選育,作物穗形大、分蘗增多,單產(chǎn)得到提高。航天選育的品種具有果形大而飽滿、營養(yǎng)成分含量高、口感好、耐貯存等。種植試驗表明水稻蛋白質(zhì)含量可提高8.7%-12%;青椒果實大、品質(zhì)優(yōu),果實中的維生素C含量提高10%-25%。
2.5航天育種選育出來的產(chǎn)品無基因安全性問題
航天誘變育種不是轉(zhuǎn)基因育種,它沒有外源基因的引入,而是利用太空的物理條件作為誘變因子,使植物產(chǎn)生基因突變,這種變異本質(zhì)上與自然界普遍存在的自然變異沒有區(qū)別,只是加速了生物界需要幾十年甚至上百年的自然變異的變異過程。
3我國航天搭載藥用植物的研究概況
我國空間藥用植物學的研究開始于20世紀90年代,搭載過的藥用植物包括梭梭和肉蓯蓉種子、黃芩、桔梗、紅花、藿香、甘草、洋金花等。剛開始主要是國防科工委航天醫(yī)學研究所與中國醫(yī)學科學院藥用植物研究所受國家自然科學基金資助做了一些工作,他們把種子放入自行研制出的小型生物艙內(nèi)進行空間飛行,從而進行研究。至此之后,我國發(fā)射了多顆宇宙飛船與衛(wèi)星,搭載各種種質(zhì)材料進入太空,其中包括多種藥用植物。
4太空環(huán)境對藥用植物的影響
4.1生物學性狀變異
個體水平的植物空間誘變效應主要表現(xiàn)在對SP1代植株的形態(tài)學改變、不育性及致死效應等方面。經(jīng)過太空環(huán)境處理的藥用植物種子性狀表現(xiàn)因品種而異,發(fā)現(xiàn)航天搭載可提高種子的出苗率,促進了幼苗的生長發(fā)育,植株的開花期提前1周左右。降低了植株的單株結(jié)實率,增加了單株籽粒重,顯著增加了地上的分支數(shù)和主果穗長度,提高了根鮮重。
4.2細胞結(jié)構(gòu)和染色體的變異
許多研究表明,植物種子進行空間飛行后,太空環(huán)境或衛(wèi)星發(fā)射過程中的強烈沖擊,會使植物細胞壁產(chǎn)生破損,造成種子吸水能力提高、導電性增強。如紅豆草經(jīng)過空間誘導后,其葉片細胞壁不規(guī)則增厚,液泡變大,葉綠體變小,基粒片層數(shù)量明顯增多。在染色體方面,經(jīng)過空間誘導的植物,分裂過程中的G1期延長,有絲分裂指數(shù)減少,有絲分裂的不同階段會出現(xiàn)細胞歧化和反常的分裂數(shù),以及染色體在分裂中期不沿赤道板排列等現(xiàn)象。經(jīng)過衛(wèi)星搭載后,苜蓿細胞的有絲分裂被促進或抑制,其種子根尖細胞染色體則出現(xiàn)了微核、染色體橋、斷片、落后等畸變類型。
4.3生理生化的變化
植物經(jīng)過輻射后,其光合色素量、酶蛋白活性的檢測和酯酶同工酶譜等生理生化指標都會發(fā)生一定變化。多數(shù)植物的酶活性升高,表現(xiàn)出一定的抗性特征,其SP1代幼苗的酯酶和過氧化物同工酶酶譜會有新酶帶生成或酶帶活性增強。
4.4化學成分差異
太空環(huán)境對藥用植物的化學成分也會有一定的影響,如經(jīng)過航天搭載后的甘草種子發(fā)育成熟的根,它的甘草酸和甘草苷的含量分別比對照組高2.19和1.18倍。
4.5基因組變化
空間環(huán)境下,植物細胞受微重力、空間輻射、亞磁場等各種因素的影響,染色體容易發(fā)生變異。
參考文獻:
[1]李桂花,張衍榮,曹健.農(nóng)業(yè)空間誘變育種研究進展[J].長江蔬菜,2003(12):33-36.
