神舟十一号发射成功——了解美国航空航天专业(通用7篇)
美国是飞机的诞生地,在学术界科研水平不断提高的前提下,美国航空航天工业拥有了前所未有的规模和优势。航空航天工业的发展反过来又提高了各高校航空航天专业的科研及教学水准,二者相辅相成,使美国的航空航天技术水平一直处于世界领先地位。这里小编为大家介绍美国航空航天专业名校推荐及就业前景,希望对大家有所帮助。
一、航空航天专业简介
在专业分支上,航空航天工程主要分为工业设计、复合材料、空气/流体动力学、卫星与地球物理、控制与探测等方向。航空工程直接应用的技术(即航空技术)包括:空气动力(见空气动力学)、结构强度(见飞行器结构强度分析)、材料与制造工艺、发动机(见航空发动机)、飞行控制、通信与导航(见通信技术、控制和导航、航空军械、风洞实验(见飞机试验)、可靠性与质量控制、安全救生、环境控制(见飞行器环境工程)、航空仪表、飞机维护修理及垂直起落技术、电子对抗技术、隐身技术等。航空工程通常采用系统工程的理论和方法来组织实施。在研制的全过程中统筹安排,求得整个系统的最佳效果。
二、美国航空航天专业研究方向
航空工程大致可分以下几个方向:工程力学与航空航天工程、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等。
三、美国大学航空航天专业十大牛校
1、加州理工学院(CIT)California Institute of Technology
加州理工学院是航空学人才培养的基地,在美国享有盛誉,其航空航天专业隶属于工程与应用科学学院,包含流体(Fluids)、固体(Solids)、生物系统(Biosystems)和宇宙空间(Space)等研究领域,是美国精英学府的典范。
加州理工学院航空航天专业可授予航空学硕士、航空航天工程硕士和航空学博士学位。此外,航空航天专业还可授予航空学工程师证书。中国着名科学家钱学森即是加州理工学院航空航天专业的毕业生,他于1939年获得了该专业的博士学位。
2、麻省理工学院(MIT)Massachusetts Institute of Technology 麻省理工学院是举世公认的顶级理工殿堂,学院的航空航天系目前可授予航空航天学硕士、航天科技与政策硕士、工程与管理学硕士以及航空航天学博士学位。该系目前研究的范围主要包括喷气式飞行器(Jet Aircraft)、固定翼和旋翼飞机(Fixed-wing & Rotorcraft)、火箭及外太空飞行器(Rocket and Outer-space Aircraft),以及飞行器赖以运行的信息和导航系统(Information and Guidance System)。此外,该系正在进行广泛的科研实践,力图把航空航天系统的理论概念和设计转化为军用和民用的实际产品。研究生毕业后的去向主要有以下几个方向:空间探索、军方和商业飞行器制造、民用航空公司、空中运输业、航空航天信息及环境等部门。
3、斯坦福大学 Stanford University
斯坦福大学航空航天系隶属于工程学院,研究领域非常广泛,包括航空航天计算(Aerospace Computing)、联合创新制造(Alliance for Innovative Manufacturing)、制导与控制(Guidance and Control)、航空航天设计(Aerospace Design)、集成气流模拟(Integrated Turbulence Simulations)、航空流体力学(Aero Fluid Mechanics)、流体物理与计算(Flow Physics and Computation)、网络系统与控制(Networked Systems and Control)、航空航天机器人技术(Aerospace Robotics)、全球定位系统研究(GPS)、空间系统发展(Space and Systems Development)、飞行器空气动力学研究与设计(Aircraft Aerodynamics and Design)等。
该系与同一学院的机械工程系有着密切的联系,可授予航空航天领域的理学硕士和博士学位,并有权授予侧重应用的工程学位。同时,航空航天系与学校的数学系、化学系、材料科学和工程系、电子工程系等兄弟系科进行了一系列的交流与合作,努力培养复合型航空航天人才。
