飛行器環境與生命保障工程
“大咖談專業”第①場：蔣彥龍
蔣彥龍教授圍繞辦學曆史、專業内涵、優勢特色三個方面對我校飛行器環境與生命保障工程專業做了全面解讀。他指出，航空航天飛行器是複雜的高科技集成平台，人們常常留意飛行器的外形、飛行性能、用途，但其實航空航天飛行器所包含的技術是遠遠超出我們所能看到的。氣動效應，氣壓、含氧量的變化決定了航空航天環境與地面環境的巨大差異，這些環境條件給航空航天飛行帶來了巨大挑戰，飛行器環境與生命保障工程的核心工作之一就是要創造适應我們人類在一定條件下生存的環境。
蔣彥龍以“飛天”艙外航天服、“嫦娥二号”衛星外部工作環境，航天器返回和星際探測的減速裝備及安全着陸，彈射座椅以及降落傘等逃生設備為例，說明飛行器環境與生命保障系統在航空航天領域發揮的重要作用，并簡要介紹了我校飛環領域的4大研究方向：飛行器環境控制技術、飛機結冰及防除冰技術、防護救生與氣動減速技術和直升機安全救生技術。
他認為：飛環專業是一個以人為本，注重内涵的“精”專業，其使命就是讓航空航天器越來越舒适、越來越安全；是一個專業面寬、選擇機會多、就業前景好，既可上天又可入地，軍民互通、特色鮮明又兼容并包的“大”專業；也是一個他人眼中性價比高，高度體現交叉與系統思維的“集”專業，也是創新創業自主性強，男生女生都更容易和更有機會獲得成功的專業。飛行器環境與生命保障工程的專業特點和人才培養機制将助力學生具有“七大”硬核實力：系統集成能力、取舍權衡能力、價值判斷能力、團結協作能力、精益求精能力、适應環境能力和務實卓越能力。
PS:飛環專業是我國航空航天機載機電系統工程師的搖籃，超過50%的型号飛行器環控和救生技術負責人或總師來自于本專業。
Q：“航空航天類”專業哪個專業最好就業，就業層次最高？
A:航空航天大類是一個系統工程。舉個例子，要成為一個人，206塊骨頭都是必需的。對于航空航天事業，各個專業方向的人才都是需要的，我們隻能說在某些階段，對有些專業的人才需求會多一點，但是在另外一個發展階段，其它一些專業的人才需求或許更迫切些。任何事物和行業的發展曆程都是螺旋式的，需要根據外部環境和主要矛盾的變化，适時動态調整。我校的航空航天類專業都非常好、十分有特色，選擇航空航天類哪個具體專業并不是那麼重要。從長遠來看，我們大學所學的東西，最終還是内化形成一種思維方式和學習方法。再好的專業也有很差的人，再一般的專業也會有一流的人才，努力和堅持是更具有決定性的因素。
Q：為什麼在網絡上流傳“航空航天類”是勸退專業？
A：針對部分同學說的勸退專業問題，我認為可能同學們對航空航天類專業還不太了解，航空航天事業是一個國家特别需要的脊梁事業。從世界範圍上來看，處于經濟、科技領先地位的國家，都是航空航天領域強國。我們的葉培建院士說過，航空航天事業發展強大了，我們的國家才真正的強大了。為什麼這麼說？一方面從國民經濟領域的角度來看，航空航天領域發展出來的高精尖科技，都會反哺民用，服務于我們的社會經濟發展，比如說無線通信、導航系統等等。另一方面對于大國強國來說，航空航天一定是一個需要持續大力扶持、大力發展的行業，唯有強大的國防才有我們勇立潮頭的底氣，從這個意義上說，航空航天一定是一個能夠橫跨經濟周期、長盛不衰的行業。
所以我們的同學在這些方面要有自己的判斷。我們之所以要進行專業認知教育，就是要同學們通過全面的認識、深入的思考，形成自己理性的判斷力。長空學院提出的“四商五力”：智商、情商、逆商、魂商；判斷力、鑒賞力、适應力、發展力和引領力，這5個“力”當中第1個就是一個判斷力，在面對選擇的時候，我希望我們的同學們首先要有正确的價值判斷能力，一定要看長遠。我們一直講，同學們在選擇和做事的時候一定要“格局高，眼界寬、思路廣”，我相信将來從事航空航天事業的同學們工作20年後，一定會更加認可自己的選擇、堅持自己的選擇，更加自豪而無悔為之奮鬥。當然并不是說其他專業不好，我們同學們選擇任何專業或行業我覺得都沒問題，世界上沒有白費的努力，也沒有天上掉下來的餡餅，你選擇任何專業任何行業都要去努力，努力做對的事、做對的人，要“不負此生，不負芳華”。