空間站的航天員和地面控制人員分別調(diào)用手持攝像機和空間站外置攝像頭來獲取更清晰的畫面。10日,地面控制中心調(diào)用了空間站機械臂,試圖對泄漏點進行定位,但未能成功。當日晚,美航宇局作出決定,于11日派兩名空間站航天員進行艙外行走,以確定泄漏點的位置并試圖維修。
“突然忙碌起來了!”航天員湯姆·馬什本在他的推特上寫道。他和另一名航天員克里斯’卡西迪一起被安排進行這次緊急艙外行走。“空間站外的液氨泄漏迫使我和卡西迪在明天進行艙外行走,我們將試圖修復它?!?/p>
任務控制小組忙活了一整晚來尋找問題的解決方案,以及針對電力系統(tǒng)目前狀況的應急措施。任務管理小組在次日早晨開會,明確本次太空行走可能存在的問題和潛在風險,并向國際合作者們征求建議。
“整個空間站乘組都在為出艙做準備,大伙像是運行在鐘點上。我為自己能成為組長而感到驕傲。一群多么杰出能干又好玩的人啊。”本次空間站指令長,克里斯·哈德菲爾德在推特上說。
美航宇局宣稱,雖然冷卻劑泄漏對空間站電力系統(tǒng)影響嚴重,但對航天員并無任何危險??臻g站的每片大型太陽翼都有獨立的冷卻回路,經(jīng)確認,受到影響的是編號為2B的太陽翼。為確保空間站的正常運轉(zhuǎn),所有依靠2B線路供電的儀器設備都已切換至其他供電線路,同時其它線路進行分流以保證所有設備和系統(tǒng)能繼續(xù)全功率運行。
執(zhí)行本次太空行走任務的兩位航天員克里斯·卡西迪和湯姆·馬什本部是經(jīng)驗豐富的老手,他們都進行過三次太空行走,其中一次是在2009年乘坐“奮進”號航天飛機并在如今發(fā)生泄漏的同一位置——P6桁架上更換即將老化的蓄電池。他們也進行過針對“12種重大情況”的艙外行走訓練,這是每個航天員都必須經(jīng)歷的訓練。
與此同時,美航宇局約翰遜航天中心使用名為“中性浮力實驗室”——一個12米深,內(nèi)部裝有空間站模型的巨大訓練水池來模擬卡西迪和馬什本將要在太空進行的任務。歐空局航天員薩曼莎·克里斯托法瑞迪和美航宇局航天員特里·維蒂在水池中演練了本次任務,為的是確保太空人能在適當時間內(nèi)完成任務,并預先找出潛藏的危險,隨后把取得的經(jīng)驗分享給太空中的同事們。
美航宇局并不明確泄漏發(fā)生的確切位置。他們將注意力集中到冷卻泵和流量計上。這個位置在2007年就發(fā)生過液氨泄漏,可能是微隕石撞擊造成的。2012年,兩名航天員出艙重新布設了冷卻管線并安裝了一個額外的散熱片,這一問題似乎得到解決。那次發(fā)生的泄漏在艙外維修時都幾乎看不出來,但此次的泄漏從艙內(nèi)就可以輕易看到。
促使這次太空行走盡快進行的原因之一是目前尚不確定泄漏點的具置。如果艙外活動時泄漏仍在發(fā)生,航天員用目視就可以輕易確定泄漏位置,但如果液氨已經(jīng)漏光,定位就變得困難許多。出艙后的第一個任務是鎖定泄漏點,隨后更換備用的冷卻泵和流量計,看看問題是否解決。如果無效,他們將搜索整個區(qū)域來尋找泄漏點。美航宇局認為泄漏還可能發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部的冷卻泵上。果真這樣,那就不可能快速找到泄漏點了,幸好情況并非如此。
比賽項目眾多 競賽日程緊湊
近年來,航管中心在賽事改革與創(chuàng)新方面做了很多有益的嘗試。2011年全國航模錦標賽增加了F3K遙控手擲模型滑翔機和P3D遙控固定翼花式繞標飛行兩個項目。2012年,這兩項比賽無論從參賽人數(shù)還是技術水平都有了很大突破。在此基礎上,今年的比賽又新增了P3M-D固定翼花式雙機編隊飛行和P3N-D模型直升機雙機編隊飛行兩個項目,進一步豐富了比賽內(nèi)容。
雖然總的比賽項目增加到25個,但比賽總時間卻并未延長,從5月20開始到23日中午結(jié)束,僅有不到4天。為了按時完成比賽,競賽日程安排得非常緊湊(表1)。任務最重的一天,比賽項目達到9個。為此,大部分項目都削減為兩輪比賽以節(jié)省時間,同時每天開賽時間也大大提前。特別是有F1自由飛項目的前三天,比賽在凌晨5點半就正式開始了(圖1)。在各方的共同努力和配合下,2012全國航模錦標賽圓滿完成了各項比賽。
老項目煥青春 新項目展活力
筆者最近幾年一直跟蹤報道全國航模錦標賽,客觀地說,前幾年的賽事進步并不明顯,有時還會聽到一些批評的聲音。但今年的比賽卻令人倍感欣喜,無論是傳統(tǒng)的老項目還是剛開發(fā)的新項目,都出現(xiàn)了很多積極的變化,有些項目的進步還不小。下面筆者就結(jié)合各項目比賽的具體情況為大家展現(xiàn)2012全國航空航天模型錦標賽的新發(fā)展。
