飛行器動力工程論文
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,進入空間和探索空間的需求也變得越來越強烈。下面是學習啦小編為大家整理的飛行器動力工程論文，供大家參考。
飛行器動力工程論文范文一：動力定位模擬器在海洋工程中的應用
[摘 要]動力定位系統(tǒng)(DP)廣泛應用于海洋工程中，與此相對應的DP操作人員的需求不斷增強，對近海工程船舶的安全航行研究也需加強。本文初步探討動力定位模擬器在DP操作員培訓和DP船舶的安全航行評估中的應用。
[關鍵詞]動力定位 海洋工程 航海模擬器
中圖分類號：U664.82 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X(2015)34-0152-02
前沿
探索海洋、開發(fā)海洋、利用海洋、保護海洋，是當前全球發(fā)展的新熱點和競爭的新舞臺。當前，我國也在大力發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)，特別是船舶工業(yè)和深海油氣開采事業(yè)。但在海洋工程船舶或平臺的裝備、技術(shù)水平和操縱人員水平等方面仍存在差距，以及對其安全航行或操作的評估研究也需進一步提高。
1 動力定位系統(tǒng)簡介
動力定位系統(tǒng)(DP)于上世紀 70年代后期由美國海軍研制成功， 起初主要應用于潛水艇支持船、軍用海底電纜鋪設等作業(yè)。從上世紀 80年代初開始， 隨著北海油田、墨西哥灣油田的大規(guī)模開發(fā)， 動力定位系統(tǒng)被廣泛應用于油田守護、平臺避碰、水下工程施工、海底管線檢修、水下機器人 (ROV)跟蹤等作業(yè)。尤其是90年代以來， 隨著海上勘探開發(fā)逐步向深水(500m～ 1500m)和超深水 (1500m以上)發(fā)展，幾乎所有的深水鉆井船、油田守護船都裝備了動力定位系統(tǒng)。
動力定位可以定義為：此系統(tǒng)通過專用的、靈活的推力自動控制船舶，使其保持自身的位置和航向。該系統(tǒng)不僅能精確、靈活地使船舶保持或離開當前位置，還可以克服水深或水下設備的限制。根據(jù)不同配置， 動力定位系統(tǒng)可分為 3級。中國船級社 (CCS)的 DP船級符號為 DP- 1， DP- 2和DP- 3。
從DP結(jié)構(gòu)圖(如圖1)可以看出DP系統(tǒng)較復雜，主要包括三個系統(tǒng)：動力系統(tǒng)、推進系統(tǒng)和DP控制系統(tǒng)。
動力系統(tǒng)是給整個動力定位系統(tǒng)提供電力的。一般的船舶電站可兼作動力系統(tǒng)，但應滿足一些特殊要求。推力器系統(tǒng)是動力定位系統(tǒng)執(zhí)行部分，常用電動機或柴油機驅(qū)動的推進器。
主推進裝置(包括其舵系統(tǒng))可兼作動力定位系統(tǒng)的推力器，在船舶進入動力定位運作模式時，由動力定位系統(tǒng)的控制器進行控制。為提高定位能力，主推進裝置可設計為全回轉(zhuǎn)推進器，例如 Z 型推進、SSP推進等。 一般各推力器的工作組合應產(chǎn)生橫向、縱向推力及回轉(zhuǎn)力矩。
動力定位控制系統(tǒng)包括控制器和測量系統(tǒng)。 控制器為動力定位系統(tǒng)總的控制部分，一般采用計算機控制的方法。 測量系統(tǒng)包括位置參照系統(tǒng)、電羅經(jīng)、風向風速儀、傾角儀等，測量船舶的船位、艏向、縱傾橫傾角等船舶狀態(tài)，以及風向、風力、流速等環(huán)境條件，通過接口輸入到控制器中。 控制器根據(jù)人工輸入的船位和艏向，對測量系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)進行分析和運算，給出推力器的控制指令。
動力定位控制系統(tǒng)執(zhí)行的功能為：
* 給出推力器的控制指令;
* 測量船舶的船位、艏向等船舶狀態(tài);
* 測量風向、風力等環(huán)境條件;
* 接收各種操縱指令的人工輸入;
* 動力定位系統(tǒng)的故障檢測及報警;
* 動力定位系統(tǒng)工作狀態(tài)的顯示
2 動力定位模擬器的應用
