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  • 2025-1-7 18:05
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    低空经济新动态|宜宾两会提案背后的机遇与挑战
    政协宜宾市第六届委员会第五次会议于宜宾市叙州区酒都剧场盛大开幕,低空经济成为此次会议的璀璨亮点。 在首次开启的“两会代表委员通道”上,宜宾市政协委员、四川翼空智控科技有限公司总经理王珂指出,低空经济已然成为本次会议瞩目的核心议题之一。民建宜宾市委会与致公党宜宾支部经过深入调研与精准剖析,联合提交了极具前瞻性的提案——《关于抢抓发展机遇,实现宜宾低空经济“腾飞”的建议》。 这份提案清晰地勾勒出宜宾在低空经济领域的既有成果与未来潜力。目前,宜宾市在航空基础设施建设方面成绩斐然,已建成并规划了3座机场,为低空经济的腾飞搭建了初步的跑道。同时,通过积极的产业布局,成功引进了众多涵盖设计研发、生产应用等全领域的重点企业,一个低空经济产业发展的雏形已然显现。 然而,发展之路并非一帆风顺。提案也直言不讳地指出,当前宜宾在低空经济前行的道路上,仍面临着空域限制这一天然瓶颈,以及基础设施相对薄弱等亟待解决的问题。为突破困境、实现跨越发展,提案精心谋划了实施低空经济“场景应用 + 生产制造”双向互促的产业发展路径,从宏观的构建低空经济发展新蓝图,到微观的打造经济增长新动能、全力推进招商完善产业链条,再到加快基础设施建设等具体举措,为宜宾低空经济的未来描绘了一幅清晰且可行的发展画卷。 图片来源:封面新闻记者 伍雪梅 随着宜宾两会对低空经济的高度聚焦,我们有理由相信,在政策的引领与各界的共同努力下,宜宾低空经济必将冲破阻碍,向着广阔蓝天展翅翱翔,书写属于自己的辉煌篇章,也为全国低空经济的发展贡献一份独特而有力的“宜宾样本”。让我们拭目以待,共同见证宜宾低空经济的腾飞时刻! 说明:来源于网络资料。文章仅供行业人士交流,发布仅为了传达一种不同观点,不代表对该观点赞同或支持。如果有任何问题,请联系我:Lucy (微信) 18158225562
  • 2025-1-7 17:43
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    教育部发布《低空经济相关本科专业申报材料》
    低空经济相关本科专业申报材料公示 添加图片注释,不超过 140 字(可选) 党的二十届三中全会明确提出发展通用航空和低空经济。为贯彻落实中央战略决策,加强低空经济领域人才培养,根据全国教育大会“建立科技发展、国家战略需求牵引的学科专业设置调整机制和人才培养模式,超常布局急需学科专业”的部署,北京航空航天大学等6所高校申请增设“低空技术与工程”新专业。 按照专业设置有关工作要求,现对申报材料予以公示,公示期为12月23日—12月27日。公示期内,任何单位或个人如有意见和建议,请以书面形式反馈至教育部高等教育司(邮箱:gjszhc@moe.edu.cn)。 添加图片注释,不超过 140 字(可选) 专业培养方案摘录: 北京航空航天大学低空技术与工程专业人才培养方案 培养目标 以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,坚持北京航空航天大学“厚植情怀、强化基础、突出实践、科教融通”的本科人才培养方针,结合“新工科”和高质量高等教育的人才培养内涵,低空技术与工程本科专业坚持“夯实基础学科,拓展产学研结合”的培养模式,以低空技术为研究方向,包含并融合飞行器设计、通信与智能网联、人机交互与高效决策、自主感知与智能控制、运行与安全管理等前沿技术领域,涉及航空、通信、电子、控制、机械、交通、人工智能、管理等领域的强交叉学科,为国家低空经济发展培养专门人才。 毕业要求 本专业学生经过大学四年的学习,在价值取向、知识运用、职业素养和学习理念等方面达到以下毕业要求: (1)工程知识 能够将航空、通信、电子、控制、机械、交通、人工智能、管理等多学科的专业知识用于解决低空经济活动所需的技术研发和系统设计的复杂工程问题。 (2)问题分析 问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的第一性原理,识别、表达并通过文献研究分析低空技术领域复杂工程问题,综合考虑可持续发展的要求,以获得有效结论。 (3)设计/开发解决方案 能够针对低空技术领域复杂工程问题开发和设计创新性解决方案,设计满足特定需求的系统、单元,并从公共健康与安全、全生命周期成本与净零碳要求、法律与伦理、社会与文化等角度考虑方案的可行性。 (4)研究 能够基于科学原理并用科学方法对低空技术领域复杂工程问题进行研究,包括设计研究方案、科学分析与解释数据、并通过综合科学和工程信息分析得到合理有效结论。 (5)使用现代工具 能够针对低空技术领域复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的科学工程技术、资源、现代工程工具和信息技术工具进行预测、模拟和实验观察,并能够理解其应用的局限性。 (6)工程与可持续发展 在解决低空技术领域复杂工程问题时,能够基于科学和工程的相关背景知识,分析和评价低空技术领域科学研究和工程实践对健康、安全、环境、法律以及经济和社会可持续发展的影响,并理解应承担的责任。 (7)伦理和职业规范 有空天报国的家国情怀,具有人文社会科学素养和社会责任感,能够理解和应用工程伦理,在低空技术领域的科学研究和工程实践中遵守学术和工程的职业道德、规范和相关法律,并履行相关责任。 (8)个人和团队 能够在多样化、多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色,能够组织、协调和领导团队开展低空技术领域工程实践。 (9)沟通 能够就低空技术领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达和回复问题;能够在跨学科和跨文化背景下进行良好的沟通和交流,理解、尊重语言和文化差异。 (10)项目管理 明晰低空技术领域的工程管理与经济决策问题,理解并掌握工程实践相关的管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。 (11)终身学习 具备自主学习和终身学习的意识和能力,坚持意识形态学习和自我能力提升,能够理解广泛的技术变革对工程和社会的影响,适应新技术变革,具有批判性思维能力。 北京理工大学 低空技术与工程专业人才培养方案 培养目标 以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,坚持立德树人根本任务,落实党中央“教育、科技、人才”三位一体战略和创新驱动发展战略,面向国家低空经济领域对拔尖创新领军领导人才的需求,致力于培养具备科学素养、工程素养和人文精神,适应低空技术领域新质生产力发展需要,系统地掌握通用低空飞行器、新能源飞行器以及新概念飞行器总体设计、控制、动力以及低空交通管理等专业基础理论、方法和工具,具有科学的思维方法及综合处理科学技术问题的能力,能够在低空经济相关领域从事飞行器系统的理论研究、设计与开发、实验研究以及技术管理等工作的理工结合、素质全面、工程实践能力和创造能力强的专门人才。