航空工程论文范文
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第1篇
[关键词]飞机设计；全寿命周期成本；并行工程
一、航空工业飞机成本问题的提出
作为航空工业的主要产品，飞机研制项目具有周期长、技术新、耗资大、风险大的特点。过去我国飞机研制都属政府投资，设计与生产脱节，风险由国家承担，飞机设计研究所因长期以来受军工系统传统的研发采办管理机制所限，造成了对飞机成本意识的淡漠。设计研究所的目标是设计出满足上级要求的飞机，没有将飞机成本作为设计参数进行严格控制，因此，飞机的工艺性，飞机的成本以及飞机的销量等等因素在飞机设计时考虑较少。
中国加入WTO已有5年之久，国内市场经济不断推进，融入世界经济成为不可阻挡的激流。经济全球化成为总的趋势。航空工业的全球化是以武器系统的单一国家的模式转向国际化的开发、生产以及市场营销为基础的，而且全球化的深度和广度都在加强。在竞争日益激烈的市场环境中，民用飞机产业受到更加直接的国际市场冲击。我国的航空工业要参与国际竞争，就要求变革现行管理体制和机制，并且在广大工程技术人员心中树立起技术经济、成本效益的系统观念。
二、飞机全寿命周期成本(LCC)工程
1.在飞机设计阶段降低成本。现代成功的军用飞机和民用飞机，不仅具有较高的性能和效能，而且给用户在经济上带来效益。因此，飞机作为工程系统在多种方案优选决策时，很大程度上取决于其经济性。要提高经济效益，有效的办法就是控制飞机的研制成本。
降低产品的成本有很多方法，它们分布在不同的设计阶段。普遍认为，工程设计的早期阶段是一个新产品在技术和经济上取得成功最关键的一个步骤。通过研究设计对成本的影响表明，产品绝大部分的制造成本是在设计阶段由所选定的原理解和结构化方式所决定的，而随后的加工和装配阶段，对于降低成本而言，作用相对较小。有学者指出，产品中多达80%的成本在早期设计阶段已经决定了，在这个阶段我们可以获得主要的成本节约。
2.飞机的并行工程设计思想。长期以来，新产品的开发大多沿用传统的顺序工程方法。产品总是从一个部门递交给下一个部门(例如：设计开发部-工艺部-制造加工部-总装测试部等)，由于传统的顺序工程设计方法在设计的早期不能全面考虑后续过程的多种要求，造成从概念设计到工艺过程设计的多次修改，产品开发周期延长。另外，产品顺序工程方法中每一阶段的成本都逐级放大，使得新产品成本成倍提高。
一架飞机设计得成功与否，应以是否达到效能-费用比最优来评判。要达到效能-费用比最优只能运用不断涌现的新技术、综合设计的思想和系统工程的设计方法才能得以解决。并行工程就是适合于系统工程的一种方法，强调综合设计，强调各专业技术人员的协同合作。并行工程方法在产品的研制、开发和设计过程中充分利用高度发展的计算机辅助工具和技术集成以及信息集成系统，做到信息共享、信息交流，使开发和设计人员能大量采用集成技术，及时地完成产品及其过程(如生产、维护过程等)的设计和评价，可显著地改善产品的设计质量和加快研制周期。
3.飞机全寿命周期成本(LCC)管理。鉴机研制、生产和使用保障等费用全面增长的严峻局面，美国国防部于20世纪60年代初提出了寿命周期成本的概念，并开始对飞机寿命周期成本进行研究。开展寿命周期成本研究的主要目的是揭示寿命周期成本发生、发展的规律，从而采取有效的方法对其进行控制。美国国防部认为，LCC是指政府为了设置和获得系统以及系统一生所消耗的总费用，其中包括开发、设置、使用、后勤支援和报废等费用。
在此之前，美国国防部对武器系统成本的定义主要是单件产品的成本。以后，随着武器性能的不断提高，不但武器系统的研制、生产成本日益增大，而且由于武器装备的日趋严格，促使武器系统的使用与维护费用也空前上涨。1962年，在美国国防部长的报告中披露：1961年美国国防预算至少25%用在维修费上，并且得出结论认为把全部寿命周期内的维护费压缩到最低才是产品研制的基本思想。因此，1966年6月美国国防部开始正式研究武器系统的全寿命周期成本(LCC)，并在1970年开始使用LCC评价法，要求武器系统的使用部门在作出采购决策时，不但要考虑是否买得起，更要考虑在整个全寿命周期内是否用得起。
