通用航空航天技术篇（1）

（1）航空公司，主要是对航空的计划进行制定，因此，必须要对气候有一个全面的了解，所以航空气象技术在航空公司中应用广泛，航空公司利用气象技术能够及时的了解气候的变化，并且能够根据搜集到相应的气候信息进行飞机航班的调整，防止出现一些不确定的意外情况发生；

（2）机场，气候对于机场的影响很大，若是受到了恶劣气候的影响，那么将会影响飞机的正常起飞，所以必须要能够利用航空气象技术来对气候有一个全面的了解，从而使机场迅速的掌握到信息，及时的采取相关的政策，降低造成的损失；

（3）空中交通管制机构，该部门主要是对空中交通进行相应的管理，从而能够保证空中交通的顺畅以及稳定，控制管制人员能够通过航空气象技术了解到未来一段时间内气候的变化情况，以此来对空中的飞行情况进行相应的管理，保证安全飞行；

（4）空中区域管理部门，主要是为了选定新航线，所以必须要对选定的航线的气候进行相应的分析，并且能够提供相应的天气情况，对对流层的高度、气流的稳定性进行准确的预算，以此来确定航线是否安全，从而来保障航空飞行的安全性。

二、航空气象技术在空中交通管理的应用现状

1航空天气预报对于航空天气预报来说，气象的探测技术更加的先进，会使得结果更加的精确，并且航空气象预报的周期更加的短，具有很强的实时性，航空气象预报主要是对机场的气候进行相应的监测，并且能够及时的提供一些准确的信息，气候对于机场的影响十分的大，地面的风速、空间的云量以及温度都会对航空飞行造成很大的影响。因此必须要对机场的气象进行全面实时的监测。另外也能够对飞机飞行航线的气象情况进行报告，在一些特殊的气候条件下能够有效的对飞行计划进行及时的调整，从而来保证飞行的安全。3.2报道天气的实际情况对于天气实际情况的报道主要是站在一个更为宏观的角度，能够对整个空中的交通信息进行全面的了解，利用先进的雷达技术能够检测出相应的强对流天气，并且能够对一些天气系统的运动方向进行有效的预测，这样对气象信息实时准确的监测能够保证飞机在恶劣天气条件下飞行的安全与稳定性。

3提高相应的天气情报一些特殊的天气预报，例如强热带台风、剧烈的冰雹以及气流的剧烈活动等的预报都属于重要的天气预报，这些特殊的气候将会严重的影响到飞机的正常飞行，因此必须要利用先进的航空气象技术进行监测，并且能够在最短的时间之中，获取最为精确的信息，能够在第一时间将信息传输到空中交通管制部门。管制部门会根据情况制定相应的措施，对飞机的航路航线进行调整，从而来保证乘客的安全，和航班的正常运行。

4对灾害天气进行预警若是出现了一些严重的气象状况，会对飞机的飞行安全造成很大的威胁，那么航空气象技术将会进行提前预警，从而来警示相关的空中交通管理部门，相关的管理人员将会密切的关注气候的变化，若是出现了一些比较严重的灾害天气，那么将会及时进行航班的调整，若是没有出现，那么将会正常进行飞行。另外，若是遇到了严重的灾害，对于起飞的飞机，空中交通管理人员将会及时的管理航线，使其避开恶劣天气，从而保证安全飞行。

5航空气象技术在空中交通管理部门应用前景随着社会的不断发展空中交通管理理念的不断更新，必须要运用更为先进的技术对气象进行观测，从而来更好的协助空中交通管理部门进行工作。目前，航空技术将会向着更加灵活的方向发展，对于一个区域内部的气象条件，要能够利用不同的形式对其进行监测，经过多种方式信息的传递，利用技术处理手段，从而来更好更直观的对气候进行监测，能够利用网络技术将信息传输到相应的空中交通管理部门，从而来形成一个完善的信息共享系统，使得航空各个部门能够在第一时间得知气候信息，从而来采取相应的措施，更好的保证飞行的安全。

通用航空航天技术篇（2）

学科优势助推人才起飞

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。

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。

有同学认为航空航天类专业就业覆盖面窄，如果毕业后不能进入航空航天类企业，就很难找到专业对口的工作。其实不然，航空航天高科技辐射国民经济各个部门，航空航天类专业扎实的工程技术理论与实践基础平台，促成了其拓展性宽、应用性强、适用面广的专业特点。可供毕业生选择的对口职业有很多，如飞行器设计、制造人员，科研机构研究人员，国防部门研究管理人员，各级政府部门负责航空航天相关工作的研究管理人员，民航企事业单位的技术管理人员等。毕业生不仅可从事航空航天等领域的设计、制造、研发、管理等工作，还可在民航、船舶、能源、交通、信息、轻工等其他国民经济领域施展才华，像微软、IBM、贝尔、方正、海尔等知名企业都曾纷纷到航空航天院校招贤纳才。很多民用部门也都点名要航空航天类专业的毕业生，认为他们基础扎实、学以致用。

行业繁荣点燃人才需求

航空航天科技工业是知识密集和技术密集的高技术领域，航空航天技术的广泛应用影响到政治、经济、军事、科技、文化及通信、气象、能源、探测等领域，成为社会进步的强大动力。从世界范围来看，航空航天科技工业是朝阳产业，在提升国家整体科技水平和综合国力方面起着龙头的作用。

我国经济的快速发展为航空航天工业提供了广阔的发展空间。国务院公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，关于大型飞机、高分辨率对地观测系统、载人航天工程与探月工程等航空航天领域范畴的工程便占到16个重大专项中的4项。未来我国航空航天发展将重点开发大型飞机设计与制造成套技术，载人航天实现航天员出舱进行航天器交会对接试验活动，直至实现登月计划等。2007年大飞机项目正式上马，给我国的航空业带来了空前繁荣，带活了一批航空类企业，也为航空航天类专业毕业生带来了良好的机遇。

航空航天科技工业极具发展前景，对人才的需求会持续旺盛。据统计，2011年最被看好的12类专业之航空航天产业将引发对航空航天人才的巨大需求，包括航空航天经营管理，航空航天飞机总体设计与研发、发动机研发与制造，零部件研发与设计，航空航天新材料研发、制造及总装技术、计量检测技术、航空航天电子电器设备设计开发、信息及测控技术，航空航天生物技术、航空适航管理、航空维修改装，以及航空航天产品光电通信技术、能源系统设计、力学及环境工程、计算机、仿真、可靠性技术等领域在内的专业人才缺口巨大。有关人士根据教育部公布的相关信息归纳出的“最出人意料的十个高就业专业”，便将航空航天类专业列入其中。

上海作为我国新支线飞机和未来大型民用飞机设计总装基地和重要的航天基地，举办了“上海航展”，展会上举行了航空航天人才大型招聘会。据航展招聘组负责人介绍，目前航空航天项目需要大量人才，仅空客A380一个项目组的技术人员需求数量就超过六千人，而我国这方面人才缺口非常大。

近年来，以航天科技，科工集团，航空一、二集团等为代表的航空航天类企事业单位生产和科研任务饱满，条件大为改善，待遇提高很快，一些单位的员工年薪可达十几万，稍差一些的单位其员工薪资待遇也可达到当地中上水平。航空航天事业的迅猛发展，无异于为年轻学子的成长搭建了理想的平台。像航天空间设计研究院、航空材料研究院等单位都炙手可热，受到重点院校毕业生的青睐。毕业生就业地域以北京、上海、西安、成都、沈阳、哈尔滨、深圳等省会及核心城市为主。

从个人长远发展来看，在航空航天类企事业单位工作，发展前景好，待遇高，成长快。随着载人飞船、探月工程、大飞机等重大项目的深入实施，必将有越来越多的青年才俊在锻炼中脱颖而出。

报考提示

我国目前开设航空航天类专业的重点院校有北京航空航天大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、西北工业大学、南京理工大学、哈尔滨工程大学等。近年来，清华大学、复旦大学、上海交通大学、厦门大学等也相继设置了此类专业。开设航空航天类专业的普通院校有南昌航空工业学院、沈阳航空工业学院、郑州航空工业管理学院、中北大学、中国民航大学等。由于各个院校的发展历史、层次、实力不同，学科专业水平差异也较大，同学们应注意了解自己感兴趣的院校，根据自身实力，准确定位，合理选择。

学习航空航天类专业以及将来从事航空航天技术工作，需要具备较强的学习钻研及动手能力，要求同学们的数理化基础扎实，逻辑思维能力较强，严谨求实，乐于钻研。同学们应从实际出发，量体裁衣。

通用航空航天技术篇（3）

Aeronautics and aerospace of general education

Wen Xin， Zhang Wenhao， Qin Yuqi

Shenyang University of Aeronautics and Astronautics， Shenyang， 110136， China

Abstract： Discussed the problem of knowledge structure which Chinese colleges and universities facing problems at the present stage， combining with the aerospace and aerospace general education. By their own personal experience， the author summed up the content， meaning and purpose of the aerospace and aerospace general education. Based on the analysis of various problems related to the “Introduction to aerospace technology” as a liberal textbook， this article given the teaching improvement and reform proposals about the textbook of aerospace and aerospace.