本专业学生毕业后 5 年左右,预期达到以下目标: (1)具有高尚的道德和人文科学素养; (2)能够有效地运用工程技术规范设计低空飞行器系统的技术解决方案; (3)具有良好的团队组织协调、沟通表达及竞争与合作能力; (4)在低空技术与工程及其相关领域担任技术骨干或重要角色; (5)具有终身学习的意识及自主学习和适应发展的能力; (6)具有国际交流、合作能力和为国内外低空经济领域服务的能力。 毕业要求 1. 工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决低空飞行器装备研制与低空交通管控相关工程问题。 1.1 具有运用数学知识对低空技术与工程相关问题进行建模、表达、分析、计算、求解的能力 1.2 具有运用自然科学知识对低空技术与工程相关问题进行建模、表征、解释、分析的能力 1.3 具有运用工程基础知识对低空技术与工程相关问题进行建模、仿真、分析、设计的能力 1.4 具有运用专业知识对低空技术与工程相关问题提出有效解决方案的能力 2. 问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论。 2.1 具有运用机械制图基础知识开展针对低空飞行器的识图、绘图、表达的能力 2.2 具有运用力学基础知识对低空飞行器系统、过程进行建模、表达、分析、综合的能力 2.3 具有运用工程材料、机械原理、机械设计基础知识开展低空飞行器的机械零件、结构、装置设计和分析的能力 2.4 具有综合运用机械、力学、控制等专业知识对低空飞行器与低空交通管控进行系统分析的能力 3. 设计/开发解决方案:能够设计复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件),并能够在设计环节中体现创新意识,同时考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 3.1 具有运用电工电子、计算机和专业软件解决低空技术与工程相关问题的能力 3.2 具有运用通用低空飞行器控制、测试基础知识开展机电系统建模、控制、测试、分析的能力 3.3 了解低空技术与工程专业前沿和行业发展趋势,认识本专业对于社会发展的重要性 3.4 具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力,设计过程中能够综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素 4. 研究:能够基于科学原理并采用科学方法对相关复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 4.1 熟悉低空技术与工程领域各类物理现象、规律,具有应用力学、物理、电工电子等基础知识进行设计和实施实验的能力,并能够对实验结果进行正确分析 4.2 熟悉低空飞行器系统的零件、结构、装置、系统的工作原理,具备对零件、结构、装置、系统的特征参数和运行参数进行测量和测试的能力,并能够对实验结果进行正确分析 4.3 熟悉低空飞行器系统的设备、装置、测试仪器的工作原理、技术参数和适用范围,具备对飞行器系统制造过程的控制参数、状态参数进行测量和测试的能力,并能够对实验结果进行正确分析 4.4 熟悉低空飞行器系统运行、维护、管理等的工作原理、工作流程和工作规范,具备对系统工作过程的仿真和测试能力,并能够对实验结果进行正确分析 5. 使用现代工具:能够针对复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。 5.1 掌握与低空技术与工程领域相关的工程工具和信息技术工具的当前发展现状 5.2 能够综合运用现代信息工具进行文献检索、资料查询和获取专业资料 5.3 能够使用程序设计、电工电子、传感测试、专业软件等现代工具对低空技术与工程领域复杂工程问题进行建模、表达和分析 5.4 能够使用数字化装备和技术等现代工具对低空技术与工程领域相关复杂工程问题进行设计、制造、分析、测试、控制、管理 6. 工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析、评价本专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。 6.1 了解低空技术与工程领域相关的技术标准、知识产权、产业政策、法律法规 6.2 了解低空技术与工程领域技术发展历史中重大技术突破的背景与影响 7. 环境和可持续发展:能够理解和评价针对相关复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 7.1 能正确认识低空技术与工程领域新产品、新技术的开发和应用对于客观世界和社会的影响7.2 能正确认识低空飞行器系统制造过程、装备运行对于客观世界和社会的影响 8. 职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。 8.1 理解世界观、人生观的基本意义及其影响 8.2 具有健康的体质和良好的心理素质 8.3 遵守相关法律法规,具有人文社会科学素养和责任 8.4 理解低空技术与工程领域相关行业的职业性质、职业责任与职业道德 9. 个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 9.1 能够积极、有效地向队友表达自己的想法 9.2 能够深刻理解团队合作与分工的含义,并且良好地组织团队完成指定的任务 10. 沟通:能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 10.1 至少掌握一门外语,具有较强的听、说、读、写、译能力和专业外语应用能力,了解不同文化背景的差异,具有良好的跨文化交流能力。 10.2 能够用唯物的、历史的眼光分析低空技术与工程领域的历史、现状和发展趋势 10.3 具备科技论文(报告)的书写和口头报告能力,掌握有效沟通技巧 11. 项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。 11.1. 理解基本的工程管理的原理和方法,并能将原理和方法应用于低空技术与工程所参与的多学科工程项目中。 11.2 具有综合运用理论和技术手段管理项目的能力,设计过程中能够综合考虑经济、法律、安全、健康、伦理等制约因素 11.3 具有运用经济和管理知识对低空技术与工程相关问题进行表达、分析、评价的能力 12. 终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。 12.1 对自主学习和终身学习有较为深刻的认识,并具有基本的自主学习和终身学习的能力。 