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飞行器环境与生命保障工程专业主干课程简介
2015-09-17 16:33   审核人:

主干课程:结构强度基础、自动控制原理、工程热力学基础、空气动力学基础(双语)、结构强度基础试验、飞行器结构设计、飞行器环境控制、飞行器总体设计、生命保障技术、飞行器结构力学、人机工程学。

结构强度基础:结构强度基础课程是一门用以培养学生在结构设计中有关力学方面设计计算能力的技术基础课,本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题。通过该课程的学习,能够对构件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念,必要的基础知识,比较熟练的计算能力,一定的分析能力和初步的实践能力。为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事结构设计工作打下基础。

自动控制原理:本课程通过对经典控制理论的详细讨论,使学生对自动控制系统的基本思想、基本概念、系统结构及其工作原理建立完整、准确的系统性理解与掌握,能够熟练地使用经典控制理论中的主要分析、设计方法(时域法、根轨迹法和频率特性法)处理线性系统的控制器设计与分析问题。

工程热力学基础:本课程属于专业基础理论课程。通过本课程的学习,应使学生掌握工程热力学的基本理论和基本知识,受到较强的基本技能训练, 能正确进行热工过程和热力循环的分析和计算。针对工程热力学课程特点,在教学过程中应注意培养学生辩证思维和逻辑思维的能力,训练学生建立热力学模型的能力,培养他们对有关热工问题的判断、估计和综合分析的能力。

空气动力学基础(双语):本课程是航空航天类院校本科飞行器设计及相关专业教学计划中的一门学科基础课。空气动力学是飞行器设计与工程专业学生进行后续专业课程学习和从事航空航天专业相关科研工作所必须掌握的重要基础理论。按照“分段”的原则,设置《空气动力学基础》(不可压缩流部分56学时/3.5学分)和《可压缩空气动力学》(40学时/2.5学分)两门课程。《空气动力学基础》的教学内容包括了空气动力学的概论、基本原理、不同简化假设下的物理模型和基本方程、求解不可压缩无黏流动的基本方法、不可压缩流动的薄翼型理论和有限翼展机翼理论及应用等。本课程的教学目的和任务是使学生建立起空气动力学的基本概念、基本理论,掌握解决空气动力学问题的基本方法和分析手段,了解空气动力学理论知识在航空航天技术发展中所的发挥关键作用和一些重要的应用范例。

结构强度基础试验:结构强度基础试验是结构强度基础课程的延伸。通过结构强度基础试验确定结构参数,测定材料的机械性能,分析复杂结构的受力情况等。

结构强度基础试验的任务与要求是:

1、            测定材料的机械性能,观察材料在受力全过程中的变形现象和破坏特征,加深对材料破坏规律的认识。验证理论公式和定律,加深对理论知识的理解。

2、            熟悉常用仪器设备的工作原理和使用方法,掌握力学测试技术。

3、            在生产、设计和科学研究中,各种实验都要按照国家有关标准进行。如GB/T6397-1986《金属拉伸实验试件》,GB/T228-1987《金属拉伸试验方法》等。让学生初步了解和认识国家标准,增强执行标准意识。

