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北京市海淀区学院路37号北航新主楼B座322室.
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sa@buaa.edu.cn

宇航推进系 学院首页 引导页 > 组织机构 > 宇航推进系
航推进系介绍
一、概况

1956年在国家发展火箭技术的大背景下,北京航空航天大学(原北京航空学院)成立了我国第一个"火箭发动机教研室(307教研室)",由两弹一星元勋屠守锷负责,北航前任校长曹传钧担任首任主任。1958年后分别成立"液体火箭发动机设计教研室(603教研室)、固体火箭发动机设计教研室(605教研室)及火箭发动机研究室(第九研究室)"。同年成功发射我国及亚州第一、两种二级探空火箭"北京二号"(附图下,注:火箭第一种:一级为固体火箭发动机,二级为液体火箭发动机;第二种:两级都是固体火箭发动机)。

 

1960年10月历时一年零一个月由4个15吨推力室组成的60吨级液氧/煤油液体火箭发动机实验台在北京西山基本建成(15吨级进行了初步热试车),时任北京市市长万里、教育部部长杨秀风、国防科委副主任钟赤兵中将等亲临实验现场参观,得到钱学森等领导和专家的关注。

1970年院系调整时并入航空发动机系(四系)更名为"403教研室",1988年新的宇航学院成立后于2006年又更名为宇航推进系至今。

由于历史原因,并入四系的403教研室只保留了与航空相关的固体火箭发动机专业,液体火箭发动机专业被一度放弃。这时的本科生人数每届约20人,隔年招生。

1977年与胜利油田共同研制地震火箭用于油田勘探,经过4年试验,于1981年研制成功,获国家发明三等奖。

1988年"403教研室"并入新成立的宇航学院后,通过恢复、建设、发展三个阶段(每个阶段约5年),使403教研室得到快速发展。1989年起恢复每年招生。

1990年恢复招收液体火箭发动机专业本科生,当年招生13人。

1991年宇航推进系派代表团出访俄罗斯莫斯科航空学院,引进小推力气氧-酒精液体火箭发动机实验台;1993年,又从莫斯科航空学院引进气动谐振点火实验台、泵台、减压器等,初步建成了液体火箭发动机实验体系,有力地配合了液体火箭发动机专业的建设。

固体火箭发动机专业方面,重点发展了固体火箭发动机CAD技术和固体缓冲火箭技术。1994年,为了拓展固体火箭发动机的应用领域,学校决定从俄罗斯国立波罗的海技术大学(原列宁格勒机械学院)引进大尺寸气动激光器(之前曾引进过一个小尺寸的),该激光器是利用固体火箭推进剂泵浦能量的CO2气动激光,最高功率可达10kW以上。

在特种推进方面,1997年通过"211"项目建成电火箭实验系统。2001年起在"863"项目的支持下,开展超燃冲压发动机、激光推进、核推进、脉冲爆震发动机等相关研究。

2004年,为了响应学校建设新主楼的号召,宇航推进系实验室实施了拆迁,大部分设备被寄存学校位于密云开发区的校区内,一些迫切需要的研究设备在北京航天实验技术研究所(101所)进行了临时性搬迁和建设,主要包括:全流量补燃循环液体火箭发动机实验台、固液火箭发动机实验台、塞式喷管实验台、超声速燃烧实验台、航天运载器磁悬浮助推发射研究实验台、电推进实验台、灭火实验台等。

宇航推进系自成立以来,为我国航天推进事业培养了大批优秀人才,仅从1988年到2011年已培养本科毕业生约810名,硕士生约308名,博士生约148名,留学生约36名,其中包括杰出校友全国十大杰出青年和航天科技副总经理雷凡培,航天科技长五总指挥王珏,北京大学教授及科学中国人2004年度人物唐世明等,也为其它高校创办宇航推进专业输送了大量优秀教师。目前每年招收本科生约60名左右,硕士生35名左右,博士生15名左右,留学生8名左右。

2012年在编教师共40名,其中包括长江学者、特聘教授蔡国飙院长(照片),国家百千万人才刘宇教授,长江学者讲座教授杨威迦教授(美国佐治亚理工大学航空系主任)。目前拥有教授/博士生导师9名,副教授15名,其中包括享受国务院政府特殊津贴专家2名,新世纪人才1名,绝大多数教师拥有出国研究经历,90%以上教师拥有博士学位。

目前宇航推进系所属一级学科"航空宇航科学与技术"和二级学科"航空宇航推进理论与工程",自建立以来,在历次全国评估中均排名第一。2007年成立了"电推进技术"二级国防特色学科。2009年获批建设国家及北京市精品课"火箭发动机专业综合实验"。先后获评校优博6人次、全国优博提名、北京市优博各1次、。

科学研究涵概液体火箭发动机、固体火箭发动机、电推进技术、固液火箭发动机、冲压发动机等类型。取得一批国际、国内领先、先进的研究成果,曾获得国家发明三等奖,国防科技及其它部委级科技进步和发明一、二、三等奖等一系列科技奖, 2012年全系科研经费近4000万,人均科研经费超过100万。

