哈爾濱工業大學飛行器設計與工程專業解讀
1.專業簡介
飛行器設計與工程專業包含三個專業方向:飛行器設計與工程(咨詢電話:86412766)飛行器環境與結構(咨詢電話:86417756)空間科學與技術(咨詢電話:86413452-802)
專業前兩年執行統一的教學培養方案,從第三學年開始由學生根據學習興趣自主選擇專業方向,每個專業方向根據知識結構需求設置了具有專業方向特色的模塊化專業課程、創新訓練課程及實踐環節,使學生掌握本專業所需的扎實的基礎理論和系統深入的專業知識,具備較強的創新意識和實踐能力。
同時,本專業還與外語學院共建“飛行器設計與工程-俄語”專業,學制五年,實行“飛行器設計與工程-俄語”雙學位培養方案,培養精通俄語的航天航空飛行器設計專門人才或具有航天航空知識背景的緊缺型科技俄語專門人才。優秀學生可獲國家資助赴俄羅斯航空航天著名高校學習2-3年,學成后可同時獲得俄羅斯高校的工學學士學位和哈工大工學及文學學士學位。
2.專業歷史沿革
飛行器設計與工程專業的前身是1959年成立的戰略導彈總體設計專業,文革期間停辦。1990年恢復專業招生,1991年根據國家教育局專業設置原則,更名為飛行器設計與工程專業。現已成為國防重點專業,入選卓越工程師計劃和領軍人物培養計劃。
飛行器環境與結構專業方向的前身是空間環境專業,是結合航天技術特別是載人航天對專業人才的需求于1989年成立的,后根據教育部專業設置原則更名為飛行器環境與生命保障工程專業,是國防重點專業。
空間科學與技術專業方向的前身是2008年建立的航天新專業,該專業理工結合,學科交叉,注重基礎,強調應用,展示出強勁的發展活力。
3.專業所依托的學科
專業所依托的學科是我校航空宇航科學與技術一級學科,在國家最新一輪一級學科評估中位居全國第四名。一級學科建有航空宇航科學與技術博士后流動站,下設飛行器設計、人機與環境工程兩個二級學科,均具有碩士和博士學位授予權,其中飛行器設計學科是國家二級重點學科。
4.專業的發展規劃
以航天專業人才培養為核心工作,加強學科和專業建設,使師資隊伍建設、教材建設、課程建設及實驗室建設再上新臺階,為高素質航天專業人才培養創造優越的教學保障條件。突出航天及國防特色,拓寬科研領域,跟蹤學科前沿,出高水平、標志性科研成果。通過科研進一步促進專業教學水平的提高,使學科專業整體實力達到國內一流、國際先進水平。
5.專業培養目標
飛行器設計與工程專業方向的培養目標是:培養適應21世紀社會主義現代化建設需要的德、智、體、美等方面全面發展的,具有寬廣的自然和人文社會科學基礎,具有創新和實踐能力的高素質航天專業技術研究、設計型專門人才。學生畢業后可在航空航天及兵器等領域從事飛行器總體設計、結構設計、飛行力學與控制等研究設計工作;也可在其他領域從事產品機電一體化設計和控制等方面應用研究、技術開發工作。
飛行器環境與結構專業方向的培養目標是:培養適應21世紀社會主義現代化建設需要的德、智、體、美等方面全面發展的,具有寬廣的自然和人文社會科學基礎,具有創新和實踐能力的高素質航天專業技術專門人才。學生畢業后可在航空航天等領域從事航天環境模擬及控制、飛行器動力學設計與仿真研究,在民用領域從事熱能利用、振動實驗分析等方面的研究設計工作。
空間科學與技術專業方向的培養目標是:培養適應21世紀社會主義現代化建設需要的德、智、體、美等方面全面發展的,具有寬廣的自然和人文社會科學基礎,具有創新和實踐能力的高素質空間科學與應用領域的研究、設計型人才。學生畢業后可在航天、空間科學和應用領域從事有關天文學與天體力學、深空探測、宇宙和空間環境、空間遙感、衛星及天文導航等方面的研究、設計及技術開發工作。
6.專業主干課程
飛行器設計與工程專業方向的主干課程主要包括工程圖學(CAD)、理論力學、材料力學、電工技術、電子技術、機械設計基礎、結構力學與有限元、自動控制原理、自動控制元件及線路、結構動力學、計算機輔助設計、空氣動力學、導彈飛行力學、航天器軌道動力學、航天器姿態動力學與控制、遠程火箭彈道學、飛行器結構設計、導彈及運載火箭總體設計、航天器總體設計等。
