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航空航天类专业

发布时间:2019-07-11 00:29 来源:未知 编辑:admin

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  航空航天类专业是一个研究航空航天有关的专业。航空航天专业的培养目标是培养具有较好数学、力学基础知识和飞行器工程基本理论及飞行器总体结构设计与强度分析、试验能力,能从事飞行器(包括航天器与运载端)设计、结构设计与研究、结构强度分析与试验以及从事通用机械设计及制造的高级工程技术人员和研究人员。

  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。

  简单地讲,飞行器设计与工程最主要指的就是对飞机、导弹等飞行器的设计,轰动世界的“阿波罗登月计划”、“神舟”飞船等,都是本专业的杰作。这个广泛的概念既包括飞行器整体的设计,也包括飞机的结构设计与研究。可想而知,这样的工作肯定不像网上的军事迷个性化地画一些飞机设计图那样简单有趣,而是需要在十分深厚的理论知识的指导下,综合一切实际因素进行最优化设计的十分复杂繁琐的工作。

  飞行器设计与工程专业一般设有飞行器设计、飞行力学与控制、直升机设计、空气动力学、飞行器结构强度等专业方面,主要研究的是各种航天飞行器,包括人造卫星、宇宙飞船、空间站、、航天飞机等空间飞行器及导弹的设计。本专业旨在培养具备较好数学、力学基础知识和飞行器工程基本理论及飞行器总体结构设计与强度分析、试验能力,能从事飞行器(包括航天器与运载器)总体设计、结构设计与研究、结构强度分析与试验,并有从事通用机械设计及制造的高级工程技术人员和研究人员。本专业学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识,受到航空航天飞行器工程方面的基本训练,具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。

  这个专业从广义上讲就是能源动力工程,而对于航空航天飞行器来讲,就是飞机和火箭上的发动机。航空发动机是提供飞行器所需的动力装置,被称为“飞机的心脏”。

  航空航天简单来讲就是飞机、火箭。无论是什么飞行器,最重要的部分就是发动机。对于一架飞机而言,往往发动机的成本占了飞机总成本的一半,由此足见发动机的关键性。一个性能优越的发动机对于一架飞机的飞行性能的意义是不言而喻的,而发动机的制造技术又是飞机制造中难点中的难点。由于航空发动机的高性能、高精度、高可靠性的要求,无论是从发动机设计还是从发动机制造来讲,都是十分复杂困难的问题。正因为如此,发动机又往往标志这个国家航空航天的能力。

  本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识,受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练,具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。需要提醒考生的是,学生应具备扎实的数学、物理等方面的理论知识,掌握外语、计算机等必备工具。学生对飞行器的燃料装置感兴趣,了解飞行原理;常研究宇宙飞船的燃料,关注飞机的新燃料;常搜集飞行器动力资料,对飞机动力系统感兴趣,了解导弹动力装置等等。

  无论怎样设计,产品都是需要最终制造出来。能够设计出来的东西往往不一定能够制造出来。因此,许多关键技术的制约瓶颈不是在设计能力上,而是在制造能力上。制造能力越强,可设计的空间就越大,技术水平就越高。制造技术不仅仅制约着飞机制造行业,更影响着国家制造业的整体水平,也就是标志着汽车、船舶、航空航天的制造能力。

  80年代著名的“东芝事件”就是对这个重要性最好的诠释——背景始于美国和技术的竞争。一般情况下,美国的反潜系统在距前苏联核潜艇200海里时,便能发现它并辨别其特征,因此,前苏联若不尽快设法清除噪声,一旦爆发战争,前苏联的核潜艇将是一堆废铁。而核潜艇的噪音主要是由螺旋桨造成的。1981年,前苏联从日本东芝机械公司进口MBP-10铣床,拥有了更先进的制造技术之后,前苏联新型攻击核潜艇的噪声降到原来的1/10到1%。

  本专业旨在培养从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的高级工程技术人才和管理人才。本专业以一般机械制造工程为基础,广泛吸收各种先进技术和科学理论的成果,针对飞行器的特点研究各种制造方法的机理和应用,探求制造过程的规律,合理利用资源,经济而高效率地制造先进优质飞行器的一门技术科学。它是实现人类航空航天理想,使先进的设计思想变成现实的重要保证。本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识,并通过各种实践性教学环节,培养学生运用所学的基本知识和技能,分析和解决飞行器制造工程中实际问题的能力。