LCC克服了传统企业成本管理仅注重降低生产制造成本的局限性，将企业成本管理的视角向前延伸至研发设计阶段，拓宽了成本管理的视野。它强调“产品成本是研发设计的结果”，就统筹考虑产品的可生产性、可靠性、可维修性等要求，减少在设计后期发现错误而导致的返工，从而大大缩短产品开发周期、降低制造成本、节约使用与维护费用的目的。它将重点放在产品的开发设计阶段。在激烈竞争的买方市场中，企业要在市场竞争中获胜，必须坚持以市场为导向，注重产品的顾客化，将成本管理的重点放在面向市场的设计阶段。LCC管理正是从这一角度出发，强调以顾客为中心的思想，即LCC的计算是从客户的角度进行的，不仅考虑了生产同时也考虑了使用者的耗费，确定有利于提高成本效果的最佳设计方案。
飞机的寿命周期指该型飞机从论证开始直到退役为止的整个周期。我国规定，飞机的寿命周期可分为研制阶段、采购阶段、使用保障阶段、退役处置阶段。飞机寿命周期成本是指在预期的寿命周期内，为飞机的论证、研制、生产、使用、维修与保障、退役所付出的一切费用之和称为飞机的寿命周期成本。以时间可分为：研究、发展、试验与鉴定费用、生产费用、地面保障设施与最初的备件费用、专用设施费用、使用保障费用、处置费用等。
4.飞机全寿命周期成本分析方法和兰德DAPCAIV模型。目前，寿命周期成本分析的方法主要有类比法、参数法和工程估算法三种。
类比法是建立在与过去类似的工程项目进行比较，并根据经验加上修正而得出费用估计。参数法是通过一定的数学方法建立起系统费用与系统的测度(尺寸、性能等)之间的关系[这样建立起来的关系式称为费用估算关系式(CostEstimateRela-tion，CER)]。工程估算法是利用工作分解结构自下而上地估算整体费用。由于参数法可用于研制早期阶段，而这一阶段的决策对整个寿命周期费用有重大影响，因此，成为人们研究的重点，并在实践中加以应用。波音公司可以用其现在飞机的费用估算关系式毫无困难地、非常精确地估算新喷气客机的费用。
美国兰德(RAND)公司受美国军方委托在飞机寿命周期费用分析领域开展了大量的研究工作。1967年提出关机发展与采购费用(DevelopmentandProcurementCostsofAir-craft，DAPCA)分析的第一种模型DAPCAI，之后数次改进，模型的最形式是DAPCAIV。DAPCA模型在飞机寿命周期费用分析领域有相当的影响力。DAPCAIV模型通过工程、工艺装备、制造、质量控制等小组来分析估算研究、发展、试验与鉴定及生产所需的工时，然后将这些工时乘以相应的小时费率，就可得到一部分发展与采购费用；通过发展支援、飞行试验、制造材料和发动机制造等方面的费用直接得到另一部分发展与采购费用。
兰德DAPCAIV模型中工时、费用的计算公式如下：
工程工时：HE=0.88W0.777ev0.894Q0.163
工艺装配工时：HT=1.22W0.777ev0.696Q0.263
制造工时：HM=1.6IW0.82ev0。484Q0.641
质量控制工时：0.076HM货运飞机
0.133HM其他飞机
发展支援成本：CD=7.96W0.630ev1.3
飞行试验成本：CF=461.13W0.325ev0.822FTA1.21
制造材料成本：CM=1.90W0.921ev0.621Q0.799
发动机生产成本：CEng=1.548[0.0097Tmax+243.25Mαmax+0.54tti-2228]
研究、发展、试验与鉴定费用+生产成本=
HERE+HTRT+HMRM+HQRQ+CD+CF+CM+CEngNEng+Cav
式中：We——空重(N)；
v——最大飞行速度(km/h)；
Q——产量；
FTA——飞行试验机架数(一般为2～6架)；
NEng——总产量乘以每架飞机的发动机台数；
Tmax——发动机最大推力(N)；
Mαmax——发动机最大马赫数；
tti——涡轮进口温度(K)；
RE，RT，RM，RQ——综合费率(即人工小时费用，包括职工的工资和津贴、日常开支和管理费用等)；
Cαv——航空电子设备费用。
三、飞机全寿命周期成本工程与飞机设计发展趋势