DP模擬器是 DP 操作員培訓的主要設備，船型和視景與實船和實際交通環(huán)境分別具備高度相似性，芬蘭Navis、挪威的Kongsbergmaritime 都已經(jīng)研制出船舶動力定位模擬器。DP模擬器設備由仿真器和傳感器兩大部分組成。仿真器部分由 DP 操作員站(主從各一臺)、導師工作站、三維可視顯示設備、以太網(wǎng)交換機、視頻分配器、報警答應機和多個船舶模型組成。傳感器部分包括差分 GPS、電羅經(jīng)、風速風向儀等。 目前國內(nèi)DP模擬器主要依靠進口。
2.1 DP操作員培訓
DP操作員在DP系統(tǒng)中擔任重要角色，其不僅要能夠精確操縱船舶比如港內(nèi)航行或錨泊鉆井平臺等，而且也需面對DP系統(tǒng)中復雜的信息，一直監(jiān)控該系統(tǒng)并能察覺到系統(tǒng)異?；蜃兓医o出正確適當?shù)膽獙?a href='http://wyyxscd8644.com/fwn/cuoshi/' target='_blank'>措施，比如風流傳感器失靈或惡劣海況的情況。在實際操作該系統(tǒng)時，經(jīng)常要接近鉆井平臺或其他昂貴設備，因此對DP操作員(DPO)來說，要保證能采取安全有效的操作。
對于DP系統(tǒng)來說，一旦發(fā)生故障時非常危險的，這要求DPO對DPS要非常熟悉，并且能快速作出反應來應對突發(fā)故障。因此DPO的主要任務是異常事件處理(AEM)，包括：發(fā)現(xiàn)異常事件，判定根本原因所在，采取適當?shù)牟僮鞔胧┦瓜到y(tǒng)回歸正常安全模式。 探討和發(fā)展利用DP模擬器開展DP操作員的培訓，可以對海洋工程產(chǎn)業(yè)提供一定程度的人才支持。
航海學會(Nautical institute)制定出DPO的培訓方案。該培訓方案分為岸上培訓課程和海上DP實習。
岸上培訓課程包括入門課程和模擬器課程(DP操作、DP警報和應急程序操作等)。每門課程都要持續(xù)4到5天。入門課程主要是根據(jù)模擬的DP系統(tǒng)學習基本理論和基本操作，包括DP原理、DP構(gòu)成、環(huán)境傳感器和輔助設備、DP系統(tǒng)實際運行、位置參考系統(tǒng)、動力和推進、DP操作等。 模擬器課程是在完成60天海上實習后開展，主要包括DP操作、DP警報和應急程序操作等。
海上實習分為主動(Active)DP訓練和被動(Passive )DP訓練。
目前，國內(nèi)DP操作員的培訓主要依靠國外的培訓機構(gòu)來完成，這些培訓機構(gòu)根據(jù)自身設備和區(qū)域特點制定出基于操作和情景課程。Kongsberg課程內(nèi)容包括原理和操作：
* DP定義、構(gòu)成，DP可靠性和各等級要求;
* DP的功能和原理;
* 各種DP船舶及DP操作，傳感器及其使用;
* 位置參考系統(tǒng)簡介和DP系統(tǒng)所用的位置測量; * 船舶性能，DP重要性分析和DP性能分析;
* 推進與操縱系統(tǒng);
* 動力系統(tǒng)和斷路預防;
* DP作業(yè)操縱流程和DP系統(tǒng)操作流程;
* DP事故學習;
* DP系統(tǒng)使用原則。
Nautitec提供動力定位的定義、操作和設備的簡介：
* 近岸工程的發(fā)展歷程;
* 海洋工程船舶及推進系統(tǒng);
* DP功能和操作，DP等級1-3;
* DP操作員培訓;
* 風險評估;
* 模擬器實操練習。
Navis Engineering 課程詳細介紹DP系統(tǒng)的構(gòu)成及其操縱原則：
> DP系統(tǒng)構(gòu)成;
> DP原理和DP操作模式;
> 位置參考系統(tǒng)及傳感器;
> 動力產(chǎn)生、分配和管理;
> 船舶性能和可靠性;
> 標準和操作指南;
> DP船舶事故分析
當然，也可以根據(jù)公司或客戶的需求來設計培訓內(nèi)容，比如應急培訓、故障探測和單獨訓練、偶發(fā)事件應對培訓和公司特定程序培訓等，不斷豐富和發(fā)展DP模擬器在海洋工程中的作用。
2.2 航行安全評估應用
系統(tǒng)仿真能夠?qū)ΜF(xiàn)有系統(tǒng)或未來系統(tǒng)的行為進行再現(xiàn)或預先把握，為擬建工程的設計和安全運作提供科學的依據(jù);為港航管理部門對港航工程的管理決策提供依據(jù)，以取得較好的經(jīng)濟效益;為港航工程營運和駕引人員的進出港航行、靠離泊操縱提供建議性方案。模擬研究在增強船舶航行和營運安全、提高港區(qū)和航道的經(jīng)濟效率、改進交通管理等方面將發(fā)揮愈來愈重要的作用。模擬研究所采用的二維視景對港區(qū)和航道的交通管理等方面可發(fā)揮重要的作用;而模擬研究采用三維視景，船長、駕駛員、引航員就能全視景看到航道和泊位實景，產(chǎn)生一種真實感，為駕引人員事先熟悉航道和泊位，為航行安全提供了保證。