12.2 对低空技术与工程专业的现状和发展趋势具有明确的认识,具有不断学习和适应发展的能力 北京邮电大学 低空技术与工程专业人才培养方案 培养目标 本专业培养适应国家和社会发展需要、以支撑低空经济建设为己任、德智体美劳全面发展,具有良好的科学文化素养、创新精神和能力、国际视野和团队合作精神,具有扎实计算机科学与技术学科理论基础、低空技术领域专业知识和技能,可从事与计算机和低空领域相关的工程技术研究、应用系统开发以及软件项目管理的高水平工程技术人才。毕业生能够成长为高素质复合型行业骨干、创新创业人才和行业精英人才。 本专业培养的学生在毕业后 5 年左右能达到下列要求: 1.具有良好的人文素养、高尚的职业道德和强烈社会责任感的德智体美劳全面发展的服务国家数字化建设事业的高水平人才;遵守工程师的职业道德规范,针对低空技术领域复杂工程问题的工程实践,能够履行社会责任,考虑对经济、环境、法律、安全、健康、伦理等方面的影响。 2.具有扎实的数学和自然科学基础,精通计算机、网络、控制的基本理论、知识和技能,理解 AI 技术,熟练应用 AI 工具,具备从事科学研究工作和创新能力,能够综合运用专业领域知识和技能,分析、研究并解决计算机和低空领域工程实践问题。 3.具有较强的计算机无人化、网络化、智能化系统建设、应用和管理的能力,胜任计算机和通信网络、低空智能等行业的复杂系统研发和管理等职位。 4.具有终身学习能力,能够适应低空技术快速发展,拓展专业知识和技能;具有国际化视野和良好的团队合作、沟通与交流能力。 毕业要求 本专业毕业生基本能力要求如下: 1. 工程知识——具有扎实的数学、自然科学和工程基础知识,系统地掌握计算机系统和低空技术领域的专业知识,具备通信理论与技术基础,能够将这些知识用于解决复杂工程问题。 2. 问题分析——能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达并通过文献研究分析计算机系统和低空领域复杂工程问题,以获得有效结论。 3. 设计/开发解决方案——能够设计针对复杂工程问题的解决方案,针对特定需求进行计算机系统和网络化、无人化、智能化系统的设计与实现,具有设计/开发功能模块和计算机系统的能力,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 4. 研究——能够采用科学有效的方法对计算机系统和低空技术领域复杂工程问题进行研究,包括实验设计、数据分析与结果评价,进而得到合理有效的结论。 5. 使用现代工具——具有开发、选择和使用信息技术工具多渠道获取计算机系统和低空技术领域相关信息的能力;能够合理地开发、选择技术开发工具和资源,用于复杂工程问题的设计、开发、仿真及验证过程中。 6. 工程与社会——针对计算机系统和低空技术领域相关的工程实践和复杂工程问题解决方案,能够合理分析和评价其可能对社会、健康、安全、法律、文化带来的影响和理解应承担的责任。 7. 环境和可持续发展——了解计算机系统和低空技术及低空经济领域的基本方针、政策和国家法律法规,能够理解和评价实际工程实践活动对环境和社会可持续发展的影响。 8. 职业规范——具有良好的文化素养、社会责任感和职业道德,具备健康的身体和良好的心理素质,能够在计算机系统和低空技术领域工程实践中遵守职业道德和相关规范。 9. 个人和团队——具有团队协作精神,能够在计算机领域多学科背景下的团队中完成所承担角色的任务。 10. 沟通——具有良好的沟通和表达能力,能够就计算机系统和低空技术领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 11. 项目管理——掌握工程项目管理和经济决策方法,能够对计算机系统和低空技术领域的开发项目进行有效的组织实施和管理,并能在多学科环境中应用。 12. 终身学习——具有自主学习和终身学习的能力,能够适应未来计算机系统和低空技术不断发展变化的需求。 南京航空航天大学 低空技术与工程专业人才培养方案 培养目标 本专业面向国家低空经济战略需求和行业发展前沿,培养德、智、体、美、劳全面发展、具有国际视野和国家情怀,掌握低空飞行器及系统的核心技术,能够创新地解决低空技术在系统设计、运行、维护、监管等过程中的复杂工程问题,开展低空系统规划与管理、低空载具空地协同与智能控制、低空载具数字检测与适航管理、低空飞行服务与安全保障等工程应用和前沿科学研究的社会栋梁和工程英才。 本专业学生毕业 5 年左右应具备的职业能力、素养: (1)具有新时代责任感和使命感,能够积极投身民航强国和国防事业的发展,服务社会,明确并遵守通用航空领域法规、行业规范,具备良好的职业道德; (2)具有融合多学科知识进行综合分析的系统思维能力,以及创新意识,能够解决低空技术与工程相关领域的复杂工程问题,成为所在企事业单位技术人才或管理骨干; (3)具有国际化视野、团队协作精神,能够在团队中分工协作、交流沟通、发挥领导作用,具备技术研发、经营、协调管理等能力; (4)能够运用低空技术与工程相关专业知识和能力,从事低空通信与智能控制低空运行与安全管理等方面的工作; (5)能够多渠道更新知识,实现专业技术水平和职业能力的提升,适应行业技术进步和个人职业发展的需要。 毕业要求 本专业毕业生应在知识、能力和素质等方面达到如下的要求。 1. 工程知识 (1)具备服务民航强国、国防建设和国民经济发展的低空技术与工程领域需求的数学、自然科学工程基础知识和专业知识,奠定解决复杂低空技术问题的扎实理论基础。 (2)了解国防及通用航空领域背景知识,能够综合运用这些知识解决低空技术与工程领域中的复杂工程问题,提升对行业需求的理解,有效应对多变的技术环境。 2. 问题分析 (1)识别低空技术与工程复杂问题的关键要素,掌握分类方法,迅速理解问题的核心,为后续的分析与解决奠定基础。 (2)能够将低空问题转化为数学或工程模型,进行定量分析,精确地量化问题,便于科学研究和实际应用。 (3)具备逻辑判断和有效表达复杂问题分析结论的能力,准确表达分析过程和结论,为团队决策提供可靠依据。 3. 设计/开发解决方案 (1)分析低空运载工具设计和运营需求,制定解决方案,确保解决方案切实有效,满足项目实际需求。 (2)应用创新思维,将新技术融入系统、单元或流程设计中,在设计中融入创新理念,为低空技术领域带来新意。 (3)综合考虑社会、安全、环境等因素,设计人本化的解决方案,满足多维需求,实现更优的社会和环境效益。 4. 科学研究 (1)掌握数据处理和分析技术,能应用统计工具得出结论,从实验数据中提取有效信息,支持理论验证。 (2)能够整合多源数据,提升低空技术研究结论的准确性,得出更为全面和准确的结论。 5. 使用现代工具 (1)掌握低空工程仿真软件,进行系统的仿真与数据分析,通过仿真工具模拟实际工程环境,为方案优化提供支持。 (2)选择合适的现代工具,评估其在低空技术问题中的适用性,针对不同问题特点选用最佳工具,提升解决效率。 6. 工程与社会 (1)分析低空工程项目对公众健康与安全的潜在影响,评价项目的社会影响,为工程实践中的决策提供社会性支持。 (2)理解低空技术应用中的法律法规,确保符合合规要求,具备合规意识。 