1.自由飛項目
通常,日出、日落前后時段的氣流狀況是全天最穩(wěn)定的,對自由飛模型飛機的飛行最為有利。因此,自由飛比賽往往選取這個時段進行。本次比賽尤甚,三項自由飛項目分別被安排在前三天清晨進行,每天5點半就開始正式比賽,而運動員和裁判員則必須在凌晨4點多起床趕赴賽場(圖1)。
5月的安陽剛剛?cè)胂?,清晨的航校氣溫還有點低,比賽就在這絲絲涼意中開始了。令人意外的是,比賽前兩天不到5點就開始起風,而且越刮越大,對自由飛比賽的影響頗大。雖然安陽航校占地面積達2.4km2,場地寬闊平整,但面對大風,這樣的場地對自由飛模型還是顯得不太夠用。
F1C活塞式發(fā)動機動力模型滑翔機和F1B橡筋動力模型滑翔機分別在5月20和21日早晨開賽,模型剛升空便被大風吹向下風區(qū),盤旋不到兩圈就遠離了視線。加之當時天色暗淡,能見度不高,大部分模型尚在高空就在裁判員的視野中消失了,嚴重影響了比賽成績。最終,只有四川隊的楊維威和董坤江分別在F1C和F1B項目中兩輪均獲滿分,他們也借此成績分獲這兩項比賽的個人冠軍,并帶領隊友獲得團體冠軍。特別值得一提的是老將楊維威,剛剛退休的他是國內(nèi)F1C比賽的???,但之前沒有獲得過一個冠軍。退休后,他完全以一種輕松的心態(tài)來參加比賽,壓力沒有了,冠軍反而到手了(圖2)。
5月22日天氣好轉(zhuǎn),早晨基本無風,對F1A牽引模型滑翔機比賽非常有利。兩輪比賽結(jié)束后,共有8位選手獲得滿分,需進行加時賽。最終,河南隊老將徐俊芳以404s的絕對留空時間獲得個人冠軍,團體冠軍則被江西隊摘得。這么多人進入F1A加時賽近年少有,而21名選手參賽也創(chuàng)了紀錄。參加F1B和F1C比賽的選手也不少,各有10余人。除了一些自由飛老將重返賽場外,新人的加入成為此次賽事的一大亮點,雖然他們的技術水平有待提高,但卻是國內(nèi)自由飛發(fā)展的新生力量。
除了參賽人數(shù)顯著增加外,自由飛技術水平也有了新突破。四川隊在強手如林的比賽中獨占鰲頭,這與他們在技術上的充分準備是分不開的。在自由飛賽場上,最引人關注的就是四川隊帶來的一套風速、溫度自動記錄儀(圖3)。每天在儀器前圍觀詢問的人絡繹不絕,甚至還有人現(xiàn)場就想購買。不過據(jù)四川隊介紹,這臺儀器屬于“非賣品”,是他們專門為自由飛世錦賽設計制作的,前后歷時兩年多才完成。通過對儀器記錄曲線的分析,選手就能更精確地把握出手時機,進而更充分地利用上升氣流提高模型留空時間。
江西隊奪得F1A團體冠軍也與技術有很大關系。他們的模型不僅使用了先進的電子控時器,且能隨時進行在線編程設置,比傳統(tǒng)的機械控時器更方便精確(圖4)。而國內(nèi)自由飛發(fā)燒友何立文自主開發(fā)的電子控時器這次被部分選手采用,效果良好,不少選手紛紛表達了換裝的意愿。通過大家在使用中反饋意見進一步改進完善,相信國產(chǎn)電子控時器必將越來越好。
為了保護模型,控時器一般都有迫降功能,選手可根據(jù)比賽最大測定時間事先進行設定,但模型起飛后地面則無法更改,一旦出現(xiàn)險情時只好“聽天由命”。江西隊的高原在比賽時就遭遇險情,而就在模型快要撞樹時,他利用隨身攜帶的遠程遙控迫降設備使模型安全迫降。該設備小巧便攜,可戴在手臂上。模型遇險時只要按下按鈕,就能使模型立即轉(zhuǎn)入迫降模式(圖5)。
筆者在本屆比賽賽場上認識了一位來自上海的老先生王來春。他長期從事橡筋技術研發(fā),早年曾為國家隊研制F1B模型專用橡筋,最近又重操舊業(yè)開始生產(chǎn)F1B橡筋。這次他專門來到賽場,為選手們免費提供橡筋試用。希望不久之后,王先生的國產(chǎn)橡筋能打破美國公司在全球F1B模型專用橡筋領域的壟斷地位。
2.航天項目
航天項目包括S3A/2、S4A/2、S6A/2、S9A/2、S7和S8DP共6項,分別被安排在各項自由飛比賽結(jié)束后進行。其中S7花樣仿真模型火箭仍以“紅旗-2”火箭為原型,只有上海隊、河南隊和寧波隊3支隊伍參賽。上海隊和河南隊的模型火箭比例、外形和細節(jié)都非常精確細致,外觀得分也在伯仲之間。最終,只有上海隊的3枚火箭完成發(fā)射取得冠軍(圖6)。S8DP遙控火箭助推模型滑翔機項目受大風影響,沒有一位選手兩輪比賽均取得滿分。世界冠軍盧征也難免緊張,在第二輪比賽中模型在大風中未能準確命中標靶,沒有拿到滿分。不過河南隊在該項目上實力超群,盧征、李士其和張兆年3人均打入前5進入加時賽。最終,盧征和李士其分獲冠、亞軍,張兆年取得第4名,河南隊毫無懸念地取得S8DP團體冠軍。