Key words： quality-oriented education； general education； aeronautics and astronautics

随着高校课程改革的不断深入，通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时，由于科学技术和经济的飞速发展，航空航天技术开始走进人们的日常生活，并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就，更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要，目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业，如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时，一些普通高校，如南京财经大学，也将航空与航天（也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览）作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会，并参考欧美高校开设通识课的教学模式，探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。

1 我国专业化教育模式的问题与通识教育

1.1 现阶段我国高校人才培养模式面临的问题

我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期（20世纪80年代）和特定社会背景（生产力亟待恢复）中的选择，这个选择尽管在当时有合理性，并对我国社会发展起到了积极作用，但却不适应今天社会发展的需要。

我国目前的高等教育过分强调专业划分，把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内，不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了，高等教育的专业化做得越好，学生就越难适应变换了的工作，面临的情况可能就越糟糕。

社会和技术发展日新月异，旧的工作岗位不断消失，新的工作岗位不断出现，高校里专业调整的步伐，无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化，既要培养学生的专业能力，又要培养学生的“一般”能力。

1.2 通识教育起源和目的

通识教育，国外称“General Education”，也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。

通识教育源于19世纪[6-8]，当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂，于是提出通识教育，目的是让学生对不同学科的知识有所了解，将不同领域的知识融会贯通。20世纪，通识教育成为欧美大学的必修科目。今天，欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史，目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。

在我国，通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”，《中庸》主张做学问应“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化，融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以，通识教育旨在培养“通才”，它的培养目的是提高人的整体素质，强调整合不同领域的专业知识，重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力，同时也重视培养人的情志等。

2 航空与航天通识教育的意义

航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1，2]，其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣，更主要的是为学生专业课学习奠定基础，它在很大程度上起到了专业导论的作用。

近年来，我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育，其教学目的包括如下几个方面。

2.1 提高大学生的整体文化素质

大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才，开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识，还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程，不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识，同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。

2.2 提升大学生的民族自豪感

中国作为东方的文明古国，向往飞翔的梦想由来已久，嫦娥奔月的美丽传说，万户飞天的勇敢实践，表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习，让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩，学习伟大的航天精神，增强学生的民族自信心。

2.3 鼓励大学生在困难面前勇于攀登

学生通过航空与航天课程的学习，了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里，“只有想不到的事情，没有做不到的事情”，通过这样的教育，激发学生努力奋进，敢于开拓创新。

2.4 启发学生规划未来人生

航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维，尤其是航天器的出现，极大地推进了人类对宇宙的探索，人们对宇宙了解得越多，就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识：“地球在宇宙中是非常渺小的，生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过，“昨天的梦想是今天的现实，今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识，很多人开始重新思索这些问题，人类存在的意义何在？人类怎样存在？

3 航空与航天通识教育的教材问题与改革

3.1 教材方面的问题

航空航天技术在非专业大学生眼里，是十分神圣的，因为宇宙的奥秘神秘莫测，很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课，目前我国没有一本适合通识教育的教材，大多采用“代用”教材，如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等，由此带来很多问题。

（1）专业性很强

翻开《航空航天技术概论》教科书，插图不少，可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言，内容过深，尤其是文科学生，没有工程概念，理解起来非常困难。

（2）内容单调乏味

细看“代用”教材的文字内容，大多是定义和概念，枯燥乏味，对非专业学生而言，即便把这些内容熟记于心，又有何意义？另外，由于书本的空间有限，介绍性的内容往往类似于纲要。

（3）课后练习或思考题没有价值

思考题是运用大脑思考后得出答案的题目，而目前的“代用”教材章节后的思考题，不适应时代的发展，以第一章课后思考题为例，“试述直升机的发展史，试述火箭、导弹发展史”，很多学生认为是“百度题”，学生只要灵活运用手中的工具，就可以“百度”到答案，这类题能算是思考题吗？

（4）条理性很强带来的问题

航空与航天是两个明显不同的概念和领域，尽管有联系，但对于非专业的学生而言，不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线，航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1，2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机，统统纳入同一章节，对于非专业学生，理解起来稍显费力。再如，《飞行器构造》这章内容中，既有航空器的构造，也有航天器的构造，根据整体教学效果分析，这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。

另外，由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式，加之应试教育的长期导向作用，使基础教育在单一学科教育上越来越深入，学科分化加剧，基础教育功利性越来越明显，而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化，缺乏思辨性、创造性思维的模式，对中华民族的智慧培养是非常不利的。

综上所述，航空与航天作为通识教育课程，不是必修课的陪衬，更不是专业课的附庸，其重要性并不比专业课低。“君子性非异也，善假于物也”，学好航空与航天课程，掌握其相关知识，有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。

3.2 教材改革的建议

对于航空与航天课程，只有拓宽知识面，全面介绍不同学科研究对象的特点，才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础，课程内容应具有前瞻性，把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时，拓宽学生的知识面。

航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此，如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课，该课程内容应集知识性、趣味性于一体，需要教学内容丰富多彩，由风筝飞行延伸到飞机，由早期火箭延伸到各种导弹，由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船，由恐龙灭绝延伸到宇宙探索，让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书，名字起得非常好，叫“没有公式的航空航天技术”，值得我们借鉴。

以笔者在神舟飞船、卫星及空间防御领域的工作体会以及在北京、南京几所大学讲授航空与航天知识的教学经验来看，对于航空与航天的通识教育，其知识与内容应该注重“启蒙”，致力于开展大众化的教育，太过学术化反而会让人失去兴趣。教材应该具有趣味性，可以漫画的形式展开。现在已经有的《漫画线性代数》《漫画统计学》等一系列的趣味教科书，以漫画的形式将知识传授给学生，让学生在欣赏之余学习到很多知识，两全其美。航空与航天通识教育课程的教科书可以参照这种形式。

4 结束语

航空与航天通识教育旨在拓宽大学生的知识面，优化学生的知识结构，提高学生的综合素质，所以航空与航天通识教育内容的重点应该放在宏观任务、飞行过程及定性的知识方面，让学生通过对航空航天探索过程的学习，认识“团结就是力量，协作凝聚希望”的内涵。真正认识“综合国力的竞争，不仅是经济实力、科学技术和军事水平的竞争，更是民族精神力量的竞争”；了解航空航天先驱们在攀登科技高峰的伟大征程中，以特有的崇高境界、顽强意志和杰出智慧，铸就了辉煌的航空航天历史。而不应该过多地描述技术及其材料性能分析、机构设计、通信与仪表等工科技术的细节。特别是对于基础理论的要求，应该建立在普及教育的数理化基础上，尤其注意不要作为专业导论。希望改革后的航空与航天通识教育课程在提高学生综合素质方面发挥更多的作用。

参考文献

[1] 王文虎.“航空航天技术概论”教学改革与实践研究[J].科技资讯，2007（7）：78.

[2] 邢琳琳，马文来.公共选修课《航空航天概论》教学初探[J].中国科技信息，2009（3）：257-258.

[3] Orillion M F. Interdisciplinary curriculum and student outcomes： The case of a general education course at a research university[J]. The Journal of General Education，2009，58（1）：1-18.

[4] 李曼丽.通识教育―一种大学教育观[M].北京：清华大学出版社，1999.

[5] 金娟琴，谢桂红，陈劲.浙江大学通识核心课程建设的探索与实践[J].中国大学教学，2012（8）：44-45.

[6] 庞海芍.通识教育课程建设的困境与出路[J].江苏高教，2010（2）：63-66.

[7] 黄坤锦.美国大学的通识教育[M].北京：北京大学出版社，2006.

通用航空航天技术篇（4）

“国际航空航天创新园要重点打造‘导航与位置服务’和‘通用航空’两个战略性新兴产业聚集区。”北京北航科技园建设发展有限公司总经理李军介绍，北航将充分发挥“空天信”融合的学科特色，瞄准国家和北京市重大战略需求，在国际航空航天创新园内与科研院所、企业共建产业联盟、联合研究中心，开展高技术研究。构建校企协同创新体系。

然而，作为新探索领域。航空航天创新园的建设亦颇多波折。但北航在建设过程中，以体制机制创新为突破口，不断在探索中前行，瞄准战略性新兴产业培育，取得了骄人成绩。

合作共建如火如荼

李军介绍，国际航空航天创新园依托北航国家大学科技园进行建设。一期的柏彦大厦、世宁大厦和唯实大厦已投入使用。总建筑面积约17万平方米。二期建设包括北航南区科技楼（规划建筑面积约22.5万平方米）和北航北区科技楼（规划建筑面积约15万平方米）两部分，将在5年内分步建设完毕。

目前二期建设项目之一“北航南区科技楼”已于2011年11月20日开工。计划于2014年底竣工。北航南区科技楼建筑总体规模约为22，5万平方米。其中地上24层。总建筑面积约16.6万平方米，地下4层，总建筑面积约5.9万平方米，建筑高度99米。容积率达3.5，充分体现了盘活存量资源、土地集约利用的原则。

目前，国际航空航天创新园区内企业已达230余家。年总产值超过60亿元，并已有众多知名公司表达了强烈的入驻意向，其中包括合众思壮、国智恒、佳讯飞鸿、北京通航集团等行业龙头企业。

随着国际航空航天创新园建设的推进，进入园区的项目进展也十分迅速。

李军介绍。北航已与中国工程院签约承建“中国航空发展战略研究院”。该研究院将为工程院发挥国家工程科技思想库的作用提供支撑服务，为国家航空航天事业的发展制定总体战略和阶段性规划。

同时。北航也与合众思壮等11家单位共同发起成立“中关村空间信息技术产业联盟”。在国际航空航天创新园内打造“导航位置服务产业园”，形成产业集聚。与中航工业、民航系统等10家单位共同组建的“国家通用航空产业协同创新联盟”，将引领全国通用航空产业的发展。中石化、晋煤集团等单位共同发起“航空替代燃料产业协同创新战略联盟”。也将致力于支撑我国航空替代燃料领域的技术自主创新和产业健康可持续发展。