4、乔治亚理工学院 Georgia Institute of Technology
在乔治亚理工学院,航空航天学不仅仅是一个专业或系科,而且已经形成了一个独立的学院——始建于1930年的丹尼尔•古根海姆航空航天学院(Daniel Guggenheim School of Aeronautics)。多年来,该学院在美国航空航天领域一直位列前五名,拥有雄厚的科研与教学实力,全职教授每年获得的人均研究经费一直保持在35万美元以上。
该学院目前的研究领域主要包括空气动力学(Aerodynamics)、气体动力学(Gasdynamics)、空气弹性力学(Aeroelasticity)、航天动力学(Astrodynamics)、计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)、飞行力学(Flight Mechanics)、航空声学(Aeroacoustics)、复合材料(Composite Materials)、飞行控制(Flight Controls)、旋翼飞机技术(Rotorcraft Technology)、设计优化(Design Optimization)和计算机辅助设计(Computer-aided Design)等。学院有权授予航空航天领域内的硕士和博士学位。
5、普渡大学西拉法叶校区 Purdue University at West Lafayette 与乔治亚理工学院的学科设置一样,普渡大学西拉法叶校区同样拥有独立的航空航天学院。学院首建于1945年,迄今已培养了1,400多名硕士和474名博士研究生,其中有14人成为美国国家宇航员。该学院目前设立的研究方向主要包括航空航天系统设计(Aerospace Systems Design)、空气动力学(Aerodynamics)、航天动力学与空间应用(Astrodynamics & Space Applications)、结构与材料(Structures & Materials)、动力学与控制(Dynamics & Control)、推进力研究(Propulsion)等。学院与美国军方及民用航空业保持着广泛的联系,其多项科研成果被应用到军用和民用飞行器的设计与制造中。
6、密歇根大学安娜堡分校 University of Michigan at Ann Arbor 密歇根大学安娜堡分校航空航天系规模不大,但多年来一直以其卓越的科研和教学水准在航空航天界享有盛誉。系内目前拥有全职教授26人,每年培养60名硕士研究生和近20名博士研究生。该系的研究方向主要集中在气体动力学(Gas Dynamics)、结构(Structures)、动力与控制(Dynamics & Control)三个领域,可授予航空航天工程硕士、工程学硕士及博士三种研究生学位。
7、伊利诺伊大学巴纳-尚佩恩分校 University of Illinois at Urbana–Champaign
伊利诺伊大学巴纳-尚佩恩分校航空航天工程系始建于1944年,目前拥有全职教授40多人,在读研究生350余人。在60多年的发展历程中,该系一直在学术界和航空业界享有很高的知名度,毕业研究生遍及美国国家航空航天局、美国空军、波音和洛克希德-马丁等政府、军队和企业部门。
目前该系的研究领域主要包括航空声学(Aeroacoustics)、空气动力学(Aerodynamics)、空气弹性力学(Aeroelasticity)、航空航天信息技术(Aerospace Information Technology)、材料与结构(Materials and Structures)、系统与控制(Systems and Control)等。
8、德州大学奥斯汀分校 University of Texas at Austin
德州大学奥斯汀分校航空航天工程系不仅包括航空航天领域的各个专业方向,还包括工程力学方面的相关专业。早在1927年,该系就授予了第一个航空航天工程领域的本科学位,并于1939年正式启动了航空航天领域的研究生教育。
