航空宇航科学与技术专业介绍

(一)学科概况

航空宇航科学与技术20世纪初期和中期先后创新并迅速发展的科学及技术领域。自从20世纪初第一架带动力的飞机完成了短暂的飞行之后，经过几代人艰苦努力，航空科学技术得到迅速发展。到了20世纪50年代，在现代科学技术有了显著进展的基础上，第一颗人造地球卫星发射成功，开创了人类航天新纪元。航空宇航科学与技术自其形成以来，一直汲取着基础科学和其他应用科学领域的最新成就，高度综合了现代科学与工程技术的最新成果，并引领许多学科专业的发展，对全球政治、经济、军事、科技和社会都产生了广泛而深远的影响。航空宇航科学与技术具有前瞻性、战略性和引领性，代表着一个国家的综合国力和科技水平。航空宇航科学与技术学科的发展不但显著拓展了人类生存和活动空间，而且为人类认识世界、改造世界提供了更广阔的视野和独特的试验环境，极大丰富了人类探索未知领域的途径和手段，已成为人类生活不可缺少、现代文明持续进步的重要科学与技术领域之一。

进入21世纪，随着世界新技术革命的迅猛发展，高超声速飞行器、临近空间飞行器、深空探测器、微小型飞行器、变体飞行器、智能飞行器、飞行器集群等新概念研究相继提出并快速发展，航空航天技术正朝着超高速度和定点驻留、无人驾驶、卫星编队、超高空、长航时、高隐身、超轻质等方向不断拓展。随着近年来信息化、大数据、人工智能等技术领域的发展，各类新技术在航空宇航科学与技术领域催生了大量新的研究和应用，随之产生了诸如数字孪生、智能化集群等新兴的研究方向，并与传统航空宇航技术呈现出相互渗透、不断融合的发展趋势。航空宇航科学与技术结合其他科学技术的发展，继续保持在高新科技领域的重要地位，在推动原始创新、促进学科交叉与融合方面发挥着引领作用。目前，航空宇航科学技术已经发展成为一个涉及到工学、理学等众多学科技术领域，具有高度技术创新性、高度集成性的重要学科。可以预见，航空宇航科学与技术未来必将取得更大的进步，飞行器将飞得更快、更远、更久，飞行也将更安全、更经济、更舒适、更智能、更环保从而为人类拓展活动空间、开发空间资源提供更强大的手段与条件，并对整个科学技术和经济发展做出更大的贡献。

(二)学科内涵

1.研究对象

航空宇航科学与技术是指航空航天领域的基础科学与工程技术。航空一般指飞行器在地球大气层内的航行活动，航天一般指飞行器进入及运行于地球大气层外的宇宙空间的航行活动。航空宇航科学与技术学科的研究对象包括：飞机（一般指固定翼飞机）、旋翼机（含直升机）、飞艇与浮空器、地效飞行器、导弹、运载火箭、卫星、宇宙飞船、空间站、深空探测器、航天飞机、临近空间飞行器、可重复使用运载器等，主要研究与飞行器相关的基础理论、设计、制造、以及飞行器的运行与维护等问题。

2.理论体系

航空宇航科学与技术具有高度的集成性，是以数学、力学、物理学，以及现代科学技术为基础，以飞行器设计、航空宇航推进理论与工程、航空宇航制造工程、人机与环境工程、航空宇航系统工程等为主干的高度综合、系统完整的理论和学科体系。航空宇航科学与技术综合应用了许多其他学科和工程技术的最新成果。数学、物理学、化学、系统科学、力学、机械工程、仪器科学与技术、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、大数据、人工智能技术、基础医学、管理科学与工程等，都对航空宇航科学与技术的发展起到重要作用，并在航空航天应用中交叉渗透产生出新的学科领域，使航空宇航科学与技术作为一个相对完整的现代学科体系存在。而航空航天技术发展所不断提出的新问题和新要求，又促进了相关科学和技术的进步和发展。

3.知识基础

航空宇航科学与技术学科的博士生应掌握数学、物理学、系统科学、力学等紧密相关学科的基本知识，具有本学科坚实宽广的基础理论与本学科系统深入的专门知识。具体包括：高等数学、物理、计算机基础等基础知识；流体力学（空气动力学）、材料力学、理论力学、航空航天概论、自动控制原理等专业基础知识。