Q：“航空航天類”專業科目多，難度高，學不下去對這個專業沒有信心怎麼辦？
A：航空航天類專業，确切的講對基礎的要求是特别高的。數理基礎對我們工科學生的成長确實有決定性的支撐作用，我想這點苦我們是需要去面對的。當然我們還要掌握學習的方法。科目多、難度高，有可能同學們是不是要在學習方法方面做一些探索？跟我們的學長、跟我的老師做一些交流？尤其現在的在線學習，網絡平台上有很多好的資源，我們可以好好的拿來幫助我們的學習，有些課程老師如果講明白了，可能難度也不一定會那麼大。另外不能有畏難的情緒，要有勇氣去克服它，我們成功克服的困難挑戰有多艱辛，我們成就感就會有多大，面對挑戰、戰勝挑戰，在挑戰中認識自己的潛能和興趣所在。
我們熟知的錢偉長老先生，當年考大學時，物理考了5分，數學、化學共考了20分，應該說數理基礎是很差的，後面以他堅毅不拔的努力，成為了中國近代力學、應用數學的奠基人之一，享譽世界。我們同學們能夠進入南航，學好這些課程的基礎是沒有任何問題的，隻要我們下苦功、不斷改進學習方法，與優秀的人為伍，多交流，多泡圖書館，多向老師請教，學會更好的借力用力，借勢用勢，更投入、更鑽研，這些問題也就解決了。
世界上沒有白費的努力，你要有美好的未來，你就必須為之奮鬥，你要有輝煌的成就，你就是要吃的這種苦。當然在教學運行過程中我們也會考慮，如果我們40%以上的學生都不及格，或者20%以上的學生畢不了業，我們就要去反思我們的課程設置、教學方法和教學組織等是不是存在問題。但是如果我們不怎麼努力輕輕松松都能考及格，就更需要我們去反思問題，我們的大學教育是否能讓學生具備硬本領，硬實力？對話框裡有個同學講得很好：今天的苦照亮明天的路。作為我們大學教師更是有着深刻的體會，進入直播間的我、魏院長、陳老師等等，我們這一代人求學、科研一路走來也都是非常辛苦，都經曆了從希望到絕望，從絕望再到希望的彷徨和掙紮，我想我們的人生也唯有經曆過千錘百煉，人生的美麗畫卷才可能徐徐向我們展開。同學們，我們的信念，我們的決心，我們的付出，我們的種種堅持，最後一定為内化為使我們厚積薄發、成就精彩的力量！
Q：南京14所招收什麼專業的學生，要求什麼學曆？
A：南京14所屬于中國電子科技集團公司，南航的電類、信息類專業學生去中電科集團的人數略多一些。在機類專業裡，飛環專業去14所工作的學生可能算是最多的。因為14所是做雷達電子設備，随着電子設備功率越來越大，對散熱和環境控制的需求越來越高。我們專業從2000年左右開始，就不斷有研究生進入14所工作，另外我們系也承擔了不少14所的科研項目，雙方的交流合作十分密切。随着時代和科技發展的需要，目前14所對學曆的要求也越來越高，技術人員的招聘要求基本上要博士了，希望有科研志趣的同學後續能夠繼續在南航完成博士學業。
飛行器環境與生命保障工程
“大咖談專業”第②場：方賢德、張大林
方賢德老師的報告首先從飛行器環境與生命保障工程專業構架、飛行器環境控制的内涵與外延兩個方面向同學們介紹專業情況。專業構架分為：飛行器環境保障和生命保障。飛行器環境保障分為飛行器環境控制和飛機防/除冰兩部分。由于飛機防/除冰的重要性提高，飛機防/除冰從飛行器環境控制裡面分離出來，成了飛行器環境與生命保障工程專業一個很重要的分支。飛行器環境控制的内涵主要包括：飛行器内部艙環境控制、電子設備冷卻、航天器熱控制、航空器其他發熱設備通風冷卻、飛機燃油箱惰化、飛機燃油熱管理、飛行器本體的環境控制（飛機防除霧（霜），高超聲速飛行器熱防護）、航空航天環境模拟等8大模塊；飛行器環境控制的外延主要有建築環境與能源應用、能源與動力工程、飛行器動力工程、陸海運載工具和礦井的環境控制系統（主要是空氣調節和通風系統）、以及陸海礦熱環境模拟5部分。
