北京大学工学院航空航天工程系成立于2010年5月。是国内知名的航空航天教学机构之一。航空航天工程系的前身是2006年成立的力学与空天技术系和2008年北京大学工学院建立的
航空航天工程专业。
历史背景
北京大学的航空航天方向的科研活动可追溯到上个世纪40年代,当时的北京大学工学院机械系在工学院院长马大猷教授、机械系系主任宁榥教授等的支持下,吴大观等在北大工学院开设了航空发动机设计、发动机齿轮设计、机械原理和工程画(机械制图)等航空航天类课程,培养航空人才。
1948年,在北京大学工学院院长马大猷的多次函电邀请下,王俊奎到北京大学工学院担任了机械系教授和系主任,讲授结构力学等航空航天课程。此后,经过数十年的薪火传承,北大在航空航天领域的研究弦歌不绝。
1999年4月,北京大学和
北京航空航天大学贯彻“共建、调整、合作、合并”的高等教育体制改革方针,充分发挥北大文理学科和北航工程技术学科的优势,成立了
北京大学工程研究院。北大工程研究院设在北航,接受北大和北航的双重领导。2004年,在黄琳院士的主持下,
北京大学航空航天动力学与控制实验室正式成立。两个机构的成立拉开了大规模进军航空航天领域大幕。
工学院自2005年重建以来,一直在学科建设和科研发展方面不断进取。2006年,原力学与
工程科学系并入工学院,更名为力学与空天技术系,实现了工学院的发展壮大。2008年,工学院在力学与空天技术系开设了“航空航天工程”本科专业。关于航空航天工程系的建设,工学院自重建之初就开始筹划,并进行了全国调研,与学校多次论证,得到了学校支持,2010年5月,在学校与学院各老师的努力下,航空航天工程系终于得以成立。
发展概况
2010年11月17日,北京大学工学院正式成立航空航天工程系,李存标教授任系主任。至此,北京大学工学院已拥有力学与空天技术系、能源与资源工程系、生物医学工程系、先进材料与纳米技术系、工业工程与管理系、航空航天工程系等六个系。
为适应国家航空航天事业高速发展的需求,发挥北京大学在基础科学研究方面的雄厚资源,为航空航天及相关领域培养和输送具有坚实基础和宽广视野的高素质人才,北京大学工学院于2008年建立了
航空航天工程专业,并自2009年开始招收本科学生。2010年,航空航天工程系正式成立。2013年11月,北京大学正式设立“航空航天工程”博士点。
航空航天工程系现有教职工19人,其中院士4名,杰出青年基金获得者2名,教授10名,副教授1名,兼职教授4名,研究员3名,高级工程师1名,均有博士学位及为博士生导师,绝大多数教师具有海外留学研究背景。正在建设5个研究中心:航空航天材料研究中心、涡扇发动机研究中心、航空航天控制和信息中心、高超中心、飞行器中心。
工学院航空航天工程专业的定位是“理科基础、工科取向”。强调学生要具有高于一般工科同类专业的坚实的数学、物理和力学基础,同时也要具有广博的工学和
航空航天专业知识,了解行业的发展动态、理论前沿和技术变革,能成为航空航天领域具有全局视野和创新精神的领军人才。2011年4月30日,航空航天工程系发展战略研讨会在北京密云水库宾馆举行。与会者围绕航空航天工程系的五年发展战略规划,从教学、科研两个角度展开了热烈的讨论,并提出了建设性的意见。
2012年6月,北京大学首批航空航天工程专业学生毕业,这是北京大学工学院建立航空航天工程专业以来的首批本科毕业生。
2013年6月,航空航天工程系申报“航空航天工程”二级学科博士学位点,接受专家组成员的评议,专家组评议结论是“一致同意北京大学自主设置目录外航空航天工程二级学科点”。
研究机构
北京大学工学院拥有航空航天研究所、湍流与复杂系统国家重点实验室、航空航天动力学与控制实验室、等一批优秀的实验室,从事着发动机推进、
航空航天材料、飞行器外形设计、非线性系统与控制、复杂力学系统控制、航天器动力学控制、飞行器导航与控制、飞行器控制系统仿真、冲击动力学、机器人控制、智能控制、多智能群体动力学与控制等近20个研究方向的一系列重点研究。