7. 环境和可持续发展 (1)识别低空技术实践对生态环境的影响,具备环保意识,从环境角度评估项目,提出更具可持续性的方案。 (2)在设计中融入可持续发展理念,优化资源利用效率,通过合理设计减少资源浪费,提升项目的长效价值。 (3)评估低空技术的长期环境影响,推动绿色低空技术发展,前瞻性思考技术的环境后果,为绿色科技做出贡献。 8. 职业规范 (1)理解低空技术工程实践的职业道德要求,遵守诚信准则,具备道德意识,在实践中保证透明和诚信。 (2)具备社会责任感,关注工程活动对社会的长期影响,考虑项目对社会的长远影响,为公共福祉服务。 (3)尊重行业规范,严格遵循低空技术相关的标准和规程,具备良好的职业规范,确保项目的高标准执行。 9. 个人和团队 (1)在团队中有效沟通,协调推进项目,确保团队成员间的信息流畅传递。 (2)具备领导能力,带领团队完成低空技术工程任务,作为团队领导者组织团队有效推进项目进展。 (3)发挥专业优势,促进多学科团队间的协作与创新,在多学科背景下有效协作,促进团队创新和问题解决。 10. 沟通: (1)具备国际视野,具有较高的外语水平,能够在跨文化背景下进行沟通和交流; (2)具有较强的语言表达能力、文字表达能力及图纸表达能力,能够与社会公众及相关专业人员进行有效沟通和交流; (3)具有良好的团队合作能力,能独立完成团队分配的工作,能胜任团队成员的角色与责任,能倾听其他团队成员的意见,能组织团队成员开展工作。 11.项目管理: (1)理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,了解飞行器设计、制造、审定及运行保障的基本知识。 (2)熟悉低空技术与工程领域的工程项目管理的基本方法和技术,并能在多学科环境中应用。 12.终身学习: (1)能认识不断探索和学习的必要性,具有自主学习和终身学习的意识; (2)具备终身学习的知识基础,掌握自主学习的方法,了解拓展知识和能力的途径;能针对个人或职业发展的需求,采用合适的方法,自主学习,适应发展。 华南理工大学 低空技术与工程专业人才培养方案 培养目标 坚持学校“品德优秀、基础宽厚、思维创新、能力卓越、专业精深”人才培养的总目标,培养家国情怀和全球视野兼备、“三力”(学习力、思想力、行动力)卓越、德智体美劳全面发展,创新精神、职业素质和社会责任感强,具备低空技术工程专业理论、专门知识和创造技能,能在低空经济领域中从事系统研究、设计、开发、应用、运维、规划和管理的宽口径、高素质、交叉型、拔尖创新复合型低空技术与工程人才。 毕业5年左右能够: 1.对社会、法律、安全、环境和经济问题具有全面思考能力,具有高度的职业道德和社会责任感,服务国家和社会; 2.能够通过专业知识和技能创新地、创造地解决飞行器设计与控制、智能感知、交通规划与管控、低空智能网联与数据管理、能源与动力等与低空经济领域相关的系统研究、设计、开发、应用、运维、规划和管理中出现的复杂问题,成为具有创新能力的低空技术与工程人才; 3.具有国际视野,清晰的口头表达和书面陈述能力,能够进行跨学科跨文化的沟通和交流; 4.具有良好的团队协作能力和组织领导能力,能够参与工程行业和企事业单位的组织管理并担任一定的组织角色; 5.坚持终身学习,通过工程技术培训、独立自主学习等多种方式提升职业持续发展能力,掌握新的知识和技能,拓展新的职业发展机会。 毕业要求 1.品德修养:理解并掌握科学的世界观和方法论,具有良好的思想品德和社会公德,具有家国情怀和社会责任感,能够践行社会主义核心价值观。 2.工程知识:能够将数学、自然科学、计算、工程基础知识和低空技术与工程专业知识用于制定低空经济领域复杂工程问题的解决方案。 3.问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的第一原理,识别、表达、并通过文献研究分析低空技术与工程专业的复杂工程问题,以获得有效结论,对可持续发展进行整体考虑。 4.设计/开发解决方案:能够为低空经济领域复杂工程问题设计满足低空技术与工程专业确定需求的系统、单元(部件)和生产过程,并在设计环节中体现创新意识,同时适当考虑公共健康和安全、整个生命周期的成本、净零碳以及资源、文化、社会和环境因素。 5.研究:能够使用研究方法对低空经济领域相关的复杂工程问题和系统进行研究,包括基于研究的知识、设计实验、分析和解释数据、以及综合信息以提供有效结论。 6.工具的使用:能够创造、选择及应用恰当的技术、资源及现代工程工具和信息技术工具,对低空经济领域相关的复杂工程问题建模和仿真,并认识其局限性,以解决复杂的工程问题。 7.工程师与世界:能够基于低空经济领域工程背景知识合理分析和评估可持续发展的成果,评价低空经济工程实践对社会、经济、可持续性和健康与安全、法律和环境的影响,并理解应承担的责任。8.伦理:运用伦理原则,致力于职业伦理工程实践和规范;并遵守中国法律法规及国际法律,表现出理解多元化和包容性的必要性。 9.个人和协作的团队工作:在多元化和包容性的团队中,以及多学科、远程和分布式的环境中,作为个人、成员或者领导有效发挥作用。 10.沟通:能够在复杂的工程活动中与工程界和整个社会进行有效和包容的沟通,包括撰写和理解有效的报告和设计文件,并进行有效的介绍;考虑到文化、语言和学习差异。 11.项目管理和财务:在与低空经济领域相关的多学科环境中理解、掌握、应用工程管理原理与经济决策方法,作为团队的成员和领导者,具有一定的项目管理能力。 12.持续的终身学习:具有连贯的独立自主学习和终身学习的意识,具有不断学习和适应低空经济新发展的能力。 西北工业大学 低空技术与工程专业人才培养方案 培养目标 面向国家、国防和区域建设主战场,立足新发展阶段,贯彻新发展理念,构建新发展格局,坚持“总师育人”文化,承载“发展通用航空和低空经济”国家使命和意志,服务国家发展新动能战略,力求代表国家水平培养具有家国情怀,追求卓越、引领未来的领军人才,使学生具备健康体魄、高尚品格、广博学识、创新精神、全球视野与持久竞争力,德智体美劳全面发展,掌握坚实的自然科学基础与专业知识,能够从事民用飞机和无人机、航空结构及适航等领域的设计开发、生产制造、工程管理和科学研究等工作的总师和领军人才。 内涵1:具备良好的科学人文素养,遵守职业道德,具有社会责任感、国际视野、安全环保意识,积极服务于国家与社会; 内涵2:胜任低空通航无人机及其系统领域的科学研究、技术开发、保障和设备设计、生产及经营管理等方面工作; 内涵3:能够综合运用飞行器设计与工程相关知识及原理有效解决复杂工程技术问题; 内涵4:能够领导或协同跨文化、跨学科等多元团队实现项目目标; 内涵5:具有创新意识与能力,能够自我学习、持续发展。 本专业学生毕业5年,预期达成以下目标: (一)具备扎实的工程科学基础和低空技术与工程专业技能 培养学生掌握扎实的低空飞行器系统工程基本原理,智能飞行控制,路径规划与决策,新能源飞行器电池-电调-电机-旋翼相关工作原理与技术,以及低空空域管理与空中交通,适航审定与符合性方法等方面基础知识;掌握通航飞机设计、开发与试验方法;具有研究和分析新能源电动飞机结构、性能关系能力;能够创新性利用上述基础知识和专业技能专业知识进行低空飞行器系统工程研究和实践,具有创造性解决本专业领域具体技术问题的能力。 (二)具备服务于国家空域开放重大战略需求和地方低空经济以及周边产业的能力培养学生具有创新意识和竞争力,能利用本专业知识与技能服务于低空产业、通航飞机研发、智能飞行器、新能源飞机研发、通航飞机/无人机适航审定、空域开放与低空安全性监控等国家重大战略需求及当前亟需突破关键技术领域。通过国际高水平学府学术大师引进及海外行业高等学府联合培养等途径培养学生了解低空智能飞行器产业国际前沿领域发展动态,具有获取、处理和运用信息的能力,具备宽广的国际化视野。此外,培养学生正确认识中国特色的社会主义发展道路的优越性,全面客观认识当代中国,看待外部世界。 (三)具备自主学习及终生学习能力培养学生坚持马克思主义科学理论,弘扬并践行社会主义核心价值观;以习近平新时代中国特色社会主义思想和党的二十大精神为指导,全面落实立德树人根本任务和目标,正确认识时代责任和历史使命;培养具有高度社会责任感、健全的人格品质、突出的交流和工程实践能力,具有团队合作意识、领导能力、沟通能力及信息获取能力;能够在日常生活、生产实践以及业界交流过程中敏锐发现问题及技术需求,通过信息获取、交流沟通以解决问题。能够适应动态变化及时掌握低空技术与工程领域相关前沿知识和发展趋势,在实践中持续提升自我素质,以造福人类和社会可持续发展为理念。 毕业要求 为适应国家科技领域发展,满足对国防、社会以及区域经济对基础交叉拔尖人才的迫切需求,培养基础扎实、专业能力强、有社会责任感和国际视野、德智体美劳全面发展,具有创新意识和终身学习和持续发展能力,能够在新一代信息技术、通航物流、智能飞行器、军事科学等应用领域从事科学研究、工程设计与应用开发的高素质拔尖创新人才,为参加基础交叉拔尖项目的本科生制定了培养方案,本项目培养的本科毕业生在毕业时需要达到以下的毕业要求: 1.工程知识:掌握低空产业相关领域新一代信息技术、通航物流、智能飞行器、军事科学等应用领域必需的宽广扎实的基础理论和专业知识,能够应用上述知识解决相关领域的复杂工程问题。 2.问题分析:能够应用领域基本原理,识别、表达所属领域的复杂问题,并能够结合文献资料对其进行研究分析,形成有效结论。 3.设计/开发解决方案:低空产业领域的人才能够针对复杂科学领域问题,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素,具备一定科技开发和组织管理能力,能设计/开发满足需求的解决方案,并体现创新意识。 4.研究:能够基于科学原理并采用科学方法对复杂的领域问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 5.使用现代工具:能够针对复杂领域问题,开发、选择、使用恰当的技术、资源、工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。 6.工程与社会:低空产业涉及飞行器设计、智能控制、新能源和适航审定等领域。掌握该方面的知识能够更好的服务于社会、健康、安全、法律以及文化。 7.环境和可持续发展:能够理解和评价针对低空技术与工程复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 8.职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。 9.个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 10.沟通:能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令,并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 11.项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。 12.终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。 说明:来源于网络资料。文章仅供行业人士交流,发布仅为了传达一种不同观点,不代表对该观点赞同或支持。如果有任何问题,请联系我:Lucy 18158225562 (微信同号,加微信可进行业交流群)
  • 2025-1-2 18:12
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    2024年标志着中国低空经济产业的起点,它涵盖了无人机、低空飞机、空中出租车等多种航空器,预示着一个巨大的产业正在形成。随着低空经济的快速增长,它为物流、农业、紧急服务、旅游等多个领域带来了创新性的改变,同时也为复合材料的应用提供了新的舞台。 复合材料因其轻质、高强、耐蚀和可塑性等优点,成为制造低空航空器的理想材料。在这个追求效率、续航和环保的低空经济时代,复合材料的使用不仅影响着航空器的性能和安全,也是推动整个行业发展的关键。 从碳纤维增强的无人机机翼到玻璃纤维制成的轻质结构,复合材料的创新不断为低空经济的增长提供动力。低空经济与复合材料的紧密联系在技术进步和产业升级中得到体现。随着全球对低空领域的政策逐渐放宽,以及新材料和工艺的不断涌现,复合材料在低空航空器领域的应用正面临前所未有的机遇。 让我们一起深入了解低空航空器中使用的复合材料。 碳纤维复合材料 低空经济的快速增长不仅为物流、农业、紧急救援、旅游等多个行业带来了创新性的变革,也为复合材料,尤其是碳纤维的使用提供了巨大的发展空间。 碳纤维因其轻质、高强度、耐腐蚀等特性,成为低空飞行器制造的理想材料。它不仅能够减轻飞行器的重量,还能提升性能和经济效益,成为传统金属材料的有效替代品。据中国复合材料工业协会引用Stratview的数据,空中汽车中超过90%的复合材料为碳纤维,剩余约10%为玻璃纤维。在eVTOL飞行器中,碳纤维被广泛应用于结构部件和推进系统,占比约75%~80%,而内部应用如横梁、座椅结构等占12%~14%,电池系统、航空电子设备等占8%~12%。 国内领先的eVTOL制造商,在其设计方案中均采用了碳纤维复合材料。这些应用展示了碳纤维在低空经济中的重要作用,同时也预示着对碳纤维的大量需求。随着全球对低空领域的政策逐步放开,以及新材料、新工艺的不断涌现,碳纤维在低空飞行器中的应用正迎来前所未有的发展机遇。预计单台eVTOL对碳纤维的需求量在100~400kg之间,这为碳纤维产业链相关企业的发展和升级提供了广阔的空间。 预计到2030年,eVTOL的全球订单量将达到8000架,其中商务电动飞机约1700架,其余为eVTOL,约为6300架。eVTOL的机身结构大量采用碳纤维复合材料,单台eVTOL对碳纤维需求在 100~400kg 之间,有望拉动千吨级需求。这种材料的使用量占到了机身自重的70%以上,其中超过90%的复合材料为碳纤维。按照碳纤维与树脂7:3的比例计算,单台eVTOL对碳纤维的需求量大约在97~63公斤之间。