随後方老師介紹了我校過硬的環控實驗技術、顯著的環控系統設計/建模仿真成果，展現了飛環強大的科學研究實力：（1）兩相流數學建模方面處于國際先進行列，提出各種公式14個，兩相流傳熱無量綱參數(Fang number) 1個，多個公式被國際同行評為精确度最高（流動沸騰傳熱公式、水超臨界傳熱公式、CO2超臨界傳熱公式、摩擦系數公式；（2）擁有國内高校規模最大的環境模拟實驗設備，完成了國家一系列重要飛機型号環控系統的實驗任務，先後獲得國家科技進步一等獎1項，省部級科技進步獎10多項；（3）環控系統建模仿真、設計國内領先，首次成功研制了我國裝機飛行的蒸發循環環境控制系統，開發出了飛機能量綜合管理、環境控制系統、座艙熱載荷等多款設計和性能仿真軟件等；（4）飛機燃油箱惰化研究豐富，成果成功應用于“C919” 、“MA700” 、 “大運” 、 “四代” 等國家重點型号中；（5）在國内率先開展浮空器熱特性建模仿真研究，研究成果處于國際先進水平。
在本行業内，方教授擔任Aerospace Science and Technology (SCI源頂尖期刊)副主編，International Journal of Thermofluid Science and Technology (Scopus源期刊)主編，國際期刊Current Chinese Science: Aerospace Sciences合作主編，曾經擔任過國際期刊American Journal of Heat and Mass Transfer (Scopus源期刊)主編等。
張大林老師首先簡要介紹了飛機環境控制系統及其發展趨勢。以殲轟7為例，直觀展示了典型飛機環控系統的安裝位置、組成及其功能；用與國内型号相近的國外飛機類比，揭露飛機環控系統的發展趨勢，并重點介紹了目前最先進的民用客機波音787電動防控系統。
随後張老師就飛機結冰及防除冰技術兩個方面做了詳細的介紹。一方面是飛機結冰現象及危害：
（1）主機翼結冰，會改變翼型的空氣動力學特性，起飛時，增加滑跑距離，降低最大爬升攻角和爬升率；巡航時，降低最大飛行速度和升限，提高燃油消耗；着陸時，增大着陸速度、着陸時間，提高着陸風險；
（2）發動機部件結冰，會改變進氣道的氣動外形，減少發動機的燃油效率和推力。如果結冰量過大冰層脫落掉入發動機内部，會造成發動機機械損傷甚至停飛；
（3）飛機其他部件結冰也會對飛行安全産生不利影響，如：風擋玻璃結冰會導緻飛行員視線受阻，影響飛行安全；艙外傳感器結冰會幹擾測量參數的準确性；空速管，溫度、壓力傳感器結冰，反饋錯誤的信息會誤導飛行員駕駛；雷達罩結冰會使通信導航受到影響等。
第二方面張大林老師圍繞飛機防冰系統及其工作原理展開。防除冰系統主要包括機械式除冰系統、液體除冰系統和熱防/除冰系統。防冰系統的研究方法主要包括數字模拟、原理實驗與結構設計。而結構設計應該合理，否則就需要根據相應實驗結果修正設計，重新疊代。國内同行業中，我校的飛環專業在實驗方面頗具優勢，我國很多型号便是在南航飛環實驗室完成的。此外結合課程設置情況，張老師表示飛環專業對于控制的學習要求還是相對比較高的。
張老師還跟同學們分享了一些實驗建模設計、計算分析與經典流體力學傳熱學的簡化等方面的案例，還重點提到了“冰風洞”，作為環境氣候實驗室的一部分可形成過冷水滴并進行相關實驗。我校在防除冰技術研究領域已實現了從仿制到自主設計的轉變，在國家重大基礎研究專項中屢獲立項；我校在運8、轟-6k、運20等國家重點型号機型的防除冰研究上都取得了重大進展。
Q：相比飛環專業而言，飛設專業的就業涵蓋面是不是更廣？如果進入飛設專業學習，是否飛環專業的内容也會有所涉獵？
