“飞机适航工程基础”课程教学研究

李龙彪

摘要：“飞机结构适航性设计”课程是针对“航空器适航技术”专业本科生开设的一门专业选修课，涉及飞机的演化历史、适航要求的演化、飞机飞行的基本原理、飞机运行的环境参数、飞机主要结构分类等内容，重点是要学生掌握飞机运营环境、飞机结构与系统设计与适航要求之间的关系。本文对该课程教学开展研究，分析了课程的学科内涵，明确了课程的教学内容，提出了课程的教学方法，在“航空器适航技术”教学领域进行了有益的探索。

关键词：教学研究；航空器；适航；工程基础

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）08-0072-02

一、引言

随着我国第一架具有自主知识产权的ARJ21飞机投入商业运营，C919飞机首飞成功，“适航”已经成为中国航空领域出现频率非常高的词汇。航空产品进入民航领域，必须通过民航航空器的适航审定。适航作为飞机从生产线走向实际运行的关键，是航空业发展的基础。适航先行，是保证我国研制的大型飞机具有国际竞争力，达到国际普遍认可的适航标准的重要战略。

我国对适航人才的培养刚刚起步，科研水平和人才储备与需求极不相适应，以美国为例，其适航发展史超过60年，从事适航审定的专业人员有8000多名，据保守估计，到2020年前，我国相关专业人才的缺口在8000-10000人左右。中国民航局在《民航业人才队伍建设中长期规划（2010-2020）》中指出，要围绕国产大飞机项目设计制造和使用需要，加强高层次适航审定人才培养，建立具有国际水平的适航审定专家队伍。

南京航空航天大学自上世纪90年代就依托飞机设计优势学科开始培养航空器适航技术人才，2010年创办航空器适航技术专业，2013年设立航空器适航技术与管理二级学科博士点。与其他高校适航专业相比，在民用飞机适航设计与验证、持续适航与适航审定等領域形成了明显的优势，在航空适航技术研究领域已经占据了国内领先地位。

“飞机适航工程基础”课程是面向“航空器适航技术”专业本科生开设的一门专业选修课程，通过课程的学习，让学生了解飞机的演化历史、适航要求的演化、飞机飞行的基本原理、飞机运行的环境参数、飞机主要结构分类等，重点是要学生掌握飞机运营环境、飞机结构与系统设计与适航要求之间的关系。

二、教学内容安排

针对本课程所确立的教学目标，该课程的教学内容安排如下：（1）第一章主要介绍飞机演化的历史、飞机适航演化简介、民航发展现状与趋势等；（2）第二章主要介绍飞机飞行原理、飞机分类（按照飞行原理与功能）、飞机运行性能、飞机设计适航性要求等；（3）第三章主要介绍飞机气动概念，包括：飞机运行的环境及特点、飞机气动基本理论、飞机升力、阻力与升阻比等，以及适航对飞机运行环境及气动性能的要求；（4）第四章主要介绍飞机强度与刚度特征，包括：飞机强度基本理论、飞机结构受载及变形特征，以及适航针对飞机强度、刚度的安全性要求；（5）第五章主要介绍飞机制造基本概念，包括：飞机结构、部件、系统的制造方法与特点等，以及适航针对飞机制造的要求；（6）第六章飞机材料，包括现代飞机使用材料分类、航空材料使用要求等，以及适航针对飞机材料的要求；（7）第七章飞机结构，主要包括飞机主要结构功能、设计特点、适航要求等。

三、综合应用多种教学方法

针对课程教学内容，设计了教学实践环节，选择波音、空客、庞巴迪等不同类型的民用飞机，给出典型民用飞机的设计参数（例如机长、翼展、飞机重量、引擎种类和推力、飞行速度、飞行高度等），让学生计算飞机在不同飞行高度的升力等。通过该教学实践的设计，让学生掌握飞机升力的方法，了解不同民用飞机的设计特点。

四、未来教学改革的一些设想

根据近年来为我校“航空器适航技术”专业本科生开设的“飞机适航工程基础”专业课的经验和体会，我们认为基本达到了所确立的教学目标。通过本课程的学习，学生们对飞机适航工程有了更多的认识和了解，对他们走上与适航相关的工作岗位或者继续从事与适航相关的科研工作提供了坚实的基础。然而在教学中我们也发现了一些问题，希望在下一步的教学改革中进一步完善。主要问题和改革设想如下：

1.教材问题。目前国内还没有一本面向本科生的飞机适航工程基础教材，我们已经完成了该课程的英文讲义编写工作，然后通过进一步的教学实践进行不断的完善，形成合适的教材出版。

2.教学方法的问题。在教学活动中，学生只是被动的接受老师讲解的内容，很少主动去思考，在今后的教学活动中，将设计更多的飞机适航基础案例，更多的让学生主动思考飞机适航设计、验证与审定的要点与难点，给出适航符合性的验证思路、流程与方法。

3.针对目前波音、空客、商飞、庞巴迪等国内外民机飞机制造商的飞机系列，将建设一个民机飞机模型实验室，让学生能够对波音系列、空客系列、商飞系列等单通道、双通道客机的构型及设计特点有更深刻的认识和了解，并在该实验室开展教学实践，让学生针对波音、空客和商飞的典型机型进行分析与计算，提出适航验证与审定的要点。

结束语

本文对“航空器适航技术”专业开设的“飞机适航工程基础”专业选修课程的一些做法、体会和教学改革建议进行了介绍，希望能够与同行获得广泛深入的交流，以促进该课程的改革和完善。