很多人應該對小將張兆年還有印象,去年S8DP決賽中他的模型發(fā)射失敗,遺憾地輸在“起跑線”上,今年他的發(fā)揮還算正常。不過在第二輪比賽時,他差點因未能按時交回設備而被取消成績。好在年輕人身體素質(zhì)不錯,在比賽結(jié)束前他以“百米沖刺”的速度及時交回設備(圖7)。
3.線操縱項目
線操縱包括F2B和F2D兩項。F2D線操縱空戰(zhàn)比賽仍采用雙敗淘汰制,參賽人數(shù)較去年增加了不少,除了幾位久經(jīng)沙場的老將外,基本都是年輕的新人。雖然新手們的沖勁和膽量不容小覷,但因技術經(jīng)驗有限,紛紛敗下陣來。新老對抗的大部分場次,因選手間水平差距較大,比賽場面精彩不足,卻驚險有余。不過F2D偶然性較大,山西隊小將王萬鈞意外闖入決賽,與新疆隊老將楊衛(wèi)民爭奪冠軍。也許是因為太緊張,小將表現(xiàn)得過于急躁,裁判發(fā)令開打之前他就發(fā)起進攻,被直接判負(圖8)。老將楊衛(wèi)民則非?!盁o耐”地成功衛(wèi)冕。盡管此次比賽中小將們的表現(xiàn)不盡如人意,還需在平時刻苦訓練進一步提高,但新生力量的加入對項目的持續(xù)發(fā)展大有益處。
F2B線操縱特技項目是我國的傳統(tǒng)強項,這次比賽可謂三老帶三新。韓新平、郭書軍和楊鈞三位世界冠軍同場競技,讓人領略了國際一流水平(圖9)。楊柳、邢磊和溫思遠三位小將則讓人看到了中國F2B項目未來的希望。比賽中,楊鈞依然使用他參加2010年F2B世錦賽時帶有方向舵的模型,郭書軍則對模型做了改裝,也加上了方向舵(圖10)。不過據(jù)他們介紹,現(xiàn)有的方向舵面積過小,對模型操縱性能的提升作用并不明顯。2012年又是新的F2B世錦賽比賽年,三位世界冠軍將繼續(xù)出征為國爭光。他們新做的模型都加裝了方向舵,但針對所存在的問題,他們已準備加大其面積,切實提高模型性能。有關2012年F2B世錦賽的相關情況,《航空模型》將持續(xù)關注。
4.遙控項目
遙控項目每年都是比賽的重頭戲,今年又增加了兩項,總計達到14個。
P3M-D和P3N-D分別為遙控固定翼和直升機雙機編隊飛行項目,對選手的技術提出了更高的要求:不僅要把自己的飛行動作做好,相互間的配合也必須默契。作為初設的比賽項目,兩項比賽的難度設置并不高,只需要選手配合完成一套較為簡單的規(guī)定動作。由于這兩個項目各只有兩支隊伍參賽,因此更像是表演賽(圖11、圖12)。最終,河南隊和上海隊分獲P3M-D和P3N-D冠軍,四川隊獲兩項目亞軍。相比之下,傳統(tǒng)的F3M、F3N單機花式飛行項目則分為規(guī)定動作和配樂自選動作,觀賞性更強(圖13、圖14)。F3C遙控特技模型直升機項目因只有上海隊的薛童銘和張頌華兩人參加,實際上成為他們的專場表演。
新項目的創(chuàng)設都要經(jīng)歷發(fā)展壯大的過程,去年剛剛增設的F3K和P3D項目就是典型的例子。2012年,上述兩個項目都有了長足的進步。參加F3K項目的選手比去年成倍增加。不僅技術水平有所提高,使用的器材也“鳥槍換炮”,輕木構(gòu)架結(jié)構(gòu)的小模型大都被復合材料的大模型代替(圖15)。如此一來,成績自然也水漲船高。比賽前幾名基本被上海和河南選手瓜分,不過差距不大,成績非常接近。P3D今年共有6位選手參賽,一連串的超低空穿越飛行對選手的心理素質(zhì)是嚴峻的考驗(圖16)。比賽進行到一半時,有位選手穿越限寬門后沒能經(jīng)受住考驗,模型直接墜毀在跑道上,令人惋惜。之后,各位選手顯然受到了事故的影響,模型飛行高度普遍升高,安全性提高了,但比賽精彩程度和成績則有所降低。最后,上海隊黃振迪力壓群雄奪得冠軍。
介紹完新項目,再看看老項目的情況。今年變化最大的要數(shù)P3Z遙控空戰(zhàn)了。以往油動、電動混戰(zhàn)、消極怠戰(zhàn)的場面一去不復返,比賽的對抗和精彩程度大大增強。這些積極的變化源自對規(guī)則的大幅修改。首先,要求參戰(zhàn)模型全部采用油動發(fā)動機,這樣模型的性能、特別是飛行速度等特征相近,增加了格斗交戰(zhàn)的機會。其次,全長4分鐘的比賽被均分為上、下半場,紅、藍雙方在上、下半場進行攻防轉(zhuǎn)換,且規(guī)定攻方飛越邊界不扣分,守方飛越則扣分。再次,消極怠戰(zhàn)可被連續(xù)警告并扣分,且取消定點著陸,確保雙方模型在空中就決出勝負。確立了上述有利攻方的比賽規(guī)則后,選手的進攻積極性大增,激烈的空戰(zhàn)場面頻繁上演,反敗為勝的案例也不時出現(xiàn)。最后的決賽在貴州隊蔣波和河南隊牛曉斌間展開,他們都是遙控空戰(zhàn)項目的老手。決賽一開始兩機就激烈纏斗,4分鐘內(nèi)雙方均咬口一次打成平手,隨后開始2分鐘的加時賽。加時賽采取類似足球比賽“金球制”的“突然死亡法”。蔣波先拔頭籌,一舉擊敗牛曉斌奪得冠軍(圖17、圖18)。雖然今年的空戰(zhàn)非常精彩,但已有裁判提出了改進的設想,希望來年的比賽更上一層樓。針對目前攻擊時尾飄帶常常一次就被完全咬斷,使攻方無法再次得分的狀況,有人認為,應縮短尾飄帶系繩,延長尾飄帶,這樣更利于多次進攻。