  本专业旨在培养具备航空、航天环境模拟及控制、生命保障系统设计与研究能力,能在航空航天领域从事环境控制与生命保障系统设计,在民用领域从事热能利用、空调、供暖等系统设计的工程技术人才。该专业主要围绕先进航空器技术、先进航天器技术、飞行器隐身技术、综合环境控制和生命保障技术、飞行器控制技术、飞行器综合可靠性技术等六个研究方向进行实验基地建设。 未来的就业方向主要是航空类科研单位,飞行器生产公司的技术人员。本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、热控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论,掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。

  以上所列举的都是本科专业,方向很广,研究生专业相对而言,细致多了,而且针对性很强。 总的来说,航空航天是工程性极强的行业,其中集中了许多尖端技术。正因为如此,飞行器的设计、制造需要极大的财力和人力的投入,并且需要很长时间的积累才能形成规模。这种性质决定了这是一个对国家计划和国家政策非常敏感的行业,需要国家的直接支持。就目前我国现状而言,航空航天适合于计划经济,因为往往在飞机制造中会违背市场经济的规律,用业内一句比较流行话叫“航空件,不计成本”。

  航空航天事业是一个极其庞大、复杂、综合的系统工程,因此,从广义上讲,航空航天专业是一个基本涵盖了理、工、文等领域的综合专业,如材料专业、电子工程专业、自动控制专业和制造专业等等。以哈尔滨工业大学为例,针对航空航天就设置了自动化工程力学复合材料与工程专业电子科学与技术光信息科学与技术等相关专业。

  目前,哈尔滨工业大学、北京航空航天大学清华大学等21所普通高校开办了航空航天专业,专业也由最初的4个发展到涵盖航空航天科学的所有学科,逐步形成了国家重点大学与地方高校共同培养不同层次航空航天人才的格局。同时,航天人才培养也形成了由学士、硕士到博士的完整学历教育体系。

  首先,航空航天院校不等于军校。在我国,除了部队所属院校外,设立航空航天专业的高校已经有21所了,其中隶属于工业和信息化部的高校有北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等6所,教育部所属高校有清华大学、厦门大学湖南大学等7所,交通运输部所属高校有中国民航大学地方所属高校长春大学上海工程技术大学南昌航空大学等7所。在这些高校中,部分高校招收国防生,报考国防生的考生录取与军队院校同属提前批次录取。

  其次,学航空航天专业不是男生的专利。在上述21所高校招生简章里,不存在性别歧视和不录取女生到相关专业的问题。进入大学后,男生女生学习是一样的。在一些高校里,女生学习成绩往往好于男生;在实践能力上,女生也是“巾帼不让须眉”。例如,在北航宇航学院,大学本科生独立参与的“北航一号”探空火箭项目组以及参加“冯如杯”科技竞赛的团队里,女生的比例远高于在校生中的男女生比例。

  第三,航空航天专业不是培养飞行员航天员。在这些高校中,北航设立了培养飞行员的专业,这不代表着高校航天专业的培养目标就是飞行员或宇航员,其培养目标是航天工程领域的技术与管理人才。除了飞行员专业对身高和性别有一定要求外,其他专业并没有这方面限制。航空航天专业对考生的身体要求统一执行教育部、卫生部、中国残联印发的《普通高等学校招生体检指导意见》。

  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。

  航空航天类专业的开设院校可以说都是“大腕”,哈尔滨工业大学北京航空航天大学沈阳航空航天大学南京航空航天大学西北工业大学北京理工大学等,都是响当当的,其学校牌子本身就是就业率的保证,一些民用企业很乐意高薪招纳该类毕业生任研发人员,如设计冲床等高难设备。加上航空航天业发展迅猛,人才需求量大,而它的专业又非常“专”,其他专业根本不具备可替代性,就业委实可以用“无忧”来形容,各大航空航天科研院所、军科院和航空公司,都是薪水高、地位高、技术高的“三高”好地方。以北航为例,在“神六”发射成功以后,统计出参与航空工程的北航毕业生有好几千人。