                                   

在教学上非常重视学生综合素质和能力的培养,尤其重视实验、实践等综合工程能力培养。以学生为主自行设计发射了"北航一号"、"北航二号"、"北航三号"探空火箭(附图上),分别采用了固体火箭发动机和固液混合火箭发动机,得到全国各大媒体的报导。"通过综合项目培养航天专业优秀人才的研究与实践"曾获北京市教育教学成果一等奖。

2012年在沙河新校区落成6000余平米新的现代化航天推进实验室和真空羽流实验室(附图下),将恢复和新建一批高水平的研究实验系统。

积极开展国际国内合作交流。仅2011年就有5位教师出国做访问学者,同美国、俄罗斯、欧洲的著名高校航天相关院系和院所机构保持长期科研协作关系和人员学术交流。2007年筹办了液体推进国际学术会议,有来自美、俄、欧、日等国的29位外国著名专家出席该会议(附图下)。同俄罗斯协作建成了国际一流水平的真空羽流实验系统。

                                   

近年来我国航天事业快速发展,对高水平航天推进人才需求强劲,本科生约70%左右升入研究生,研究生约90%在北京相关高校、工业院所等单位就业,就业单位对就业学生质量普遍反映很好。

Introduction of Department of Aerospace Propulsion

The Department of Aerospace Propulsion was descended from the former Department of Rocket Design and Rocket Engine which was founded in 1956. Thereafter, the faculty of Liquid Rocket Engine Design and the faculty of Solid Rocket Motor Design were established in 1958. And in the same year, Beijing-2, first modern sounding rocket in Asia, was successfully launched. The School of Astronautics was founded in the year of 1988, and the department was renamed to Department of Aerospace Propulsion.

At present, there are 46 faculties in the department, including 9 professors and 15 associate professors. The respective disciplines have always been ranked first in China. The annual enrollment is about 60 undergraduate students, 35 graduate students, 15 doctorial students, and several foreign students.

The department has the total construction area of approximately 6000m2 of the advanced aerospace propulsion laboratory and vacuum plumes laboratory, and maintained long-term academic exchanges and scientific research collaboration with relevant departments and agencies in the United States, Russia, Europe, etc.

Research areas include liquid rocket engine, solid rocket motor, electric propulsion and other space propulsion. And main research directions are as follows: the rocket engine vacuum plumes, multidisciplinary design optimization, full flow staged combustion cycle engine, hybrid rocket motor, attitude and orbit control rocket engine, aerospike nozzle, solid propellant combustion driven gasdynamic laser, arcjet engine, colloid micro-thrust engine, scramjet, spray and combustion technology, ignition technology, etc

二、历史前沿

1、1956年成立航空发动机系(三系)
   火箭发动机教研室(307教研室):
   主      任:曹传钧
   书      记:张中钦  

2、1958年成立火箭系(六系)307教研室并入更名为603教研室
   1958年成立火箭发动机研究室(第九研究室),1960年成立固体火箭发动机教研室(605教研室)、1967年液体火 箭发动机教研室(603教研室)停办  

   603教研室:
   主      任:曹传钧(1958年——1960年)
   第二届主任:张中钦(1960年——1967年)
   书      记:吴寿生(1958年——1967年)  

   605教研室:
   主        任:李宜敏 (1958年——1970年)
   书        记:屠孟英(1958——1967年)
   第二届书记:池常青(1967年——1970年)  

火箭发动机研究室(第九研究室):
   主      任:曹传钧(1958年——1972年)  (兼任)
   常务副主任:陆英杰(1958年——1967年)(主持全面工作)
   书      记:王虎成(1958年——1960年)
   书      记:张国舟(1960年——1967年)  

3、1970年603教研室、605教研室,和部分第九研究室并入航空发动机系(四系)成立403教研室。
   403教研室:
   第一届主任:李新权(1971年——1976年)
   第一届书记:吴延玺(1972年——1980年)  

  第二届主任:李宜敏(1976年——1984年)
   第二届书记:黄 骏(1980年——1984年)  

  第三届主任:黄 骏(1984年——1987年)
   第三届书记:孙菊芳(1984年——1987年)  

  第四届主任:李 稑(1987年——1988年)
   第四届书记:孙菊芳(1987年——1988年)          

4、1988年成立宇航学院403教研室并入
   403教研室:
   第一届主任:李 稑(1988年——1990年)
   第一届书记:孙菊芳(1988年——1994年)  

  第二届主任:张振鹏(1990年——1991年)调学院
   第二届书记:张景升(1994年——1996年)  

  第三届主任:程显程(1992年——1999年)
   第三届书记:刘 宇(1996年——1999年)  

  第四届主任:刘 宇(1999年——2015)
   第四届书记:吴 靖(1999年——2001年)  

  第五届主任:刘 宇(2000年——2015年)
   第五届书记:徐 旭(2001年——2015年)  

  第六届主任:刘宇(2006年——2015年)
   第六届书记:徐旭(2006年——2015年)         

5、2006年403教研室更名为宇航推进系
   宇航推进系:     主任:徐旭(2015年——至今)
   书记:王海兴(2017年——至今)  