工学院承担着工信部大飞机工程、科技部973项目和总装重大科研项目等航空航天领域的一批重大项目,这些项目的科研成果不仅在国际上产生着重要的影响,也为我国的航空航天事业起着有力的支撑作用。北京大学还有一系列航空航天研究机构:
2、北京大学航空航天动力学与控制实验室
3、北京大学先进技术研究院空天信息工程研究中心
4、北京大学先进技术研究院空天智能系统研究中心
5、北京大学工程研究院(北京大学与北京航空航天大学1999年联合设立,位置在北京航空航天大学内)
6、北京大学工学院航空航天研究所
此外,北京大学还在波音公司的扶持下,设立了
北京大学航空俱乐部。
合作背景
北京大学工学院与空中客车(Airbus)等有密切合作。2008年 4月18日上午,空中客车(Airbus)研究合作部部长Dale KING来访北大。工学院副院长兼力学与空天技术系主任
苏先樾教授、航空航天研究所副所长王健平教授、湍流与复杂系统国家重点实验室副主任
李存标教授接待了来访客人。
在参观了低速风洞、水洞和爆轰推进实验设备后,王健平教授介绍了航空航天的研究情况。双方对各自的成就给予了很高的评价,并就北大与空客的合作交换了意见。
北京大学工学院与
中国空间技术研究院(五院)总装与环境工程部双方同意筹建总环部和北大工学院联合实验室;合作重点在动力学和空间碎片这两个领域中开展,空间碎片专题由龚自正教授(总环部)和
刘凯欣教授(北大)负责组织,动力学专题由樊世超副主任(总环部)和陈璞教授(北大)负责组织;针对动力学和空间碎片这两个专题共同申请国家的项目;根据总环部提出在动力学和碎片方向急需解决的问题,确定开展研究的具体课题,共同进行研究。
中国空间技术研究院总装与环境工程部,是中国空间技术研究院从事
空间飞行器总装、空间环境和力学环境以及可靠性试验、空间飞行器环境模拟设备和环境试验方法研究、空间飞行器用
电子元器件质量保证以及小型总装测试的专业性机构。拥有国内最大最先进的大型空间环境模拟设备及系列配套的中小型热真空容器,无油超真空设备,还有系列电动振动台和液压振动台,声学试验设备,爆炸分离试验装置,小型、中型和大型离心机,冲击试验台。
为各类卫星零部件和整星进行振动、噪声、模态等动力学试验。能为各类卫星进行整星热控制和
热真空试验。是具有国际一流水平的空间技术研制生产中心。
学校特色
1、以湍流为基础的空气动力学。湍流是航空航天工程研究的关键瓶颈之一,这也使得我们有机会介入到国家的航空航天工程,如大飞机项目,国防重大专项和973项目,都已经利用了我们湍流研究的优势,围绕国家重大航空航天装备研制的目标开展研究;
2、控制和通信。随着控制理论的发展,线性控制已经不能满足航空航天工程的需要,黄琳院士长期领导的关于飞行控制的研究,抓住智能控制、非线性控制等控制理论的前沿问题介入航空航天领域。
3、航空航天材料与结构研究。工学院有一批老师在航空航天材料与结构的轻量化设计理论、制备方法、性能表征和无损检测和结构稳定性和多功能一体化方法具备较强的研究实力和条件。
系主任
北京大学工学院航空航天工程系系主任
北京大学工学院教授,博士生导师
教育经历:
1990年毕业于中国科学院力学研究所,获硕士学位。
1995年毕业于北京航空航天大学,获博士学位
研究领域:
流体力学、实验流体力学
背景资料:
1998年在中国科学院大气所大气边界层物理大气化学国家实验室完成博士后研究并升为副研究员。1984-1987 在沈阳空气 动力学研究所工作, 1998为清华大学流体力学教研室副教授。2001年调入北京大学湍流
国家重点实验室工作,2001年任北京大学教授,并成为博士生导师。2003年11月至2004年3月为Johns Hopkins大学访问教授,2005年11月至2006年2月访问香港大学。