现代飞机优化设计越来越追求对各类综合设计要求的寻优，如长寿命、可靠性高、经济性好、工艺性以及维修性好等。作为本文研究的重点，飞机的全寿命周期成本应当作为飞机设计的多个目标之一，融入到飞机设计的主要参数之中。
飞机优化设计是一个多目标的综合优化设计过程。从现代飞机设计的并行工程概念上看，设计过程要计入飞机全寿命周期的综合因素。飞机总体设计是一个复杂的系统工程，覆盖了多个学科的内容，需要把物理、数学、空气动力学、飞行力学、控制原理、材料和工艺、经济学、发动机构造与原理、机械设计、结构力学等学科以及其他应用科学的基础科学的知识综合在一起。它包括了大量的设计变量，性能状态变量，约束方程，各个系统模型相互交叉影响，各个设计目标对设计变量的要求相互矛盾，子系统的构成可能是由不同领域的专家甚至在不同地点来操作运行的。因此需要发展一种高效适合于像飞机这样的复杂工程系统设计优化的方法。
从以上分析飞机设计的特点来看，未来发展呈现出多学科优化设计和面向系统设计的趋势。
1.多学科设计优化(MultidisciplinaryDesignOptimiza-tion)。多学科设计优化是解决由相互耦合的物理现象控制的，由若干不同的交互子系统构成的复杂工程系统设计的有效方法。多学科设计优化技术在提供变量、约束、性能间交互作用和耦合信息的基础上实现同时满足各学科和系统约束的设计，具有对各种设计方案迅速进行折中分析的能力。多学科设计优化已成为研究的热点，而且不仅仅是学术研究，已经用于工程实践。如在飞机改型设计中，以最小重量和成本代价对现有飞机实现改变设计要求，迅速计算出设计参数对性能的影响，有效控制寿命周期成本。
多学科设计优化利用计算机网络技术集成各个学科(子系统)的知识，应用有效的设计优化策略，组织和管理设计过程，充分利用子系统之间相互作用产生的协同效应，获得系统的整体最优解。多学科设计优化通过并行设计缩短设计周期，这与现代制造技术中的并行工程思想是一致的。
2.面向系统设计。现代飞机设计是一个极复杂的系统工程，决定了飞机设计方法是建立和研究大型复杂系统的功能性规律最一般的描述及对其分析和综合的方法。其有别于以往设计方法的特征是：综合优化准则的应用；描述整个系统本质特征的数学模型的应用；数学优化方法、计算机技术的广泛应用。
作为设计对象的现代飞机具有高度的层次结构，而无论是军用飞机还是民用飞机，都是由机体平台、动力系统、机载设备、控制系统等构成的。可以把飞机分成若干个完成各种功能的子系统，将这些子系统总和在一起就决定了它的有效性能；这绝不意味着各个子系统是完全独立的，飞机的各系统是相互联系和相互制约的。
飞机设计中设计过程可分为若干阶段，而飞机则可划分成子系统和各部件。这就决定了飞机设计的理论基础为系统工程的科学，其目标是建立和研究大型复杂系统的功能性规律最一般的描述及对其分析的综合方法。
面向系统的收集方法是在充分考虑影响系统完成任务和达到指定目标的所有因素的基础上对系统进行研究。以数学模型为基础，系统设计的问题可归结为：总的目标函数在多种约束条件下的优化问题。
第2篇
长期飞行的航天器环境是一种特殊类型的生态环境，适合属于特殊物种的细菌和真菌的生长发育和繁殖。细菌和真菌主要驻留在空间室内装饰物和结构与设备材料的表面。这些地方聚集着有机化合物和空气冷凝水，足以让各种异养微生物(如霉菌青霉、曲霉、枝孢菌)生长和繁殖。在航天器长期飞行期间，菌群的数量变化和结构动力学特性不是线性的，在生物群落激活和停滞的交替期间呈现出一个波形周期变化，变化周期由内部生物机制的自我调节能力和外部空间环境控制。菌群激活期间，充满着医疗和技术风险，显著地影响着飞行安全和硬件的可靠性。微生物可以轻易地借助航天员或者货运飞船进入空间站，同时迅速适应空间站内的环境并四处蔓延，微生物主要来源及在载人航天器中可能存在的位置如图1所示。前苏联科学家曾经在“礼花”号空间站与“和平”号空间站内发现上百种对人体和空间站设备有害的致病细菌和微小真菌。“和平”号空间站曾发生过微生物“蚕食”电缆的事故。国际空间站上也发现了危险的微生物，这些微生物可能导致设备发生故障，可能会对空间站结构造成灾难性后果。