目前系内主要包括空气热力学与流体力学(Aerothermodynamics and Fluid Mechanics)、计算力学(Computational Mechanics)、制导与控制(Guidance and Control)、轨道力学(Orbital Mechanics)、结构动力学(Structural Dynamics)和固体、结构及材料(Solids, Structures and Materials)六大研究方向,拥有全职教授36人。
9、普林斯顿大学 Princeton University
普林斯顿大学机械与航空航天工程系的教学与科研工作开始于1942年,经过近70年的发展,已成为美国军方和航空航天业界的重要科研合作伙伴,在航空航天领域拥有很高的地位和知名度。
目前机械与航空航天工程系拥有全职教授近40人,主要研究领域包括燃烧与能量转化(Combustion and Energy Conversion)、计算工程(Computational Engineering)、动力与控制系统(Dynamics and Control Systems)、流体力学(Fluid Mechanics)、激光与应用物理(Lasers and Applied Physics)、材料与机械系统(Materials and Mechanical Systems)等。
10、马里兰大学帕克分校 University of Maryland at College Park 马里兰大学帕克分校航空航天工程系规模不大,目前在任的全职教授不到30人,但一直以其卓越的研究水平和高质量的毕业生口碑享誉美国乃至世界航空航天业。该系的研究方向主要包括空气动力学(Aerodynamics)、结构(Structures)、动力与控制(Dynamics and Controls)、推进力研究(Propulsion)、系统与设计(Systems and Design)五大领域。
四、美国航空航天专业的申请
从申请所需的成绩看:申请硕士的人专业GPA要在3.0以上,申请PhD要在3.5以上才更有竞争力,GRE大于1950,建议无论是申请硕士还是PhD,都要确保自己的背景与对方学校的专业方向有符合之处,这样才有机会录取。此外,推荐人如果是国内外知名的学者会有一定帮助。
五、美国航空航天工程专业就业领域
在航空航天工程领域中就业还是面临着激烈的竞争。制造公司和政府部门会寻找最优秀的学生来填补由于老员工退休或调动工作而引起的职位空缺。在此行业中的职位空缺多数由新的工作引起,然而工作的要求和对人员资历要求很高,通常调动是很少发生的。根据美国劳工署提供的信息,总的来说,航空航天行业的增长率会保持在平均值左右。
10月17日7时49分,执行与天宫二号交会对接任务的神舟十一号载人飞船,在酒泉卫星发射中心发射升空后准确进入预定轨道,顺利将2名航天员送上太空。按照计划,神舟十一号载人飞船在轨飞行期间将与天宫二号空间实验室交会对接。2名航天员将进驻天宫二号空间实验室,并开展科学实验和技术试验。目前,在轨运行30多天的天宫二号空间实验室已进入高度约393千米的近圆对接轨道,等待神舟十一号载人飞船对接。
摘要:<正>10月17日7时49分,执行与天宫二号交会对接任务的神舟十一号载人飞船,在酒泉卫星发射中心发射升空后准确进入预定轨道,顺利将2名航天员送上太空。按照计划,神舟十一号载人飞船在轨飞行期间将与天宫二号空间实验室交会对接。2名航天员将进驻天宫二号空间实验室,并开展科学
今天早上神舟十一号发射成功,并最终与天宫二号相会,筑梦天宫。
天还没亮我就打开电视收看现场直播,在发射前一直听节目嘉宾的讲解,了解中国的航天科技。终于等到了7点30分这一激动人心的时刻,随着工作人员一声口令,长征二号F遥火箭呼啸而起,搭载着神舟十一号,搭载着两名航天员,搭载着中国人的航天梦一起奔向太空。太阳能帆板打开正常,航天工程主持人宣布发射成功,并宣读了习主席发来的贺电。
这次成功的发射,是由好多人一起努力工作的结晶。航天员景海鹏和陈冬只是代表了全国人民执行航天梦,他们在飞船里的一切科学实验都带着祖国人民的牵挂。为了神舟十一号飞船发射,无数科研人员默默奋斗在自己的战斗岗位上,特别是全国精选出来的宇航员, 冬练三九,夏练三伏,为的.是一刻飞天,还有很多备选航天员苦练几年可能都没有亲自实现他的航天梦,但他们默默等待,等待祖国的召唤。
