航空航天类高校学生思想政治工作的实践探索——专访南京航空航天大学航空学院党委副书记佘明

“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦”“希望各有关方面继续弘扬航空报国精神,切实贯彻新发展理念,奋力推动创新发展”,这是习近平总书记对于航空航天事业的殷殷嘱托。时值我国航空航天事业大发展时期,对航空航天领域的人才培养质量也提出了更高的要求。航空航天类高校的学生思想政治教育工作事关航空强国、航天强国梦的实现,立足新时代,航空航天类高校应创新思政工作方法,强化思政育人实效,引领更多学生立报国志,践爱国行,投身于航空航天事业的伟大征程中。

“功”在当代 “力”向空天——记南京航空航天大学航空学院教授、博士生导师易敏

中华人民共和国成立70周年的国庆阅兵式上,现代化军种的新武器、新装备所展现的风采吸引了全世界的目光。而伴随共和国成长的中国航空航天事业也经历了60多年的风雨。60多年来,正是几代有着家国情怀、报国之志的中国航空航天人砥砺前行,让新中国的航空航天事业得到了飞跃式发展。目前中国的航空航天技术已处于国际领先的位置,这又与航空航天材料的发展相辅相成。现在航空航天技术中被广泛应用的传感技术、数据存储、飞行器隐身、导航系统等无不存在着磁性功能材料多场耦合特性的身影。

基于国防特色学科的研究生思想政治教育培养探索--以南京航空航天大学直升机特色专业为例

针对国防类学科建设和培养,开展了以提高新时期研究生思想政治实施效果的教育方法探索。首先分析了高校研究生思想政治教育的新形势和国防类特色学科的发展概况;其次针对国防类学科研究生思想政治教育的特点,对现存的影响思想政治教育实施效果的问题进行了分析和归纳;最后结合南京航空航天大学直升机学科科研平台的资源和学科特点,对提高研究生思想政治教育实施效果的建设策略进行了探索。相关方法同样适用于其他高校国防类学科的研究生思想政治教育培养。

新工科背景下研究生课程思政教学探索与实践——以航空航天特色专业研究生课程教改为例

以培养具有航空报国、创新超越意识的飞行器设计领域专业人才为目标,分析了高校研究生课程思政的建设现状,针对目前高校研究生教育的课程思政教改实践还未深入贯彻,特别是一些特色工科专业研究生课程的课程思政仍在起步阶段的问题,以航空航天类特色专业研究生课程“起落架设计基础”为抓手,通过课程思政建设总体设计、教学团队建设、思专融合的教学设计及协同育人路径等实践途径,开展研究生课程思政教学实践,打造了国家级课程思政示范课程,提出了“理论、实践、工程、综合”的研究生培养层次递进模型,研究了课程思政教学团队的建设原则与机制,提出三种不同的思专融合教学设计方法,并通过充分调动校内外资源实现协同育人。为新工科背景下研究生专业课的课程思政教学改革提供了具体思路与参考。

我国航空航天结构强度事业的开拓者——黄玉珊

黄玉珊先生是我国著名的力学家、航空航天科学家,新中国航空高等教育的奠基人.他不满14岁考入大学,不满23岁时师从国际著名力学大师铁摩辛柯获博士学位,随即义无反顾地回到战火连绵的祖国,受聘中央大学教授.新中国成立后,面对航空工业初建时期技术基础薄弱、人才储备不足、教育体系不完善的困境,他呕心沥血,鞠躬尽瘁,建立新学科,开创新局面,毕生致力于祖国航空航天教育和科技事业.他被认为是我国旧飞机疲劳定寿和延寿、损伤容限评定和新飞机损伤容限设计最早的创始人之一,也是我国飞机自激励振动研究和航天结构环境强度事业的开拓者.本文通过回顾黄玉珊先生在固体力学、航空航天结构强度领域的主要学术成果和卓越贡献,缅怀其坚定不移的报国情怀、严谨求实的治学态度、勇于开拓的创新精神、高瞻远瞩的学术视野以及求真务实的教育思想.