此外，北航与北京合众思壮科技股份有限公司签约共建“北航一合众思壮卫星导航研究院”；与航天科技控股等单位合作，申报并获批建设“通用航空北京市工程研究中心”。

成果加速产业化

“依托北航雄厚的科研实力和优秀的科技成果。联合行业内优势企业，我们还在国际航空航天创新园内积极推动重大科技成果转化和产业化。”

李军介绍，依托北航“国家科技进步奖一等奖”、“国防科技进步奖一等奖”、“教育部科技进步奖一等奖”的关键技术。北航与园区内民航天宇公司、民航数据中心等企业共同进行“空地协同的通用航空飞行监视平台项目”产业化。

基于北航“国家科技进步奖二等奖”技术的基础上，北航与园区内的中航捷锐公司在部级战略核心技术层面。打破了西方的技术封锁。开发和生产出具有我国独立知识产权的三轴一体光纤陀螺产品。提升了国家科技实力。

北航与中航重机等企业共同组建的“中航天地激光科技有限公司”，正在实施“大型钛合金结构件激光快速成型技术”产业化。该项目技术属目前国际热点研究项目，起点高，前景广，将极大推动航空武器装备领域新一代设备和技术的发展。并对相关应用领域的发展有很强的带动作用。

北航与北汽集团共同组建的“北京通用航空（集团）有限公司”。致力于具有自主知识产权的通用航空发动机、通用航空电子设备、通用飞机的产业化，以通用航空产品为核心，打造从产品技术研发、生产制造、销售以及通用飞机运营服务的通用航空产业链。将成为承载国家通用航空产业发展战略的北京通用航空旗舰型企业。

“未来5年内北航南区科技楼和北区科技楼的相继交付使用，一个以‘导航与位置服务’和‘通用航空’为特色的战略性新兴产业聚集区将会迅速形成。”李军表示。届时园区企业将超过500家。年产值预计可达300亿元。

改革如何做到位

事实上，国际航空航天创新园的建设。是北航科技园改革探索的举措之一。但如何保证将改革做到位，北航亦是苦恼之一。

“前几年，大学科技园很艰难，产学研合作受制于体制，爹不亲娘不爱，靠着做物业做服务。挣房租过日子。”回忆起多年大学科技园从业经历，李军至今还感到有些无奈。尽管他对于这种介于政府、大学和企业三者之间的角色感到游刃有余，但是对于大学科技园边缘化的身份却感到郁闷。

像他这样的大学科技园管理者。聚在一起曾戏谑地称自己是“第三类人”。大学的责任依次是人才培养、科学研究和社会服务；而高校产业又是社会服务中最边缘化的。

截至2011年底，北航科技园内依托北航科技成果创办的企业达53家。从绝对数量上来看并不如何显著。但是大学科技园在成果转化和项目孵化过程中所作出的贡献却不容忽视。2011年。北航科技园200多家企业的总收入为60多亿元，3年后，这个数字将超过300亿元。

一些大学科技园，使大学“名利双收”。前不久。科技部、教育部对86家国家大学科技园进行绩效评价，评出A类大学科技园17家，北航科技园位居其中。

这个成绩主要得益于北航的科技体制改革。2010年，北航进行了科研管理体制的改革，撤销原科技研发处。成立先进工业技术研究院。与大学科技园两块牌子、一个实体。共同实施科技成果转化和产业化。建立了从项目的筛选、中试、孵化到公司化运作的科技成果转化体系，通过采用研发专职化、管理职业化手段，理顺了学校科技成果转化的体制。

高校相比其他科研机构有一个突出的优势，就是可以利用校园内众多学科进行优化组合。通过跨学科的交流与合作形成科技创新的优势。因此高校在交叉学科的研究上具有优势。大学科技园则在交叉学科上寻找研究方向，这样。将可能促成新兴产业的诞生。而促进战略新兴产业的培育，正是《国家大学科技园“十二五”发展规划纲要》对大学科技园明确提出的任务。

北京智明星通科技有限公司是北航科技园中战略性新兴产业的典型代表。该公司创始人唐彬森为北航2008届硕士毕业生。在北航科技园种子基金的支持下，唐彬森与4个本科同学成立公司。经过4年的发展。智明星通已成为产值过亿元、全球拥有4个子公司、员工近400人的社交游戏以及互联网产品发行商，目前位居全球第五、亚洲第一。目标是成为互联网领域的“中国华为”。

李军认为。大学科技园未来的发展，除了深化成果转化和项目服务。深化服务同样重要。如今，“孵化+创投”的模式已经为大学科技园所普遍认同。因此。北航科技园希望未来能够成立真正的创投基金，加强对优秀项目的早期支持。

探寻大学科技园赢利点

1999年，北航大学科技园的重要主体——北航天汇科技孵化器有限公司正式成立。几乎与此同时。一场关于孵化器是否应该盈利的争论空前激烈。

“当时我们的观点比较鲜明，孵化器能盈利，做好以后是能够赚大钱的。”李军说。当时，北航天汇孵化器就开始探索如何对企业做深层服务。并尝试引进创业投资。“之后我们的观念也发生了一些变化，但这个思路没变。”

在全国孵化器中，北航天汇孵化器是少有的不收房租的孵化器，这使得它不得不在企业增值服务上下功夫。

“我们发现，国家对科技型中小企业的扶持力度越来越大。然而这些创新型企业建立之初往往是以技术为先导，在融资、管理、财务、人力资源等方面能力都较弱。这些缺陷影响了他们的发展。”李军说。由此，北航天汇孵化器也发现了提供增值服务的空间——帮助企业申请政策性融资，通过项目申报。帮助企业强化管理。

通用航空航天技术篇（5）

随着航天技术的不断发展和相关应用的不断深入，太空经济时代已经到来，新兴的太空经济正在改变地球上人类生活的方方面面。太空经济日益呈现出基础性、强关联性、高促进性和高增长性的特征，成为世界经济发展和人类生活的重要组成部分。我国通过航天技术和航天产业的跨越式发展，奠定引领太空经济发展的产业基础，保证未来我国拥有制天权和日益强健的太空竞争力。

迎接太空经济到来

2007年9月17日，美国宇航局局长迈克尔•格里芬在华盛顿发表旨在纪念宇航局成立50周年的演讲时说，“太空经济”(SpaceEconomy)时代已经到来，美国宇航局所主导的太空活动开创了新的市场空间和新的经济增长点，技术创新将成为太空经济持续发展的动力。

太空经济，是指各种太空活动所创造的产品、服务和市场，太空经济时代到来的一个显著标志是，人类从更多地关注航天技术本身的进步，转向更加注重其应用。太空经济除包括空间技术与产品、空间应用、空间科学三大部分所形成的产业外，还包括由于进入太空、探索太空、获取太空资源等而衍生的技术、产业和经济效益。

太空经济自前苏联发射第一颗人造地球卫星开始，现在全世界每年要发射50颗～60颗卫星，紧密关联的卫星应用等产业规模也急剧扩大，太空经济的规模在50多年时间里增长了上千倍，是迄今为止增长最快的经济形态之一，类似的有互联网经济、移动通信、生物工程等。

航天产业成为太空经济主战场

太空经济包括卫星通信(如无线电通信)及卫星电视、远程医疗、点对点的全球导航、天气预报与气候监测、保障国家安全的太空资产等，这些太空经济活动主要是各航天强国通过发展航天产业来实现，目前全球各国通过每年发射不同的航天器带动航天产业快速发展。

全球商业航天是构成太空经济的主体，主要收入包括空间基础设施、产品以及服务的收入。根据美国航天基金会最近的《2011航天报告》统计，2010年全球航天工业经济总规模达到2765亿美元，这一数字较5年前增长40%，主要包括军用、民用和商业三部分，其中商业卫星应用达1020亿美元，同时商业基础设施支持产业近年来发展迅速，2011年产值达874亿美元。

航天产业将给全球带来巨大经济和社会效益

作为太空经济主战场的航天产业目前已经成为新的经济增长点，呈现规模加大、速度加快的发展势头，据美国航天基金会统计，2010年全球空间产业规模达到2765亿美元，通信、导航、遥感等卫星的商业化进程进一步加快。

由于航天技术产品和服务的高附加值和对传统产业改造的辐射作用以及对其他产业的渗透性和交叉融合性，因而可带来巨大的直接经济效益，同时它还有巨大的军事、经济和社会效益。美国、欧洲和国内一些研究机构和团体采用不同模型和方法对航天技术产业的经济与社会效益进行过多项研究评估，各国政府在航天领域的投入产出比为1:7至1:14之间。也就是说政府在航天领域每投入1美元，未来几年至十几年内得到的直接和间接回报大约为7～14美元。

例如在整个商业卫星的产业链中，平均每发射一颗卫星，卫星制造费用约1.2亿美元，火箭费用约为卫星造价的25%，约0.3亿美元，发射费用也是卫星的25%，为0.3亿美元，保险费约为前三项的20%，0.36亿美元，总计约2.16亿美元，卫星的制造、发射及应用之间的收益比例大致为2∶1∶7。

航天产业不仅一个国家硬实力的重要表现，也是支配性实力的重要体现，同时也是军事力量、经济力量和科技力量的综合体现，因此，世界各主要国家对航天技术发展都非常重视，并制定了相关航天发展战略计划。

天宫一号对接标志我国开始步入航天强国

空间站简介及各国发展情况

空间站（SpaceStation），是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。空间站分为单一式和组合式两种，单一式空间站可由航天运载器一次发射入轨，组合式空间站则由航天运载器分批将组件送入轨道，在太空组装而成。