此外,還有幾個項目也值得關注。F3A遙控特技模型飛機項目今年實行了最新的P-13和F-13動作,但由于國際航聯(lián)的動作圖及解釋文件較晚,加上規(guī)則準備及翻譯非常倉促,因此一個動作的解釋有誤。為此,裁判組和選手們現(xiàn)場討論并確定了最終動作。而F3A-P遙控特技模型飛機(普及級)項目今年參賽人數(shù)創(chuàng)出新高,特別是上海隊的兩位小隊員,年齡都很小,雖然最后成績墊底,但日后只要勤學苦練,誰又能知道他們會不會成長為中國的克里斯托弗呢(圖19)!
P3R-T模型直升機任務飛行比賽的現(xiàn)場,一位大腕級人物張頌華突然現(xiàn)身,不過令人意外的是他的成績——第6名。筆者原以為他輕輕松松進前3沒什么問題,但現(xiàn)在看來,這貌似“簡單”的任務飛行也需要一定的專門練習才能完成(圖20)。另一項任務飛行P3R-K固定翼空投項目的冠軍則長期被河南隊壟斷,這次也不例外。李士其以其精準的投放和著陸獲得冠軍(圖21)。而上屆冠軍盧征這次運氣不佳,他在投放時風力、風速變化劇烈,給投放時機的選擇造成了很大困難,導致成績不夠理想,最后屈居亞軍。
深受大風之苦的不止P3R-K項目,P3S遙控雙機分離定點項目也是如此。模型起飛分離都沒受多大影響,留空滑翔時甚至還要托大風之福(圖22)。但在滑翔降落定點時,由于滑翔機沒有動力,一般又選用重量很輕的S8DP模型滑翔機為子機,因此大風對模型的影響就顯得非常大。選手稍有猶豫模型就可能偏離航線,非??简灢倏v水平。
吸引力待提升 市場化需加強
雖然本次全國錦標賽出現(xiàn)了很多值得稱道的變化與進步,但同樣存在不少問題。
首先,應吸引更多優(yōu)秀選手參賽,進一步鞏固全國錦標賽作為代表國內(nèi)航空模型運動最高水平的平臺?!逗娇漳P汀吩鴪蟮肋^的3DX中國站比賽以及一些民間自己組織的DLG(F3K)比賽等都有著頗高的人氣,選手們的技術水平也比較高。但目前他們參加全國錦標賽的途徑還存在一些障礙,需要對現(xiàn)有比賽體制、機制進行創(chuàng)新和改革。
其次,應該吸引更多的專業(yè)和非專業(yè)觀眾到現(xiàn)場觀賽,使普通民眾有機會了解航空模型,擴大航空模型運動的影響力。目前,受到一些因素的影響和制約,包括成人、青少年及“飛北”等重大賽事的時間、地點及賽程等內(nèi)容公布時間太晚,宣傳力度也有限,即使模型愛好者也常常不知道這些賽事的相關信息。如果這些賽事信息能早日確定,并采用更廣泛的宣傳手段向社會公布,想去觀賽的人就能及早安排行程。
關鍵詞:航空航天專業(yè);人才培養(yǎng)模式;課程體系
中圖分類號:G641 文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2015)30-0145-02
引言
航空航天代表了科技和工業(yè)發(fā)展的最前沿,是促進國家科技發(fā)展、滿足經(jīng)濟建設、增強國防安全和加快社會進步的重要力量。加強航空航天類高校教育,培養(yǎng)一批具有高素質(zhì)、創(chuàng)新能力的航空航天類專業(yè)人才是服務我國戰(zhàn)略發(fā)展的必然需求。航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎,培養(yǎng)適應國際競爭的航空航天類本科人才,是我國航空航天科技發(fā)展的關鍵。當前,以美、俄為代表的航空航天大國都建設了自己特色的航空航天專業(yè)院系,開展了多年的教學實踐,具有豐富的經(jīng)驗。論文旨在通過材料的梳理,了解國外航空航天專業(yè)人才培養(yǎng)模式,對國際一流大學航空航天類專業(yè)設置、課程安排、學生培養(yǎng)特點等方面進行研究,從中總結(jié)經(jīng)驗,為國內(nèi)航空航天類專業(yè)教學教改提供參考。
一、國外著名航空航天院系
(一)美國著名航空航天院系
美國是世界上航空航天類研究最發(fā)達、人才培養(yǎng)最成功的國家,其人才培養(yǎng)主要依賴其國內(nèi)的大學。比較有代表性的有麻省理工學院和斯坦福大學。
