航空航天工程(航空工程與航天工程的總稱)

航空航天工程（Aerospace Engineering）是航空工程（Aeronautical Engineering）與航天工程（Astronautical Engineering）的總稱，涉及飛機等航空器與人造衛星等太空飛行器的研究、設計、開發、建造和測試，是工程學的一個分支，包含數學、物理、計算機、材料學等多個領域的知識。

基本介紹

• 中文名：航空航天工程
• 外文名：Aerospace Engineering
• 包含：航空工程與航天工程
• 涉及：航空飛行器航天飛行器工程領域

歷史

航空航天工程的定義首次出現在1958年，當時只考慮地球大氣層及其上層空間作為飛行器發展的單一領域。隨著技術的不斷進步，飛行器的飛行空間不斷拓展，航空航天工程的定義也隨之發生變化。截至目前，航空航天工程包含航空工程和航天工程兩部分。其中，航空工程主要研究地球大氣內飛行器的設計和製造等技術，例如飛機、滑翔機、固定翼飛機、噴氣式飛機、旋翼機和直升機；航天工程主要研究地球大氣外飛行器的設計和製造等技術，例如人造衛星、著陸器、空間站等。

飛機構造圖

航空工程

航空工程起源於機械工程以及空氣動力學的研究。最早的飛行器草圖由達·文西繪製，並提出兩個想法：一是撲翼飛行器，使用撲翼模仿鳥類飛行；二是螺旋機，即直升機的概念雛形。首次載人飛行在1783年由法國孟格菲兄弟在其所設計的熱氣球中實現。首次提出通過推進系統向前推進能夠實現氣球飛行這一想法的人包括富蘭克林，這直接導致了飛船的發展。首架動力驅動的可駕駛飛艇在1852年由法國人亨利·吉法爾製造。1799年飛機的發展取得了突破性進展，英國男爵喬治·凱利爵士畫出了一架飛機，包括一個用於升力的固定翼、一個尾翼（包括用於穩定和控制的水平和垂直尾翼）以及一個單獨的推進系統。由於當時不存在發動機，凱利轉向滑翔機設計，並在1849年成功建造了第一架滑翔機。1903年12月17日，萊特兄弟首次試飛了完全受控、依靠自身動力、機身比空氣重、持續滯空不落地的飛機，也就是世界上第一架飛機“飛行者一號”。之後，英國在1920年成功發展了具有12名乘客運輸能力的運輸機，為民用航空鋪平了道路。在1927年查爾斯·奧古斯都·林德伯格完成穿越大西洋的單人飛行之後，航空業開始蓬勃發展。渦輪動力飛機的出現極大地改變了航空運輸業。1939年8月27日，德國的噴射式飛機He178實現了首次飛行；1958年，波音707噴氣式飛機成功直飛跨大西洋航班，標誌著商業航空的成熟。

航空航天工程

飛機三面圖

將火箭發動機用於飛機推進促進了航空工程的拓展。1926年3月16日，美國人羅伯特·戈達德成功開發、製造並飛行了第一枚液體推進劑火箭。1938年，美國人詹姆斯·哈特·偉爾德設計、製造並測試了第一個美國再生冷卻液體火箭發動機。1947年，偉爾德的火箭發動機為美國空軍上尉查爾斯·耶格爾駕駛的第一架超音速飛機X-1提供動力。超音速飛行為航空工程師提供了推進、結構和材料、高速氣動彈性以及跨音速、超音速和高超音速空氣動力學方面的新挑戰。

航天工程

航天工程源於火箭技術的發展。1897年，齊奧爾科夫斯基推導出了著名的火箭運動方程式；1919年羅伯特·哈金斯·戈達德提出了火箭飛行的數學原理，並於1926年3月16日成功發射了世界第一枚液體火箭；1923年，德國的奧伯特確立了火箭在真空中工作的基本原理並且指出只要能夠產生足夠推力，便能繞地球飛行。1942年10月3日，韋納·馮·布勞恩設計的V-2火箭首次發射成功，並於1969年通過研製的土星5號運載火箭將第一艘載人登月飛船"阿波羅11號"送上了月球。第二次世界大戰結束後，蘇聯和美國都通過仿製V-2火箭積累了研製現代火箭系統的經驗，在研製大型遠程彈道飛彈的同時，解決了發射人造地球衛星的一系列技術問題。1957年10月4日，蘇聯把世界上第一顆人造地球衛星送上太空，開創了人類航天的新紀元。隨後，美國於1958年1月31日發射了一顆只有4. 8千克的人造地球衛星。此外，法國、日本、中國、英國等也先後用自己研製的運載火箭，成功地發射了各自的人造地球衛星。衛星發射成功之後，人類開始了更廣泛的太空探測。

航空航天工程

航空航天工程

航空航天工程

從1959年開始，蘇聯和美國發射了許多月球探測器，並以繞月飛行、硬著陸、軟著陸等方式對月球進行了科學考察。1969年7月16日，美國航天員首次登上月球，隨後又進行了多次登月活動。對太陽系內行星的探測是從20世紀60年代初期開始的，蘇聯和美國都發射了許多的空間探測器，分別對金星、火星、水星、木星、土星以及行星際空間和彗星進行了探測。其中美國發射的先驅者10號於1973年12月飛近木星，向地球發回500幅木星照片。它利用木星引力場加速飛向土星，又藉助土星引力場加速，於1983年6月飛出海王星軌道，成為第一個飛出太陽系的人造物體。第一個載人航天站是蘇聯於1971年4月發射的“禮炮號”，美國在1973年發射了近地軌道的“天空實驗室”，並於1981年成功試飛可重複使用的太空梭。

專業分類

航空航天工程是工學學科，本科專業，隸屬航空航天類，專業代碼是082001。

主要課程

不同院校開設課程不一樣，主要包括飛行力學、飛行器控制、空氣動力學、飛行器結構力學、發動機原理、飛行器設計、理論力學、材料力學、工程熱力學、工程製圖、機械設計、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎、航空電子、計算機硬體技術、C語言程式設計、自動控制原理、太空飛行器軌道動力 學、太空飛行器姿態動力學與控制等。

就業

航空航天工程專業畢業生主要在航空航天類企業就業，從事工程設計、產品研發、技術開發、生產製造、性能測試、維修養護、航空航天管理等。

航空航天工程專業畢業生就業行業比例

開設學校

開設航空航天工程專業的院校主要有：清華大學、北京大學、北京航空航天大學、北京理工大學、國防科技大學、南京航空航天大學、瀋陽航空航天大學、上海交通大學、中南大學、四川大學、電子科技大學、西北工業大學、哈爾濱工程大學、南方科技大學、中國民用航空飛行學院、寧波諾丁漢大學、南昌理工學院等。