“航空航天概论”课程思政的特色内涵与实践

课程思政需要贯穿教育教学全过程,目的在于引导学生从个人前途和国家发展的综合角度思考人生,把报国情怀自觉融入人生的奋斗中。“航空航天概论”是面向南京航空航天大学各院系大一学生的公共选修课,也是主机专业学生的专业启蒙课程(必修课)。以这门课为例,对课程思政的内涵与实施进行探索与实践。课程思政绝不是简单而狭隘的“思想政治教育”,而是一个多方面的育人过程,包括政治觉悟、道德品质、科学观等。课程思政的实施则需要因事而化、因时而进、因势而新,遵循思想政治工作规律,遵循教书育人规律,遵循学生成长规律。

碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用

先进复合材料在飞行器上的应用经历了从非承力结构到非主要承力结构再到主要承力结构的过程,在航空航天领域应用先进复合材料可以有效减轻各类飞行器的重量。以航空航天领域应用广泛的碳纤维增强复合材料为对象,简单分析了碳纤维增强复合材料的特点,总结了碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用情况,展望了航空航天领域碳纤维增强复合材料的发展趋势,旨在为碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用提供一定的参考。

航空航天特色的工程力学专业研究生培养路径探索

“新工科”背景下,现代航空航天技术发展对多元化、复合型工程人才提出了迫切需求,尤其对航空航天特色高校中的工程力学专业学位研究生的综合素质提出了新的要求。针对航空航天特色下工程力学专业学位研究生的培养模式,通过研判新时代航空航天行业工程人才的素质特质,摸索与实践了学科交叉与融合互通、校企协调与共享、国际化与特色化并举、理论与实践相结合的多维培养方法,以及“新工科”背景下的立德树人新思路,从而培养复合型、创新型、多元化的卓越工程人才,为“新工科”背景下的专业学位研究生培养体系建设提供参考。对推动我国国防现代化建设和航空航天技术及力学学科发展,具有较大的理论和现实意义。

“航空概论(双语)”课程思政初步探索与实践

课程思政关系到人才培养方向和质量,需要贯穿教育教学全过程。“航空概论(双语)”课程是面向南京航空航天大学长空学院创新班大一学生开设的航空航天类专业基础课程,以该课程为例,探讨课程思政的教学实践探索,涵盖了课程思政实施框架,课程思政元素案例库的建设以及以人才培养为目标导向的思政点的设计。通过对思政元素进行分类、挖掘以及合理设计等方式初步探索航空类专业的课程思政的实施成效,为改善专业学科育人成效,以及落实立德树人根本任务打下基础。

国家自然科学基金新增代码“航空航天力学”内涵及重要研究领域

随着航空航天的发展,空天融合、高超声速飞行对力学提出了新的挑战和基础科学问题,为加强力学面向国家重大需求开展目标导向的基础研究,在国家自然科学基金力学学科“十四五”发展规划战略研究专家组的建议下,国家自然科学基金委员会在数学物理科学部力学学科新增了“航空航天力学”一级申请代码。本文简要介绍了“航空航天力学”申请代码设置的背景和过程,着重对资助内涵与范畴以及重要的研究领域进行阐述,希望帮助相关领域科研人员了解航空航天力学代码设置情况以及需要关注的研究领域和方向,以便根据航空航天力学下设二级代码和研究方向,及时更新自然科学基金信息系统中个人研究领域并进行项目申请。

热管技术在航空领域研究综述

飞行器综合热管理是发展高性能飞行器的必要手段,高效的传热装置是综合热管理的重要环节。热管因传热效率高、等温性好、重量轻、尺寸小、维护方便的特点在航空领域展现出巨大的应用前景。概述了热管技术在航空领域的应用需求和面对的特殊条件,依次分析了基于毛细力回液的热管、重力热管、旋转热管、泵驱回路的工作原理和在航空领域的应用场景及适用性,提高抗过载能力和适应飞行姿态变化是热管技术在航空领域应用的主要问题和研究重点。