航海模擬器在國內(nèi)外許多通航評估、碼頭工程 、 海事分析等方面的論證工作種得到廣泛應用 。模擬器自身有如下特性：
1) 模擬環(huán)境和實際水域環(huán)境的一致性
2) 模型船與參考原型船的操縱特性具有相似性
3) 模型船采用了完整的船舶運動仿真數(shù)學模型
4) 模擬操船的方案與實際船舶航行、靠離等操縱方案基本一致
DP模擬器不僅擁有上述優(yōu)點而且還能夠提供錨操作和拖帶模塊，這些決定DP模擬器在航行安全研究中應用的可行性和科學性。利用DP模擬器的高級訓練功能可以開展錨操作或鉆進平臺的拖帶和定位試驗，為海洋工程提供一定的安全支持。
結(jié)束語
DP模擬器作為一種先進的技術(shù)手段，應該充分發(fā)掘和拓展其功能。今后可不斷完善培訓細則來指導DP操作員培訓;依據(jù)DP模擬器的特點及DP船舶或者平臺所處環(huán)境等制定合理的模擬方案，讓DP模擬器更好服務于海洋工程。
參考文獻
[1] 趙春波.航海模擬器仿真研究在港航工程評估中的應用.中國水運.2007(4)：5
[2] Jalitha Wills.Dynamic positioning Simulator.2007.
[3] Dymanic position operator’s training and certification scheme. the Nautical Institute.2014.
[4] T.Samad and A.M.Annaswamy.Dynamic Positioning System for Marine Vessels.The Impact of Control Technology.2011.
[5]李文華，宋健等.船舶動力定位系統(tǒng).2011.
[6] Guide for dynamic positioning systems.ABS.2013.
[7] AMC.Dynamic?Positioning?Familiarisation Course(Offshore?Project?Crew).
飛行器動力工程論文范文二：飛行器制造工程專業(yè)教學方法改革模式研究
【摘要】中國民航大學飛行器制造工程專業(yè)自2008年獲得國家教育部的批準以來，經(jīng)過六年的探索與改革，形成了一套科學合理的新型專業(yè)課程教學模式，激發(fā)學生的學習積極性和自覺性，產(chǎn)生一批具有專業(yè)特色鮮明的教學改革成果。
【關鍵詞】飛行器制造工程專業(yè) 教學方式方法改革
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)03-0238-02
在對民航單位大量調(diào)研分析的基礎上，運用“大工程觀”先進教育理論，凝練專業(yè)人才培養(yǎng)的民航特色，對現(xiàn)有專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行了深度改革，形成行業(yè)特色鮮明的飛行器制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案，并且此方案在執(zhí)行實踐的過程中，根據(jù)深入調(diào)查研究得到不斷的完善，此方案已在學生培養(yǎng)過程中，有計劃有步驟地貫徹執(zhí)行。具體的改革思路如圖1。
具體建設方案和相關的技術(shù)路線說明如下：
1.改進教學方式
在遵循教學規(guī)律的基礎上，積極以教學團隊為單位組織教師研究和探索與課程教學內(nèi)容相適應的教學方式、方法和手段。更新觀念，以因材施教為原則，在三年的建設期間，反復實踐與課程教學內(nèi)容相適應的啟發(fā)式、研討式、問題式，案例式等現(xiàn)代教學方法，充分調(diào)動學生學習的積極性，激勵學生自主學習。以教學團隊為單位組織教師研究和探索的具體教學方法：
