航空宇航科學與技術

航空宇航科學與技術

航空宇航科學與技術是20世紀初期和中期先後創建並迅速發展的科學與技術領域,它是以數學、物理學以及現代技術科學為基礎,以飛行器設計、推進理論與工程、製造工程、人機與環境工程等專業為主幹的高度綜合的學科體系。航空宇航科學與技術綜合應用許多其他學科和工程技術的最新成果。

基本情況


一級學科:0825 航空宇航科學與技術
數學、力學、化學、動力工程與工程熱物理、材料科學與工程、機械工程、電子科學與技術、控制科學與工程、計算機科學與技術、醫學以及低溫與真空技術等,都對航空航天事業的發展發揮了重要作用。這些學科和技術在航空航天應用中交叉滲透產生了一個新的學科群,使航空宇航形成了一個完整的學科體系,而航空航天的發展不斷提出的新問題和新要求,又促進了相關學科和技術的進步和發展。
航空航天技術的發展對國民經濟眾多部門和社會生活的許多方面產生了重大影響,為交通運輸、通信廣播、導航、測繪、氣象、地質勘探、資源調查、環境保護、工業、農業與林業等不斷提供新的先進手段和條件。航空航天技術為國民經濟各個部門帶來了重要的直接或間接的經濟效益與社會效益。航空航天技術對推動科學研究的發展有著特殊的作用。
航空技術為人類提供了從空中觀察自然界的狀況與變化的手段;航天技術開闢了從太空觀察、研究地球和整個宇宙的新時代,更新與豐富了人類對地球、太陽系和宇宙的認識,推動了天文學、物理學、生物學、大氣科學、海洋科學、地質學、地理學等的發展。
載人航天器為人類創造了具有特殊條件的空間實驗室,用以開展物理、化學、生物學、醫學、新材料與新工藝等方面的研究工作。航空航天技術的軍事應用,使軍事裝備和技術,以至作戰戰略與戰術都發生了根本性的變化。航空航天工業是本世紀發展最快的新興工業,是典型的知識密集和技術密集的高科技領域。
航空宇航科學和航空航天工業發展的程度體現了一個國家的綜合國力,直接反映一個國家科學技術、國防建設和國民經濟現代化的水平。
隨著世界新技術革命的迅猛發展,航空航天技術在21世紀必將取得更大進步,使飛行器能夠飛得更快、更遠,而且更安全、更經濟,為人類拓展活動空間、開發空間資源提供強大的手段與條件,並將對整個科學技術與國民經濟發展作出更大的貢獻。