挠性航天器姿态动力学数据驱动辨识与控制

挠性航天器的姿态机动与其挠性部件的振动存在强耦合,这导致系统表现出明显的非线性特征,其动力学行为的描述与控制是非常具有挑战的问题.为了处理挠性航天器建模与姿态控制中的非线性问题,针对挠性航天器的姿态控制问题提出了一种基于Koopman算子理论的数据驱动建模方法,并基于数据驱动辨识得到的模型设计了最优控制器,实现对挠性航天器的姿态控制和振动抑制.首先,提出了一种基于Koopman算子理论和非线性系统稀疏性辨识算法(SINDY)的SO(3)上挠性航天器姿态动力学数据驱动辨识方法,根据SO(3)上挠性航天器姿态的动力学特点,设计了一组包含姿态动力学状态的观测函数,用于提升空间上挠性航天器姿态动力学的广义线性模型稀疏性辨识.然后,在小角速度假设下进行全局线性化,通过去除广义线性模型中的高阶项来得到挠性航天器姿态动力学的有限维Koopman稀疏模型,并通过仿真验证了广义线性SINDY模型与Koopman线性化模型的预测能力.最后,以数据辨识得到的线性化模型为基础,提出了基于Koopman算子的最优线性二次型调节器(LQR)用于挠性航天器的姿态控制与振动抑制.通过仿真验证了所提出控制器的效果,并将所提出的控制器与经典非线性最优控制方法进行对比,证明了所提出算法的优势.

CO_(2)在RP5航空燃油中的质扩散系数测量

根据数字全息干涉度量原理搭建了气液质扩散系数测量实验平台,设计并加工了中空不锈钢恒温扩散槽,采用自编程序进行数字图像处理,通过测量298.15 K时0.33 mol/L KCl溶液在水中的质扩散系数验证了实验系统的正确性。实验测量了常压下278.15~343.15 K温度范围内CO_(2)在RP5航空燃油中的质扩散系数。随着温度的增加,CO_(2)在RP5航空燃油中的质扩散系数逐渐增大。不同温度下的质扩散系数可利用Arrhenius方程模型进行拟合,而且质扩散系数理论模型计算与实验测量结果之间的相对误差均小于9.51%。在实际工程应用中,可根据拟合的Arrhenius方程对CO_(2)在RP5航空燃油中的质扩散系数进行准确的预测,实验测量结果为燃油箱惰化系统的优化设计提供了数据支持。

航空发动机在超声速引射系统中的应用分析

航空发动机可以对空气增压,并且增加气流温度,理论上存在应用于超声速引射系统的可能。分析了气源对引射器性能的影响以及引气对航空发动机的影响,介绍了3种航空发动机在超声速引射系统中可能的布局方案。针对某领域内的排气参数要求,分别对3种布局方案进行了计算分析。计算结果表明,当上游气体压强为0.044×10^(5) Pa和0.0293×10^(5) Pa时,通过合理选择发动机的布局以及工作参数,发动机可以直接将上游气体排出或者作为驱动气源应用于超声速引射系统。

图论模型与算法在航天器下行数据故障诊断知识循环依赖缺陷检测中的应用

针对中国空间站等航天器下行数据故障诊断系统中循环依赖的诊断知识缺陷,通过引入图论模型,将诊断知识中的循环依赖检测问题抽象为有向图中的环搜索问题,应用经典拓扑排序算法、Kosaraju算法和Tarjan算法开展诊断知识的缺陷检测,并结合诊断知识经常迭代更新的特点,提出了一种改进Tarjan算法。仿真结果表明:改进Tarjan算法比Tarjan算法能节省更多的计算开销。