课题研究:
长期在国内致力于流体力学的实验研究,1987-1990年从事高超音速激波和湍流边界层干扰的研究。1990年以来从事转捩和湍流的研究,其中1996-1998和Kachanov合作进行边界层转捩研究。在
可压缩流动和不可压缩流动的研究中均取得进展,特别是在边界层转捩这一历经百年的重大科学问题上获得基本结果,建立了壁湍流产生的一般框架。被认为是国际上本领域最前沿的学者之一
学术交流:
先后应IUTAM等国际组织,剑桥大学等学术机构邀请做特邀和邀请报告20多次。被邀请担任2005 International Symposium on Physics of Fluids会议和2006中日双边湍流研讨会共同主席。
师资力量
黄琳
中国科学院院士,北京大学航空航天工程系教授,博士生导师。
一直从事系统稳定性与控制理论方面的研究工作,在人才培养上做出了突出贡献,培养的研究生中有不少已成长为国内外知名学者。研究兴趣在航空航天中复杂运动控制、非线性力学系统的总体特性及其控制等。
研究领域:航空航天中复杂运动控制、稳定性理论与控制理论
李存标
北京大学工学院航空航天工程系系主任,教授,博导
国家杰出青年基金获得者
研究领域:1.流体力学
2.实验流体力学
3.高超音速激波和湍流边界层干扰的研究
陈正
北京大学工学院 航空航天工程系 特聘研究员、博导
教育经历:
2003年9月至2008年12月,
普林斯顿大学, 机械与航空工程系
博士 专业: 燃烧与能源
2001年9月至2003年7月,清华大学,工程力学系
硕士 专业: 流体力学
1997年9月至2001年7月,清华大学,工程力学系
学士 专业: 工程热物理
研究领域:
1, 化学反应流的多尺度数值模拟 ;
2,等离子体助燃技术;
3,推进燃料、替代燃料、生物燃料的燃烧特性研究;
4,极限(超音速、高温高压、微重力、近燃烧极限等)燃烧现象。
程承旗
北京大学工学院航空航天工程系教授,博士生导师北京大学工学院航空航天信息工程研究所所长
北京大学先进技术研究院副院长
教育经历:
硕士:南京大学地球科学系(1982-1985年)
博士:北京大学城市与环境学系(1985-1989年)
带领的团队主要致力于空间信息的组织理论与方法研究,主要涉及全球空间信息的共享组织、存储组织与服务组织等应用研究。空间信息组织贯穿空间信息的获取、处理、存储和分发应用等整个流程,其主要任务包括空间信息分类、空间信息编码、存储资源分配、空间信息索引、结构化表达及应用服务体系创建等工作。重点研究聚焦在基于地球剖分理论的空间信息组织框架,以及相应的空间信息分块标准、编码模型、存储模型、计算与分发模型,及表达模型。
研究领域:航空航天信息工程、地理信息工程
方岱宁
国家杰出青年基金和教育部跨世纪人才基金获得者,北京大学工学院副院长,北大亿通多功能结构轻量化技术与装备保障研究所所长,清华大学【应用力学】教育部重点实验室主任,
国务院政府特殊津贴获得者。
国家自然科学基金委《近空间飞行器的关键基础科学问题》重大研究计划专家组副组长,国家大飞机专家咨询组成员。NSFC“十一五”《
力学学科发展研究报告》调研组组长,
中国力学学会“力学学科发展”调研组副组长,2011-2020年我国力学学科发展战略研究调研秘书组组长。
研究领域:
在电磁固体力学与
智能材料与结构力学、先进材料的多功能设计与强韧化原理、轻量化结构技术与装备保障等方面开展研究工作。
黄迅
北京大学工学院航空航天工程系特聘研究员
AIAA Senior MemberInternational Journal of Aeroacoustics编委
北京大学工学院航空航天工程系实时控制与信号处理实验室负责人
主要教育经历:
2003-2006 英国南安普敦大学航空航天系 博士
研究领域1. 实时控制与信号处理;