因此,随着eVTOL产业的快速发展,预计将为碳纤维带来600~2300吨的增量需求。 玻璃纤维复合材料 玻璃纤维增强塑料(GFRP)以其耐腐蚀、耐高低温、耐辐射、阻燃和抗老化的特性,在低空飞行器如无人机的制造中发挥着重要作用。这种材料的应用有助于减轻飞行器重量,增加有效载荷,节省能源,并实现美观的外观设计。因此,GFRP已成为低空经济中的关键材料之一。在低空飞行器的生产过程中,玻璃纤维布被广泛用于机身、机翼、尾翼等关键结构部件的制造。其轻质特性有助于提高飞行器的巡航效率,并提供更强的结构强度和稳定性。对于需要优异透波性能的部件,例如雷达罩和整流罩,通常采用玻璃纤维复合材料。例如,高空长航时无人机和美国空军的RQ-4“全球鹰”无人机,其机翼、尾翼、发动机舱和后机身使用碳纤维复合材料,而雷达罩和整流罩则选用玻璃纤维复合材料,以确保信号的清晰传输。 图源:央视军事 在航空航天领域,玻璃纤维的应用不仅限于提升结构性能,它在飞机的外观设计中也扮演着重要角色。 例如,玻璃纤维布可以用于制造飞机的整流罩和窗户,这不仅提升了飞机的外观美感,还增强了乘坐的舒适度。同样,在卫星设计中,玻璃纤维布也可用于构建太阳能电池板和天线的外表面结构,从而提升卫星的外观和功能可靠性。 芳纶纤维复合材料 采用仿生天然蜂巢的六边形结构设计的芳纶纸蜂窝芯材,因其优异的比强度、比刚度和结构稳定性而备受推崇。此外,这种材料还具备良好的隔音、隔热和阻燃性能,在燃烧过程中产生的烟雾和毒性都非常低,这些特性使其在航空航天和高速运输工具的高端应用中占据了一席之地。 尽管芳纶纸蜂窝芯材的成本较高,但它常被选作飞机、导弹、卫星等高端装备的关键轻质材料,特别是在需要宽频透波性能和大刚性次受力结构部件的制造中。 轻量化效益 芳纶纸 作为关键的机身结构材料,在eVTOL这类低空经济的主要飞行器中发挥着至关重要的作用,尤其是作为碳纤维蜂窝夹心层的使用,这一技术已经被全球领先的eVTOL制造商,如Joby、Archer等广泛采用。 在无人机领域,Nomex蜂窝材料(芳纶纸)的应用同样广泛,它被用于机体外壳、机翼蒙皮和前缘等部位。例如,法国制造的Aarok多用途无人机豺2样机就采用了玻璃纤维/碳纤维/芳纶纤维复合材料的设计。 防护性能 芳纶纤维在无人机的防护部件和防弹装甲中的应用,显著提升了无人机在恶劣环境下的生存性,并保护了关键部件不受损害。 其他夹芯复合材料 低空飞行器,例如无人机,在制造过程中除了使用碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维等增强材料外,还广泛采用了蜂窝、胶膜、泡沫塑料和泡沫胶等夹层结构材料。 在夹芯材料的选择上,常用的有蜂窝夹芯(如纸蜂窝、Nomex蜂窝等)、木质夹芯(如 桦木 、桐木、松木、椴木等)以及泡沫塑料夹芯(如聚氨酯、聚氯乙烯、 聚苯乙烯 泡沫塑料)。泡沫夹层结构因其防水、漂浮的特性以及能够整体填充机翼、尾翼内部结构空腔的工艺优势,在无人机机体结构中得到了广泛应用。以美国波音公司开发的X-45A无人战斗机为例,其机身采用了低温固化预浸料,而机翼则采用了泡沫树脂夹芯(FMC)技术,显著降低了制造成本,比传统方法减少了一半。 在设计低速无人机时,对于强度要求不高、形状规则、大曲面且易于铺放的部件,如前翼安定面、垂尾安定面、机翼安定面等,通常采用 蜂窝夹层结构 。对于形状复杂、小曲面的部件,如升降舵面、方向舵面、副翼舵面等,则倾向于使用泡沫夹层结构。而对于需要较高强度的夹层结构,可能会选择木质夹层。对于那些同时需要高轻度和高刚度的部件,如机身蒙皮、T型梁、L型梁等,则通常采用层压板结构。这些部件的制造需要预成型,并根据所需的面内刚度、弯曲强度、扭转刚度和强度要求,选择合适的增强纤维、基体材料、纤维含量及层合板,以及设计不同的铺设角度、层数和铺层顺序,并通过不同的加热温度和加压压力进行固化。 会议推荐 “ 2025低空飞行器先进复合材料及结构件制造大会 ” 2025年3月20-21日 浙江·宁波 举行 点击扩展阅读: Flink:2025低空飞行器先进复合材料及结构件制造大会 一、大会背景 随着全球科技创新的加速和经济结构的转型,复合材料在航空航天、汽车、能源、建筑等领域的应用日益广泛,而 低空经济 作为新兴产业,也正在成为推动全球经济发展的重要引擎。复合材料的高强度、轻质和耐腐蚀性等优良特性,为低空经济的快速发展提供了关键技术支撑。 低空经济的政策环境逐渐成熟,低空飞行器技术不断突破,市场需求逐渐释放。与此同时,复合材料的技术创新和产业化进程也取得了显著进展,复合材料的性能、成本以及生产工艺不断优化。这为低空经济在交通运输、物流、无人机和空中出行等方面的广泛应用提供了强有力的支持。 本次论坛将深入探讨复合材料与低空经济的发展趋势、技术创新和市场前景,促进相关企业、 科研机构 、政策制定者的交流与合作,推动低空经济与复合材料技术的融合发展,为未来经济增长注入新的动力。 二、组织单位 主办单位:Flink启明产链 联合主办:北京航空航天大学宁波创新研究院、中国科学院宁波材料所特种飞行器浙江省工程研究中心 支持单位:宁波东方理工产业技术研究院、宁波数字孪生(东方理工)研究院 承办单位:宁波启明产链信息科技有限公司 三、参会群体 无人机、eVTOL、飞行汽车、直升机等整机企业 低空飞行器结构设计制造、仿真研究单位 复合材料与航空相关高校及科研院所 行业协会、联盟、政府等机构代表 复合材料研发、生产、检测企业 复合材料加工、自动化设备企业 高性能树脂、纤维等材料企业 投资机构等其他相关企业单位 四、 核心议题 第一天:复合材料与低空领域融合发展 低空飞行器复合材料的应用及发展趋势 低空经济政策环境与 标准体系 建设 高等级复合翼技术最新进展 复合材料在eVOTL飞机机体结构上的创新应用 复合材料结构低成本高质量目标实现路径探索分析 低空飞行器旋翼/螺旋桨设计要求和适航审定 低空飞行器用复合材料性能测试方法及影响因素探讨 低空飞行器轻量化 碳纤维 轻量化复合材料结构前沿探索研究 先进 热塑性复合材料 在航空领域的应用 未来飞行汽车透明材料智能化创新应用 第二天:智造升级与创新应用 基于适航要求的低成本 飞行器设计 &制造浅析 复合材料的创新技术与产业应用 低空飞行器复合材料机体结构制造技术发展趋势 高模型碳纤维用大宽幅连续超高温 石墨化炉 装备及工艺研究 复合材料 仿真技术 助力低空飞行器轻量化一体造型设计 轻量化高性能 树脂基 复合材料应用与关键技术 复合材料弹性元件在eVTOL上的应用 eVTOL低空飞行器轻量化高性能材料解决方案 高性能碳纤维 模压成型 成套装备数字化、智能化解决方案 低空飞行器用第三代增韧 环氧树脂 及 碳纤维预浸料 研发与应用 说明:资料来源于网络资料。文章仅供行业人士交流,发布仅为了传达一种不同观点,不代表对该观点赞同或支持。如果有任何问题,请联系我:Lucy(微信)18158225562
  • 2024-12-30 11:06
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    从技术研发到适航认证,飞机复合材料结构面临哪些挑战?