麻省理工學院航空航天類教學與科研由航空航天系負責,下設三個部門,分別是信息部、航空系統(tǒng)部、飛行器技術部。信息部分主要研究航天系統(tǒng)有關的信息獲取、處理、傳輸技術,如衛(wèi)星通信、高空偵察、空中通信、集成防御系統(tǒng)等,負責教授導航、制導、控制、通信、網(wǎng)絡、實時軟硬件系統(tǒng)等課程。航空系統(tǒng)部門主要研究航空航天高復雜性系統(tǒng)的設計、制造、操作方法,教授最優(yōu)化方法、故障診斷、系統(tǒng)容錯等課程,建有人機實驗室、空間系統(tǒng)實驗室、國際空運中心、操控臺研究中心、復雜系統(tǒng)研究實驗室等。飛行器技術部門負責計算方法、流體力學、推進技術、材料科學、結(jié)構(gòu)技術等的研究和教學,建有宇航計算設計實驗室、空氣渦輪實驗室、宇航微小結(jié)構(gòu)協(xié)會、空間推進實驗室、先進材料和結(jié)構(gòu)技術實驗室等。
斯坦福大學航空航天系隸屬于工學院,承擔航空專業(yè)的教學科研任務。該系的研究領域包括空氣彈性變形及流體仿真、飛行器設計與控制、應用航空動力學、空氣聲學計算、流體動力學計算、動態(tài)系統(tǒng)計算、機器人控制、復雜材料與結(jié)構(gòu)、湍流模擬、推進、高超聲速流體、導航、控制系統(tǒng)辨識與優(yōu)化、衛(wèi)星工程、湍流與燃燒等。
(二)俄羅斯著名航空航天院系
俄羅斯也是航空航天強國,開設航空航天專業(yè)的主要學院有莫斯科國立航空學院、西伯利亞國立航空航天大學。莫斯科國立航空學院建于1930年,擁有12個學院,56個系,128個實驗室,3個設計局,幾個計算機中心,一個實驗工廠,一套運動航空訓練設施,一個莫斯科附近的飛機場,兩個科研機構(gòu)(應用力學和電氣力學,低溫研究)。該學院通常以數(shù)字編號代替學院名稱,從一院到十二院分別為航空工程院、發(fā)動機院、控制系統(tǒng)院、信息與電力院、無線電電子學院、經(jīng)濟與管理院、航空航天院、機器人與智能系統(tǒng)院、應用數(shù)學和物理院、應用力學院、人文科學院、預科院。西伯利亞國立航空航天大學擁有空間研究及高技術學院和航天技術學院,設置了飛機制造系、航空發(fā)動機與能源裝備系、飛行器管理系統(tǒng)系、航空導彈技術系、飛行器無線電技術系統(tǒng)系。
(三)歐洲著名航空航天院系
英國帝國理工學院在其工學院設置了航空系,主要負責飛機設計制造方面的研究與人才培養(yǎng),包括航空動力學與航空結(jié)構(gòu)學兩個研究方向。航空動力學方向包含流體基礎、航空飛行器設計、控制、生物醫(yī)學、環(huán)境與工業(yè)關系等方面的研究。航空結(jié)構(gòu)學方向包括計算力學、沖擊與損傷、復合材料等方面的研究。
法國國家高等航天航空學院已經(jīng)有90多年的歷史,它位于歐洲航天業(yè)發(fā)展的中心地帶,致力于培養(yǎng)頂尖的技術工程師,在研制協(xié)和式客機的工程師當中,有許多就是從法國高等航天航空學院畢業(yè)的。學院下設5個系和一個研究中心,分別是空氣動力學、能源、推進系、結(jié)構(gòu)與材料力學系、光電子與信號系、語言文化藝術系、航空宇航中心。
二、國外著名航空航天院系專業(yè)設置與課程體系
(一)學位與專業(yè)設置
國外著名航空航天院系多數(shù)是本科四年,研究生二年,英國有本科3年,研究生1年。俄羅斯不同,如莫斯科國立航空學院預科1年、本科4年、碩士2年、博士3年。在學位設置上,各個院校有所不同,歸納起來,主要有工學學士、航空航天工程學士、航空工學學士、航空航天工學學士、航空工程理科碩士、航空航天工程學士、航空與宇航工程學士、航空學理科碩士、航空與航天學理科碩士、機械與航天工程理科碩士。
(二)國外著名航空航天院系課程體系
麻省理工學院(MIT)航空與航天專業(yè)是美國同領域中最有名的專業(yè),其人才培養(yǎng)理念和課程設置世界聞名。MIT航空與航天系設有兩個本科專業(yè)方向:航空與航天科學工程專業(yè)和航空與航天信息科學工程專業(yè),兩個方向的課程設置都建立在航空航天基礎(核心)課程上,下面分別以A和B代指這兩個專業(yè)。課程主要包括全校統(tǒng)一要求課程和系課程構(gòu)成。全校統(tǒng)一要求課程包括基礎科學課程(6門)、人文、藝術、社會科學課程(8門)、科學與技術限選課程(2門)、實驗課程(1門);系課程包括系核心必修課程、專業(yè)課程、試驗與進展課程,其中系核心必修課程包括一體化工程I、II、III、IV,計算機和工程問題求解引論,自動控制原理、動力學、隨機系統(tǒng)分析、微分方程;專業(yè)課程中專業(yè)A包括空氣動力學、結(jié)構(gòu)力學、推進系統(tǒng)引論、航天工程中的計算方法,專業(yè)B包括航天系統(tǒng)的評估與控制、數(shù)字系統(tǒng)實驗室介紹、實時系統(tǒng)與軟件、交互系統(tǒng)工程、人為因素工程、自主決策原理;試驗與進展課程包括飛行器工程、空間系統(tǒng)工程、試驗項目I、試驗項目II、飛行器進展、空間系統(tǒng)進展I、空間系統(tǒng)進展II。