飛行器環境與結構專業方向主干課程主要包括工程圖學(CAD)、理論力學、材料力學、電子技術、自動控制原理、彈性力學基礎、結構動力學、航天器多體系統動力學、機械設計基礎、飛行器結構環境效應分析、空間環境、航天器熱控制技術、飛行器結構強度分析等。
空間科學與技術專業方向主干課程主要包括理論力學、電動力學、物理及應用光學、微波技術、計算機輔助技術、光電信號檢測技術、光信息處理、光學圖像處理、光學遙感技術、基礎天文學、實測天文學、天體力學、空間環境、航天器總體設計、飛行器結構設計、衛星導航及天文導航、飛行器組合導航技術等。
7.創新及實踐能力培養
專業從大一到大四設置了20余門創新訓練課,學生可根據興趣進行選擇。專業主干課一般都設有實驗、課程設計等實踐環節。專業設有省級航天專業教學實驗中心,有一批高水平的實驗教學設備和專業軟件供學生使用。專業鼓勵學生參與教師的科研項目,參加科研項目期間能接觸到前沿的科學問題及工程背景。專業還建有小衛星和無人機兩個科技創新實驗平臺,學生可在老師的指導下開展自主創新設計與研發。專業還積極組織學生參加國家及國際級飛行器創新設計大賽,已有多名學生獲獎。
8.師資力量
專業擁有一支以“長江學者”特聘教授為領軍人物,以國內航空航天領域著名學者為學術帶頭人,知識和年齡結構較為合理,能夠滿足本科專業教學需求的師資隊伍專業。現有專任教師60余人,其中教授23人,博士生導師21人,具有博士學位的教師占教師總數90%以上。本專業還聘任多名境外及校外兼職博導,他們均是海外和國內的著名專家,特別是我國著名火箭設計專家、中國科學院院士余夢倫研究員被聘為本專業雙跨院士,大大提升了本專業影響力和師資隊伍水平。
作為學科學術帶頭人,本專業的博士生導師均投身教學第一線,承擔著課程教學、實驗項目開發、教材編寫、畢業論文指導、為學生開設專題講座等教學任務,在教學中發揮了重要和積極作用。
本學科制定了后續五年的師資隊伍發展規劃,確定了師資隊伍建設的總方針,即穩定現有師資隊伍,不斷補充高素質人才,加強中青年教師的培養,不斷提高教師業務素質。通過幾年的建設,已形成與上述三個專業方向緊密結合的穩定的高水平教學團隊。
9.知名學者、教學帶頭人
曹喜濱教授,長江學者特聘教授,哈工大校長助理兼航天學院院長。2001年被國家科技部和總裝備部授予863計劃十五周年做出突出貢獻先進個人稱號;2004年被國家人事部和教育部授予“全國模范教師”稱號;現擔任國家863領域專家組成員,總裝備部衛星專業技術組成員;多顆衛星型號總師,獲國家級科技成果獎2項。以曹喜濱教授為帶頭人的微小型航天器系統技術研究團隊2005年被批準為教育部“長江學者和創新團隊發展計劃”創新團隊。
崔乃剛教授,擔任教育部國防專業教學指導委員會委員,《航空學報》、《宇航學報》、《彈道學報》等期刊編委,省航空學會副理事長,國家某重點武器型號副總師,國防基礎科研先進設計技術領域專家組成員,還被聘為哈爾濱工業大學教學帶頭人和教學名師。他本人承擔了大量的本科教學工作,為本專業的發展做出了重要貢獻,以崔乃剛教授為帶頭人的航天主干課程教學團隊2010年被批準為哈工大優秀教學團隊。曾獲國家級科技成果獎和教學成果獎各一項。
龐寶君教授,現擔任國家國防科工局空間碎片專家組防護工作組副組長、國際機構間空間碎片協調委員會(IADC)防護組成員和中國宇航學會結構強度與環境工程專業委員會委員,《強度與環境》、《航天器環境工程》等期刊編委。長期從事固體力學和空間環境方面的教學和科研工作,作為項目負責人或主要參加者承擔并完成國防基礎科研等國家或省部級科研項目多項,組建了由原科工委投資建設的設施先進的哈工大空間碎片超高速撞擊實驗室。
10.教學、科研成就簡介
本專業科研實力雄厚,專業教師重視基礎及應用基礎研究,理論與工程應用緊密結合,研究方向與國家導彈及航天領域發展規劃密切吻合,承擔了一大批與國家航空航天及兵器工業發展密切相關的科研項目,近五年年均科研經費達到億元。這些項目包括國家973項目、國家863項目、國家自然科學基金項目、總裝備部裝備預先研究計劃、國防預研項目、民用航天項目、各軍兵種預研項目,參與了載人航天等多項重大工程項目,與航天航空及兵器等科研生產單位建立了緊密的科研協作關系,承擔了大量的橫向科研課題,涵蓋了航天領域從基礎研究、預先研究到型號研制不同層面的前沿問題,全面提升了本學科的科研水平和創新能力,為我國航天技術的創新發展和人才培養做出了突出貢獻。