神舟赴约,天链搭桥。在执行天宫二号与神舟十一号载人飞行任务中,有一种全天24小时都能与两者随时建立联系的卫星“悉心牵线”,它就是天链卫星。
天链卫星的“十八般武艺”
天链卫星学名又称跟踪与数据中继卫星,和地面应用系统、中继终端等组成跟踪与数据中继卫星系统。
中继卫星有“卫星的卫星”之称,可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控服务,以较低的成本和较少的地面站解决原来全球布站的地面测控网也无法提供的高用户覆盖率,极大提高各类卫星使用效益和应急能力,能使资源卫星、环境卫星等数据实时下传,为应对重大自然灾害赢得更多预警时间。
此次执行任务的天链卫星,能够有力支持天宫二号入轨变轨、在轨测试、运行管理,以及天宫神舟对接、撤离和组合体飞行、航天员中期驻留、天地双向视频通话等各时期任务。
“现在中国的中继卫星系统已实现三星组网运行,对低轨道航天器测控覆盖率达到近100%。”北京空间信息中继传输技术研究中心调度指挥员高飞说。
7月和207月,中国先后成功发射“天链一号02星、03星”并与4月成功发射的“天链一号01星”组网运行,中国也就此成为继美国之后实现中继卫星系统三星组网、全球覆盖的国家。
高飞表示,此次任务中,中继卫星系统将承担运行段大部分的数据传输和测量控制任务。
中继卫星系统的.新与变
17日7时30分,神舟十一号载人飞船发射圆满成功。为了这次任务顺利完成,北京空间信息中继传输技术研究中心在新资源分配与计划管理软件、中继终端等方面求新求变,
“新版软件的处理时间与旧版相比缩短了95%以上,极大提高了对用户的响应速度,能够更好面对各种任务需求。”该软件研发的牵头负责人张若洋高工告诉记者。
据了解,新软件在保留了人工处理的能力之外,实现了资源分配过程中全流程无人干预的自动化处理,极大提高了系统运行效率,并对双目标申请的处理流程、数据传输窗口流程、应急申请处理方法等进行了优化。
“我们通过对故障报警软件和遥控软件的优化改造,实现了两个软件的联动,一旦出现急停之类的故障报警,遥控软件就能自动发令运行应急处置脚本,不会耽误正在执行的其他任务。”卫星应用室平台软件组组长何耀强说。
另外,此次神舟十一号载人飞船增加了宽波束中继终端。“这样能更好地应对飞船入轨、对接、返回等时段可能出现的姿态变化较大的情况,同时这也是宽波速中继终端在载人航天领域的首次应用。”任务总体岗位工程师张丽娜介绍,宽波速中继终端适应角更广,能更好地应对飞船运行中的快速姿态变化,提升了中继链路的稳定性。
针对这一状态变化,该中心对现有的数据传输和处理软件进行了升级,专门设计了宽波束与窄波束同时使用、单独使用及切换使用等多种自动化处置过程,适应多种飞行试验场景,确保宽波束中继终端使用顺畅。
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神舟十一号飞船计划10月17日7时30分发射,升空后将在两三天内与中秋之夜成功发射的天宫二号空间实验室在393公里高的近圆轨道交会对接。随后,两名属马的`航天员景海鹏和陈冬将进入天宫二号,开启中国航天员迄今最长的太空驻留。
航天员是怎么选拔出来的?上天干什么?穿什么?吃什么?……近日,记者走进航天员“娘家”——中国航天员科研训练中心,一探究竟。
“老手”与“新手”的无缝衔接
不少小伙伴一定好奇,航天员乘组是怎么选拔出来的?
中国航天员科研训练中心航天员系统副总设计师黄伟芬说,乘组的选拔需要从思想、身体、心理、知识和技能四个方面进行考评和综合评价。
针对这次任务以及未来空间站任务,乘组分别从第一批和第二批航天员中各选出1名。“首批航天员经验丰富,第二批航天员年富力强。新老搭配,干活不累。”黄伟芬说。
于是,景海鹏和陈冬就从重重考评中脱颖而出了。
接下来,两名航天员需要重点训练了。
“经过训练和磨合,我们两个人已非常默契,一个眼神、一个表情、一个动作,彼此间都能心领神会。”景海鹏说。
那么,景海鹏和陈冬是一个什么样的分工?