空间站的发展历程分为：试验性空间站―简易空间站―永久性载人空间站。到目前为止，全世界已发射了10个空间站，其中苏联共发射8座，美国发射1座，以及在轨运行的国际空间站。

天宫一号发射引领我国步入航天强国

空间站建造是我国载人航天任务最重要的一个步骤，我国载人航天按“三步走”发展战略实施：第一步是航天员上天；第二步实现多人多天飞行、航天员出舱，实现飞船与空间舱的交会对接，并发射短期有人照料的空间实验室；第三步建立永久性空间站。

神舟5号和神舟6号载人航天飞行任务的完满成功，表明我国已经实现了“第一步”的战略任务，突破了载人航天基本技术。神舟七号载人航天飞行任务的圆满成功，表明我国掌握了航天员空间出舱活动关键技术，是“第二步”战略任务的重要里程碑。

因此，要实现“三步走”发展战略，还有许多关键技术需要突破，包括突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，研制和发射空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题，建造空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

目前任务是要突破空间交会对接关键技术，解决有一定规模、短期有人照料的空间应用问题，为实施“第三步”战略任务做准备。

我国目前的载人航天任务是实现第二步的后半部分，突破空间交会对接关键技术，解决有一定规模、短期有人照料的空间应用问题，为实施“第三步”战略任务做准备，天宫一号和神八对接将是实现这一关键步骤的主要载体。

天宫一号是我国首个空间实验室，将于今年三季度发射的目标飞行器，随后将分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接，从而建立第一个中国空间实验室。天宫一号实际上是空间实验室的实验版，采用两舱构型，分别为实验舱和资源舱，之后再发射神舟八号，神八是一艘无人的神舟飞船，与天宫一号进行无人自动对接试验。

在完成天宫一号和神舟系列飞船对接任务后，将在2011年至2015年之间发射天宫二号和天宫三号目标飞行器两个空间实验室，同时还将分别发射2艘无人飞船进行无人对接试验，然后再发射5艘飞船进行载人对接试验和载人驻留试验，预计在7年内连续发射7艘太空飞船。

天宫二号将主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。天宫三号将主要完成验证再生生保关键技术试验、航天员中期在轨驻留、货运飞船在轨试验等，还将开展部分空间科学和航天医学试验。

天宫一号和神八对接就是要突破空间交会对接这个世界性的关键技术，目前世界上有美国、俄罗斯、欧洲和日本研制的飞行器分别完成了与运行在地球轨道上目标飞行器的交会对接，但只有美国和俄罗斯掌握完整的交会对接技术，欧洲和日本交会对接技术方面分别靠美国或俄罗斯的技术支持。

我国航天产业发展进入快车道

半个多世纪以来，我国航天产业从无到有、从小到大、从弱到强，从仿制进程导弹到应用完成的地地、地空、海防导弹武器系统，从研制探空火箭到具备研制发射各种卫星和载人飞船的能力，航天技术从一片空白到跻身于世界先进行列。

天宫一号和神八对接标志着我国航天产业发展进入快车道，在发展过程中国家出台了很多支持航天产业发展的政策，如发改委在《关于加快培育战略性新兴产业有关意见的报告》中，对加快培育包括航天产业在内的战略性新兴产业做出了总体部署。

我国在2007年推出过《航天发展“十一五”规划》，它是一份航天领域第一个全面的发展规划，部署了包括载人航天工程、月球探测工程、卫星导航系统等九项主要任务。《航天发展“十二五”规划》目前正在制定中，预计会再次强调了航天产业发展方向，更加明确政府未来航天产业的侧重点。

与全球航天产业相比，我国航天产业的规模发展正处于高成长的前期阶段。首先作为全球世界的航天大国之一，我国航天产业规模与全球相比为1：14，占有率为7%左右，未来发展空间广阔；其次航天产业是兼具战略性和高科技性的尖端性行业，全球航天产业增长速度为10%左右，高于GDP增长1倍以上，我国航天产业近5年的增长速度为24%，也远高于同期GDP的增长。

因此，预计未来3-5年由于随着我国航天产业进入快速发展的关键阶段，行业将将保持25%以上的增长速度，在全球航天产业中处于领先的水平。

通用航空航天技术篇（6）

一、美国的航天工业

美国的航天工业经过数十年的发展已形成了庞大的科研生产体系，从事航天工业的员工人数近百万人，其中科研和工程技术人员约占到总数的近80%。美国从事与航天有关的研究与咨询活动的研究机构及学会等约有200多家。按照航天产品和导弹的总体、动力系统和电子设备三大部分的主要承包商统计，约有370多家公司；如果将有关设备、仪器仪表、地面设备、电子元器件及原材料企业也计算在内，则为航天产品配套的公司有1000多家。美国大型航天和导弹公司大多从事航空航天业务，同时经营多种业务，有雄厚的技术开发设计能力。

美国将空间开发与利用作为综合国力新的增长点，确立了发展空间能力为基本国策，不断加强国家对航天工业的协调，实施商业化空间政策，对民用和军用航天计划在技术开发、发射和服务支持方面进行最大限度的协作，并广泛参与世界范围的竞争。美国已形成了一套比较完善的航天与导弹工业管理体制。总统与国会为决策层，总统负责航天和导弹工业发展的战略决策和方针政策，国会进行航天和工业管理的立法，监督政府有关部门的航天和导弹工业管理工作，并通过预算拨款和政策对航天和导弹工业进行宏观调控。国防部与国家航空航天局（NASA）为计划层，国防部是军用航天和导弹的主管部门，NASA是美国民用航天活动的政府主要管理部门，并承担部分军用航空航天计划，NASA还与其它政府部门负责商业航天规划的实施。承包商（工业界）、科研部门、大学等为实施层。

美国在航天工业上的投资远远超出其它国家，2001年达到288亿美元，约占世界所有国家航天预算总和的75%。

到目前为止，美国不仅形成了庞大的航天和导弹研发、生产和管理体系，而且不论是航天运载工具和航天器、还是各类导弹，均形成种类齐全、型号繁多的体系。美国具有世界上最强大的航天运载能力，拥有重型、大、中、小型等多种系列运载火箭，目前只有美国的航天飞机是世界上唯一投入使用的可重复使用的运载器，在研的及预研的可重复使用的运载器数量最多时达到十几种；美国载人航天和空间探测技术发展成熟，目前领导和管理着庞大而复杂的国际空间站工程，数十个空间探测器探测了月球、行星和星际，各类在轨的卫星门类齐全。自人类发射第一颗人造地球卫星以来，各国发射了5000余颗卫星，其中美国占了将近一半。

美国的航天和导弹技术始终处于世界领先地位，这与其长期保持雄厚的航天工业基础和持续的创新能力分不开。航天与导弹技术属于综合技术和系统工程技术，需要以各专业技术为基础。美国十分重视国防技术基础的发展，国防部制订的15项国防关键技术，其中12项都用于航天和导弹的研发。而这些关键技术的绝大多数在世界居领先地位。

二、俄罗斯航天工业

俄罗斯继承了苏联大部分航天与导弹工业的科研设计机构和工业企业，保留了规模巨大航天与导弹工业的基础，以及雄厚的科研、生产、试验和应用能力。独立后，俄联邦政府给航天与导弹工业的财政拨款锐减，许多已列入航天与导弹计划的研制和生产项目被取消或推迟，航天与导弹工业受到巨大的影响。但由于苏联航天与导弹工业的庞大规模和坚实的基础，使俄罗斯至今仍然保持着一个实力仅次于美国、许多领域可以与美国并驾齐驱的航天与导弹工业强国的地位。

俄罗斯非常重视航天工业的发展，在经费有限，航天与导弹发展规模缩小的情况下，突出保证国家航天与导弹重点项目的实施和发展，继续保持重点航天与导弹技术在世界的领先地位。俄罗斯将核威摄力量做为国家安全的基石，保持和发展包括新型战略导弹在内的战略核力量，确保独立研制、生产先进战略导弹系统的能力。鼓励航天与战术导弹产品的出口，积极开展国际航天合作。

目前，俄罗斯航空航天局直接管理着从事航天与导弹系统及相关部件研制的研究设计机构和生产企业一百多家，另有航空航天局内外的45家企业通过合作参与航天器与导弹的研制生产，还有一些俄罗斯与国外合资的航天企业。从事航天与导弹研制与生产的雇员近30万。从独立后的1992年至2000年底，俄罗斯共进行了316次航天发射，先后发射了454个各种轨道的航天器。近5年来，俄罗斯平均每年约进行20～30次航天发射，发射数量大约是苏联时期的1/3。俄罗斯的航天产品包括各种航天运载器、卫星和深空探测器、载人飞船与空间站，建立了完整的航天飞行控制与测量系统，开展了全面的航天应用与丰富空间科学研究活动，是美国之外全球航天产品最齐全、设施最配套的国家。俄罗斯已经形成种类齐全、产品配套的导弹武器系统。总体上说，在许多领域俄罗斯导弹武器系统在品种、技战术水平上都可与美国匹敌。