三、重大事件:

1、1958年成功发射我国及亚洲第一、两种二级探空火箭"北京二号";
2、1960年10月由4个15吨推力室组成的60吨级液氧/煤油液体火箭发动机实验台在北京西山基本建成。(15吨级进行了初步热试车)
3、1981年与胜利油田共同研制地震火箭获得国家发明三等奖。
4、1996年10月10kw固体推进剂燃烧驱动气动激光成功出光。
5、2006年11月1日成功发射"北航一号"固体探空火箭;
6、2008年12月5日成功发射"北航二号"固液混合探空火箭;2012年4 月25日"北航三号"实用型固液探空火箭发射取得圆满成功;
7、2007年所属学科被评为全国重点学科排名第一;
8、2012年6000余平米的沙河新实验室落成。  

四、学科建设

宇航推进系所属 "航空宇航科学与技术" 一级学科,国内最早拥有该一级学科博士学位授予权。在2007年1月国家重点学科考核评估中被认定为国家重点一级学科,一直在全国排名第一。宇航推进系所属二级学科为"航空宇航推进理论与工程",该学科1988年被国家教委评为国家重点二级学科,在历次国家教育部组织的学科评比中,始终排名第一,拥有博士、硕士学位授予权。宇航推进系于2007年获批建设国防紧缺二级学科"电推进技术"。宇航推进系是一个综合性很强的工程技术性学科,涉及机械、燃烧、流动、传热等离子体物理、材料等学科;研究涉及试验、仿真计算、优化设计、测控、信息处理、电源等众多相关领域。

教学工作

本科专业名称"飞行器动力工程(航天)"学制四年,培养目标是:培养面向未来发展,富有创新潜质,具备团队精神,善于学习实践的高层次高素质人才。基本要求:掌握本专业必需的数学、物理等自然科学基础知识,掌握工程力学、机械设计、机械制造、电工电子、计算机应用等现代工程技术基础知识。主要专业基础课包括工程热力学、工程流体力学、气体动力学、传热学等。主干专业课包括火箭发动机原理(含固发原理、液发原理、液发系统原理、涡轮泵原理),火箭发动设计(含固发设计、液发推力室设计、液发系统设计、涡轮泵设计)和火箭发动机专业综合实验等,专业综合实验课为国家和北京市精品课程。学科特点是综合性和工程性强,直接面向航天推进产品的设计与试验。设置生产实习、热工综合实验、专业课程设计、专业综合实验、毕业设计等实验实践环节。大学生科研训练参与人数多、规模大、投入高、持续时间长,显著提高了学生培养质量,得到广泛好评,如北航一号、二号、三号等的成功发射。建立了完整、先进、规范的教学实验室和设备条件,包括演示性实验、引导性实验和自主性实验。本科综合排名前3%有望直博,前20%有望保送攻读硕士学位,硕士研究生学制2年零4个月。硕士一年级前20%有机会硕博连读,硕士二年级前30%有机会提前攻博。博士学制3~8年,依博士类型和论文进展情况而变化。

六、科研工作

近年来围绕真空羽流、全流量补燃循环发动机、固液混合火箭发动机、固体长时间姿轨控发动机、电火箭发动、超燃冲压发动机、多学科优化设计等重点研究方向,同部队科研院所紧密协作,发展迅速。2011年全系科研经费到款近4000万,发表SCI论文20余篇。获批国家和国防专利30余项。曾获国家发明三等奖1项,国防科技进步一等奖1项,二等奖五项,全军及其它部级科技奖14项。原国防科工委立项投资3200万在我系建成目前国际最先进的高真空羽流实验系统。2011年通过GJB9001B认证。   

七、实验室建设
2012年5月位于新校区的宇航推进实验室和真空羽流实验室落成,总建筑面积超过6000平方米,最大层高超过10米。将恢复和新建的实验台有全流量发动机实验台、塞式喷管实验台、超燃冲压发动机实验台、电弧加热发动机实验台、高温超导磁悬浮助推实验台、涡轮泵实验台、气氧/酒精发动机实验台、气动激光实验台、喷雾燃烧实验台、固体发动机性能实验台、固体推进剂燃速测试台、胶质微推实验台、热防护实验台、固液火箭发动机实验台、气动谐振点火实验台、爆振波点火实验台、脉动燃烧实验台、钝感发火管实验台、姿轨控发动机实验台等。新的实验室及设备条件将有力保障未来宇航推进系的教学和科研发展。  

八、教学科研近五年标志性成果

1. 2007年获军队科技进步一等奖;
2. 2008年"通过综合项目培养航天专业优秀人才的研究与实践"获北京市教育教学成果(高等教育)一等奖;
3. 2009年火箭发动机专业综合实验课获批国家、北京市及校级精品课建设;
4. 2009年航空宇航推进理论与工程学科被评为全国重点学科(排名第一);
5. 2011年电推进发动机基础研究平台构建项目获国防科技发明三等奖;
6. 2006年、2008年和2012年分别成功发射北航一号、北航二号和北航三号探空火箭;                



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