它们不仅会损伤金属，也会损伤高分子聚合物制成的设备，进而可能导致技术故障。2003年国际空间站内，细菌堵塞了3套舱外航天服的冷却泵，航天员不得不使用穿脱更为麻烦的备用服装完成了太空行走，造成问题的细菌生活在作为冷却液的水中。研究人员对空间站的水样进行分析后曾发现，空间站自身冷却系统内细菌数量增加的速度远比预料的快，这让人担心细菌有可能腐蚀冷却系统最为脆弱的组成部分。根据各种体外研究，空间微重力环境促进微生物的生长。不同的细菌在空间或在地球上模拟的微重力试验表明，重力变化可能直接或间接地影响它们的生长和微生物的代谢和生理，例如增加自身的抗药性和毒性，改变生物膜增长方式等。长期暴露于高剂量的空间电离辐射中，也能影响微生物的代谢和生理。除了封闭和微重力条件外，还存在各种未知因素影响微生物的生长，如热交换影响，磁变影响，细胞悬浮，营养物的浓度梯度、毛细特性、流体行为等均可能引起生物体的遗传和生物学特性的变异反应，这导致了某些微生物最终变得更难消除。因此，空间环境条件可能会促进微生物生长的这一新特征，并且增加了损害航天员健康和导致环境恶化的风险，影响生命支持系统的稳定性。
2空间应用系统生物安全工程技术体系框架
空间应用系统生物安全工程技术体系覆盖了在空间应用有效载荷的工程研制过程中应遵循的生物安全要求、分析、设计防护以及评价等各项技术范畴，其总体框架如下图2所示。图中可以看出，在空间有效载荷产品研制过程中，空间生物安全在工程上首先需要解决的是空间生物安全要求指标问题，然后根据生物安全要求，结合空间应用的需求情况，对应用系统的生物危害材料进行危害等级的识别，再依据危害等级的识别结果确定相应的安全性包覆等级，作为空间实验载荷设备的生物安全性设计准则要求，依据此设计准则开展相应的安全性设计防护;在采用了必要的防护措施同时，有效载荷对于生物危害还应具备有效的监测手段，确保空间应用实验过程中的生物危害可检测。最后，空间应用载荷在上站之前，应对生物安全问题进行风险评估，其结果将作为空间科学实验载荷上站安全性认证的重要考核内容之一，从而为工程决策提供安全性方面的依据。
2空间应用系统生物安全的工程设计要素
2.1空间应用系统生物安全指标要求借鉴实验室生物安全标准以及国际空间站有关生物安全的经验，生物安全指标主要是指针对微生物的最低可接受阈值，相关指标又可细分为饮用水、食品、舱内空气、表面四个主要方面，其中，饮用水、食品以及舱内空气的最低可接受阈值与航天员的医学要求密切相关。对于表面的生物安全要求，涉及舱内舱体内表面、舱内平台设备和有效载荷设备表面等多个方面，其可能的影响除了传染到航天员(航天员有可能接触的情况下)，影响航天员健康外，另一个重要的影响就是对硬件设备的腐蚀和侵蚀，最终导致硬件设备的失效或者污染舱内环境。因此，对于空间应用系统设备，应提出明确的表面生物安全指标要求，该要求可以参照空间站平台的表面微生物最低可接受阈值要求，也可根据空间应用系统载荷研制的特点和使用需求单独提出。另外，对于影响实验任务成功的可致病的病原体(包括植物可致病病原体和动物可致病病原体)也应根据实际情况提出有针对性的指标要求。空间应用系统生物安全相关指标体系框架如图3所示。图中涉及的植物可致病菌主要是寄生性病菌，病原体有病毒、类病毒、支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、真菌、藻类、线虫和高等植物，其中以细菌、真菌、病毒、支原体和线虫诱发的病害较普遍和严重，尤以真菌性病害为最，如水稻的瘟病、小麦锈病、棉花的萎蔫病等。各种病原体的生理、生态、增殖方法和生活史以及侵染寄主的方式、途径和时期各不相同。可根据具体实验样品和实验要求确定需要检测的植物可致病菌。动物可致病菌主要是微生物，包括原生动物、细菌、真菌、病毒、支原体、酵母等，其中细菌和真菌污染是最常见的，如各种沙门氏菌等。可根据具体实验样品和实验要求确定需要检测和加以控制防护的动物可致病菌。以微生物污染为主要检测对象，包括原生动物、细菌、真菌、病毒、支原体、酵母等，其中检测重点为细菌和真菌。空间站微生物主要存在于舱内气体、食品、水、舱体材料、硬件设备表面以及有效载荷等地方，因此，其微生物控制的要求也应根据这些方面进行规定。例如，国际空间站微生物控制的指标要求如表1所示。我国空间站工程微生物控制定量要求主要参照国际空间站制定，在我国载人航天工程一期和二期阶段，未对微生物控制提出明确的定量要求，在载人空间站阶段，提出的初步医学要求中，也仅仅对空气和物体表面微生物控制提出了限值，与表1中国际空间站的相关规定是一致的，而对于食品和水未作明确规定。