2. 等离子体 (plasma actuators)及流体控制应用 (flow control);
3. 航空声学 (aeroacoustics)和安静飞机设计
刘才山
北京大学工学院航空航天工程系教授, 博士生导师教育经历:
1986年
山东建筑大学学士; 1989年东南大学硕士; 1997年天津大学博士; 1998-2000年,北京大学力学系博士后
从实验和理论方面证实了1872年法国科学家Painleve, P. 提出的Painleve疑难问题;提出了多点碰撞动力学理论,并首次建立了相应的冲量分配定律;提出了考虑摩擦作用的变结构动力学分析框架和相关算法; 发展了一维散体介质冲量波函数的理论描述;发展了一类关节间隙引起的非协调接触模型;部分研究成果在航天工程中得到初步应用。
研究领域:1. 碰撞/接触与摩擦
5. 航天工程应用:空间大型伸展绳系结构;月壤动力学分析;空间飞行器着陆稳定性分析;空间飞行器对接技术; 空间飞行器间隙问题
史一蓬
北京大学工学院航空航天工程系副教授
教育经历:
研究领域:流体力学,应用数学
郑殿峰
2005年1月——2008年1月,南京航空航天大学博士生
2008年1月—2009年1月,
清华大学航天航空学院博士后
2009年2月,北京大学工学院航空航天工程系特聘研究员
濮国梁
博士,航空航天工程系副教授,博士生导师,北京大学空天信息工程研究中心副主任,
中国地理信息系统协会GIS工程与应用专业委员会秘书长。
主要从事空天信息工程、
遥感图像处理等方向的学术研究,近年来主持和参加了多项国家级科研项目。2003年,在国家863支持下,完成岷江上游生态环境遥感监测与评价课题研究,获四川省科技进步三等奖。2005年,完成国家863重大专项SIMUS系统的工程设计与实施,获教育部科技进步一等奖。2006年作为863
航空航天技术领域某重点课题总体论证组成员,参加了临近空间某系统的综合论证,并主持完成了某终端技术课题研究。2007年主持并完成了临近空间某终端系统的总体设计和样机研制。2008年作为总体论证组成员,完成国家973重大基础研究项目的论证,并任某二级课题负责人。
吴介之
1966年北京航空航天大学硕士。曾任
中国航空研究院工程师、副研究员(1986)、研究员(1987)。1980-1982 为
美国明尼苏达大学访问学者,1986年起迄今为美国田纳西大学空间研究院访问学者、研究教授,1999年起为北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室教授、北京大学工学院特聘教授。
中国科技大学、天津大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、
解放军理工大学等校兼职教授。
与中国科大研究生院马晖扬教授和北京大学团流域复杂系统国家重点实验室客座教授周明德教授历时十年心血撰写的宏篇巨著《Vorticity and Vortex Dynamics》
研究领域:涡动力学;
空气动力学理论基础;
工程技术复杂内外流动诊断与反设计;
波-涡相互作用与流动控制;
湍流的涡动力学机理
肖左利
北京大学工学院航空航天工程系特聘研究员,博导教育经历
03/01-08/08
约翰霍普金斯大学 机械工程 博士
01/08-02/12 南加州大学 航空工程 硕士
98/09-01/06 天津大学 流体力学 硕士
94/09-98/07 天津大学 工程力学 学士
研究领域:湍流及其数值研究计算流体力学与并行计算
直接数值模拟湍流模式与大涡模拟
周超
北京大学工学院航空航天工程系特聘研究员,博导
教育经历:
2006年 - 2010年 英国剑桥大学机械工程系,Whittle实验室,涡轮机械专业,博士
2003年 - 2006年 南京航空航天大学能源与动力学院工程热物理 硕士
曾参与了英国罗罗公司大型民用