A：飛行器設計專業是做總體的，他肯定各方面都要了解一些。但是從談到就業面來講的話，我反而覺得說飛環的就業面要更寬一些：大家可以想象一下，随着航空航天事業的發展，對“以人為本，營造更舒适、更安全的飛行器環境”的需求也會越來越大，而在全國範圍内而言，有實力開設飛環專業的學校比較少，人才培養規模也較小，所以近幾年我們飛環專業的本科生、研究生就業率和就業層次都是非常高的。而且我們飛環更是一個軍民互通的學科領域，在民用航空領域，飛環專業也大有可為，有很多領域有待我們進一步拓展，從就業的角度來講我們不比飛設差。當然，現在随着科技的進步，學科交叉融合的很多，大多數基礎專業課和學的方法也都類似，關鍵在自身。太具象的東西是沒有比較的必要的，學會如何思考問題與解決問題更為重要。方法論的掌握是關鍵，不要太過局限于某一個專業。
Q：飛環專業的升學就業情況？考研有對标的專業嗎？
A：升學方面，專業保研率都在20%左右，以飛環專業招生60人左右的人數規模來看，每年獲研究生推免資格的人數在12人左右這樣一個量級。除了保研之外，我們升學率60%以上，近幾年升學率一直是保持在百分之六十到百分之七十幾。
飛環專業我們南航有人機與環境工程，碩士點、博士點、博士後流動站我們都有。目前國内南航與北航、哈工大是學科實力較強的。還有關于我們科研方向，除了人機與環境工程之外，低溫與制冷工程、建環等也是不錯的選擇。總的來說，飛環的專業面很廣，同學們的選擇也比較多。
我也跟本科生上課的時候其實也了解過，總體上
光是今年，總體上我幾乎沒有聽到過哪個同學說我找不着工作，包括女生，這個是我幾乎沒有聽到的。剛才講了我們專業的适應面相對是比較廣的，所以在就業方面，大大小小的機會，還都是比較充足的。比如說我知道我有些研究生是本科畢業以後，後來又考回來。讀研究生的。但是我還沒有遇到過，說我畢業我暫時找不到工作，我複習我考研究生，這個狀态，所以可以非常負責任的講，我們的本科生的就業是非常好的。
Q：防除冰技術未來的發展前景是什麼樣的呢？
A：關于防除冰技術的未來發展前景，目前能看得到的就是複合材料的防除冰。現在飛機要減重，很多部件都要用複合材料來代替原來的金屬材料。這個複合材料本身導熱是很差的，如何把熱量加上去這個問題是目前或将來一段時間主要做的一項工作。因為與現有情況存在差異，且跟力學與結構交融在一塊。所以這個方面的研究比較繁雜。
Q：飛環學科會不會存在學得範圍較廣但學得不深的問題？
A：南航的飛環專業在國際上取得了一些先進成果，這反映了飛環專業的學科實力完全可以支撐同學們學得深做得深。具體選擇學廣還是學深，主要取決于大家的未來規劃。如果是本科畢業後就想參加工作，可能學廣适合一些；如果選擇讀研讀博繼續深造，那麼學深就更适合一點。
Q：國内外超臨界研究應用情況？
A：目前關于超臨界的應用，我們專業相關的就是二氧化碳的超臨界。由于大氣環保的要求，傳統的制冷劑氟利昂已經被淘汰了，現有的制冷劑對環境依舊存在少量危害。人們在研究對環境更友好的控制過程中，發現二氧化碳超臨界循環的可用性。這個循環最早在汽車空調上面研究較多，但尚未大面積推廣，不過已在日本的家用熱水器中應用廣泛。此外還有超臨界燃料、水超臨界在核動力方面的應用等。
Q：自編軟件和商用軟件比較為什麼選擇自編？
A：總的來說，商用軟件的适用面更寬，穩定性更好。自編軟件的通用性、穩定性和主動性要弱一些。國外軟件現在多用于高校或研究所，投入成本比較高。目前國内自主研發的商用軟件較少的，國家近年也開始重視并有一些投入，組織部分高校和研究所來形成國産商業軟件。然而，從我的角度看，比起編程序，數學建模是更頂尖更關鍵的工作。 商業軟件的源代碼封鎖與自定義限制會制約我們模型的架構，因此有針對性的自編系統實用性就顯得高得多，而實際上我們的自編軟件用的也很好。
兩期報告，三位大咖，在蔣彥龍教授極具感染力的教導中感知飛環專業的辦學曆史、專業内涵、優勢特色；在方賢德教授的娓娓道來中認識飛環的專業架構、内涵外延以及重要技術成果，被“Fang Foundation”所震撼；在張大林教授的嚴謹細緻中了解我航在飛機結冰及防除冰技術的前沿學術成果。每一次科普都是對專業認知的拓寬，每一次交流都是對既有思維的啟迪。相信同學們都能在這樣難得的經曆中受益良多。同學們不要走開噢，二期還有更多驚喜！