(1)引導發(fā)現(xiàn)法：采取啟發(fā)式教學，引導學生積極思考，激發(fā)學生探索問題、分析問題、解決問題的潛能。在教學中，對于一些容易混淆的概念，一些知識點在個案中的運用分析，一些通過分析而進行歸納的基本理論和原則等方面的問題，可以在教師的啟發(fā)、引導下，以學生為中心，通過學生的積極參與來進行教學。這樣，使學生在課堂上變被動為主動，既有利于提高學生學習的積極、主動性，又有利于對學生分析、處理問題的能力的培養(yǎng)。
(2)案例教學法：本著部分專業(yè)實踐性較強的特色，加強理論和實踐的結(jié)合力度，在教學中實施案例教學法。具體的實施有兩種方法：一是穿插式案例教學。在系統(tǒng)講授原理的過程中，可以穿插一些實際案例，引導學生思考，使案例與理論相互印證，增強學生對理論的理解和運用能力;二是案例分析方法。在教師進行系統(tǒng)的理論講解以后，布置相應的案例內(nèi)容，鼓勵學生在課堂上或課后進行思考，這樣通過從具體到一般或者從一般到具體的演繹與分析，可以培養(yǎng)學生理論思維能力以及解決實際問題的能力。同時，這種理論聯(lián)系實際的方法可以活躍課堂氣氛，提高學生的學習興趣，從而提高教學效果。
(3)討論教學法：采取討論式教學，給予學生充分發(fā)表自己的見解和表現(xiàn)自己的才干的機會。在教學中，對于一些有爭議的疑難問題、一些可能有所創(chuàng)新或具有獨特見解的新課題等，采取討論式教學方法進行教學。開展課堂專題討論和調(diào)研報告兩種方式。討論式教學的形式，既可以是小組討論、演講或辯論，也可以通過小組討論后派代表在全班演講等。
(4)項目教學法：以學生為中心，以項目單元任務為驅(qū)動的教學方式。其方法是：教師的教學與學生的學習都是圍繞著一個具體目標，基于單元項目任務，在強烈的求知欲的驅(qū)動下，通過對學習資源的積極主動應用，進行自主探索和互動協(xié)作學習，并在完成既定任務的同時又產(chǎn)生新的任務。這種教學法，能很好地培養(yǎng)學生的自主學習能力和相對獨立的分析問題、解決問題的能力。
(5)其它教學活動：聘請行業(yè)內(nèi)資深技術(shù)與管理人員為學生進行專業(yè)講座;配合系部舉辦與本專業(yè)密切相關的課外實踐活動，如創(chuàng)新計劃、創(chuàng)業(yè)大賽等。學生也可參加教師的研究課題，或自行設計課題并請教師給予指導。在實踐過程中，學生在指導教師及航空企業(yè)工程師的啟發(fā)下，針對學科發(fā)展和工程現(xiàn)象提出科學或技術(shù)性問題，培養(yǎng)獲取知識能力、研究和創(chuàng)新能力、工程實踐技能。并通過項目設計將整個課程體系有機的、系統(tǒng)的結(jié)合起來。在完成科研后，通過提交論文，可獲得相應的學分。
2.完善教學手段
利用多媒體、互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等手段在教學中的應用。如現(xiàn)場工程實際問題的分析、解決方案的制定和具體實施過程視頻，結(jié)合課程教學內(nèi)容進行演示教學;利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)虛擬維修案例，豐富案例教學，以此調(diào)動學生學習積極性激勵學生自主學習，并提高學生的知識綜合運用能力和實際動手解決問題的能力。
3.建立本科生參與科研的機制和相應的管理體系
綜合實踐能力訓練平臺建設─即借鑒國內(nèi)外機務實踐經(jīng)驗，建立面向生產(chǎn)崗位的實踐能力培養(yǎng)體系;創(chuàng)新能力訓練平臺─即設立與學科競賽相關的實驗能力綜合訓練選修課程，鼓勵學有余力和有興趣愛好的學生選修，培養(yǎng)和挖掘?qū)W生的自主創(chuàng)新能力。相應的管理體系的必須以激勵學生的創(chuàng)新精神為指導原則。
4.強化實踐教學環(huán)節(jié)
通過前期廣泛征求民航企事業(yè)單位對飛行器制造工程專業(yè)人才培養(yǎng)的意見，深入分析本專業(yè)實踐教學現(xiàn)狀及人才培養(yǎng)的特殊性和專業(yè)特色，借鑒國外先進工程教育理念，擬定飛行器制造工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)綜合改革建設方案和技術(shù)路線。