(三)學時學分要求
1.學分組成。課程學分組成考慮教學環(huán)節(jié),如MIT飛行動力學課程,總學分12分,構(gòu)成包括課堂3分、實驗1分、預習和復習8分。另外還有無學分課程,課程必修但無學分,如普林斯頓沒有學分制、強調(diào)上課門數(shù),斯坦福大學基礎課程要求5門航空航天基礎課程,專業(yè)課程4選3。英國大學一般不設立學分制,所有學生都按部就班完成規(guī)定課程的學習。
2.學分要求。美國大部分學校有明確的畢業(yè)學分數(shù)要求。如MIT航空航天工程系根據(jù)培養(yǎng)計劃設課程學分,又分成4類,分別是核心課(core)108、專業(yè)領域課(professio-
nal area)48、實驗和綜合應用(experiment and Capstone)30、非限制性選修課(unrestrictived elective)48,總學分大于234學分。但是在學分數(shù)量并不統(tǒng)一,差異很懸殊,如密歇根128學分、MIT大于234學分、賓州州立132學分。航空航天專業(yè)必修課比例很高,有的高達90%以上,如斯坦福、佐治亞理工、普渡。另外還有只要求課程而不要求學分的,如普林斯頓畢業(yè)要求共36門課。
3.學時要求。有些大學要求學時達到一定數(shù)量,如悉尼大學本科至少192學時,研究生核心課程和選修課程,至少144學時。斯坦福大學研究生基礎課程設置門數(shù)要求,其他按學時要求,數(shù)學(6個學時)、技術選修(12學時)、人文社科類選修(45學時)。
三、國外著名航空航天院系專業(yè)培養(yǎng)特色
歸納起來,國外著名航空航天院系在專業(yè)培養(yǎng)上具有如下特色。一是國外著名大學航空航天專業(yè)設置寬、窄各有特色。美英等專業(yè)設置以寬口徑、大類培養(yǎng)為主,基本不針對特定航空航天器劃分專業(yè),學生專業(yè)方向只是體現(xiàn)在個別課程的選擇上。俄羅斯、烏克蘭等的專業(yè)劃分細而精,如莫斯科國立航空學院幾乎整個大學的院系專業(yè)就代表了航空航天器的各個不同部分,專業(yè)面向具體而明確。二是國外著名大學航空航天專業(yè)課程體系具有少而精且多樣化特色。美英等課程每學期課程數(shù)量相對較少,但課業(yè)工作量不少。學生畢業(yè)所需學時學分也不少。美英等航空航天專業(yè)的課程必修多、選修少,完全學分制的作用并不明顯,反映了航空航天專業(yè)的特殊性。課程學習課內(nèi)外并重,還有較多實踐環(huán)節(jié)、交流討論、項目設計等。課程的環(huán)節(jié)豐富多樣(如劍橋)。教授授課。三是注重通識教育與專業(yè)教育的結(jié)合。在通識教育上,在課程設置中有重視科技寫作、科研道德規(guī)范、表達與交流、團隊協(xié)作、人文素質(zhì)培養(yǎng)和工程師就業(yè)指導。在專業(yè)教育上,強化多樣化實踐環(huán)節(jié)、注重專題課程和生產(chǎn)實習。四是注重綜合素質(zhì)和個性化培養(yǎng)。例如南安普敦大學設置有工程管理與相關法律的必修與選修課程,讓學生學習在工程實踐中如何領導團隊、進行項目管理與風險評估、做出決策以及熟悉與之相關的法律知識。還會從工業(yè)部門請來客座教師來協(xié)助授課,并安排有相應的實踐環(huán)節(jié)。針對個性化培養(yǎng)需求,在課程設置上具有較大的選擇基數(shù)。
四、總結(jié)
航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎,是航空航天類研究生人才的后備軍。論文主要對國際一流大學航空航天類專業(yè)學位與專業(yè)設置、課程體系、學時學分要求點等方面進行了梳理,總結(jié)了人才培養(yǎng)特色,為國內(nèi)航空航天類專業(yè)建設和教學教改提供參考。
參考文獻:
[1]田正雨,李樺.麻省理工學院航空航天類本科生課程體系分析[J].高等教育研究學報,2010(1).