4.研究方法

航空宇航科学与技术的研究方法主要包括航空宇航相关的理论方法、数值方法和试验方法。理论方法主要是运用数学、力学、物理学等理论体系解决理论问题，数值方法主要运用数值计算及仿真解决实际应用问题，试验方法则是主要运用各种地面试验、飞行试验对理论及数值分析结果进行验证并发现新问题。对于航空航天这种高风险、高度综合的科学与技术来说，需要特别强调实践，即在实际的飞行或航行活动中不断总结经验和教训，以提高设计、制造、运行和维护水平。

(三)学科范围

航空宇航科学与技术学科包含以下5个二级学科。

1.飞行器设计

飞行器设计是以各类航空飞行器（主要包括各类飞机、直升机、地效飞行器、浮空器以及飞航导弹等）、航天飞行器（主要包括各类人造卫星、宇宙飞船、空间站、深空探测器、航天飞机、空天飞机、运载火箭以及弹道导弹等）以及临近空间飞行器（主要包括平流层飞艇、太阳能飞行器、高超声速飞行器、亚轨道飞行器以及应急轨道飞行器等）的设计为主形成的一门综合性学科，主要包括飞行器总体设计、飞行器结构等分系统设计、飞行力学与控制等。飞行器设计学科的发展对航空宇航科学与技术的进步具有引领作用。

2.航空宇航推进理论与工程

航空宇航推进理论与工程分为航空推进技术、航天推进技术和临近空间推进技术等研究方向，主要研究推进系统总体设计、推进系统气动热力理论与方法、推进系统结构强度与可靠性、推进系统控制、推进系统测试与故障诊断等。航空宇航推进理论与工程的发展对航空宇航科学与技术的进步具有支撑作用。

3.航空宇航制造工程

航空宇航制造工程是以飞行器制造为主形成的一门交叉性学科，主要包括飞行器结构制造与连接装配技术、数字化制造及其智能化技术、飞行器制造过程质量控制技术、先进材料／结构／工艺一体化制造等。航空宇航制造工程融合了机械工程、仪器科学与技术、材料科学与工程、控制科学与工程、计算机科学与技术等学科的技术，是航空宇航科学与技术的重要技术基础，代表着先进制造技术发展方向

4.人机与环境工程

人机与环境工程是主要研究人、机、环境3大要素关系，以实现人机环境系统最优组合的交叉学科。它以保障飞行器中人身安全、舒适与高效工作及设备正常，满足人的生理和心理需求为主要目标，主要包括飞行器的环境控制、人机工效工程、人体特征与生命保障、环境模拟与试验技术等内容。人机与环境工程是人—机—环境系统发展水平的综合体现，对航空宇航科学与技术发展具有重要作用。

5.航空宇航系统工程

航空宇航系统工程是按照系统科学的思想应用运筹学、信息论和控制论的理论，并以信息技术为工具对航空航天系统进行规划、研究、设计、制造、试验及应用的一门交叉学科，主要包括航空宇航系统分析与设计、航空宇航系统试验技术、航空宇航系统可靠性工程、飞行器适航与安全工程、飞行器运用工程等。航空宇航系统工程旨在实现航空宇航系统的最大效能，其发展水平显著影响航空宇航科学与技术的进步。

(四)培养目标

1.硕士人才培养目标和特征

掌握坚实的航空宇航科学与技术学科的基础理论和系统的专门知识，了解学科的发展现状、趋势及研究前沿，较为熟练地掌握一门外国语，具有严谨求实的科学态度和作风，具有从事本学科和相关学科领域的科学研究或独立担负专门技术工作的能力。

2.博士人才培养目标和特征

掌握坚实宽广的航空宇航科学与技术学科的基础理论和系统深入的专门知识，深入了解学科的发展现状、趋势及研究前沿，熟练掌握一门外国语，具有严谨求实的科学态度和作风，具有独立从事科学研究工作的能力。

(五)相关学科

数学、物理学、化学、系统科学、力学、机械工程、仪器科学与技术、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、基础医学、管理科学与工程。

硕士学位基本要求

(一)获本一级学科硕士学位应掌握的基本知识

航空宇航科学与技术是以数学、力学、物理学以及现代科学技术为基础，以飞行器设计、航空宇航推进理论与工程、航空宇航制造工程、人机与环境工程、航空宇航系统工程等为主干的高度综合、系统完整的理论和学科体系。航空宇航科学与技术学科硕士生应掌握数学、物理学、系统科学、力学等紧密相关学科的基本知识以及本学科相关发展前沿，具有本学科坚实的基础理论和本学科系统的专门知识。

