●清华大学航天航空学院　朱城宇

“同学，你咋不上天呢？”对很多人来讲，这可能是一句玩笑话，但对我们学航空航天的人来说，“上天”就是我们的理想和奋斗目标。

航空航天工程是做什么的？

航空航天工程具体是做什么的？以我们学院为例说一说。我们学院的航空宇航工程系下设五大研究所：工程动力学研究所、飞行器设计研究所、人机与环境工程研究所、空天信息技术研究所、推进与动力技术研究所。下面给大家进行简单的介绍。

工程动力学研究所主要研究一些重大工程中的动力学问题，如航空航天、国防科技和石油工程等，研究成果广泛应用于载人航天、探月工程、大型卫星平台等领域，如小行星的抓捕与防御、飞行器机动颤振研究。这里的学生有机会接触到国家重要的核心科技！飞行器设计研究所的研究内容涵盖了结构设计、空气动力学、多体动力学、控制与导航等多个学科方向。除了理论研究，这里的学生也有机会参与微小型卫星和小型飞机的研制，甚至有机会参与和国家航空航天部门合作的重大项目。因此，飞行器设计研究所非常适合那些钟爱飞机、充满创意的学生。人机与环境工程研究所主要研究人、设备与环境的相互作用，最直接的应用就是航天员的医疗监测设备。另外，人机与环境工程研究所研究的方向也可以跟医学的前沿技术相结合，如帮助治疗帕金森、癫痫等疾病。喜爱医学的同学可以考虑人机与环境工程研究所。空天信息技术研究所面向应用于航空航天的通信、电路、微电子、微波等，如卫星的信号传输。如果大家对电子信息相关专业情有独钟，那么这里一定是一个很不错的选择。推进与动力技术研究所针对国家在航空宇航推进领域的重大需求，面向国际前沿，其专业背景涉及力学、工程热物理、机械、材料、控制等多个学科，研究成果主要应用于航空发动机、火箭发动机、燃气轮机等领域。发动机是飞行器的心脏，航空发动机又被誉为“工业界的皇冠”。所以，选择推进与动力技术研究所的同学任重道远。

航空航天工程专业研究的很多课题都站在了科学界的前沿，参与的很多项目都与国防军事存在紧密的联系，且与通信、医疗、能源等多个领域存在交叉与合作。不过，需强调的一点是，不同学校的航空航天工程专业各有自己的特色，有的侧重培养专业理论，有的侧重培养专业技能……

数学、物理是基础学科

本科阶段，数学、物理是航空航天工程专业非常注重的基础学科。

我们在大一、大二时接触了不下五门数学必修课，如微积分、线性代数、复变函数、数理方程引论、概率论与统计等。最关键的是，这些数学课程都有“一脉相承”的特点，如果前面的课没学扎实，那么后面的内容学起来就会很困难，只能无奈地拿起上学期的课本“回炉重造”，如此往复……当时包括我在内的好多同学都在想，我们是工科生，为什么要上这么多数学课？随着学习的深入，我发现，其实很多工程问题，最核心的部分都会回归到某种数学模型或者数理模型上。倘若没有一定的数学功底，遇到这些问题就会寸步难行。

物理也是必修课。虽然很多人说大学物理很像是“结合了高等数学的高中物理”，但这只是片面的印象。学习大学物理最难和最重要的一点就是要抛弃许多以前的固有思维，建立一套更加客观完整的知识体系。学航空航天工程专业会接触力学、机械、电学、信号系统等课程，而这些课程基本都是建立在大学物理基础之上的。另外，我们专业的培养方案中还有超过60个学时的大学物理实验课程，我们可以充分体验预习实验、完成预习报告、操作实验器材、观测实验现象、祈祷理想的实验结果、整理实验数据、完成数据分析、撰写实验报告这一流程。虽然实验课最开始是枯燥的，但是在养成了良好的实验习惯以后，很多实验就会变得真实而有趣。

机电双修，技能拉满

航空航天工程专业属于机械大类，因此会学到很多有关机械的课程，如大一的机械制图、大二的机械原理、大三的机械设计等。相较数学来说，机械类课程学起来没有那么难，但是想学好也绝非易事。特别是机械设计这门课，非常注重知识的积累和融会贯通。比方说，想要设计一个零件，除了要考虑其用途，我们还需要仔细考虑它能不能适应工作环境，是否便于加工、拆装和检修……机械的知识学起来比较多、比较杂，但不怕用不到，就怕用的时候想不到。不过，机械课绝不是纸上谈兵——再丰富的图纸也比不上亲自实践，因此，我们有很多可以亲自组装机械零件的机会。