    飞机复合材料结构在现代航空领域中具有重要地位,随着电动垂直起降(eVTOL)飞机的兴起,其应用愈发广泛。然而,这一领域在发展过程中既面临着诸多机遇,也遭遇了不少挑战。 一、复合材料在eVTOL上的应用 (一)eVTOL 的组成与成本构成 eVTOL 主要由机体子系统、导航通讯与飞控子系统、动力子系统和能源子系统构成。在成本分配方面,推进系统约占 40%,结构和内饰占 25%,航电和飞控系统占 20%,能源系统占 10%,其余装配件占 5%。碳纤维复合材料因其低密度高强度的特性,成为 eVTOL 的最佳选择,其可设计性提高了结构效率,实现了轻量化设计,进而提升了能源利用效率和飞行效率,增加了航程。 (二)碳纤维复合材料的优势 轻量化与高效能 :碳纤维复材的低密度高强度使 eVTOL 结构更轻,从而提高飞行效率,减少运维成本,其耐用性和低维护要求降低了长期运营成本。 稳定性与安全性 :高轻度和模量保证了 eVTOL 结构的稳定性和安全性。 环境适应性 :碳纤维不受酸、碱环境影响,化学稳定性好;热稳定性使 eVTOL 在连续工作温度下具有长寿命;电导率低,避免了结构问题和安全隐患。 生产周期短 :碳纤维复材的生产周期比传统材料更快,有助于缩短 eVTOL 的生产周期和市场投放时间。 (三)设计研发的复杂性 eVTOL 的复合材料飞机结构研发设计和测试涉及空气动力学、结构力学、材料学、计算机等多学科的综合应用,包括方案设计、计算仿真、材料试验、部件试验等复杂实验过程。 二、eVTOL 适航认证 (一)各国空中交通监管体系 不同国家的空中交通监管体系存在差异。中国由民航局、人民解放军空军、当地政府分别负责适航审定、空域审批和交通运输管理;美国联邦航空局全权负责相关环节;欧洲则由欧洲航空安全局负责适航认证,空中交通管理由各国的空中航行服务提供商、EASA、欧洲空中航行安全组织网络管理机构共同负责。 (二)适航规定有待完善 目前中美欧尚未形成专用于 eVTOL 适航审定的系统性规定。欧洲航空安全局针对 eVTOL 飞机制定了新的适航规章,美国联邦航空局正在建立适航认证框架,中国民用航空局对 eVTOL 的适航审定采取一事一议的方式。我国目前尚无针对 eVTOL 监管专项立法,涉无人机监管的法律依据主要为民航局颁发的规范性文件。 (三)eVTOL 相关适航取证规定 以中国为例,eVTOL 型号需先取得型号合格证(TC),再申请生产许可证(PC)才可批量生产,投入运营还需申请航空运营证(AC)。TC 申请周期较长、耗费较大,PC 可在 TC 申请过程中或取得 TC 后提交,在持有 PC 的情况下申请 AC 相对简便。 ( 四 )行业配套不足的挑战 空中交通管理复杂 :城市低空空中交通管理因空域资源边界模糊、建筑物和地形地貌差异大、电磁环境复杂等因素而十分复杂,需建立统一的数字管理系统。 地面基础设施不完善 :垂直起降机场的规划与布局不成熟,缺乏系统化解决方案,尽管已有一些设计方案,但尚未有成熟落地的整体方案。 适航及监管规定空缺 :适航认证和监管法规标准欠缺,各国对无人驾驶自动飞行载客 eVTOL 的适航审定谨慎,需加强国际合作建立全新监管体系。 三、eVTOL 复合材料结构发展方向 (一)需求与目标 eVTOL 飞机结构对结构效率及轻量化要求迫切,要获得公众认可需具备高安全性、可靠性和方便低成本的维修性,走向市场则需低成本、批量化生产。 (二)结构设计的重要性 结构设计贯穿 eVTOL 的全过程,与适航密切相关,且影响飞机结构成本和运营维护成本。 (三)材料选择与制造工艺 材料是根本 :低成本的预浸料(如烘箱、热压罐工艺)、单向布或织物、树脂(如液体成型),以及低成本的热塑性预浸料(模压成型)等是发展方向。但现有预浸料烘箱工艺做厚零件不成熟,大丝束预浸料工艺性有待提高;热塑性树脂系统因可回收性和成本效益在未来可能更具吸引力,但目前部分材料性能与成本存在矛盾,需开展相关研究。 设计是关键 总体设计 :包括气动设计、总体布置等,涉及多个阶段和工作内容,如联合概念定义、初步设计、详细设计等,各阶段有不同的任务和目标,涉及多个供应商和团队的协作。 结构设计 :面临材料数据库不健全、不同无人机结构差异等问题,需确定设计要求,进行结构件智能设计、设计校验、可制造性分析、实验结果分析和设计审核等工作,包括强度、刚度、疲劳、寿命、可靠性、颤振等方面的分析与优化。 工艺设计 :涵盖多种成型工艺,如手糊成型、喷射成型、RTM 技术等,但大尺寸整体壁板固化、大梁烘箱固化、大尺寸部件液体成型、模压工艺等方面存在问题。 工装设计 :包括成型工装和装配,采用低成本成型工装(如代木、玻璃钢模具),实现自动化铺放(自动铺丝、自动铺放、自动料片抓取与铺放)、自动检测和脉动式节拍装配生产线。 试验验证 :需要设计复杂完备的测试方案,对软件分析结果进行试验验证,包括颤振机身、强度、载荷、结构振动、疲劳等方面的测试,涉及机身、机翼、尾翼、电池舱、起落架等部件。 (四)复材部件类型与案例 eVTOL 复材部件类型多样,如机身壁板、机翼蒙皮等,不同部件在结构形式和承载能力上有所不同。以 F - 22、F - 35、阿帕奇、A400M、空客 A380 等为例,展示了复合材料在航空领域的成功应用案例,体现了复合材料在减重、成本降低、结构优化等方面的优势。 (五)发展趋势 设计制造一体化 :实现完备的材料体系、面向适航的结构优化、强度仿真和工艺仿真。 降低制造成本 :应用低成本模具、大丝束预浸料,采用 OAA 工艺、模压工艺、一体化成型工艺(RTM、真空导入等),并运用自动化设备。 提升整机装备制造能力 :包括成型模具设计与制造、装配工装设计制造调试以及整机装配与调试,借鉴汽车制造思路,提高飞机制造的自动化程度。 四、安泰复材的技术创新 安泰复材在 eVTOL 领域积极开展技术创新,涉及多旋翼无人机 / 垂直起降大型无人机(如德国的 Lilium、美国的 JOBY 和 ARCHER 等)、大型无人机 / 复合翼、倾转旋翼 eVTOL(如中国的 TP500、启明星 50、VERTAX 复合翼Evtol- M1、Tcab Tech 倾转旋翼 Evtol - E20 等)。其关键技术包括大尺寸管梁成型技术、一体化设计及整体成型复合材料尾梁、复合材料油箱设计及制造、零件制造和装配一体化集成技术等,拥有多项独有专利技术,为 eVTOL 的发展提供了有力支持。 五、总结与展望 飞机复合材料结构在 eVTOL 领域机遇与挑战并存。复合材料的应用为 eVTOL 带来了性能提升,但适航认证和行业配套等方面的挑战亟待解决。安泰复材等企业的技术创新为行业发展注入动力,未来需持续加大科技创新力度,推动 eVTOL 低成本高安全性的商业化应用进程。
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    2018-1-19 10:50