(二)获本一级学科硕士学位应具备的基本素质

1.学术素养

具备科学的思维方式，掌握航空宇航科学与技术学科的科学思想和研究方法，具有从工程实践中提炼科学技术问题的能力，能够运用可持续发展的观点和综合分析的方法来处理和解决工程领域中的生产实践问题。具有科学严谨的学习态度和求真务实的工作作风，坚持实事求是、勤于学习、勇于创新，富有合作精神和团队意识。

具有良好的身心素质和环境适应能力，注重人文精神与科学精神的结合；具有积极乐观的生活态度和价值观，善于处理人与人、人与社会、人与自然的关系，能够正确对待成功与失败。

2.学术道德

热爱祖国，遵纪守法，拥护中国共产党的路线、方针和政策，具有社会责任感和历史使命感，维护国家和人民的根本利益。具有优秀的职业道德，诚实守信，严格遵守科学技术研究学术规范和国家的有关保密规定；具有基本的知识产权意识;事业心强，爱岗敬业，能够正确处理国家、集体、个人三者之间的关系。

(三)获本一级学科硕士学位应具备的基本学术能力

1.获取知识的能力

本学科硕士生应具有本学科坚实的基础理论和系统的专门知识，应基本熟悉所从事研究领域的科研文献，了解其前沿动态和主要进展，并有能力获得从事该领域研究所需要的背景知识。本学科硕士生应了解所从事的研究领域内国内外的相关研究成果，并基本了解取得该成果的科学理论和研究方法。有能力获取从事科学研究所需要的原始论文及综述性文章，能够通过互联网、电子文献数据库获取专业知识。

2.科学研究能力

本学科硕士生应能够在高等院校、科研院所和生产部门从事本专业或相邻专业的科研、教学、工程技术和管理工作。这要求硕士生在有效获取相关专业知识的基础上，能够对所获得的文献进行科学总结，从中提取出有价值和正确的信息，并能够利用获取的知识解决实际的工程问题。

3.实践能力

本学科有着鲜明的工程应用背景，硕士生应具备良好的动手能力和解决工程问题的能力，能熟练地掌握计算机和实验测试技术，初步具有独立从事相关科学研究或工程设计的能力，并具备良好的团队协作能力。

4.学术交流能力

硕士生应具有良好的写作能力和表达能力，能够以书面和口头方式清楚地表述自己的研究方法和研究结果；能够对自己的研究原理、方法和结果进行陈述和答辩，有能力参与对实验技术和科学问题的讨论，并能熟练地利招外语进行口头和书而交流。

5.其他能力

硕士生应能够操作专业研究所必要的工具软件和常用的办公软件；应具备一定的组织能力、协调能力、沟通能力以及信息获取能力。

(四)学位论文基本要求

1.选题与综述要求

本学科硕士生的科学研究和学位论文，可以是基础研究、应用基础研究，也可以是工程应用研究，鼓励硕士生对学科前沿和学科交叉渗透领域的研究。本学科硕士生的选题应尽可能以指导教师和所在单位的专业方向以及所承担的科研课题为背景，选题要具有学术性、可行性和工程应用价值。

本学科硕士生在学期间应广泛阅读本学科及相关学科的专业文献，其中应有一定的外文文献。文献综述应紧扣论文主题，综合阐述相关研究的原理、应用背景、意义、最新研究成果和发展动态。

2.规范性要求

硕士学位论文应是硕士生在某个具体研究领域进行系统研究工作的总结。学位论文是衡量硕士生培养质量和学术水平的重要标志。开展系统的研究工作并撰写合格的学位论文是对硕士生进行本学科科学研究或承担专门技术工作的全面训练，是培养硕士生科学素养和从事本学科及相关学科研究工作能力的主要环节。学位论文应反映作者在本学科上已具有坚实的基础理论并掌握系统的专门知识，体现作者初步掌握本研究方向的科学研究方法或实验技术，并具有独立从事科学研究工作的能力。

本学科的硕士学位论文应当严格遵守学术规范和学位授予单位规定的学位论文基本格式，一般应包括中英文摘要、引言（或绪论）、正文、结论、参考文献等内容。

3.质量要求

硕士学位论文应在下列四个方面达到质量要求：

（1）了解国内外研究动态，对文献资料的评述得当，研究成果应具有一定的理论意义或应用价值；

（2）学位论文具有新的见解，基本观点正确，论据充分，数据可靠；

（3）学位论文反映出作者已掌握本学科，特别是本方向基础理论和专门知识，初步掌握学科，特別是本方向上的科学研究方法和实验技能，具有独立进行科研或担负工程技术工作的能力；

（4）学位论文行文流畅，逻辑性强，表明作者已具备科学写作的能力。