  一般来说,航空航天类专业学生的就业与国防事业的挂钩比较紧密,大致面临着系统内和系统外的分别。就北京航空航天大学的学生而言,由于我国的航空工业还不太景气,加上大部分航空航天企业分布在沈阳、成都、贵阳等地,待遇也不是很高,所以北航的毕业生一般不情愿去这些单位,大部分学生还是愿意去外企、留京,或者留在研究所,或者通过考研转专业来从事其他行业的工作。在系统内单位就业的北航毕业生大部分就业于一些像航空航天研究所或飞机制造集团这样的国防单位。

  随着实现中国人首次登月的梦想的接近,航天人才的需求会越来越多,包括航天飞行器总体设计、航天产品推进技术、航天产品导航、制导与控制技术、航天产品光电通信技术、航天产品能源系统设计、航天产品热分析、设计与控制、航天产品力学及环境工程、航天产品计算机技术、航天产品仿真技术、航天产品可靠性设计技术、航天产品遥感、遥控、遥测技术、航天产品微波成像图像处理技术、深空探测技术、航天产品制造工艺技术、航天产品新材料、航天产品质量管理、航天高级经营管理。

  我国航天事业在软硬件条件上已有了极大改善,大多数研究机构都设在北京、上海、西安、武汉、沈阳等大城市,神舟飞船的研制工作都是在大城市的研究院里完成的,只有装备、发射在基地进行。许多学习航天专业的学生既可选择留在航天系统工作,也可到民用部门或公司从事设计、开发和研究工作。由于航天专业属于高、精、尖科学,因此学习航天专业非常辛苦,需要付出极大努力。

  航天事业是一项寂寞、艰苦的工作,许多航天人在偏僻的地方默默无闻地辛勤工作。他们没有很高的收入、没有喧嚣的都市生活,他们有的就是一股为我国的航天事业奉献终生的精神,有的是实现自己人生价值的成就感。如果不能怀揣理想,到祖国最需要的地方去闪光,就无法成为一个线]

  据澎湃新闻9月16日报道,2016年8月26日,美国《航空周刊与空间技术》选出了下一任美国总统必须关注的九大航空航天技术领域,指出美国在这9个领域的技术必须领先于各个竞争者,并确保航空飞行仍是经济上可承受且又能获利的,工业界能继续赢得出口并创造工作岗位。那么,这9个航空航天技术领域分别是什么呢?

  一是高超声速(Hypersonics)。隐身已经使美国领先于其同等对手,而速度将使美国继续保持领先地位。美国已在高超声速领域花费了数十亿美元,但却让中国和俄罗斯追上来了。因此,美国将启动作战型吸气式高超声速导弹发展,并以一个稳健的后续规划,发展可重复使用的高超声速(速度马赫数5+)情监侦与打击飞机所需的技术。

  二是自主性(Autonomy)。自主性事关人类在所有领域的能力的提升,从空域管理到空中主宰,航空会变得更加安全、经济上更为可承受,并且支撑新的使命和市场需求。

  由下图可见,美国空军计划在2020年实现机器辅助的作战行动,压缩杀伤链时间,实现防御性系统管理员自主识别威胁并给出行动建议,情报分析系统融合情报数据并向人类分析员提示威胁。2030年后,将实现对平台作战行动的优化,确保其可在“反介入/区域拒止”环境中连续执行任务。

  三是连通性(Connectivity)。无论是在商业领域还是战争领域,任何有关有人和无人系统一起无缝工作的愿景,都需要可以与其他海量用户安全、保密和高效分享频谱的网络。但是频谱是有限且宝贵的资源,而且美国的竞争对手们也可竞争并利用。因此,美国认为需要开发诸如激光通信或太赫兹等新频谱的技术,以及能够动态地分享空中波谱的技术。

  美军正在实施多个与连通性相关的科研项目,其重点是在对抗环境下实现组网通信及高速通信。以美国国防部国防高级研究计划局(DARPA)的“100G”项目为例,它旨在利用对毫米波信号的高阶调制和空间复用实现100吉比特每秒的传输速率。