所含二級學科


飛行器設計

一、學科概況
飛行器包括飛機、直升機、飛艇與氣球、導彈、地效飛行器、衛星、宇宙飛船、彈道導彈與運載火箭、空間站、深空探測器、太空梭等。
飛行器設計是研究飛行器總體設計、飛行器結構設計、飛行力學與控制的一門綜合性很強的學科。它是航空宇航科學與技術學科的重要組成部分和主幹學科之一,其發展和水平對航空宇航技術的進步具有十分重要的作用,並對相鄰學科和相關高新技術的發展,以及相關工業部門與國防的現代化也有重要影響。
二、培養目標
1.博士學位應具有現代飛行器設計方面堅實寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識,深入地了解現代飛行器設計發展狀況、發展方向以及研究前沿,並能熟練地掌握運用計算機和先進的實驗及測試技術解決本學科中的理論與工程問題;有嚴謹求實的科學態度和作風;能勝任高等院校、設計與科研院所和生產使用部門的教學、科研、技術開發和管理工作。
2.碩士學位應具有堅實的現代飛行器設計方面的基礎理論和系統的專門知識,了解本學科研究現狀、發展趨勢及國內外研究前沿,能熟練地掌握計算機和實驗測試技術,初步具有獨立從事與現代飛行器設計相關的科學研究和工程設計的能力;較為熟練地掌握一門外國語,能閱讀本專業的外文資料;有嚴謹求實的科學態度和作風;可在設計與科研院所、高等院校、生產和使用部門從事本專業或相鄰專業的科研、教學、工程技術和管理工作。
三、業務範圍
1.學科研究範圍
(1)飛行器總體設計:飛行器設計理論與方法,飛行器總體綜合設計,飛行器先進氣動布局研究,飛行器制導與控制系統設計,作戰效能分析,飛行器設計系統工程與可靠性工程,飛行器設計井行工程,飛行器隱身設計。
(2)飛行器結構設計:飛行器結構綜合設計,優化理論與方法,結構與機構可靠性設計,動力學與控制,複合材料結構分析與設計,結構耐久性與損傷容限設計,自適應結構的原理及應用。
(3)飛行力學與控制:飛行器飛行動力學與控制,飛行器控制、制導與模擬,空間飛行器的姿態動力學與控制,人機系統和飛行品質,氣動彈性力學,飛行管理與空中交通管制。
2.課程設置
(1)博士學位
現代數學基礎,動態離散事件系統,飛行器總體綜合設計理論與方法,空間任務分析與設計,結構系統優化理論與設計方法,結構耐久性與損傷容限設計,結構可靠性理論與設計方法,高等飛行動力學,航天器軌道動力學與姿態控制,飛行器控制、制導與模擬,現代控制理論,現代科學與學科發展前沿。
(2)碩士學位
矩陣論,數值分析,數學規劃,數理統計,應用泛函分析,數理方程,優化理論與設計,高等空氣動力學,飛行動力學與飛行控制,氣動彈性與非定常氣動力學,飛行品質與人機系統動力學,彈性力學,結構動力學,計算力學,斷裂力學及其應用,結構有限元分析與程序設計,飛行器結構疲勞壽命,可靠性理論基礎,複合材料結構分析與設計,直升機動力學,飛行器CAD與模擬技術,飛行器隱身技術基礎,導彈制導原理,航天器溫度控制技術。
四、主要相關學科
力學,材料學,控制理論與控制工程,計算機應用技術,導航制導與控制,人機與環境工程,航空宇航推進理論與工程,航空宇航製造工程,管理科學與工程,交通運輸工程等。