[2]MIT航空航天系戰(zhàn)略計劃[Z].北京航空航天大學高教所譯.1991.
《航空航天醫(yī)學雜志》由中國航空工業(yè)集團公司主管,中國航空工業(yè)集團公司哈爾濱二四二醫(yī)院主辦的全國性國家級學術期刊,1990年創(chuàng)刊,規(guī)格為國際通用的大16開本,月刊。國內(nèi)刊號cn23-1379/r,國際刊號issn 1005-9334,郵發(fā)代號14-8,每月10號出版,每期12元,全年定價144元。
《航空航天醫(yī)學雜志》先后被選為:
①國家科技部中國科技論文統(tǒng)計源期刊;
②中國科學技術核心期刊;
③黑龍江省優(yōu)秀期刊;
④全國性臨床綜合醫(yī)學及特種醫(yī)學優(yōu)秀期刊;
⑤曾被選送參加在德國萊比西舉辦的國際書展,并獲金獎等。
被以下國內(nèi)知名數(shù)據(jù)庫收錄:
①中國科學引文數(shù)據(jù)庫來源期刊;
②中國期刊網(wǎng)、中國學術期刊(光盤版);
③萬方數(shù)據(jù)庫等。
重要通知
本刊從2011年1月始更名為《航空航天醫(yī)學雜志》,原名《航空航天醫(yī)藥》請登陸新聞出版總署網(wǎng)站查詢。
辦刊方針
《航空航天醫(yī)學雜志》堅持黨的路線、方針、政策,堅持四項基本原則,堅持黨的衛(wèi)生工作方針和百花齊放、百家爭鳴的方針,實行理論和實踐相結(jié)合,緊緊圍繞航空航天醫(yī)藥衛(wèi)生工作的特點,突出航空航天工業(yè)對人體健康的危害與有關的醫(yī)學科研,組織交流航空航天醫(yī)藥衛(wèi)生基礎理論研究和疾病防治工作中的經(jīng)驗,及科研成果,其主要任務是對航空航天醫(yī)藥的有關范疇,測重于航空航天工業(yè)對人體健康的危害和一般臨床醫(yī)學、進行航空航天工業(yè)衛(wèi)生、預防保健、疾病防治等的科研成果報道與學術信息交流
期刊簡介
《航空航天醫(yī)學雜志》1990年創(chuàng)刊,由中華人民共和國科學技術部、中華人民共和國新聞出版總署批準、中國航空工業(yè)集團公司哈爾濱二四二醫(yī)院主辦的國內(nèi)外公開發(fā)行的全國性學術期刊,全國各地郵局訂閱,郵發(fā)代號:14-8,(自2009年7月起已經(jīng)改為月刊)。廣告經(jīng)營許可證號:2301004070005。
主要欄目
專題講座、論著、基礎研究、臨床研究、研究生園地、衛(wèi)生事業(yè)管理、醫(yī)學綜述、護理園地、經(jīng)驗論壇、調(diào)查報告、中醫(yī)中藥與中西醫(yī)結(jié)合、個案報道、醫(yī)藥新動態(tài)。重要欄目說明:
專題講座:每期將邀請相關學科的專家、學者針對性的對某一項醫(yī)學研究的科學分析與總結(jié)。
論著:以報道醫(yī)學領域的重大科研成果、國家重點課題的醫(yī)學進展、醫(yī)療新技術和診療經(jīng)驗為主要內(nèi)容。
基礎研究:報道獲國家級、省市級醫(yī)藥衛(wèi)生獲獎成果。
研究生園地:專門刊發(fā)學校研究生或在職研究生所撰寫的學科論文。
衛(wèi)生事業(yè)管理:主要刊登科學化醫(yī)院管理的論述性文章。
醫(yī)學綜述:主要刊登作者對跟某醫(yī)學領域一些重點學科的最新研究動態(tài)與進展。
臨床研究:主要由臨床醫(yī)生應用臨床工作中的診斷、治療方法,通過分析一定數(shù)量的病例進行科學分析總結(jié),介紹診療經(jīng)驗。