三、欧洲航天工业

法国是西欧第一航天大国，也是美国和俄罗斯之后的世界第三航天大国。它拥有强大的运载火箭与航天器制造能力和类型较齐全、规模较庞大的导弹研制生产能力。法国航天和导弹工业的规模在西欧居第一位，从业人数和销售额均高居西欧各国之首。法国能独立或为主研制各种大型运载火箭，通信、侦察和对地观测卫星，较大型航天器以及各种类型的导弹，共研制过或正在研制约5个系列的运载火箭、约15种型号的卫星、3种型号的航天器和约60种型号的导弹，具备总体设计、推进、制导、结构、防热等分系统设计与研制以及电池、火工品等零部件研制能力。法国研制生产的各种运载火箭、卫星 、航天器和导弹具有较高的技术和应用水平。其中，通信和遥感卫星性能接近世界先进水平，并带头打破了美国对国际商业通信卫星研制市场的垄断，成为“阿拉伯卫星”和“土耳其卫星”的主承包商；反舰导弹、防空导弹、空空导弹的性能基本接近或达到美国同类武器系统的水平。法国航天大型企业的基础雄厚、设备精良、技术先进，如在“阿里安”火箭总装车间拥有现代化的机器人、加工中心、CAD／CAM、数学仿真、模拟仿真等设备，其设计、研制、管理手段均非常先进。

英国航天和导弹工业的规模，在西方国家中处于前列。英国有比较配套的航天工业产业结构和产品结构，研发、生产能力与水平在西方国家中处于前列。英国航天工业的研发和生产注重选择重点发展方向，主要是在对地观测卫星、小卫星和卫星软件等领域的研发、生产中具有很强的实力；在通信卫星技术领域的研发中处于世界先进水平；能独立研发、生产卫星整星和探空火箭，但不能独立研发、生产运载火箭。英国虽然缺乏战略导弹生产能力，但在战术导弹领域，除了不具备独立研制生产巡航导弹的能力外，其它战术导弹不仅可以独立研发和生产，而且其水平位居世界先进行列，至今已经生产了30多种型号的战术导弹。英国的航天与导弹产品在国际市场上具有一定的竞争力，其中每年战术导弹的出口贸易额达10多亿英镑。

德国近年来在航天器系统设计、制造、管理和工程总承包方面积累了丰富的经验，掌握了许多领域的关键先进技术。在单、双组元液体推进系统，硅太阳电池及复合材料电池板，卫星姿控系统，行波管放大器，光学仪器，电火箭发动机技术等领域拥有世界一流技术。在大型运载火箭第二级液体芯级、液体捆绑助推器、上面级液体火箭发动机、姿控发动机和火箭结构件的研制上具有丰富的经验。德国具有应用卫星和科学实验卫星整星研制的能力，并拥有很高卫星制造水平，尤其在卫星太阳电池系统、姿控系统、光学仪器、卫星通信有效载荷、卫星单组元和双组元推力器及电推进系统领域拥有先进水平。德国近年来积极参与了欧洲阿里安4、阿里安5运载火箭的研制和生产，并自己研制了哥白尼德国邮政卫星。德国不生产战略导弹产品，研制的导弹产品主要有地空导弹、空地导弹、空空导弹、反舰导弹、反坦克导弹等。

通用航空航天技术篇（7）

(一)国家和区域战略需求助推航空航天类高校及相关学科的发展

1．国家重视航空、航天发展

在《国家中长期科技发展规划纲要(2006～2020年)》的16个重大专项中，大型飞机、载人航天与探月工程被列入其中，同时它们也被列入国家“十二五”科技发展规划中，显示出我国对航空、航天产业在国家科技及经济发展中战略性地位的重视。我国在航空、航天领域的国家决心和惊人进展，也给原来航空工业行业的各高校带来了巨大的发展机遇，更强烈地拥抱航空，凸显航空特色成为原航空工业高校明确的战略抉择(张天夏，2013)，也为其他有实力开办、发展航空航天类相关专业的院校指明了发展方向。面对如此有利的发展环境，河南省也应该把握机遇，继续发挥郑州航空工业管理学院原有的航空特色，整合全省优秀的高校资源，大力发展完善航空航天类学科建设，跟上国家发展的步伐。

2．郑州航空港经济综合实验区发展需要

2013年3月7日国务院正式批复的《郑州航空港经济综合实验区发展规划(2013～2025年)》指出郑州航空港经济综合实验区是全国首个上升为国家战略的航空港经济发展先行区，该规划现在已经成为中原经济区国家战略的强有力抓手，成为河南省与国家有关部门对接的政策依据。郑州航空港经济综合实验区的建设，一方面需要大量优秀的航空航天类专业人才投入到港区的实际建设和工作中去，另一方面需要一批具有高水平科研开发能力的高校及科研院所支持港区的长期稳定发展。而航空航天类专业人才的培养与长期的智力支持都离不开航空航天类高校及相关学科的发展与完善。郑州航空港经济综合实验区的建立带来了各层次航空航天类专业人才的刚性需求，但河南省目前对航空航天类专业人才的培养基础相对薄弱，省内相关人才的供给远远不够，而长期从省外引进人才又会给港区的建设带来成本等方面的压力与问题，所以河南省航空航天类高校及相关学科的发展势在必行。与此同时，河南省航空航天类高校及相关学科的发展不仅能够解决为郑州航空港区输送人才的问题，从长远来看河南省航空航天类高校及相关学科的发展与完善也将促使河南省航空航天类相关专业的科研能力及高端人才的培养，从而进一步为郑州航空港区高科技产业的发展提供长期的智力支持，促进郑州航空港区高端产业的不断发展。由此可见，航空港区的建设及航空经济的发展与航空类高校及相关学科的发展息息相关，航空港区的建设将带动航空类高校及相关专业的发展与完善，反过来航空类高校及相关专业的发展与完善又支持和推动了航空港区的进一步发展。因此，河南省应把握住郑州航空港经济综合实验区建设这一机遇，加快河南省航空类高校及相关学科的建设，从而促进河南省航空经济的不断发展，进而推动中原经济区的进一步发展。

(二)河南省航空航天类高校与学科发展

必须直面国内竞争压力纵观全国各大航空航天类高校，除国内五大航空工业大学(北京航空航天大学、南京航空航天大学、西北工业大学、南昌航空大学、沈阳航空航天大学)以外，许多985或211院校(如清华大学、同济大学、浙江大学、西安交通大学等)及一些民航(如中国民航大学)与军事航空院校(如国防科技大学、空军工程大学等)也都开设了航空航天类相关专业。这些非航空工业高校非常重视国家科技战略的转变与航空经济的凸起，不断加强航空航天类相关学科与专业的建设，都形成了一定的特色并积攒了相当的实力，增加了我国航空航天类中高端人才的供给。但这些高校打破了航空工业、民用航空高校传统的人才培养领域之后，也一定程度上挤压了河南省高校航空布局的空间。河南省航空类高校及相关学科的发展还处于起步阶段，虽然郑州航空工业管理学院目前也取得了一定的发展，但从整体来看河南省航空航天类高校及相关学科的发展与国内一流航空高校相比还存在着巨大的差距。因此，为缩小差距，河南省亟须将省内航空航天类高校及相关学科的建设与发展上升到我省高等教育“十三五”与中长期发展规划之中，以平衡和完善我省高等教育的全面发展，进而更好地服务于中原经济区的建设与发展。

二、对策与措施面对航空经济

在国家社会经济发展中日趋重要的战略地位及郑州航空港经济综合实验区建立所带来的机遇与挑战，河南省必须重视航空类高校及相关学科的发展，制定以郑州航空港经济综合实验区为核心的河南航空人才高等教育发展战略，实施本科航空类高校、高等职业教育航空类高校协同发展战略，以满足航空港区建设对不同层次航空人才的需求;构建特色鲜明的航空类大学、航空类特色学院、航空类相关学科集群、航空类产业技术研究院为支撑的高端航空教育和科研生态体系。具体措施如下:

(一)尽快组建郑州航空大学建议

以郑州航空工业管理学院为基础，全方位升级改造，组建新的郑州航空大学，形成航空制造与民航运输齐全的特色大学。郑州航空大学应在巩固现有优势学科的基础上，积极引进优秀师资，加大学科整合力度，增加相关专业，健全有关学科，组建相关院系，重点建设航空制造工程学院、飞行器工程学院、国际飞行学院、空中交通管理学院、乘务学院、航空物流学院;深化航空经济、航空安全、通用航空和航空法律等专业建设。打造双翼齐飞的人才培养体系。在研究生培养层次，优先发展与航空有关的教育，尤其重视航空专业硕士的培养。在本科层次，扩展航空宇航科学与技术一级学科之下的各类专业，健全有关民用航空运输专业。

(二)加速创设若干独立航空学院

针对航空制造与民用航空运输两方面的需求，一方面应整合各方优势资源，加速组建若干飞行学院;另一方面应建设以航空工业为主的航空学院。目前，河南省内有两个飞行人才培养基地:洛阳有中国民航飞行学院洛阳分院，安阳有安阳航空运动学校、安阳工学院飞行学院和安阳职业技术学院的通用航空飞行人才培养基地。鉴于国内飞行人才奇缺的现状，应该高度重视组建若干新的飞行学院。优先发展郑州航空工业管理学院牵头的国际飞行学院。该学院将由纽约市立大学约克学院和纽约飞行学院、郑州航院和河南省民航投资发展有限公司共同发起组建，开展航空相关专业合作办学。该学院选址在郑州市上街区，按照股份制模式运行管理。学院将主要开设飞行技术、飞行器制造、飞行器动力、机务维修、领航、签派、安全技术管理、航空金融、空中乘务和航空物流等相关航空专业。中原工学院与俄罗斯这种国际合作创建航空学院的模式也可以推广。此外，适时推进河南省民航投资发展有限公司与中国民航飞行学院的战略合作，在河南境内选址建设新的飞行学院。

