飞行器动力工程:去拥抱星空和宇宙
作者: 秋白本文主角:飞行器动力工程
专业类别:航空航天类
适合人群:对数学、力学和机械学知识有强烈的兴趣,有一定的英语水平,勤奋刻苦、坚韧不拔、责任心强,向往航空航天领域,踏实耐心,喜欢科研与工程的同学
选科要求:2023年新高考,必选物理,极少数院校要求再选化学;2024年新高考,必选物理和化学;2023年老高考,仅招理科考生
2023年,在中国科幻影视发展的时间尺度上,注定是被浓墨重彩标记的一年。《流浪地球2》与《三体》的先后上线,使大众的目光再次聚焦于头顶上的这片星空。宇宙无垠,星河浩渺,人类虽不过是其中的沧海一粟,却也在努力地迈出探索的脚步,渴望认识和了解这片我们生存和所在的时空。而航空航天就是人们为了认识和了解宇宙和太空发展出来的产物,古有嫦娥奔月、夸父逐日,而今神舟飞天、对月探测、建立宇宙空间站……人们对璀璨银河的种种畅想背后,都离不开那双将飞天梦推向蓝天的手——飞行器动力工程。
启梦航空,从此出发
可能很多同学都没有听说过飞行器动力工程这个专业,因为这个专业在大众视野中出现的频率不高,针对性较强,跟一些热门的万金油专业不同,这个专业需要在航空航天这一专一领域不断深耕,所学内容也都是为了“飞行器动力”这一对象服务。因此,这个专业更适合对飞行器、对探索宇宙和蓝天感兴趣的同学。
对我个人来说,选择报考这个专业的初衷是有感于我国近现代史上航空航天发展的落后。当时的我愤慨于我国缺少强大的空中力量而遭受的种种欺辱,因此将目光投向了航空航天相关专业之中。又由于父亲偶然的一句话,说国产飞机和国外差就差在发动机上,更驱使我注意到了“飞行器动力工程”这个专业。当然,除了以上两点之外,我自己本身也比较喜欢物理,而且相比于理论,更喜欢“创造”能看得见的实物……如此种种,令我与这个专业结缘。
飞天不易,起手犹难
那么,飞行器动力工程究竟是做什么的呢?其实从名字就可以大概猜到,它主要是针对飞行器的动力系统展开研究,培育飞行器动力装置及控制系统的设计、研究的专业人才,因此也被我们本专业的学生亲切地称为“烧锅炉的”。
我们都知道,“烧锅炉”的本质是一个能量转换的过程,飞行器动力工程也同样如此,只不过在这里,我们是要为整个飞行器提供持续的动力的。为了实现这个目的,在大学四年里,我们需要广泛地学习各个学科,其中包括各类数学——高等数学、线性代数、概率统计;各类力学——理论力学、材料力学、弹性力学、气体动力学;各类热学——工程热力学、传热学,等等;以及必要的英语、化学、电学、机械制图、计算机科学、航空发动机原理、各类航空航天相关实验等。
在学完以上科目之后,你便拥有了一条“创造世界”的完整思维脉络:想象一下,当你有了一个点子,想要做出一项发明时,这项发明所依靠的数学与物理学理论基础你已经具备,通过机械制图绘制你的发明并进行加工即可得到硬件,通过计算机语言编写即可得到软件,最终通过实验就能基本实现你所需要的功能了。
在飞行器动力工程专业与其他的工程类专业的课程中,还经常会有各类实验与实习课程,其中最有名的应当是“金工实习”。在金工实习中,我们会接触使用各种机床,像是车床、铣床等,小心翼翼地将一块坚硬的金属加工成我们需要的形状,或者去体验数控与激光切割,感受机器加工的趣味。其中,最让我们津津乐道的就是“磨锤子”的过程,我们凭借人力,用锯子和锉刀将一块金属“琢磨”成锤头,这既考验耐力又磨炼意志。
不过,这些“创造”之中可不只有成就感,在实际的工程实践中,问题是层出不穷的,尤其是在实验验证的过程中。比如,在我大学期间的一次科技实践中,我与另一位同学负责实验验证工作。那个实验所依托的原理是很简单的磁生电原理,即通过线圈与磁铁位置的相对运动变化来发电,我和他在测试仪前聚精会神地期待着电流的出现……可它始终没有出现。这令我们十分费解,我们考虑了各种可能的影响因素,也许是周围设备的电磁干扰?也许是哪条线路出了问题?也许是电流太过微小,测试系统无法捕捉?在不断地排除影响因素,不断地猜想与验证当中,我们都感受到了一种强烈的挫败感。问题就在那里,可是我们却找不到原因,这种迷失感实在令人无措和恐惧。
这种挫败感一直延续了两三个月的时间,直到在又一次实验中,我们偶然发现缠绕线圈的铜丝外侧竟然并不存在绝缘层,所以我们此前缠绕的线圈,无论缠绕多少圈其实都只是一圈而已,问题就出在这里!
这就是在工程实践当中再常见不过的事情,不断地遇到问题,探究问题,解决问题。在这个过程中,也许你会遭受许多的挫败,需要你用耐心不断地坚持探索,用细心不断地查漏补缺,但好在所有的问题都会沉淀为你的积累,最终结出成果。
星河远阔,未来有我
对于飞行器动力工程专业的学生来说,选择考研读博继续深造往往是必不可少的一步。如今的我,也在这样的道路上前行着,目前已取得北航航空宇航推进理论与工程硕士学位,在航空航天动力领域继续奋斗,希望贡献自己的一份力。
至于就业,虽然我们经常开玩笑说我们这个专业的转行空间很大,因为“什么都会一点”,但总体而言,飞行器动力工程专业学生的就业方向主要集中在军工领域,例如各大航天、航空、航发(航空发动机)、兵器等院所。除了研究院所之外,也有许多同学选择到私营航天、车辆、能源等相关单位工作。由于飞行器动力工程专业所属的“航空宇航科学与技术”学科是北航的“王牌专业”,在历次学科评估中稳居全国第1,本科就业率连续多年保持100%,因此就读这个专业也不太需要为未来就业发愁。
另外需要说明的是,由于航空航天与军工的关系密切,“保密”就成了我们这一行需要面临的一个大问题。在每届新生入学时,北航都会开展保密教育,以警惕可能出现在我们身边的间谍。虽然可能大多数同学都不会涉及机密研究,但这类教育的确使大家都绷紧了那根弦,以至于当问起学校的校训时,大家的第一反应不是“德才兼备、知行合一”,而是“上网不涉密,涉密不上网”。如果你想本科毕业后出国深造,你可能需要慎重考虑就读这个专业,由于与军工关联度较深,一些欧美国家可能会拒绝相关专业的学生出国留学,这是大家在提交留学申请时需要格外留心的。
坦率地说,飞行器动力工程专业并不是能让人大富大贵的专业,也不是可以轻松度日的专业。相比于我们想象中快乐的大学生活,这个专业可一点儿也不轻松。它的课程量大,实验也很多,且北航相关院系内的整体学习氛围更偏向于踏实肯干,看重科研与实践,因此很多同学可能会觉得这里的人文气息不够浓厚,但我们并不缺少美。对于航天院校的工科生来说,我们眼中的美和浪漫,存在于穿越那片广阔的星空后,只有我们能够看得见的地方。