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      随着电子技术的飞速发展,电子产品趋于小型化、复杂化、功能越来越齐全。因此对于PCB印制电路板而言,也从原来的单面板发展到双面板、多层板。高精度、高密度、高可靠性、体积小型化成为PCB印制电路板发展的大趋势。因此,相对应的电路板加工的孔径也越来越多的同时,孔径越来越小,孔与孔的间距越来越小。   印刷电路板的规格比较复杂,产品种类多。目前印刷电路板中应用最广的是环氧树脂基复合材料的微小孔(直径0.6mm以下为小孔,0.3mm以下为微孔)加工技术。   复合材料电路板脆性大、硬度高,纤维强度高、韧性大、层间剪切强度低、各向异性,导热性差且纤维和树脂的热膨胀系数相差很大,当切削温度较高时,易于在切削区周围的纤维与基体界面产生热应力;当温度过高时,树脂熔化粘在切削刃上,导致加工和排屑困难。钻削复合材料的切削力很不均匀,易产生分层、毛刺以及劈裂等缺陷,加工质量难以保证。这种材料对加工工具的磨蚀性极强,刀具磨损相当严重,刀具的磨损反过来又会导致更大的切削力和产生热量,如果热量不能及时散去,会导致PCB材料中低熔点组元的熔化及复合材料层与层之间的剥离。因此PCB复合材料属于难加工非金属复合材料,其加工机理与金属材料完全不同。目前微小孔加工方法主要有机械钻削和激光钻削。本文给大家介绍机械钻削。   机械钻削PCB材料时,加工效率较高,孔定位准确,孔的质量也较高。但是,钻削微小孔时,由于钻头直径太小,极易折断,钻削过程中还可能会出现材料分层、孔壁损坏、毛刺及污斑等缺陷。   机械钻削过程中出现的各种问题都直接或间接与轴向力、切削扭矩有关,影响轴向力和扭矩的主要因素是进给量、切削速度,纤维束形状及有无预制孔对轴向力和扭矩也有影响。轴向力和扭矩随进给量、切削速度的增大而增大。随着进给量增加,切削层厚度增加,而切削速度的增大,单位时间内切割纤维的数量增大,刀具磨损量迅速增大,所以轴向力和扭矩增大。   轴向力可分为静态分力FS和动态分力FD。轴向力的分力对切削刃有不同的影响,轴向力的静态分力FS影响横刃的切削,而动态分力FD主要影响主切削刃的切削,动态分力FD对表面粗糙度的影响比静态分力FS要大。轴向力随进给量而增大,切削速度对轴向力影响不是很明显。另外,有预制孔的情况下,孔径小于0.4mm时,静态分力FS随孔径的增大而急剧减小,而动态分力FD减小的趋势较平坦。   由于复合材料基体和增强纤维的加工性质不同,机械钻削时基体树脂和纤维对轴向力的影响不同。Khashaba研究了基体和纤维的类型对轴向力和扭矩的影响,发现纤维束的形状对轴向力影响较明显,而基体树脂类型对轴向力影响不太大。   PCB复合材料微钻磨损包括化学磨损和摩擦磨损。化学磨损是由于PCB材料中释放出的高温分解产物对微钻材料WC-Co硬质合金中的Co粘结剂的化学侵蚀所造成的。在300℃左右,这种侵蚀反应已比较明显。而在钻进速度低于150mm/min时,化学磨损不再是磨损的主要形式,摩擦磨损成为磨损的主要形式。PCB微钻的磨损还与切削速度、进给量及钻头半径对纤维束宽度的比值有关。Inoue等人的研究表明:钻头半径对纤维束(玻璃纤维)宽度的比值对刀具寿命影响较大,比值越大,刀具切削纤维束宽度也越大,刀具磨损也随之增大。在实际应用中,新钻头钻达2500个孔需研磨,一次研磨钻头达2000个孔需再研磨,二次研磨钻头达1500个孔需再研磨,三次研磨钻头达1000个孔报废。   在PCB微孔加工过程中,轴向力和扭矩随着进给量和钻孔深度的增加而增大,其主要原因与排屑状态有关。随着钻孔深度的增加,切屑排出困难,在这种情况下,切削温度升高,树脂材料熔化并牢固地将玻璃纤维和铜箔碎片粘结,形成坚韧的切削体。这种切削体与PCB母体材料具有亲和性,一旦产生这种切削体,切屑的排出便停止,轴向力和扭矩急剧增大,从而造成微孔钻头的折断。PCB微孔钻头的折断形态有压曲折断、扭转折断和压曲扭转折断,一般多为两者并存。折断机理主要是切屑堵塞,它们是造成钻削扭矩增大的关键因素。减少轴向力和切削扭矩是减少微孔钻头折断的关键。   钻孔损坏形式有:分层、孔壁损坏、污斑、毛刺,以下为应对措施:   (1)分层   机械钻削GFRP(玻纤增强)层压板过程中可能会出现各种损坏,其中最严重的是层间分层,由此导致孔壁周围材料性能的急剧下降,钻尖施加的轴向力是产生分层的主要原因。分层可分为钻入分层和钻出分层。钻入分层是钻头切削刃与层板接触时,作用在圆周方向的切削力在轴线方向产生的旋切力通过钻头排削槽使层与层间脱离,在层板上表面形成分层区域;钻出分层是当钻头快接近层板底部时,由于未被切削材料的厚度越来越薄,抵抗变形的能力进一部降低,在载荷超过层板间的粘结力的地方,就出现了分层,而这在层板被钻通之前就发生了。轴向力是导致分层的主要原因,切削速度、基材和纤维束的类型对分层也有影响,环氧复合材料的钻人和钻出分层随钻削速度的增加减小,且钻出分层损坏程度要比钻人分层大。减少分层的主要措施有:采用变量进给技术、预置导向孔、使用垫板以及无支撑钻削时使用粘性阻尼器等。   (2)孔壁损坏   在复合材料PCB上钻削微孔,在孔周围出现的各种形式的损坏导致孔金属化后,孔之间的绝缘性能降低及孔壁铜层破裂。切削方向与纤维方向的相对夹角、孔壁玻璃纤维束的厚度、钻点对玻璃布的位置等都会对孔壁损坏造成不同影响。   文献6用直径1.0mm钻头,转速5000rpm,钻削玻纤/环氧树脂复合材料(8层90°交错,每层0.2mm),试验表明:每层钻孔周围的损坏程度不一样,在第1,3,5,7,8层纤维皱褶突出很大,最大突出达30μm;而2,4,6层纤维皱褶突出较小,最小处不到5μm。在纬纱与经纱重叠交叉区域,纤维夹角45°处纤维束厚度最大,孔壁损坏宽度最大;而在中心区域,最大损坏宽度发生在与纤维夹角接近90°处。   Aoyama等人研究了刀具主偏角对加工孔壁表面粗糙度的影响,发现主偏角为30°时,孔壁表面粗糙度最大,可达50μm。   (3)污斑   机械钻削复合材料时,由于钻头横刃与复合材料的挤压、倒锥与孔壁之间摩擦及镶嵌在钻头棱边与孔壁之间细小的切屑随钻头一起回转摩擦所产生的大量切削热,使树脂熔化,并粘附在复合材料的夹层或孔口处的铜箔及孔壁上,形成污斑。适当的切削用量和修磨微小钻头可以减少污斑的产生,降低污斑指数。   (4)毛刺   钻削复合材料时,由于应力的传递作用,在钻头未到达孔底时,钻头前方的增强材料和基体就会产生许多裂纹,以致增强材料从基体上脱胶,产生拔出现象,导致增强材料不能从根部切断。在孔钻通时,这些未从根部切断的增强材料不能与切屑一起排除,而是向孔边倾倒,基体由于切削热的作用而软化、流动,又重新凝结到这些倾倒在孔边的增强材料上,形成毛刺。出口毛刺大小主要受钻削力和钻削温度的影响。在复合材料钻削加工中使用硬质合金钻头钻削、改变刀具几何尺寸和结构以及采用振动钻削技术可以减少毛刺。   以上即是PCB印制电路板复合材料微小孔加工技术之机械钻削的介绍,更多行业信息可查阅快点PCB学院订阅号:eqpcb_cp。 ​ ​
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