根據(jù)實踐教學的總體教學目標， 在本科培養(yǎng)計劃中，從學生入學到畢業(yè)有針對性地構(gòu)建完整的實踐教學體系， 制定出實踐教學的計劃和內(nèi)容， 達到全面培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力的目的。通過三年實踐教學綜合改革，最終建成四個專業(yè)實訓平臺，分述如下：
(1)基本實踐能力訓練平臺 目前，我校國家級實驗教學示范中心――中國民航大學工程訓練中心，擁有總價值7500多萬元的多類飛機19架、多型發(fā)動機40余臺和B737模擬機等儀器設備，具有再現(xiàn)和模擬航空維修實際生產(chǎn)的實踐教學環(huán)境，實現(xiàn)了“零距離”的先進飛機維修工程訓練。同時，飛行器制造工程專業(yè)擁有23個校外學生實習基地。一方面有力地保障了學生實踐技能的培養(yǎng)效果。另一方面，增強了校企之間的技術(shù)交流;另外，我校波音、空客和賽峰三個民航特色資料室，為專業(yè)實踐教學提供了極為豐富的技術(shù)資料，是其他兄弟航空院校不可比擬的。 基本實踐能力訓練平臺建設，將以民航局特有專業(yè)和國家級實驗教學示范中心建設為契機，通過引進、自主開發(fā)和消化創(chuàng)新等手段，完善、改進和建設實驗設備，加強國家級實驗教學示范中心建設;同時，廣泛消化吸收國內(nèi)外先進民機維修實踐經(jīng)驗，建立面向企業(yè)的實踐能力培養(yǎng)體系和長效管理機制。
(2)綜合實踐能力訓練平臺 專業(yè)綜合性實驗室建設是專業(yè)人才培養(yǎng)體系的重要組成部分，在引導學生理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學生的實踐能力和技能水平方面發(fā)揮著不可替代的作用。一方面，以提高學生工程實踐能力為目的，以本校中歐工程師學院實驗室建設為契機，開發(fā)綜合性、創(chuàng)新性實驗項目;另一方面，可在原有實驗室或擬建實驗室的基礎上整合現(xiàn)有實驗項目，獨立設置既滿足基本教學要求又訓練學生綜合實驗能力的綜合性實驗。
改革傳統(tǒng)的專業(yè)實習教學方法，實行校企“雙導師制”，邀請實踐經(jīng)驗豐富的企業(yè)工程師指導學生實踐。同時，改革傳統(tǒng)的實習考核方式，啟發(fā)學生提出問題、帶著問題去實習，鼓勵學生在實習中發(fā)現(xiàn)并思考問題。
(3)創(chuàng)新能力訓練平臺 實現(xiàn)學生科技創(chuàng)新平臺的建設，增設研究性實驗課程，要求學生根據(jù)不同的研究目的， 在理論知識的分析指導下， 自己設計實驗程序并進行實驗，處理實驗數(shù)據(jù)， 得出一定的實驗結(jié)論， 使學生的獨立思考能力、實驗動手能力和知識的綜合應用能力都得到全面的鍛煉;設立與學科競賽相關的實驗能力綜合訓練選修課程，鼓勵學有余力和有興趣愛好的學生選修，培養(yǎng)和挖掘?qū)W生的自主創(chuàng)新能力。
另外，鼓勵在校學生參加國家及省部級各類競賽活動(全美數(shù)學競賽、數(shù)學建模競賽、全國航空航天模型錦標賽、投影制圖競賽、全國航空航天錦標賽科技創(chuàng)新和大學生課外學術(shù)科技作品競賽等);盡可能引導更多的學生參加各類飛行器創(chuàng)新設計與制作大賽(全國航空航天模型錦標賽和空客公司“放飛夢想”新型飛機設計大賽等)，成績爭取位居天津市同類專業(yè)前列，以充分體現(xiàn)學生創(chuàng)新精神及實踐能力。
(4)科研成果孵化平臺 結(jié)合國家自然科學基金、民航局科技基金、民航企業(yè)科技項目等機務重大科研項目的研究，將新的研究成果滲透到專業(yè)教學的理論和實踐環(huán)節(jié)中，保持教學內(nèi)容的新穎性和先進性，促進教學水平的整體提高。
?、賹⒚窈叫赂拍睢⑿录夹g(shù)、新方法引入日常課堂教學活動中，確保教學內(nèi)容的先進性;
②自主開發(fā)和研制具有新功能和新技術(shù)的機務設備，開發(fā)新的實驗項目，并將其應用于實踐教學活動中，提高學生實踐水平。
綜上所述，飛行器制造工程專業(yè)的教學方法綜合改革，著力突出工程教育特色，強化學生動手能力和創(chuàng)新思維培養(yǎng)，構(gòu)筑了一套適應行業(yè)發(fā)展需求、理論與實踐緊密結(jié)合的飛行器制造工程專業(yè)教學體系。
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