(三)重点发展航空宇航科学与技术学科、航空物流与航空金融学科

鼓励河南省具有工科重点学科的高校，特别是郑州大学、河南大学、中原工学院、河南科技大学与河南理工大学等高校大力发展航空航天类专业，在本科和研究生两个层次“双翼齐飞”，积极培育航空人才。依托自身优势，依托国内外力量发展高端的航空宇航科学与技术学科，建议先从该学科的有关专业、有关方向发展，逐步向该学科下设的有关二级学科与重点专业汇聚，从而以学科发展促进河南航空优先发展战略的实现。为适应郑州航空港建设和河南地处中原、货通天下、物流便捷的优势，重点支持相关高校大力发展航空物流和航空金融等学科。为此，要高起点规划，突出航空物流特色，重点设置航空运输、航空物流、物流工程、仓储配送、报关、保税物流等专业，力争打造一批在国内有影响力的航空交叉学科。

(四)以郑州航空产业技术研究院为依托发展战略性

新兴产业科研院所集群为从根本上解决河南航空发展的原动力不足问题，相关部门应在郑州航空产业技术研究院的基础之上，集合相关专业优秀人才与科研力量，发展战略性新兴产业科研院所集群，举全省之力打造前瞻性、整体性、基础性的民航和航空高科技研发中心。一方面，已建好的郑州航空产业技术研究院可以依托郑州航院，吸收中航工业的国家航空研究院、北航、南航、西工大、中国民航大学等国内外航空类高校和科研院所的资源，培养硕士、博士;加强航空类技术的原创能力与技术转移。另一方面，通过研究院集群的建设和发展，重点开展河南民航和航空领域战略性、前瞻性和基础性技术发展的策划与研究，研发具有影响力的高新航空技术、航空物流技术、信息技术和航空产业投资，推进河南民航和航空工业科技水平和整体竞争力的提高。

通用航空航天技术篇（8）

民用航天产业肩负着促进创新型国家建设，推进全面建设小康社会进程提升国家综合竞争力的历史贵任，加快发展航天产业是落实科学发展观的客观要求。

一、民用航天产业的发展前景

一是根据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》《国家中长期科学技术发展纲要》《国家高技术产业发展十一五规划》和(《国家航天发展十一五规划》十一五及其后的12年时间我国民用航天产业一是要坚持远近结合，自主开发和国际合作相结合，推进航天产业由事业型向业务型转变加速建立适应社会主义市场经济要求的航天产业发展新机制，加快建立航天产业的市场开发，科研生产和服务体系。

二是要优先实施载人航天工程、探月工程北斗导航工程和高分辨率对地观测等四大工程建设连续、稳定、安全和自主的广播电视、导航定位卫星遥感体系三大空间基础设施集中建设国家卫星地面系统形成覆盖全国的卫星数据接收网络和空间数据综合处理与服务能力，推进卫星信息资源共享。

三是要大力促进卫星通信产业、卫星导航定位产业和卫星遥感产业的快速发展，整合和开发卫星通信资源，积极发展卫星直播业务，提升卫星的传输能力，加速卫星导航定位在国民经济和社会发展各领域的应用。

四是“十一五”期间，民用航空产业要扩大国际合作，初步形成民机市场开发、产品研制生产和客户服务三大体系；发展具有自主知识产权的先进涡扇支线飞机，促进通用飞机、直升机的规模生产。民用航天产业要构建和完善通信广播电视、导航定位、遥感三大卫星应用业务体系；进一步强化卫星、运载、地面设备的研制；完善国家陆地卫星数据中心、卫星服务等设施；促进卫星地面系统产业化。

二、航天产业机制的转变

航天产业要完成从事业机制向业务机制的转变。要建设支撑国民经济和社会发展的业务卫星体系。把航天事业发展成为航天产业，当务之急是要加快建立民用航天发展的新机制和提升民用卫星创新与产业化能力。

（一）转变观念。将支撑和发展作为民用航天产业发展做大做强的基本原则。我国正在积极推进新型工业化和信息化建设，努力实现和谐社会和节约型社会的目标。工业交通、商业金融、文化教育、宣传娱乐、资源环境、区域规划等领域的发展，对民用航天产业的发展提出了迫切的需求，因此，落实民用航天发展十一五规划的各项任务，要以应用为中心，以市场为导向，与国民经济和社会发展的需求相衔接，将市场和应用贯彻到航天制造业的各个环节，使航天产业发展的重大工程能够促进和支撑我国信息化现代化的建设，真实起到支撑国民经济和社会发展的作用。

（二）转变机制。创造有利于航天产业发展的政策环境。民用航天是高投入、高风险的产业，具有战略性和公益性的特点，也有显著的市场化特点。在国家对航天技术产业化扶持和投入不断增加的同时，完善我国民用航天产业发展的政策环境，促进企业为主体、社会化多元投资多方式融资的运作模式，鼓励民间资本进入民用航天产业，参与航天产业发展.鼓励开放式创新和国际合作，是发展航天产业的必然选择。为此，国家发改委和国防科工委正在积极研究制定包括促进卫星通信、卫星导航和卫星遥感在内的民用卫星应用产业发展的相关意见

（三）要强化创新和产业化能力，将提升民用航天产业业务服务能力和规模化发展作为产业发展的中心任务。我国航天经过50年的发展，取得了巨大的成就，但与发达国家相比，与经济社会发展的需求相比，我国民用航天产业的发展还面临，创新能力不足、业务支撑体系不强、产业发展规模不大的问题，只有以应用为主导，加快发展新一代高可靠、长寿命、高性能、大容量的广播通信卫星，发展导航定位应用卫星系统，实现气象、海洋、资源等遥感卫星和低成本多功能的小卫星及微小卫星的系统化生产，建立可支撑经济社会发展的业务系统，促进产业的规模化发展，才能够形成良性发展的局面。为此，要加大力度，加快实施自主通信广播系统、北斗导航系统等的建设，鼓励终端设备产业化，促进市场应用。

三、民用航天发展的要求

（一）建立产业链完整的航天产业体系

从整体上要初步实现由试验应用型向业务服务型的转变，形成具有一定经济规模、产业链完整的航天产业体系。

（二）实现自主创新与经济效益的良性循环

建立我国长期、连续、稳定、自主的空间基础设施为目标，建立稳定运行和协调配套的卫星对地观测系统，完善卫星通信广播系统，满足卫星导航应用，促进卫星应用的商业化、产业化发展，显著提高卫星应用产业的规模和效益。

（三）优先实施四大工程项目

为保障现代通信、公共交通、数据传输等系统正常运行，实现卫星导航、灾害预警等高端技术的广泛应用，提高我国综合国力，发改委将优先实施载人航天工程、探月工程、北斗导航工程和高分辨率对地观测系统工程。

四、我国航空航天发展的目标思路

一是坚持以我为主，积极开展多种层次、多种形式的国际合作，主要面向国内市场，同时做好国际市场开发工作；坚持以市场需求为导向，追求项目商业成功，积极推进技术进步，型号开发和技术研究协调发展；坚持突出重点，有限目标的原则；鼓励机制创新，鼓励投资多元化。二是以支线飞机为重点，按国际标准和市场运作，广泛开展国际合作，研制生产具有市场竞争力的新型涡扇支线飞机，同时积极开展技术研究，突破支线飞机、发动机以及部分机载设备研制的关键技术，积极推动民机转包生产形成专业化和规模化，并对现有运输机、通用飞机和直升机进行市场适应性改进、改型和产业化；进一步巩固和扩大市场占有率。

1．加强自主创新。中国航空工业发展将结合中国国情，继续有选择地发展民机技术和民机型号，逐步建立和完善自己的民用飞机技术体系，研制有自主知识产权的民用飞机，并逐步实现民用飞机、发动机和机载设备的协调发展。

2．扩大国际合作与交流。通过与世界各国的合作与交流，引进先进技术，发展联合开发和联合生产，扩大产品技术出口，开拓发展空间。

3．完善投融资政策。中国政府将加大对航空工业技术研究的支持力度，鼓励对航空产品开发的投资多元化；积极创造条件，支持组建中国的民机租赁公司；支持企业对转包生产项目进行必要的技术改造。

4．建立新的运行机制和人才激励机制。中国政府积极推动企业在民机研制生产中建立符合市场经济规律的运行机制。鼓励新上项目采取股份制方式运作。精化民机科研队伍，提高科研人员待遇，重视管理和市场营销队伍建设，吸引优秀人才投身民机事业。

5．促进空域管理科学化。积极培育通用飞机和直升机市场，促进低空空域管理更加科学化，提高空域资源的利用率。

6．加大市场开放。加强行业管理，鼓励地方企业、私人企业和国外企业以合资、合作等多种方式与国内航空工业企业联合发展中国的民机制造业。

中国航天产业发展的指导思想是：坚持长期、稳定、持续的发展方针，使航天事业的发展服从和服务于国家整体发展战略；坚持独立自主、自力更生、自主创新，积极推进国际交流与合作；根据国情国力，选择有限目标，重点突破；提高航天活动的社会效益和经济效益，重视技术进步的推动作用，尤其注重航天活动在维护国家利益、实施国家发展战略中的积极作用；坚持统筹规划、远近结合、天地结合、协调发展。

中国航天产业近期发展目标是：建立长期稳定运行的卫星对地观测体系；建立自主经营的卫星广播通信系统；建立自主的卫星导航定位系统；全面提高中国运载火箭的整体水平和能力；实现载人航天飞行；建立协调配套的全国卫星遥感应用体系；发展空间科学，开展深空探测。