另外，机械类课程还有工程材料、工程制造这两门课。通过学习这两门课，我们可以认识到那些常用的机械部件应该用什么材料制造以及用什么方法制造出来。

学习了机械类课程之后，每个工科生还会有一次“金工实习”的机会，以亲自体验各种制造工艺的过程。记得我的“金工实习”是制作一把属于自己的锤子——先用锯子一点一点地锯出锤头的初型，再在车床上小心翼翼地加工出锤柄，最后再经过钻孔、攻丝、打磨、组装，一把闪闪发亮的“小锤锤”便能面世了。

除了机械类课程，航空航天工程专业还要学“电”，即本科初期要学电工电子、信号系统、自动控制这几门基础课，本科后期要学航电概论、飞行器控制、发动机控制等课程。这些课程虽然内容比较抽象，但也是整个专业学习中极其重要的一环。因为搞航空航天的人不仅要让飞行器飞起来，还要让它飞得安全及便于控制。如果你以后想往航电方向发展，那这些课程都算得上是“敲门砖”。

此外，有些课程还需要用到各种工程软件，或者需要借助计算机编程。所以，如果大家选择航空航天工程专业，计算机水平也需要慢慢地培养起来。

力学！力学！力学！

力学作为理科与工科的桥梁，成了许多工科专业的基础课。研究飞机在空气中的升阻力需要力学，研究火箭的推力需要力学，研究卫星的运动轨迹也需要力学……由此可见力学对航空航天的重要性。从学科关系上看，力学是航空航天工程的基石，而航空航天工程是力学的重要应用。

我们航天航空学院的前身就是工程力学系。我们在大二时就要面对三门力学必修课：理论力学、材料力学、流体力学（被我们称为“力学三巨头”）。根据个人方向，在大三、大四时我们还会接触到更加深入的力学课程，如以理论力学为基础的航天器动力学、多体动力学，以材料力学为基础的弹性力学、结构力学，以流体力学为基础的粘性流体力学、高速流体力学，等等。除此之外，计算力学也是很重要的一个力学分支，它基于离散化的理论模型，利用计算机强大的计算能力来进行力学分析。根据研究对象的不同，计算力学又分为计算固体力学与计算流体力学。

目前人类研究力学主要有三种方式：理论分析、计算模拟、实验模拟。这也意味着如果选择以力学作为方向进行深造的话，就需要选择自己擅长的研究方向和研究方式。

或许有人会问，力学好像是比较理论性和传统性的学科，现在有什么应用前景呢？其实力学的应用非常广泛，除了航空航天领域，在许多民用领域也有重要的应用，如固体力学可以应用于建筑的结构设计、桥梁的探伤检测、车辆碰撞的变形分析、人体软组织的受力分析；流体力学可以应用于车辆的外形设计、船舶螺旋桨的外形优化，甚至在金融领域也有人引入流体力学模型来研究金融湍流现象。所以说，力学无处不在，只有学好力学，未来才可以在更多的领域绽放光彩。

航空航天工程的未来

选择航空航天工程专业并不意味着你以后会开飞机或是坐火箭，你可能会成为一名卓越的工程师，参与国家航空航天项目；也可能成为一名资深的科研工作者，研究航空航天领域的各种关键技术。

我们学院的本科毕业生主要去往制造业、信息技术业、科研这三个领域，也有活跃于管理、教育、交通、金融等行业的。不过，我们学院的本科毕业生大多会选择继续读研，直接步入工作岗位的占比并不大。毕竟，只有本领学扎实了，在社会上才有立足之地。

寄语

我小的时候就向往星辰大海，后来又受到各种科幻书籍以及家庭的熏陶，因此高考之后，我便选择了航天航空学院。但说实话，大学的前两年对我来说是比较苦闷的，因为每周都充斥着硬核的课程，特别是大二遇到了三门力学必修课，学习压力突然增大，总觉得自己的能力实在有限，梦想仿佛越来越遥不可及。不过，心中总有个声音告诉自己，未来的路还很长，不能在起点就自暴自弃。于是，我一步一步坚持，慢慢地找到了自己的学习节奏，明确了自己的奋斗方向。

选择航空航天这条路，往往意味着更远大的追求，更持久的奋斗。我们不是要当时尚的宠儿，也不是要奔向多高的社会地位，而是要去做扎实的事、有意义的事。脚踏实地，仰望星空，回想老一辈航空航天人的执着与奉献，就能明白，这条路是多么的任重道远以及多么的值得自豪。