理論與工程

一、學科概況
航空宇航推進理論與工程學科包括航空發動機和火箭發動機兩個學科方向。本學科為設計、研製各種航空推進系統、火箭推進系統以及組合推進系統,培養高層次技術和管理人才。
本學科是航空宇航科學與技術學科的重要組成部分和主幹學科之一。國內外均把航空宇航推進技術列為國防科技發展的關鍵技術,其發展和水平對航空宇航技術的進步具有十分重要的作用;並對船舶、能源、環境、交通等國民經濟相關領域的發展也有重要影響。
二、培養目標
1.博士學位應具有航空宇航推進理論與工程學科堅實寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識,深入了解學科的發展現狀、趨勢及研究前沿,並能熟練地應用計算機和現代實驗及測試技術解決本學科中的理論與工程問題;至少掌握一門外國語,能熟練地閱讀本專業的外文資料,具有一定的寫作能力和進行國際學術交流的能力;具有獨立從事科學研究的能力;有嚴謹求實的科學態度和作風;在本學科科學研究或專業技術上有創新或獲得重要成果;能勝任高等學校、設計與科研機構和生產使用部門的教學、科研、技術開發和管理工作。
2.碩士學位應具有堅實的航空宇航推進理論與工程學科的基礎理論和系統的專門知識,了解學科的發展現狀、趨勢及研究前沿;具有一定的獨立從事本學科或相關學科領域的科研或專門技術工作的能力;較為熟練地掌握一門外國語,能閱讀本行業的外文資料;有嚴謹求實的科學態度和作風;能在高等院校、設計、研究。生產和使用部門從事教學、科研、技術開發和管理工作。
三、業務範圍
1.學科研究範圍
(1)發動機總體設計和計算機輔助設計:推進理論和新推進方案;推進系統的一體化設計和并行工程設計;總體性能參數優化和結構優化設計、計算機輔助設計;發動機工作過程模擬;推力矢量控制;推進系統使用性能。
(2)發動機內流場及氣動熱力學:發動機內流場計算及實驗研究;葉輪機氣動熱力學和氣動彈性力學;葉輪機非定常流動理論、實驗及應用;進排氣系統氣動熱力學。
(3)燃燒學:燃料噴霧、摻混和燃燒;燃燒過程的數值模擬與實驗研究;燃氣成份及其控制;固體推進劑燃燒。
(4)傳熱與傳質學:傳熱、傳質和熱防護;傳熱、傳質的數值模擬和實驗研究。
(5)強度、振動和可靠性:高溫結構力學發動機振動和轉子動力學;發動機的壽命和可靠性。
(6)控制、測試、狀態監測與故障診斷:飛行/推進系統一體化控制;推進系統的建模、控制與模擬;推進系統的現代測試技術;推進系統的狀態監測與故障診斷。
2.課程設置
(1)博士學位
現代數學基礎,現代科學與學科發展前沿,高等燃氣輪機氣動熱力學,湍流與分離流,多相流體動力學,燃燒理論,斷裂力學和損傷力學,結構系統動力特性分析,推進系統一體化設計,推進控制系統建模與模擬,飛行/推進系統一體化控制。
(2)碩士學位
矩陣論,數值分析,數理方程,數理統計與隨機過程,應用泛函分析,高等氣體動力學,可靠性工程,計算流體力學,粘性流體力學,兩相流體動力學,有限元法,斷裂力學,機械振動,傳熱傳質學,燃燒理論基礎與燃燒診斷,計算燃燒學,發動機特性,現代推進系統控制,結構優化設計,參數估計與系統辯識,現代數字信號處理基礎,發動機狀態監測與故障診斷。
四、主要相關學科
飛行器設計,航空宇航器製造工程,人機環境與工程,流體機械及工程,工程熱物理,流體力學固體力學,控制理論與控制工程,管理科學與工程,系統工程等。