  四是推进(Propulsion)。对涡轮发动机技术持续的投资已使美国保持对竞争对手们的领先,新的高燃料效率商用涡扇发动机正在投入使用,而军用的通用自适应循环发动机正在发展之中。但是,民用发动机还需要更高的效率。军用动力装置也需要更好的经济可承受性和更强的能力。发动机为飞机赋能,但是它的技术发展需要数十年,因此要保持投资。

  美国已实施了两个国家级推进技术计划。第一个是1987年启动的“综合高性能涡轮发动机技术”(IHPTET)计划,其目标是将推重比提升一倍,其成果支撑了F-22战斗机的F119和F-35战斗机的F135发动机。第二个是2005年启动的“通用经济可承受先进涡轮发动机”(VAATE)计划,计划将发动机的经济可承受性提高10倍,将大型涡扇/涡喷发动机的推重比提高100%,燃料消耗降低25%,发动机的发展、采购和寿命周期维护费用降低60%,并计划在2019年完成。

  上图为美国空军研究实验室对VAATE计划的简要说明,下图为该实验室准备在美国航空航天局(NASA)推进系统实验室的高空台上,利用一台F110涡扇发动机进行强行抽取兆瓦级功率的试验

  现在,美国国防部正在制定第三个国家级推进技术计划——“支撑经济可承受及任务能力的先进涡轮发动机技术”(ATTAM)计划,该计划的制定工作由美国空军研究实验室(AFRL)牵头,已进行了一年时间,将首次包括彻底集成动力与热管理系统的内容,最早将在2017年启动。

  五是高效率(Efficiency)。为了降低油耗或排放,航空运输领域对提升效率的要求不会减少,对发动机而言将是“没有最好,只有更好”。美国航空航天局(NASA)会继续投入资金,与工业界一起发展可使美国保持领先的X飞机。

  洛马公司在AFRL的“高能量效率的革命性布局”(RCEE)项目中发展了“混合翼身”(HWB)布局的战略运输机。按照该公司的设计,该机除采用具有很高空气动力效率的布局之外,还拟配装超高涵道比涡扇发动机,可运载美国空军当前使用C-5战略运输机才能运送的超大型货物,并且耗油率比C-17战略战术运输机可降低多达70%。

  美国洛马公司“混合翼身”(HWB)布局战略运输机想象图(上图)及该机采用空中加油配置、利用翼下吊舱实现双点伸缩套管(硬式)加油的想象图(下图)

  2016年2月,该布局4%的缩比模型在美国航空航天局兰利研究中心的国家跨声速风洞中进行了风洞试验。按计划,2016年秋季,该公司将完成有人驾驶的HWB演示验证机的研究与分析工作。RCEE项目将在2017年结束,但美国航空航天局已将HWB布局验证机与波音公司的“翼身融合体”(BWB)布局验证机视为其下一个X飞机的竞争方案

  六是材料(Materials)。先进制造技术并不仅止于3D打印。从铝到钛,再到碳纤维,新材料已经点燃了航空航天领域革命的火种。美国希望领导下一场革命,不管它是源自由纳米增强的复合材料、在原子尺度装配的新合金、生物工程学材料还是生物启发的结构。通过推进计算和建模来支撑更快的新材料认证也是关键。

  DARPA正在实施“从原子到产品”(A2P)项目,其目标是开发装配尺寸接近原子的纳米级工件的技术和工艺,装配形成至少毫米级尺寸的系统、零件或材料。DARPA认为,许多常见材料在纳米级制造时会展示出独特和很不寻常物理性能,这些原子级性能具有重要的国防应用潜能,包括量子化的电流-电压特性、极大降低熔点并具有极高的比热。现在面临的挑战是,如何在较大尺寸的产品级(一般几厘米)器件和系统上保持这种原子级材料的特性。

  A2P项目重点关注装配,其次是纳米级独特性的开发。通过A2P项目形成的系统、零件或材料将通过纳米级装配实现独特的材料性能、小型化、3D结构和异质(材料和几何形状)