航空发动机核心机高压涡轮的研发工作。采用了实验、数值模拟和理论分析的方法,研究了核心机高压涡轮叶尖泄漏流的空气动力学性能和传热学性能。已有两篇第一作者论文被该领域著名的期刊Journal of Turbomachinery录用。基于对叶尖泄露流气动性能机理的研究,提出了对叶尖进行优化设计的方案。
研究领域:1.航空发动机中气动热问题
2.涡轮机械中空气动力学和传热学问题
专业课程设置
航空航天工程系设立的学科点有:
本科:航空航天工程
硕士点:力学系统与控制、控制理论与控制工程
博士点:力学系统与控制
博士后:力学一级学科
博士后流动站,航空
航天动力学与控制方向博士后。
研究方向
北京大学工学院航空航天工程系有四个方向:
2、通信和控制;
3、材料与结构;
4、内外流空气动力学
杰出人才引进
北京大学工学院航空航天工程系定于2010年5月成立,它的定位和发展目标是:利用北京大学文理医工综合基础,根据国家迫切需要的重大基础问题和关键高技术问题,开展具有深层次、前瞻性、探索性和创新性的研究,培养能攻克中国航空航天重大基础研究难题的高层次人才。拟在如下几个方向上向全球招聘学术带头人和教学与科研骨干: 推进技术
制导控制与通信
航空航天材料与结构
新型飞行器设计
空气动力学
每个方向拟聘1—2名学术带头人, 3—5名学术骨干。工学院将提供有竞争力的待遇和启动经费。
发展战略研讨
2011年4月30日,航空航天工程系发展战略研讨会在北京密云水库宾馆举行。
北京大学研究生院院长、工学院院长
陈十一教授,
黄琳院士,工学院副院长
方岱宁教授,美国Arizona 大学周明德教授, 航空航天工程系主任
李存标教授,湍流与复杂系统国家重点试验室副主任
刘凯欣教授等及航空航天工程系的老师参加了此次会议并做了相关发言。
陈十一院长充分肯定了航空航天工程系成立的必要性及长远意义,他强调,该系的成立为工学院的发展提供了新的机会。同时,陈院长也对航空航天工程系的长远发展寄予了很大期望,他鼓励航空航天工程系能够做出自己的特色,培养出一批航空航天领域的领军人物,引领航空航天学科的发展。黄琳院士指出,航空航天工程系在今后发展中需有战略性眼光,即一不求大,二不求全,三不随波逐流,力争在国内的航空航天领域做出北大特色,填补该领域的发展空白,形成独特优势。 方岱宁副院长作了题为“航空航天轻量化多功能材料与结构”的主题发言,强调要立足现实,坚持基础,展望未来,制定切实可行的目标,以现有基础为主,突出特色。
李存标教授系统介绍了航空航天工程系未来五年的发展战略及目标:坚持一个中心,培养两种能力,采取三种措施,完善四个学科方向,建设五个研究中心。即以国家需求的牵引为中心,形成国内强势研究能力和完善的教学能力。他强调一流人才的引进和成长是关键,科学平台的建设是基础,国家需要和学校的支持是保障。完善四个学科的建设包括航空航天材料、航空航天控制和信息、航空发动机和高速空气动力学和新型飞行器设计。建设五个研究中心即航空航天材料研究中心、涡扇发动机研究中心、航空航天控制和信息中心、高超中心、飞行器中心。团队建设思路坚持国家需求与个人兴趣相结合,形成年龄结构合理、引领国际学科前沿的梯队结构。
黄迅老师作了题为“航空航天系教学工作”的报告。他结合学生状况和开课现状,介绍了航空航天工程系本科教学大纲以及相关教学安排。程承旗老师、
史一蓬老师和周超老师等也都围绕航空航天工程系的教学以及科研建设分别作了补充发言。
在场的其他老师也纷纷畅所欲言,为航空航天工程系的建设纳言建议,现场气氛十分热烈。此次航空航天工程系召开发展战略研讨会,为系里下一步的发展指明了方向,明确了发展规划和发展方针,意义重大。航空航天工程系将在大家的共同努力下,逐渐成长并发展壮大。
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