复合材料在航空器设计上的应用与优化

复合材料技术是发明喷气式发动机以来航空工业最大的技术革命之一。本文简要介绍了复合材料的基本情况,并以碳纤维复合材料和陶瓷基复合材料在航空器中的应用进行了举例。本文基于MSC.NASTRAN分别对铝合金和复合材料翼盒进行了优化和对比,表明了复合材料在航空器设计上优势。最后对复合材料应用与优化进行了总结与展望。

氢电-锂电通勤飞机分布式推进系统匹配设计

针对通勤类飞机总体设计参数和飞行任务剖面需求,根据氢电-锂电推进系统架构方案,提出了推进系统参数匹配方法和能源动态平衡管理策略。以19座级通勤飞机作为验证对象,对其动力装置和储备能源进行了选型和管理研究。根据选型的分布式推进气动布局方案,进一步采用全析因试验设计方法分析了螺旋桨转向对飞机气动特性的影响,获得了有利于飞机巡航状态的螺旋桨转向配置方案。

纤维金属板蜂窝夹芯结构鸟体高速冲击损伤分析

纤维金属板蜂窝夹芯结构作为一种轻质航空结构,研究其抗鸟体高速冲击性能具有重要的现实意义。本文提出一种基于连续介质损伤力学的有限元模型,研究鸟体高速冲击下纤维金属板蜂窝夹芯结构的力学行为及损伤机理。采用光滑粒子流体动力学(Smooth particle hydrodynamics, SPH)法对鸟体类流体力学行为进行建模;采用Johnson-Cook模型模拟金属层冲击力学响应;采用三维Hashin准则,考虑应变率效应,模拟复合材料层板面内损伤演化;采用界面单元模拟层间分层现象。编写用户材料VUMAT子程序,实现基于ABAQUS/Explicit软件平台的数值求解。探讨鸟体速度、蜂窝高度和面板厚度对纤维金属板蜂窝夹芯结构鸟体冲击性能的影响,分析预应力条件下纤维金属板蜂窝夹芯结构鸟体高速冲击损伤特性,为夹芯结构鸟体冲击问题数值分析提供一定的参考。

柔翼结构飞行器智能控制系统关键技术与途径

柔翼结构飞行器具有轻质、空间集成、重复使用、有较大的阻力面积和升力系数等优点,可实现巡航飞行、低速驻空、再入返回、气动减速、定点归航、着陆缓冲等功能,是当前的研究热点。智能控制系统是柔翼结构飞行器飞航与回收着陆系统的核心技术之一,结合智能技术在控制系统中的应用研究与工程实践,对柔翼结构飞行器智能控制系统及其技术特征进行了分析;介绍了刚-柔组合体一体化控制与仿真、环境感知与健康状态在线评估、航迹规划与跟踪飞行控制、集群飞行控制、着陆与缓冲智能控制、智能硬件容错与重构等关键技术。对柔翼结构飞行器智能控制系统的未来发展进行了思考,提出了飞行环境的智能及柔性感知、气动参数的在线识别、多任务模式自主执行及控制系统的演进学习等发展建议,通过对智能控制技术持续不断地研究与实践,为柔翼结构飞行器系统的研制提供强有力的支撑。

基于信号响应分析模型的金属结构损伤导波检出概率

飞机结构损伤导波在线监测技术作为一种新颖的无损检测手段,为了真正实现该技术在结构运营维护过程中的视情维护,必须明确其结构损伤检出概率(probability of detection,POD),以指导结构检查维修方案的制定。提出了一种基于信号响应分析模型的结构损伤导波POD计算方法,该方法通过构建在线导波监测信号的损伤指数与裂纹长度间的对应关系,得到结构损伤POD的统计计算模型,并分析了拟合参数的不确定性对计算模型的影响,构建了不同置信度下的导波POD计算模型。通过开展金属开孔和搭接结构疲劳裂纹导波监测试验,验证了该方法的有效性。试验结果表明,损伤指数类型、对应关系拟合函数和传感器监测方案均对结构损伤导波POD具有影响,且在95%置信度90%POD下金属开孔和搭接结构的可检裂纹长度分别约为2.6 mm和9.5 mm。