製造工程

一、學科概況
航空宇航器製造工程是我國首批具有博士和碩士學位授予權的學科之一,旨在培養航空宇航器製造及相關專業領域的高級工程技術及管理人才。它是航空宇航科學與技術的主幹學科,是一門綜合性很強的學科。由於飛行器本身的高性能、高要求,決定了它必須採用先進的製造技術,因此該學科本身既是航空航天這一高科技的重要組成部分,同時它又集中了許多當代最傑出的工程技術成就,是研究、開發、推廣與應用高新技術最活躍、最有生氣的領域之一。所以該學科不僅對發展航空宇航科學與技術、實現航空航天工業的現代化具有必不可少的作用,而且對於促進相鄰學科和相關高新技術的發展,以及相關工業部門(如汽車、船舶、機械、輕工等)的現代化,也具有重要的作用。
二、培養目標
1.博士學位應具有現代航空航天器製造工程方面堅實而寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識,深入了解現代飛行器製造技術的現狀、發展趨勢和研究前沿,並能熟練地應用計算機信息技術和先進的實驗手段,從事飛行器製造及相關領域的有創新性的研究開發工作;至少掌握一門外國語,能熟練地閱讀本專業的外文資料,具有一定的寫作能力和進行國際學術交流的能力;具有獨立從事科研工作的能力和嚴謹的科學態度和作風;能勝任高等學校、科研院所和生產使用部門的本專業或相鄰專業的教學、科研和技術開發與管理工作。
2.碩士學位應具有現代航空航天器製造工程方面堅實的基礎理論和系統的專門知識,了解現代飛行器製造技術的現狀和發展趨勢,並能應用計算機信息技術和先進的實驗手段,從事飛行器製造及相關領域的研究開發工作;較為熟練地掌握一門外國語,能閱讀本專業的外文資料;具有一定的科研工作能力和嚴謹的科學態度與作風;能從事本專業或相鄰專業的教學。科研、工程實施或技術管理工作。
三、業務範圍
1.學科研究範圍
(1)產品零件的先進成形技術,板料精密塑性成形,超塑性成形與擴散連接,成形過程的計算機模擬模擬與優化技術,材料成形性能研究,模具技術;
(2)新材料、新結構的製造技術,先進裝配與連接技術,製造過程質量控制;
(3)產品的三維數字化定義、數字化預裝配、工程分析、數控加工、產品數據管理,即CAD/CAE/CAM/PDM,其進一步發展是產品全局信息建模,無紙設計,并行工程,製造資源管理,虛擬製造技術,計算機支持協同工作(CSCW)。
2.課程設置
(1)博士學位現代科學與學科發展前沿,現代數學基礎,CAD/CAM的理論與技術基礎,塑性成形理論進展,板料成形模擬理論與技術,金屬物理,現代飛行器製造技術與系統,現代製造工程理論與技術,并行工程及其關鍵技術,面向對象技術與方法學。
(2)碩士學位矩陣論,數值分析,數理統計,彈性理論基礎,金屬塑性成形力學,金屬塑性變形的物理基礎,彈塑性穩定理論,彈塑性有限元法及應用,計算機輔助塑性成形,超塑性成形及擴散連接,飛行器結構膠接技術,現代飛行器製造技術,軟體工程基礎,軟體開發技術,計算機輔助幾何設計,計算機輔助製造技術,計算機圖形學,微機介面技術,數據結構,計算機網路及資料庫基礎,計算機模擬技術,模具CAD/CAM,質量控制。
四、主要相關學科
飛行器設計,航空宇航推進理論與工程,人機與環境工程;機械製造及自動化,機械電子工程,機械設計及理論,車輛工程;計算機科學技術,計算數學;固體力學,工程力學;材料學,材料加工工程;交通運輸工程。

人機環境工程

一、學科概況
人機與環境工程是研究航空航天人機工程、飛行器環境控制技術和航空宇航生命保障技術的綜合性學科,是航空宇航科學與技術的重要組成部分,是航空宇航工程的主幹學科之一。在現代航空航天活動中,人(駕駛員)起著不可替代的作用。如何保證人的安全、舒適和高效是航空宇航科學與技術的關鍵問題之一,圍繞解決該問題而產生了人機與環境工程這一新興交叉學科,其研究內容包括人機工程,飛行器環境控制技術,航空航天環境模擬技術,航空航天生命保障技術和空調製冷技術,以及航海器和交通運輸車輛中的人機工程與環境控制技術。學科主要培養從事航空航天環境模擬與控制及生命保障系統設計與研究的高級工程技術人才。
二、培養目標
1.博士學位應具有堅實寬廣的人機與環境系統工程學的基礎理論和系統深入的專門知識,深入了解現代人機與環境系統工程的學科發展方向,能對人機與環境系統工程的基本問題進行有創新性的研究,具備主持和實施人機與環境系統工程中的型號工程的能力,能熟練地使用計算機和先進的測試技術進行人機與環境系統的分析、模擬與模擬研究;至少掌握一門外國語,能熟練地閱讀本專業的外文資料,具有一定的寫作能力和進行國際學術交流的能力;應具有獨立從事科學研究的能力,有嚴謹求實的科學態度和銳意創新的開拓精神;能勝任高等院校、科研院所和生產使用部門的教學、科研、技術開發和管理工作。
2.碩士學位應具有堅實的人機與環境系統工程學的基礎理論和系統的專門知識,了解現代人機與環境系統工程的研究現狀和學術發展動向,能熟練地使用計算機進行人機與環境系統的模擬與模擬研究,掌握人機與環境系統的分析技能、設計方法和測試技術,具備較強的進行專項技術工作和解決工程實際問題的能力;較為熟練地掌握一門外國語,能閱讀本專業外文資料;畢業后可以從事教學、科研和技術開發和管理工作。
三、業務範圍
1.學科研究範圍
(1)人機與環境系統工程:人體測量學,人機工效學,環境人機工程,人機與環境系統的計算機模擬與模擬。
(2)環境控制工程:飛行器環境控制技術,環境模擬技術,航天器熱控制技術,汽液兩相流動與傳熱,飛機防冰系統,電子設備冷卻技術,航海器和車輛環境控制技術。
(3)生命保障技術:個體防護裝備,彈射救生技術,航天服系統,航天生命保障系統。
(4)低溫製冷技術:空氣調節技術,新型製冷技術,生物體冷凍技術,太陽能利用。
2.課程設置
(1)博士學位現代數學基礎,現代科學和學科發展前沿,人機環境系統工程的生物物理學基礎,人機環境系統工程的計算機模擬,航空航天人機與環境工程。
(2)碩士學位數值分析,人機環境系統工程導論,數理方程,高等工程熱力學,矩陣論,傳熱傳質學,優化理論,計算傳熱學,常微分方程,汽液兩相流動與傳熱,概率論與數理統計,熱力系統分析與優化,應用泛函分析,航天器熱環境控制技術,程序設計基礎,新興空調製冷技術,計算機圖形學,個體防護與安全救生技術。
四、主要相關學科
飛行器設計,航空宇航推進理論與工程,航空宇航器製造工程,航空航天與航海醫學,工程熱物理,製冷及低溫工程,流體機械工程,控制理論與控制工程,交通運輸工程。