  七是定向能(Directed Energy)。精确制导武器曾在冷战时期赋予美国抵消苏联数量优势的能力,并使美军能够在反恐战争中实施外科手术式的打击。但是,它们已变成了普遍事物。现在,在美国看来,其潜在对手不仅数量庞大,而且装备精良。美国需要定向能武器的精确性和近乎无限的“储弹量”,这种武器正在走出实验室,进行作战评估和早期部署。

  目前,美国的弹载高功率微波战斗部技术和战术飞机机载激光武器技术正在取得突破。以下面的两张图为例,上图为2012年10月,采用高功率微波战斗部的AGM-86C空射巡航导弹正在被装入B-52H轰炸机内埋弹舱中的“通用战略武器旋转发射装置”。下图为DARPA的“高能液体激光区域防御系统”(HELLADS)项目成果配装轰炸机和战斗机,用于拦截导弹的想象图。HELLADS发射功率为150千瓦,目标质量为758千克,功率密度达到5千克/千瓦的极高水平。该样机已从2015年夏季开始在新墨西哥州的白沙导弹试验场进行试验,但此后再未公布任何进展。

  八是可复用性(Reusability)。美国的经济和安全高度依赖用于通信、导航与授时、监视、广播、气象预报、资源监测的卫星,但建造并发射航天器仍是漫长且昂贵的过程,并且在轨的卫星也是潜在的脆弱资产。美国必须推动相关技术的发展,实现以快速响应、完全可复用性的方式日常化地进入空间。

  DARPA正在通过“实验性太空飞机”(XS-1)项目发展可重复使用助推飞行器,目标是验证可重复使用助推飞行器能够在10天内完成10次飞行,同时将一个重900磅(约400千克)的试验载荷送入轨道。DARPA还期望未来可以通过换装更大型的一次性上面级来发射3000磅左右(约1400千克左右)的轨道载荷,并将这种载荷的单次发射成本控制在500万美元(包括可重复使用助推飞行器和一次性上面级的费用)。

  九是颠覆(Disruption)。在美国人看来,人类虽不能预测未来,但可以为未来做好准备。颠覆性技术和服务是一个威胁,对于现存的行业如航空是如此,对于固定的用户们和规则制定方(如联邦航空局和国防部)也是如此。如果美国的航空航天能力要继续茁壮成长,就必须在企业和政府的官僚体系之间建立桥梁

  在8月28日举办的中国航空创新创业大会上,中航工业经济技术研究院科技情报专业特级专家、系统工程研究所总师、研究院赵群力谈到了目前航空领域几项颠覆性技术,这些技术能够给航空业带来飞跃性的进步。

  “颠覆性技术”的概念最早于1995年在《哈弗商业评论》中提出,指能够建立新技术和新市场的突变式技术。2016年国务院发布的“十三五”科技创新规划中也提到要“构造先发优势”,重视颠覆性技术的作用。赵群力表示,颠覆性技术风险高,研发周期长,但却是航空装备升级换代的决定性力量。

  高超音速指物体的速度超过5倍音速。高超音速飞行器采用的超音速冲压发动机被认为是继螺旋桨和喷气推进之后的“第三次动力革命”。美国、俄罗斯、法国、日本、印度等国正不断开展实验。

  2013年,美国军方最新研发的实验型高超音速飞机X-51A以5倍多音速的速度飞行了3分多钟;2014年,美国国防部先进研究项目局(DARPA)启动了“高超音速吸气式武器概念(HAWC)”和“战术助推滑翔系统(TBG)”这两个项目,将于2018年或2019年进行测试。

  高超音速技术将主要用于运输、攻击、ISR、进入空间等。预计2020年,美军可掌握高超声速导弹的技术;2030年掌握有限用途和使用次数的高超声速飞机技术;2040年掌握可多次、长时间使用高超声速飞机技术。

  这个无人机绝不是仅仅指目前网上有出售的那些遥感小型无人机,这项技术在军事和商业领域都有很大的应用前景。

  2016年6月,美国辛辛那提大学开发的“阿尔法”(ALPHA)智能超视距空战系统通过了专家评估,并在空战模拟器环境下,击败了有着丰富经验的退役美国空军上校吉恩·李。