2.2空间应用系统生物安全等级的识别开展空间生物安全防护设计时，首先应对生物危害的等级(或称生物安全等级，BiosafetyLev-el，BSL)进行识别，根据不同的危害等级制定不同的设计防护策略，避免设计上的冒进所带来的安全患，或者设计过于保守而带来的资源浪费和技术瓶颈。根据NASA的生物安全小组的工作经验，所有有关生物学的材料都要进行生物危害识别，对识别出的生物危害材料都要分配一个生物安全等级［18］。因此，生物危害材料生物安全等级的确定是生物安全工程设计的首要出发点。NASA的JSC中心针对空间应用项目的生物安全等级制定了专门的规定［19］，如表2所示。空间生物安全等级主要来源于地面公共卫生系统和实验室生物安全的相关标准，在空间上用时考虑了空间环境可能带来的影响，由于空间飞行独特的环境和条件，BSL-2微生物又被分为两类，BSL-2(中等风险)和BSL-2(高风险)。主要是由于在微重力环境下，微生物气溶胶可能比在地球1g重力下具有更大的风险，对于地面上BSL-2等级的微生物在空间应用时可能产生更严重的后果。因此，在对空间生物安全等级的规定上进行了适应性修改，其原则为:对于地面上可能导致灾难性后果(高致病性)的微生物(BSL-3和BSL-4)禁止在太空项目中使用;对于地面上可能造成中等危害后果的微生物，其在空间环境影响下可能带来更严重的后果，甚至是灾难性的，因此，地面上BSL-2级微生物在太空中又分为中等危害和高危害两类。我国载人航天工程目前采用的生物安全等级划分标准主要遵照现有的国内实验室生物安全防护等级相关规定，对于空间生物安全等级尚无具体的标准进行规定。因此，合理的划分生物安全等级对于工程中遴选生物样本和明确有效的控制措施具有重要的意义。
2.3空间应用系统生物安全包覆等级的识别与设计
2.3.1空间应用系统生物安全包覆等级的确定工程实践中，在已明确了有效载荷生物安全等级BSL的基础上，需要根据生物安全等级确定相应的包覆设计等级(LevelofContainment，LoC)要求。两个重要的原则是:1)生物安全防护的包覆等级不得低于其生物安全等级;2)存在多种微生物的情况下，其包覆等级应根据生物安全等级最高的生物样品来确定。我国空间站空间应用规划了多项有关生物、生命、生态、医学等应用与科学领域实验项目。以当前规划的有关生命科学研究的实验平台为例，确定其初步的生物安全包覆等级，如表3所示。
2.3.2空间生物安全设计准则空间应用载荷生物安全控制的优先级主要包括五个层次(见图4)。工程设计实现过程中，有效载荷研制单位应根据识别出的生物载荷的生物安全等级确定相应的防护设计准则，遵循以下原则:1)生物材料的选择上，应在满足科学实验需求的前提下，尽量选择危害等级低的生物材料和样品;2)生物实验载荷的生物包覆等级应与其生物安全等级相对应，不得低于其生物安全等级;3)对于具有致病性或可能导致设备故障的主要微生物应具有实时监测或者离线检测能力;4)包覆设计应按照最小风险控制或者故障容限，或者两者相结合的设计准则进行设计，如金属结构采用较高的安全系数要求;采用多层密封包覆等;5)包覆设计应考虑最大使用条件下进行设计，并采用试验的方法验证;多层包覆设计时，应对每层包覆手段的有效性进行独立验证;6)采用物理隔离的方式进行包覆设计时，应满足密封设计要求，如所有泄漏路径均采用软密封件，垫片或其他密封材料进行双重密封;金属零件沿着所有接口有两个密封(如盖);流体连接器内部和外部的双道密封;电连接器外部双道密封和引脚周围双密封等;7)采用密封设计时，需要考虑容器材料与有害生物质的相容性设计与验证问题;8)采用多层包覆设计时，应尽量采用组合式包覆形式，即不同形式的隔离方式，如物理隔离与负压相结合，确保各级包覆是相互独立的，不会发生关联失效;样本操作用手套箱采用在手套故障的情况下保持负压的双故障容限的设计等;9)对于有限寿命的生物危害防护措施，如HEPA过滤器，应具有有效的寿命预测手段，以便采取定期的更换或者清洗消毒等措施。