航空發動機

航空發動機學科是我國航空發動機高級專業人才培養和科學研究的重要基地之一,現有博士生導師8名,教授21名,副教授31名。6個獨具特色的研究方向是:推進系統內流氣動力學,葉輪氣動力學,發動機結構、強度與振動,航空發動機控制,燃燒、傳熱,隱身技術。1986年以來,獲得國家、省部級科技獎80餘項,國防科工委光華科技基金獎5項,出版教材21部,發表論文890多篇。《發動機設計強度試驗手冊》獲國家科技進步二等獎。進氣道/發動機相容性研究,進氣道隱身技術研究,葉輪機三維流場數值計算等研究處於國際先進水平。出色地完成了某型飛機的關鍵部件的研製,受到空軍的嘉獎,獲得部級科技進步一等獎。發動機進氣畸變研究成功地應用於多種機型的進氣道設計,受到用戶好評。

重點學科名單


類別學科代碼及名稱學校名稱
一級學科0825航空宇航科學與技術北京航空航天大學
南京航空航天大學
西北工業大學
二級學科082501飛行器設計哈爾濱工業大學
082502航空宇航推進理論與工程國防科學技術大學
空軍工程大學
國家重點(培育)學科名單
類別學科代碼及名稱學校名稱
二級學科082501飛行器設計北京理工大學
國防科學技術大學

學科排名


全國第四輪學科評估結果如下:
註:本一級學科中,全國具有“博士授權”的高校共12所,本次參評12所;部分具有“碩士授權”的高校也參加了評估;參評高校共計25所。 (註:評估結果相同的高校排序不分先後,按學校代碼排列) 。
評估結果學校代碼及名稱
A+
10006北京航空航天大學
10699西北工業大學
B+
10213哈爾濱工業大學
10287南京航空航天大學
91002國防科技大學
B
10007北京理工大學
91024空軍工程大學
B-
10003清華大學
10143瀋陽航空航天大學
91019海軍航空大學(原海軍航空工程學院)
C+
10248上海交通大學
90059火箭軍工程大學
C
10288南京理工大學
10698西安交通大學
91036航天工程大學(原裝備學院)
C-
10059中國民航大學
10335浙江大學