任务中,50岁的老大哥景海鹏担任指令长,负责载人飞船驾驶、交会对接、飞行计划管理、飞行安全保障、科学试验……这么高难度的任务?!别忘了,景海鹏这次可是三度飞天,可谓是经验丰富的“老手”了。
“新手”陈冬呢?听听他的自我介绍吧:“我首先是工程师,得做各种试验,还得是修理工,设备坏了要去修,也得是保洁员,要保持舱内的清洁环境,同时也是农民,要种蔬菜。”
不要小看这些角色,背后可是各项技能的掌握,看来成为一名航天员真是不容易啊。
航天员上天干大事了
都飞到太空去了,两名航天员可不仅仅是到此一游的!
他们身上肩负着最重要的任务可是做试验!做试验!做试验!重要的事说三遍。
据黄伟芬介绍,航天员系统策划了四大类十六项在轨试(实)验,包括脑机交互技术在轨适用性研究、植物栽培关键技术验证、在轨味嗅觉变化规律研究、失重心血管功能研究、在轨飞行对航天员视功能影响研究等。
这些高大上的研究有啥用,我们找几个专家来详细解释。
比如,脑机交互技术。黄伟芬介绍,在未来航天发展中,人和机器人要协同工作,一起去外太空探索。人不需要再操作键盘、鼠标甚至控制手柄,而是采用脑控技术、眼控技术等去操作。在太空,航天员处于失重、密闭环境,会对人的情绪、生理都造成影响。因此这样的技术能不能在太空使用,需要深入探索。
比如,在轨味嗅觉研究。黄伟芬说,采用味觉试纸进行酸甜苦辣四种基本味觉测试,玫瑰味嗅棒进行嗅觉敏感度测试,获取航天员在轨味嗅觉敏感度数据,观察在轨飞行条件下人体味嗅觉变化特点,为后续飞行任务飞行食谱设计提供参考。这意味着,航天员在太空就能吃到更美味的食物啦。
比如,植物栽培关键技术验证实验。黄伟芬说,通过开展微重力环境下植物栽培基质水分和养分供应等研究,可为下一步空间站种植可口、营养和安全的新鲜蔬菜奠定技术基础。当然,在天宫二号长期驻留期间有绿植陪伴,也会对航天员的心理起到调节作用。
再比如……
其实这么多的试验,都是为了后续空间站长期驻留提供技术保障,当然,终极目标是为了在太空建设更美好的人类家园。
航天员服装的时装秀
作为万众瞩目的航天员,大家一定关心他们穿什么吧!
航天员中心航天服工程研究室副研究员杨立众表示,这次为航天员配备的服装不仅体现了航天员职业特点和中国特色,还综合考虑了服装的使用场合、功能、美观、舒适和工效性。
航天员服装系列化的设计分为在轨系列,地面系列和服装配饰,共有10套之多,可谓是一场“时装秀”。小伙伴一定迫不及待地想看看这场时装秀了吧。
首先出场的是在轨系列设计,分为舱内工作服、舱内鞋、运动服、休闲服、企鹅服、内衣、睡袋。
舱内工作服与舱内用鞋的搭配,主要是为航天员在舱内正常温度时进行空间科学实验和操作生活所设计的。
休闲服的设计是为了航天员在轨驻留期间日常穿着。
重点登场了!企鹅服的设计充满了科技感,里面有很多弹性带,穿上后可通过弹性的作用,使肌肉得到紧张,避免失重引起的肌肉松弛骨质丢失。
接下来出场的是地面系列设计,分为常服、地面训练服、作训大衣和常服大衣。
常服是为航天员参加正式场合所设计的,地面训练服用于地面训练操作。
冬季外出时,航天员可在地面训练服外搭配作训大衣,用于御寒保暖。服装保暖、轻质、美观、便于护理清洗。
此外,设计师还为航天员设计了一些具有太空特色的服装配饰,包括太空旋律系列、圆梦太空系列领带丝巾、蓝色系围巾、眼罩、耳罩等。
值得一提的是,航天员服装上还有各种标志,比如:国旗、载人航天工程标、飞行荣誉标、任务标、姓名牌等。