  变体飞机,既变形飞机,指飞行器在飞行过程中可以改变形状,有效地实现外形的分布式连续式变形,以适应宽广变化的飞行环境,完成各种任务使命。

  2015年5月,美国柔性系统公司(FlexSys)的分布式柔性变形机翼技术取得重大进展,使用这种技术的变形襟翼在“湾流”III飞机上的偏转角(固定设置)达到预期的30度,并成功验证了飞行性能。

  高速直升机是指保留直升机的飞行特征,且巡航速度达到400至500千米每小时的直升机,运输效率和机动性优越。目前直升机的巡航速度一般为每小时200至300千米。美国从20世纪五六十年代开始探索高速直升机,欧洲、俄罗斯也在积极推进。

  最新进展中,值得关注的有西科斯基、贝尔直升机公司以及极光公司的三个方案。

  上图第一幅显示的是西科斯基/波音的SB-1方案。该直升机最大起飞重量约为13.6吨,可在高温、高原环境下搭载4名机组成员和12名全副武装的士兵,最大飞行速度能够达到250节(463千米/时)。预计将在2016年晚些时候开始总装,2017年下半年完成首飞。

  第二大方案是贝尔直升机公司V-280方案(上图),采用倾转旋翼设计,设计速度达280节,航程800海里,可乘坐4名机组人员及14名武装人员,有效载荷为12000磅,计划2017年首飞。

  极光公司的“雷击”方案(上图),设计的持续飞行速度达到556-741千米/小时,悬停效率不低于75%;巡航状态升阻比不低于10,有用载重(燃油和有效载荷)不低于总重的40%,有效载荷不低于总重的12.5%。

  伪卫星技术可以使对位置测算的精确度更高,负责实时接收GPS信号并测出伪距误差,把误差数据提供给本地用户,用户则以此更正自己测得的伪距,使计算出的位置精度更高。

  目前的方案包括英国“西风”太阳能无人机,巡航高度为7万英尺(21336米),续航时间可达3月,可携带有效载荷5公斤。据说英国国防部已经订购了两架,计划2016年首飞。

  美国的“秃鹰”太阳能无人机概念方案中,无人机能携带1000磅、5千瓦的载荷,最长可以在空中连续工作5年,但由于技术难度太大,项目已经终止。

  1990年代,轨道科学公司就改装了洛克希德公司(现洛克希德·马丁公司)研制的三发动机宽体喷气式客机L-1011,来发射“飞马座”火箭,其近地轨道运载能力443kg,成功发射过几十次。

  2002年,DARPA启动“空中发射辅助太空进入(ALASA)”项目,目标是在24小时内将100磅卫星发射进入地球低卫星轨道,而且每次发射成本不超过100万美元。

  分布式混合电推进系统,是指通过传统燃气涡轮发动机为分布在机翼和机身的多个电机/风扇提供电力,并由电机驱动风扇提供绝大多数或全部的推力的新型推进系统。

  这项技术的最大优势是能极大地降低推进系统燃油消耗量和各种排放,并且减少噪声,对商用或军用飞机都有应用价值。欧洲、美国政府都将分布式混合电推进系统视为潜力技术,在2030年后投入使用。

  NASA的X-57分布式电推进技术验证机将在2017年首飞。空客已经开始研究基于分布式混合电推进系统的翼身融合飞机方案。

  1990年代,美国空军启动了基于氧碘激光器的ABL和ATL机载激光武器研究计划,用于战区弹道导弹助推段防御及其他战术目标防御,具有反卫星能力。2010年,由于试验未达到预期目标,以及使用维护上的诸多困难,空军停止了这项计划。尽管如此,美国在目标搜索与跟踪、激光大气传输补偿、抖动控制和高能激光束管理等方面取得了重要进展。

  材料对航空设备的更新与完善至关重要。计算材料技术的主要用途是,可以通过理论模型和计算,预测或设计材料结构与性能,从而大幅提高新材料的研发效率,并且可以按照特定的要求设计出满足工程需要的特种材料和超材料。

  其关键技术是材料建模技术、材料仿线年,奥巴马政府曾正式决定进行材料基因组计划,目标是将新材料的研发周期缩短一半。

  美国奎斯泰克(Questek)公司已经使用计算材料技术开发新型材料。2014年,该公司开发出多种高性能结构钢且在飞机上得到应用。

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