由本學科負責研制的“試驗衛星一號”是我國第一顆由高等學校自主研制并承擔國家任務的的小衛星,也是我國第一顆航天新技術演示驗證衛星、國際上第一顆實現在軌飛行的三線陣立體測繪衛星,于2004年發射成功。該項目入選2004年度全國高校十大科技進展,2006年獲國家科技進步二等獎。由本學科研制的第二顆新技術試驗衛星也于2009年發射,2012年圓滿完成在軌任務,目前仍超期在軌執行任務。該項成果入選了2012年度全國高校十大科技進展,并獲國家技術發明二等獎。由本學科研制的“XX一號”、“XX二號”飛行器分別于2013年和2014年發射,圓滿完成在軌任務。該飛行器為新概念飛行器,引起了國內外航天界的廣泛關注。完全由本專業學生自主設計和研發的“紫丁香二號”小衛星于2015年發射成功,大大提升了學生的創新和實踐能力。由本專業教師任總師的“吉林1號”衛星也于2015年成功發射,具備了商用衛星的研發能力。近五年來,本學科教師共獲得國家科技成果二等獎3項、國防科技進步一等獎1項;獲得國家發明專利30余項;編寫專著和教材10部。在國內外重要學術期刊和會議上發表學術論文600余篇,其中被SCI檢索84篇、被EI檢索325篇。
本專業具有良好的教學科研實驗條件,擁有“微小型航天器系統技術”和“深空探測著陸與返回控制”兩個國防重點學科實驗室,“應急空間飛行器技術”工信部重點實驗室,還與加拿大約克大學成立了航天技術聯合研究中心,聘請美國國家航空航天局深空探測領域首席科學家法庫教授擔任本專業首席國際學術帶頭人,聘請加拿大約克大學陜晉軍教授為合約教授。
建有設施一流、展品豐富、國內高校展品中規模最大的航天館。專業教師注重課程體系建設、教學實驗條件建設和教學改革,培養學生動手能力和創新意識,取得了豐碩的教學成果,共獲國家級優秀教學成果二等獎一項,省級優秀教學成果一、二等獎三項。
11.國際交流
本專業與俄羅斯著名航空航天高校聯系緊密,每年招收部分5年制中俄聯合培養本科生,可獲俄羅斯高校工學學位及哈工大工學和文學學士學位。
本專業還與美國、英國、法國、德國、意大利、加拿大、瑞士、以色列等國的著名高校和研究機構有著穩定的科研、學術交流和人才培養合作關系,學生可在本、碩、博期間赴國外、參加國際會議、進行短期項目交流和課程學習及一年以上聯合培養等,優秀學生可獲學校及國家經費資助。
12.畢業去向
本專業有60%以上的學生能保送和考取碩士研究生,部分學生可獲得出國繼續深造的機會。畢業生就業去向多為國內著名的航天、航空及兵器等科研生產單位,這些單位主要集中在北京、上海、天津、武漢、西安、成都、沈陽等大城市。
13.專業知名校友
60年代畢業生中培養出了一批以李濟耐上將、載人運載火箭總師劉竹生院士為代表的知名校友,十多人擔任國家重點型號總師和總指揮,多人擔任航天科研單位重要領導職務。
90年代后培養的畢業生中大部分已經成為航天航空科研生產單位的業務骨干,在國防及航天領域發揮著重要作用,已有十多人擔任重要領導職務或任型號總師、副總師等。
14.學生培養特色
依托科研優勢,培養工程實踐能力強的高素質人才
本專業注重學生創新能力訓練,從第一學期至第七學期均開設創新訓練課程,有20余門創新訓練課供學生選擇。從大三開始實行導師制,學生參與導師的科研工作,提高團隊意識和科研素質。本學科95%以上的畢業設計課題都來自于指導教師的科研實際課題,使學生能緊密結合科研工作,長見識、練才能,對實際工作有所認識、有所思索,造就了哈工大學生工程實踐能力強的特點。
立足航天與國防,形成鮮明的航天、國防特色
本專業從創辦之始,就立足航天與國防,形成鮮明的航天國防特色,學生培養一直定位于為國防及航空航天等科研生產單位輸送專業人才。
本專業將導彈、運載火箭、衛星等空間飛行器作為重點對象,將飛行動力學與控制作為重點方向,具有突出的專業特色。