4、            通过实验技能的训练,逐步提高学生解决工程测试技术的能力和独立设计实验的能力。

5、            通过创新型试验,拓宽学生的知识面,培养学生的综合素质和能力。

飞行器结构设计:飞行器结构设计作为航空航天工科本科生专业必修课程之一,起到了综合运用学生所学基础课程内容,建立工程设计概念、分析工程问题、掌握工程设计方法的理论结合实践锻炼综合思想的承接作用。学生在完成数学、物理、化学、理论力学、材料力学、结构力学、空气动力学、机械原理等基础课和专业基础课的学习之后,如何建立起工程实践问题的多学科综合性概念,如何在复杂工程问题的多样性矛盾中,宏观上能够正确运用知识概念,把握矛盾的主要方面、最终到达一个科学、合理的设计方案,显然需要一个熟悉实际飞机结构的设计特点、建立综合设计概念、掌握一般设计规律的学习与实践锻炼过程;同时,这一过程对于工程专业本科生来说,必需在进入工作岗位前需要锻炼和具备的处理工程设计问题的基本能力。因此,本课程对于培养合格的飞机工程设计师是不可或缺的。因此,飞行器结构设计课程作为飞行器设计专业的必修专业课程之一,其培养目标在于使学生通过本门课程的学习与实践,初步掌握一般飞行器结构设计规律,获得解决工程实际问题基本能力,同时培养科学的专业创新思维。

飞行器环境控制:本课程系统介绍和阐述航空航天环境模拟和飞行器环境控制的理论和国内外先进技术与实践经验,其目的是使学生掌握航空航天环境模拟与飞行器环境控制的基本原理,从而能进行一般的航空航天环境模拟实验与飞行器环境控制的设计。

飞行器总体设计:飞行器总体设计》是一门综合性很强的技术学科,是飞行器设计专业的主干专业课程之一。系统工程的方法是其处理问题的理论基础,而大量的技术科学如空气动力学、飞行力学、结构分析与设计、材料工程、工程热力学、航空电子学等又构成其解决具体问题的技术基础。飞机总体设计的特点就是要将各个分系统(它涉及各个技术学科)为实现系统的最佳功能而进行恰当的综合。

开设本课程的目的和任务,是使学生通过本课程的学习,获得飞机总体设计的基本知识,即能够按照飞机设计要求,综合运用空气动力学、飞行力学等基础知识,进行初步的飞机方案设计。

生命保障技术:航空航天领域中,生命保障技术是确保飞行员或航天员生命安全最重要的技术手段,课程主要针对航空领域的救生保障技术和航天领域的生命保障技术进行讲述,并以设计人员的角度去考虑两个不同领域的生命保障技术或系统的设计、使用等。

1)理清航空救生保障系统的构成,设计特点,关键设计参数和设计流程,树立初步的航空救生保障系统的设计理念和总体框架体系,具备初步的弹射系统、制氧供养系统等子系统的设计能力;

2)理清航天生命保障系统与航空救生保障系统之间的区别和联系,理清航天生命保障系统的主要构成,各个子系统的使用特点和设计要求,通过学习具备航天生命保障系统的初步设计理念和能力。

飞行器结构力学:本课程以杆系和薄壁结构为对象,研究杆系和薄壁结构的组成原理及其受力和变形分析的力法和位移法,薄壁工程梁理论,结构分析中的能量原理。通过本课程的学习,使学生了解和掌握结构的受力和传力特点、薄壁工程梁和能量原理的基本理论和基本计算方法,培养学生对结构设计和强度计算的概念和综合处理能力,培养从事飞行器结构设计和强度计算的高技术人才。

人机工程学:人机工程学是一门尚处于发展中的新兴学科,该学科的显著特点是,在认真研究人、机、环境三要素自身特性的基础上,不单纯着眼于单一因素的优化与否,而是将使用“机”的人、所设计的“机”以及人与机所共处的“环境”作为一个“人--环境”系统来研究,其目标就是科学地利用三要素之间的相互作用、相互依存的有机联系来寻求系统的优化。

基于该学科的特点,其理论和方法可为设计中考虑“人的因素”提供人体尺寸数据;可为设计中“机的功能”合理性提供科学依据;可为设计中考虑“环境因素”提供设计准则;可为“人--环境”系统设计提供整体思路;可为贯彻“以人为核心”的设计思想提供可行方法。因而现代工业设计及其制造便成为该学科应用的重要领域之一,以人为核心的设计思想成为现代工业体系设计的出发点。在航空宇航领域,诸如驾驶舱、客舱、任务舱等人--环境系统的综合设计,都要求将该学科理论与方法贯穿于设计的全过程,以达到整个系统安全、高效、舒适的目标。

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