“飛機適航工程基礎”課程教學研究

李龍彪

摘要：“飛機結構適航性設計”課程是針對“航空器適航技術”專業(yè)本科生開設的一門專業(yè)選修課，涉及飛機的演化歷史、適航要求的演化、飛機飛行的基本原理、飛機運行的環(huán)境參數(shù)、飛機主要結構分類等內容，重點是要學生掌握飛機運營環(huán)境、飛機結構與系統(tǒng)設計與適航要求之間的關系。本文對該課程教學開展研究，分析了課程的學科內涵，明確了課程的教學內容，提出了課程的教學方法，在“航空器適航技術”教學領域進行了有益的探索。

關鍵詞：教學研究；航空器；適航；工程基礎

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）08-0072-02

一、引言

隨著我國第一架具有自主知識產權的ARJ21飛機投入商業(yè)運營，C919飛機首飛成功，“適航”已經成為中國航空領域出現(xiàn)頻率非常高的詞匯。航空產品進入民航領域，必須通過民航航空器的適航審定。適航作為飛機從生產線走向實際運行的關鍵，是航空業(yè)發(fā)展的基礎。適航先行，是保證我國研制的大型飛機具有國際競爭力，達到國際普遍認可的適航標準的重要戰(zhàn)略。

我國對適航人才的培養(yǎng)剛剛起步，科研水平和人才儲備與需求極不相適應，以美國為例，其適航發(fā)展史超過60年，從事適航審定的專業(yè)人員有8000多名，據(jù)保守估計，到2020年前，我國相關專業(yè)人才的缺口在8000-10000人左右。中國民航局在《民航業(yè)人才隊伍建設中長期規(guī)劃（2010-2020）》中指出，要圍繞國產大飛機項目設計制造和使用需要，加強高層次適航審定人才培養(yǎng)，建立具有國際水平的適航審定專家隊伍。

南京航空航天大學自上世紀90年代就依托飛機設計優(yōu)勢學科開始培養(yǎng)航空器適航技術人才，2010年創(chuàng)辦航空器適航技術專業(yè)，2013年設立航空器適航技術與管理二級學科博士點。與其他高校適航專業(yè)相比，在民用飛機適航設計與驗證、持續(xù)適航與適航審定等領域形成了明顯的優(yōu)勢，在航空適航技術研究領域已經占據(jù)了國內領先地位。

“飛機適航工程基礎”課程是面向“航空器適航技術”專業(yè)本科生開設的一門專業(yè)選修課程，通過課程的學習，讓學生了解飛機的演化歷史、適航要求的演化、飛機飛行的基本原理、飛機運行的環(huán)境參數(shù)、飛機主要結構分類等，重點是要學生掌握飛機運營環(huán)境、飛機結構與系統(tǒng)設計與適航要求之間的關系。

二、教學內容安排

針對本課程所確立的教學目標，該課程的教學內容安排如下：（1）第一章主要介紹飛機演化的歷史、飛機適航演化簡介、民航發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢等；（2）第二章主要介紹飛機飛行原理、飛機分類（按照飛行原理與功能）、飛機運行性能、飛機設計適航性要求等；（3）第三章主要介紹飛機氣動概念，包括：飛機運行的環(huán)境及特點、飛機氣動基本理論、飛機升力、阻力與升阻比等，以及適航對飛機運行環(huán)境及氣動性能的要求；（4）第四章主要介紹飛機強度與剛度特征，包括：飛機強度基本理論、飛機結構受載及變形特征，以及適航針對飛機強度、剛度的安全性要求；（5）第五章主要介紹飛機制造基本概念，包括：飛機結構、部件、系統(tǒng)的制造方法與特點等，以及適航針對飛機制造的要求；（6）第六章飛機材料，包括現(xiàn)代飛機使用材料分類、航空材料使用要求等，以及適航針對飛機材料的要求；（7）第七章飛機結構，主要包括飛機主要結構功能、設計特點、適航要求等。

三、綜合應用多種教學方法

針對課程教學內容，設計了教學實踐環(huán)節(jié)，選擇波音、空客、龐巴迪等不同類型的民用飛機，給出典型民用飛機的設計參數(shù)（例如機長、翼展、飛機重量、引擎種類和推力、飛行速度、飛行高度等），讓學生計算飛機在不同飛行高度的升力等。通過該教學實踐的設計，讓學生掌握飛機升力的方法，了解不同民用飛機的設計特點。

四、未來教學改革的一些設想

根據(jù)近年來為我校“航空器適航技術”專業(yè)本科生開設的“飛機適航工程基礎”專業(yè)課的經驗和體會，我們認為基本達到了所確立的教學目標。通過本課程的學習，學生們對飛機適航工程有了更多的認識和了解，對他們走上與適航相關的工作崗位或者繼續(xù)從事與適航相關的科研工作提供了堅實的基礎。然而在教學中我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題，希望在下一步的教學改革中進一步完善。主要問題和改革設想如下：

1.教材問題。目前國內還沒有一本面向本科生的飛機適航工程基礎教材，我們已經完成了該課程的英文講義編寫工作，然后通過進一步的教學實踐進行不斷的完善，形成合適的教材出版。

2.教學方法的問題。在教學活動中，學生只是被動的接受老師講解的內容，很少主動去思考，在今后的教學活動中，將設計更多的飛機適航基礎案例，更多的讓學生主動思考飛機適航設計、驗證與審定的要點與難點，給出適航符合性的驗證思路、流程與方法。

3.針對目前波音、空客、商飛、龐巴迪等國內外民機飛機制造商的飛機系列，將建設一個民機飛機模型實驗室，讓學生能夠對波音系列、空客系列、商飛系列等單通道、雙通道客機的構型及設計特點有更深刻的認識和了解，并在該實驗室開展教學實踐，讓學生針對波音、空客和商飛的典型機型進行分析與計算，提出適航驗證與審定的要點。

結束語

本文對“航空器適航技術”專業(yè)開設的“飛機適航工程基礎”專業(yè)選修課程的一些做法、體會和教學改革建議進行了介紹，希望能夠與同行獲得廣泛深入的交流，以促進該課程的改革和完善。