1．合理部署各种航天活动。采用“优先安排”、“积极支持”、“适度发展”和“跟踪研究”四种不同方式部署航天各个领域的各类活动，以实现航天事业的全面协调发展。

2．加强预先研究和技术基础建设。集中力量攻克重大关键技术，掌握核心技术，形成自主知识产权；同时加强航天活动三个领域的技术基础建设，继续保持中国航天的发展势头。

3．加速航天科技队伍建设，构筑航天人才优势。采取有力措施，培育航天人才，加速造就一支高水平的航天科技队伍，动员社会各界力量支持航天事业的发展。

4．加强科学管理，提高质量和效益。针对航天活动投资大、风险大、技术密集、系统复杂等特点，运用现代管理方法，加强科学管理，提高系统质量，降低系统风险，提高综合效益。

五、实行民用航天军民结合

第一，将发展军民两用技术作为实现“军民结合、平战结合”的国家发展战略考虑。发展军民两用技术必须由国家综合部门、军工部门及有关行业部门等共同来策划和实施，制定扶持技术发展的政策、法规，将军民两用技术计划纳入到国防科技计划范畴，并给予相应的经费支持，并创造有利于军民两用技术发展的良好环境与条件。

第二，应将开发军民两用技术和产业作为军工集团公司的主业来抓。军工集团公司要统一思想，创建有利于军民两用技术发展的良好环境与条件。国家在发展军民两用技术方面支持军工企业发展，增强在这一方面的能力。在管理层面上，要建立完善的军民两用技术实施的规章制度，从体制、机制、所有制等方面创建有利于两用技术发展的良好环境和条件，要打破军用的界线，不能强行把军工技术和民用技术截然分开，应该密切合作，相融相补，并确定发展军民两用技术优先权的原则。通过几年的努力，可以进一步培植一大批军民两用技术，既可以解决军用的方面工作，也使民用方面的技术越来越优质。

第三，拓展军民两用技术发展的思路。要根据国防和经济建设的需求预发展，组织各行各业的专家、学者和科技力量进行探讨，采用原始创新、集成创新、改进等方式，对于重点发展的航天军民两用技术进行深入研究，要优先发展适宜军用、民用且市场前景好的军民两用技术，加速实现产业化。例如：航天技术支持三农，再生能源开发，节能、智能交通等方面的应用；又如，利用军民两用技术研究开发防恐、反恐的装备；突发事件应急系统和紧急救援装备等。采用合适的体制、机制，组织全社会力量，选择一些项目，打破一些界限，多一些沟通与交流，多渠道统筹资金，与各行业加强联合，积极扩大国际合作，参与国际竞争，并在军民两用技术发展和应用中，努力培养和造就一批军民两用的专门人才，使我国的两用技术在军、民两条战线上获得最大的综合效益。

六、对航天产业的建议

壮大航天产业关键是要提高我国航天制造自身的能力。如在民用产业方面，要实现由发展民品到发展民用产业的转变，发展方式由粗放型到集约型的转变，由计划经济传统管理到市场经济规划管理的转变，并以航天制造的发展为牵引，促进我国航天企业能力建设的转型升级，这对于我国航天产业的发展壮大尤为重要。

1、国家运用规划、计划、行政、法律、经济等手段对航天科技及其产业的发展进行领导、组织、管理、调控、支持、投入是必要的。同时，国家应对发展中的幼嫩的航天高科技及其产业采取保护政策，使新兴的民族高技术产业得以持续、快速、健康地发展。

2、加速科技成果转化为现实生产力，力求航天效益工程结出累累硕果。加速科技成果转化是贯彻落实中共中央、国务院《关于加速科学技术进步决定》的一个重要内容，也是实现科教兴国的必经步骤。因此必须下大力气抓科技成果转化工作，千方百计地筹措和建立科技成果转化基金，选好项目，搞好中试，贯彻科技与经济相结合、科研与生产相结合的原则，出产品、出商品、出效益。

3、以航天产业基地为平台，以产业集群为牵引，发展航天设计、研发等航天制造产业。发展航天制造必须以产业基地为发展平台，以航天技术和产品为核心，形成带动上下游的产业链和技术链，发挥产业基地的聚集效应。

通用航空航天技术篇（9）

中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0103-01

随着科学技术的不断发展，航空航天领域也呈现出前所未有的发展新态势。航空航天材料的设计也在向多样化、智能化及信息化方向发展。但是在材料的设计过程中仍然面临着设计成本高、设计精确度要求高等问题，这就要求设计者们必须严密地设计出需要的航空材料，并且尽可能地减小误差，这也给设计者带来了很大的技术难题。3D打印技术为此类问题的解决提供了新的方案[1]。

1 3D打印技术的概念及发展特点

1.1 3D打印技术的概念

3D打印技术即一种快速打印样品成型技术。其原理是将金属粉末或塑料粉末等当做打印“墨”，根据数字模型要求，再通过逐层打印的方式打印出成品，这种技术在国外也被称为“增材制造”。3D打印技术的发展得益于计算机技术的不断创新与突破，其打破了传统打印的意义。此外，随着3D打印技术的不断完善与成熟，其越来越多地应用于生活、社会活动以及高科技等各个方面，诸如航天航空领域，对于我国高科技的发展有着重要的意义。

1.2 3D打印技术的发展特点

3D打印技术发展历程大致如下：1984年的基于数字资源的三维立体模型打印技术、1993年发明的3D印刷技术（3DP）、1996年具有真正意义上的的“3D打印机”问世、2005年第一台彩色“3D打印机”――Spe问世、2010年可以打印整个身躯轿车的“3D打印机”出现、2011年能够打印飞机的“3D打印机”出现。3D打印技术在不断朝着复杂、多样化以及高科技等领域的方向发展。因为其不需要传统的机械加工或制造模具就能直接根据计算机图形数据生成任何形状的物体，极大地缩短了产品的生产周期，提高了产品的生产效率。这对航空航天材料的智能设计起着很大的作用[2]。

2 3D打印技术运用于航空航天材料设计上的优势

2.1 节省材料

一个飞机机身的模型需要许多零件和部分组成，而应用3D打印技术之后，不用剔除航空材料的边角料，提高了材料的利用率。此外，3D打印技术取代了传统的大规模、占用空间以及耗人力等的生产线，从而最大化地节省了材料，降低了成本。

2.2 制作材料精度高

材料的精确设计是确保航天航空领域安全发展以及快速发展的最基本要求。而传统的材料设计技术无法保证人为的错误以及将误差降到最低等，这就限制了航天航空的发展。因此，3D打印技术运用于航天航空领域时，给航空航天的智能化材料设计带来的将是质的飞跃与创新。

2.3 无需传统模具

3D打印技术在智能化材料设计过程中不用使用传统的刀具、机床以及其他磨具，通过将产品的外形等通过计算机技术如AUTO CAD技术设计出来，然后直接打印生成实物产品。这在很大程度上简化了传统磨具下的制造工艺。

2.4 缩短材料制作周期

3D打印技术可以自动、快速、直接和精准地将计算机中的三维设计转化为实物模型，甚至能够直接制造零件和模具，绕过了传统的制造工序，从而有效地缩短了材料设计的研发与制作周期。

3 3D打印技术对航空航天材料智能化设计的促进作用

3.1 促进了航空航天材料设计技术的革新

3D打印技术的运用加快了其材料智能化的设计进程，打破了传统的设计思维和方法，使得航天领域设计技术的不断发展及完善，更是将高科技与制造业设计的结合推向了一个新的高度，加快了智能设计技术的发展与革新。

3.2 促进了航空航天材料设计成本的降低

在航空领域，不管是创新设计还是机械制造，都需要严密规整的模型。在造一架飞机时，要经过无数的模型模拟，而每一次模型的制造以及模拟都需要很大的财力支持。而应用3D打印技术，这种资金消耗将得到大幅度降低。3D打印技术依靠高精确度使得设计时模型能够精准使用物料，这使得设计材料时所使用的资金的到合理的运用。

3.3 促进了航空航天材料设计的创意性发展

在航空航天领域，其运用3D打印技术可以促进材料设计的智能创新，可以促进飞机机身的多形状化发展、零件的多颜色发展等。在使用3D打印技术之后，我们有理由期待一种更先进更具有创意性的航空航天产品。

3.4 促进航空航天材料设计的人性化发展

运用3D打印技术实现材料设计智能化之后，材料制作可以向着个性化、多样化方向发展，例如：我们可以根据每家航空公司理念等的不同设计出富有个性化、突出其理念的产品，而不是趋同的制作，比如航天飞机上的座椅可以根据员工的操作习惯以及身体结构量身“3D”打造。这体现出材料制作的个性化，而这得益于3D打印技术的运用。

4 结语

综上所述，笔者认为基于计算机技术的3D打印技术以其高精确度、高生产率等特点将快速融入航空航天领域材料的智能化设计。但是，目前该技术仍然存在着强度低、材料存在局限性等缺点，因而其应用范围还不是太广泛。不过我们相信，3D打印技术的进一步完善会深刻的影响我们生活。

通用航空航天技术篇（10）

失重环境训练设备(WETF)是建在约翰逊航天中心的第29号大楼内。这个大楼原来是放置载人离心机的地方，因为航天飞机在发射时的加速度最高只有3g，航天员完全可以耐受，这样就不需要载人离心机的训练，因此在上世纪70年代中期航宇局将载人离心机拆除，改建成一个大型中性浮力水池。

失重环境训练设备是一个长方形的深水池，水池的大小是根据航天飞机模型的尺寸来决定的，因为在池中要放置一个航天飞机的货舱模型。该水池长24米，宽9.8米，深7.6米，蓄水量182万升，水温可维持在31℃。该水池除有标准的过滤、加氯消毒和水泵系统外，还有一整套辅助设施，其中包括：