2.4空间生物危险的监测空间微生物的监测是实施微生物控制的前提条件。目前对于载人航天工程领域，较为先进的微生物监测技术主要包括以下几项:1)非培养核酸技术(基于PCR聚合酶链反应);2)三磷酸腺苷生物发光技术(ATP);3)生物传感器，直接激光检测;4)流式细胞术方法;5)基质辅助激光解析/电离飞行时间质谱(Matrix-AssistedLaserDesorption/IonizationTimeofFlight(MALDI-TOF)massspectrometry);6)微观方法(MicroscopicMethods)。传统上，环境和人员的微生物监测主要集中在采用基于培养技术的细菌和真菌。然而，在空间环境中，采用大量的分子、生化和理化实验系统，建立在非培养技术基础之上。采用单一的监测技术往往难以满足微生物监测的需求，因此，在工程实践中，空间科学实验载荷研制单位应根据自身产品的特点，结合各种检测技术的优缺点，合理选用生物检测技术。生物检测技术选用参考表如表4所示。另外，空间科学实验载荷应重点监测BSL-2级以上的微生物。根据国外的经验(ISS，MIR)［10］，空气中主要的细菌种类为金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌，内表面主要的细菌种类为金黄色葡萄球菌和芽孢杆菌等;真菌主要为青霉属和曲霉。在监测点设置方面，对于密闭的实验培养箱，应从空间应用的需求出发，对于影响实验效果的入口端应设置微生物监控装置，防止舱内空气和水源中的有害微生物影响实验效果;同时对于出口端同样需要设置微生物监控装置，防止科学实验产生的有害微生物污染舱内大气环境和热控管路。
2.5空间应用系统生物安全风险评估国际空间站上，有效载荷生物材料的生物危害风险评估在发射前必须进行，评估生物有害物质的标准包括微生物的特性，感染剂量，微生物的存量、感染途径，以及与实验协议相关的危害。识别出的所有有害微生物被分配一个生物安全等级(BSL)。有效载荷安全审议小组参照BSL为每个有效载荷制定必要的防护等级。空间应用生物安全风险评估的实施流程如图5所示。
3结论
第3篇
[关键词]民用航空 卓越航空工程师 培养方案 培养模式
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1005-5843（2013）06-0164-04
[第一作者简介]于丽君，中国民航大学中欧航空工程师学院院长、副教授（天津300300）
中国教育部与欧洲工程大学教育研究联盟于2010年9月4日在上海共同签署了《关于中欧工程教育合作的谅解备忘录》，寄望中欧共同面对挑战，携起手来，在联合培养工程人才、促进工程教育资源和成果共享、共同加强工程教育研究、加深科研领域的合作等方面开展多层次、宽领域的工程教育交流与合作，不断提高中欧双方的工程教育质量。“中欧工程教育平台”是我国实施“卓越工程师教育培养计划”的重要行动之一。中国民航大学中欧航空工程师学院是“卓越工程师教育培养计划”试点单位之一，培养重点是中国民航行业发展所需的高端人才。
一、“卓越航空工程师计划”的国际平台
为了充分借鉴法国工程师精英教育培养模式与经验，系统地引进法国精英大学预科和航空工程师教育的优质资源，为国家民用航空业培养精英航空工程技术与工程管理人才。2007年经我国教育部批准，由中国民航大学与法国航空航天大学校集团（GEA）合作成立中外合作办学机构――中欧航空工程师学院。