告诉大家一个小秘密,在飞行荣誉标上,有几颗星就表示这个航天员上过几次太空。如果没有参加过飞行任务的航天员,那就是空的。
为航天员提供100多种美味佳肴
说了那么多时尚的服装,是不是忘了介绍大家最关心的美食系列了。
航天员中心航天营养与食品研究室副主任曹平说,这次33天的飞行任务中,航天员的食品在种类上比之前的神舟九号、神舟十号更加丰富,有100多种。
在神舟十一号自主飞行段,航天员可能食欲不佳,所以会配备粥等清淡的食物。
等正式入驻天宫二号后,航天员就可以享受到如同在家里生活一样的一日三餐的待遇了。他们的吃饭时间与地面同步,包括主食、副食、即食、饮品、调味品和功能食品等六大类产品,酱牛肉、鱼香肉丝等传统菜肴都有,五天之内菜谱不会重样。
不仅有美味的菜肴,航天员还可以享用甜点。
此外,考虑到中期飞行航天员的身体状态变化,结合中国医学食疗食养的理念也配置了相应的食品,使航天员有更好的体魄完成工作。
曹平说,航天食品的保存期限一般在一年以上,但不含防腐剂,是安全可靠的,可以在美味可口的同时为航天员提供充足的能量和营养。
为了让航天员吃到热腾腾的饭菜,天宫二号里面还配备了专用的食品加热器。航天员的饮用水也是经过特殊方式消毒,能够长期保质。“在未来空间站,将实现尿液净化的饮用水。”曹平说。
除了工作、吃、穿之外,别忘了航天员还有个人休闲时间。
黄伟芬说,这次任务,航天员作息制度逐步向空间站设计过渡,采取6+1周工作制。每周工作6天休息1天,给航天员更大的自主安排和调整权。
“神舟”载人飞船是我国自行研制的,用于天地往返运输人员和物资的载人航天器,利用了国际第三代载人飞船技术,具有完全自主知识产权及鲜明的中国特色。“神舟”载人飞船可一船多用,既可留轨观测又可作为交会对接飞行器,满足天地往返的需求。
“神舟”号飞船采用“三舱一段”,即由返回舱、轨道舱、推进舱和附加段构成,包括13个分系统,与国外第三代飞船相比,具有起点高、具备留轨利用能力等特点。神舟系列载人飞船由专门为其研制的“长征二号”火箭发射升空,发射基地都在酒泉卫星发射中心。
“神舟一号”和“神舟二号”飞船都是无人飞船,“神舟一号”是中国实施载人航天工程的第一次飞行试验,具有里程碑式的意义,而“神舟二号”在“神舟一号”的基础上,首次在飞船上进行了微重力环境下的空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验。“神舟三号”和“神舟四号”均属于正样无人飞船,即飞船技术状态与载人状态完全一致,为以后载人飞船发射做准备。
“神舟五号”是我国第一艘载人航天飞船,主要是考察航天员在太空环境中的适应性。年10月15日,杨利伟随“神舟五号”飞船首次进入太空,也成为中国人心目中的航天英雄。
航天员撤离天宫
昨天,组合体分离前,航天员在地面科技人员的配合下,撤收了天宫二号舱内的有关试验装置和重要物品,放置到神舟十一号返回舱中。离开天宫二号前,景海鹏、陈冬向地面科技人员和关心支持航天事业的人们表达了感谢和敬意。
随后,两名航天员身着舱内航天服,回到神舟十一号返回舱,关闭返回舱舱门,进行返回前各项准备工作。两个航天器分离后,神舟十一号首先撤离至120米停泊点保持位置,状态确认正常后,在地面指令控制下逐渐远离天宫二号。
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