①全尺寸的航天飞机轨道器货舱模型和遥控机械臂系统，货舱的两扇舱门可以打开和关闭；

⑦两台气吊，一台为4.5吨，另一台为4.99吨。主要用于吊起航天飞机模型，也可用来吊起水池中的航天员；

④环境控制系统，有一条脐带式软管可以向身穿舱外航天服的航天员提供氧气和水，在控制室中有一个环控系统控制台，用以对该系统进行控制。此外还有一个警报系统，一旦空气的流量和压力没有维持在预先设定的水平上系统即报警，如果环境控制系统发生故障，还有一套应急供氧系统，能提供30分钟的氧气供应；

④通讯系统，所有参加训练的航天员都提供两路通话，通讯线路就包在脐带式软管内，该系统有主要系统和备用系统两部分，如果主要系统发生故障，可以使用备用系统，如果两个系统都发生故障，还有一个由电池供电的应急系统，可提供单路通讯；

⑤服装加重系统，为了抵消水的浮力，还要在训练用的舱外航天服外加上重物，包括前后加重背包、上肢加重袖套和下肢加重膝套，通过对加重物的调节，可以保证全身重量平衡分布，以实现中性浮力，如果发生紧急情况，加重系统应能在5～10秒钟内取下；

⑥闭路电视系统，由两台水下全景摄像机、两台水下手持摄像机和控制室中的电视监视器组成；

⑦穿衣室。分男女两间，此外还有一间储藏室，专供训练用舱外航天服的保管与储存；

⑧医务室，配有2名医助和1名医生，还有一辆急救车，一旦发生情况可以将伤病员及时送到附近的高压氧舱救治。

69俄罗斯加加林航天中心的中性浮力水池在结构上有何特点?航天员如何在水池中进行训练?

俄罗斯加加林航天中心的中性浮力水池于上世纪70年代修建而成，曾经对礼炮号、和平号和国际空间站的航天员进行过太空行走训练。水池曾装下一些大型载人航天器的模型，以前是和平号空间站核心舱的模型，现在则改成国际空间站上俄罗斯的服务舱模型。

俄罗斯中性浮力水池的主要性能：水池呈圆形，直径22.4米，深12米，水池周围设置观察窗口和照明窗口；水温约30℃；水下生命保障系统提供的压缩空气中氧浓度为17～23％；升降平台长20米，宽10米，升降速率每分钟50厘米、承载重量15吨；10套蛙人装备；在安保方面，配备有防火灾、防水灾、防压力容器爆裂措施。

水池池体由不锈钢板焊接而成，钢板厚度随水深而加厚；在不同深度的水池周围安装了45个舷窗。其中有两个为长方形，作为主监视窗口，其余均为圆形。有20个舷窗安装了投射灯，为水池内提供照明。另外，安装有蛙人出入水平台。水系统采用次氯酸钠消毒杀菌，用石英砂为介质的机械过滤装置，可滤除水中的杂质颗粒。高压空气系统为训练用舱外航天服和蛙人潜水服提供高压空气。照明系统由四部分组成：屋顶天棚照明灯、窗口投射灯、水下照明灯和应急照明灯。水下监视摄像及记录系统主要由防水摄像头、放大器、视频分配器、磁带录像机、数字视频音频编辑机、数字磁带录像机以及视频监视器等组成。通讯系统包括有线通讯、无线通讯、声音有线广播通讯。

航天员身穿训练用的海鹰型舱外航天服，这种服装外形跟真的航天服一样。只是背包内没有生命保障系统，航天员呼吸和服装内通风都是通过一根脐带式软管进行。脐带式软管的一端与水池上的一台空气压缩机相连，另一端与航天员的航天服相连。这种服装供氧方式跟一般的潜水服差不多。服装重100千克。每套服装可供训练40次，然后进行保养和维修；经过150次训练使用后，就需要送到工厂去进行大修。服装加重系统要求在航天员的前胸、后背、腰部、手腕和膝关节部位加上重物。这种海鹰型航天服在太空失重环境中，航天员可以自己穿上不需要别人帮助，但是在地面上穿时，则需要工作人员帮忙。当航天员穿好服装后，用安装在水池边的升降机将其下降到水池中。过去每次只训练2名航天员，现在为了提高训练效率，每次训练3名航天员。每次训练时间是5小时，最长不超过7小时。每次训练都配有6至7名潜水员。对航天员进行帮助和指导。此外还有2名摄影师，负责将整个训练过程记录下来。

每次训练之前航天员都要进行体检，然后到水池边的穿衣区域穿服装。穿着的顺序是先穿液冷服，然后戴上通讯帽，最后才穿航天服。训练完毕后，航天员可先洗个热水澡，然后参加一个简短的会议，参加会议的还有医生、训练员、太空行走专家和其他航天员。

每次训练课至少有7名潜水员负责安全保护，他们都背着便携式水下呼吸器(即水肺)。水下训练，安全第一。为确保安全，训练负责^要求，在紧急情况下应在4分钟内将遇险的航天员从水中救出来。除了水下有安全措施以外，在训练过程中还有一辆急救车随时待命，同时训练中心的低压舱还要做好随时接收伤病员的准备。

70.日本的中性浮力水池有什么特别之处?

日本的中性浮力水池位于日本筑波航天中心，这个中性浮力水池主要是为国际空间站上日本建造的希望号实验舱服务的。该水池为圆形，直径15米，深10.5米，能够容纳整个的希望号实验舱。通过过滤系统和加热系统对水池中水的质量和温度进行控制。航天员背上的背包是模型，因此航天员的氧气供应和服装内温度调控都是通过脐带式软管完成。水池旁边有控制室。室内有视频和通讯系统。水池旁还有应急高压氧舱、供航天员穿脱航天服的设备、1-g试验和训练设备、航天服维修和储藏设备、潜水装具和烘干航天服的设备等。

71.什么是虚拟现实技术?这种技术有何特点?美国航宇局用此技术训练航天员的太空行走效果如何?

虚拟现实技术，也称灵境技术或虚拟环境。这项技术是上世纪60年代提出来的，80年代得到迅速发展，作为一项尖端科技，虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新科研成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统。它最早源于美国军方的作战模拟系统，90年代初逐渐

为各界所关注并且在商业领域得到了进一步的发展。这种技术的特点是用计算机产生一种人为的虚拟环境。这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，并编触到计算机中去生成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境，从而使得在视觉上产生一种沉浸于这个环境的感觉，可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化，并能与之发生“交互”作用，使人和计算机很好地“融为一体”，给人一种“身临其境”的感觉。

虚拟现实的最大特点是：用户可以用自然方式与虚拟环境进行交互操作，改变了过去人类除了亲身经历，就只能间接了解环境的模式，从而有效的扩展了自己的认知手段和领域。由于虚拟现实技术的实时三维空间表现能力、人机交互式的操作环境以及给人带来的身临其境的感受，它在航天领域的模拟和训练中起到了举足轻重的作用。

一般的虚拟现实系统主要由专业图形处理计算机、应用软件系统、输入设备和演示设备等组成。虚拟现实技术的特征之一就是人机之间的交互性。为了实现人机之间的充分交换信息，必须设计特殊输入工具和演示设备，以识别人的各种输入命令，且提供相应反馈信息，实现真正的仿真效果。不同的项目可以根据实际的应用选择这些工具，主要包括：头盔式显示器、跟踪器、传感手套、屏幕式显示系统、房式立体显示系统、三维立体声音生成装置。

美国航宇局早在上世纪70年代就开始探索这种技术在航天员太空行走训练中的应用。1993年为了维修发生严重故障的哈勃太空望远镜，航宇局决定用虚拟现实技术对航天飞机STS-61的航天员进行训练，结果取得良好效果。1997年，约翰逊航天中心的虚拟现实实验室在火星探路者探测器的飞行中又使用该技术，也取得非常满意的效果。2005年，航宇局在航天飞机STS-114飞行任务中再次用这种技术对航天员的太空行走进行了训练，这次训练主要是为了更好地完成对航天飞机的维修任务。

通过多年的实践证明，虚拟现实技术在航天员太空行走训练中是一种非常有效的训练工具，美国航宇局准备继续使用这种技术，发展这种技术，让这种技术在未来航天员的太空行走训练中发挥更大的作用。

72.什么是遥控机械臂训练模拟器?

1977年美国航宇局建造了一种新型模拟设备，简称为SIMFAC。这种设备可以对航天飞机的遥控机械臂进行实时的模拟和训练，设备建在一间30米×18米的大跨度无菌大厅中，大厅内放置航天飞机遥控机械臂、航天飞机轨道飞行器货舱和其中的有效载荷。此外还有一个遥控机械臂的控制台，其外形和功能跟航天飞机上的控制全一样，控制台上的显示器能从四个角度实时的显示遥控机械臂、货舱和有效载荷的状态。

73.什么是载人机动装置太空操作模拟器?

为了高保真地模拟航天飞机载人机动装置在太空操作的情况，美国航宇局建造了这台模拟器。这台模拟器能进行6个自由度的运动，由电脑控制，能显示航天员操纵载人机动装置时手的控制输入。航天员可以穿航天服进行操作，也可以不穿航天服；可以在白天操作，也可以在夜间操作。该模拟器还包括航天飞机轨道飞行器的驾驶舱模型和货舱后部模型。如果航天员太空行走的目的是要维修卫星，在航天飞机货舱中还有一个需要维修的卫星模型。模拟器有一个大屏幕显示器，能够显示载人机动装置在航天飞机货舱周围机动的方向和速度。

俄罗斯也有载人机动装置训练设备，俄罗斯的设备是一种旋转模拟设备，能做3个自由度的运动，用于研究两个方向角运动的速率。