卓越航空工程师教育学制6.5年。入选卓越航空工程师教育培养计划的学生在相应学习阶段学业期满成绩合格者，获得中国民航大学工学学士学位；在第四年通过我国硕士研究生统一入学考试，经过两年半专业课程学习达到硕士课程要求，获得中国民航大学工学硕士学位，同时获得由法国国家工程师学衔委员会（CTI）认定的工程师文凭。首批卓越航空工程师在2007至2010年考入中国民航大学理工类的学生中，按照从高分到低分的原则（考虑地区差异）推荐大约400名高分学生参加由中法双方组织的数学和英语考试，根据成绩选拔出200名学生参加英语口语考试及面试，最终选拔i00名优秀学生进入中欧学院学习。卓越航空工程师培养全过程特别注重多元文化的融合，注重培养学生的国际视野、团队合作精神与沟通能力，使学生具有很强的外语语言能力（英、法）和综合文化素养。
二、“卓越航空工程师计划”的组织及政策支持
作为中外合作办学机构，中欧航空工程师学院严格按照国家《中外合作办学管理条例》实施办学。在学院组织机构设立、校企联合办学、引进法方优质资源并整合校内优质资源、选送中方专业教师赴法国进修、设立学生校外实习基地等各个环节建立一整套管理方案，旨在确保实现卓越工程师培养方案的组织实施与落实。
（一）建立政府、行业和学校共同协作的组织指导体系
成立执行委员会。该委员会是一个中法联合委员会，分别由中法双方大学校长、民航局人事科教司主管领导、使馆教育参赞、航空企业代表各8人组成，同时，公共部门和行业顾问在委员会内设有代表。主席由双方轮流担任。委员会每年举行一次重要会议，听取项目组工作报告和企业咨询委员会意见报告，为学院建设和战略发展作重要决策。
成立企业咨询委员会。该委员会成员由中欧双方各航空企业高级人力资源或机务工程部副总裁组成。中方合作企业包括：中国国际航空公司、中国南方航空公司、中国东方航空公司、中国海南航空公司、AMECO中德合资飞机维修公司（国航一汉莎航）、中国民航空中交通管理局（ATMB）；法方企业包括：空客公司（AirBUS）、欧宇航（EADS）、欧洲直升机公司（EUROCOPTER）赛峰集团（SAFRAN）、泰雷兹集团（THALES）。该委员会每年举行一次会议，委员会主席由中法企业代表轮流担任。委员会专家代表承担专业课程设计指导、选派企业专家承担教学课程、协助安排学生企业实习等工作。同时，各企业代表积极参与并协调组织学院的航空新技术专题论坛等相关工作。
（二）培养具有国际化视野的高水平师资队伍
预科阶段师资培养。在整个预科阶段，法国高等教育部派数学、物理各两名具有高水平预科教学经验的教师全程参与并指导教学，中方配备数学物理专职教师团队系统学习法国预科教学体系，参与并辅助教学。同时，中方教师完成一轮国内教学任务学习后，被派往法国预科合作伙伴学校深入学习教学方法和教学内容，学习时间为6个月，通过上述培养过程使中方数理老师最终完全能够胜任预科精英阶段的教学工作。
工程师阶段师资培养。通过“引进来走出去，内外结合”的培养方式，建设一支具有一定民航业工程实践经历的高水平专、兼职专业课教师队伍。首先聘请法国三所知名航空院校的教授和著名中欧航空企业专家承担工程师阶段主要课程的讲解，同时安排高水平的教授和年轻骨干教师一起参与和辅助教学。其次选派相关专业的老师赴法国航空类院校做为期6个月的访问学者，近距离亲身体验法国航空工程师培养体系的特点，同时系统学习法国的工程师培养理念并了解相关实践教学条件。最后通过选拔优秀毕业生赴法国读博士深造，培养后备师资，做到中法航空类院校各层次学历联合培养的无缝对接。
教师实践工程能力的培养。学校每年拨付专项经费用于教师能力培养与提升和企业兼职教师的聘用。建立以专业为单位的跨学院教学团队，确定团队教师的遴选标准，明确“卓越计划”教学基本要求与标准，采用“做中学”和“学中做”结合的方式，开展国际国内院校、企业及研究院所的教师交流培训，加强教师“双能力”培养，打造一支高水平专、兼职工程教育师资队伍。
法国优质教学资源和理念的吸收、消化和整理。通过中法教育合作论坛和教学研讨会，引导和组织参与授课的预科和工程师教学团队，在吸收消化理解法国教学资源和理念的同时，结合我国行业特点和发展需求编写能满足“卓越航空工程师培养计划”的成体系的预科及民航工程类专业课教材。
（三）出台具有可操作性的支持政策
决策层制度支持。成立“卓越计划运行工作委员会”，校长任主任，负责研究“卓越计划”的总体发展规划和资源分配等重大问题，制定“卓越计划”日常运行的各类管理规定和实施办法，协调工作中出现的各类问题。
实施三个计划。（1）“工程教育改革重大研究计划”。每年拨付专项经费重点支持工程教育改革中的基础性、综合性、战略性问题研究。围绕专业建设、人才培养模式改革、产学研培养机制、体系建设、资源建设、队伍建设、课程建设、教学手段和方法、工程认证、评估体系、保障体系等加强研究，开拓创新，推进改革。（2）“优质课程资源建设计划”。每年拨付专项经费开展课内外优质教育资源建设，推进综合化、实践化、专题化改革。建立由规划教材、CBT、专项网络资源（专项网站）等组成的立体化教学资源体系，丰富完善课外教育资源，开展网络课程、视听体验馆、工程训练项目库、工作坊和产学研项目转化交流中心等建设。（3）“工程实践（验）资源建设计划”。加大工程实践教育基地投入，成体系开展试点专业学科和专业实验室建设，建立完善工程教育实践资源系统，开展校外实习基地建设。
推行两个加强。（1）加强学生企业学习阶段保障。试点专业生均年投入不低于2 000元，支持学生完成企业阶段学习。此项经费主要用于学生企业实习（实践）期间的交通、食宿、保险费用，企业工程技术人员兼职讲课及毕业设计辅导等。（2）加强“卓越计划”日常管理。学校每年投入100万元支撑“卓越计划”日常工作运行。此项经费主要用于聘请校外专家，以及监督、检查和评估等环节发生的相关费用。
三、“卓越航空工程师计划”教育培养方案
卓越航空工程师培养方案严格按照法国精英预科和精英航空工程师两阶段计划制定，同时结合我国大学办学指导思想和社会主义大学生行为道德规范和培养定位，培养德才兼备的卓越航空工程师。
（一）两个阶段教育
精英预科教育3年期间，由法国高等教育与研究部和法国驻华使馆文化处共同支持，与法国最著名的大路易学校和贝尔威学校合作，完成高强度的数学、物理、法语、英语强化及其他课程教学。同时，法国航空航天大学集团对预科阶段数理教学内容提出教学建议。该阶段特别注重培养学生深厚的数理基础和严谨的治学态度，为工程师阶段全面系统的航空工程专业学习打下良好的数理基础。
航空工程师教育阶段3.5年，与法国国立民航大学ENAC、法国国立航空航天大学ISAE、法国国立机械与航空技术大学ENSMA合作建立（上述三所大学分别隶属于法国交通部民航局、国防部和教育部，共同组成法国航空航天大学校集团，GEA）。学院专业课程设计积极听取中欧双方合作航空企业的教学内容指导意见，共同确定基础课程、专业课程、企业实习与实践等各环节的教学培养方案。中法双方大学教授、中欧航空企业专家共同承担数学、推进系统、电子学、结构与材料、计算机科学、人文与社会科学等相关教学工作。学生通过课堂学习、实验室学习与研究和企业实践等综合环节，完成精英工程师培养的全过程。本阶段特别注重培养学生掌握系统、综合的航空工程技术知识和管理知识，具备较强的创新能力和工程实践能力，培养学生勇于探索未知、开创未来的不畏困难、坚韧不拔的优秀意志品质。
（二）两方面素质要求
知识结构要求。预科学习第一年，重点学习社会科学知识和法语，具备一定的文学、历史、哲学、艺术、法律（经济法与航空法律）等方面的综合知识，有良好的思想品德修养和健康的心理，有良好的社会常识与外事礼仪基础知识。预科学习第二、三年为数理基础知识学习，培养学生掌握深厚的数理基础知识，具备较强的应用科学方法分析问题、解决问题的能力。工程师阶段的前两年，系统学习学科基础理论和专业基础知识，培养学生掌握系统、综合专业理论并应用理论原理和方法进行实验与研究的能力。工程师阶段第三年第一学期，强化专业知识学习，重点学习掌握飞机推进系统、结构与材料、机载系统、通讯、导航与监视系统等专业知识。
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技能素质要求。具有熟练地使用中文、英语、法语三种语言进行航空工程专业业务交流的能力；具备航空工程师应具备的综合的知识体系，具备较强的工程实践和科研能力；具备较好的团队合作精神；具有宽广的国际视野和勇于创新、不断进取的坚强的意志品质；具备良好的心理素质和身体素质。
四、“卓越航空工程师计划”校企联合培养模式
