飞机空气动力学——翼型升力、阻力和力矩；翼型数据；压缩性修正；有限翼空气动力学；诱导阻力；增升装置。 飞机性能——阻力极；推进特性；推力可用性和性能效率之间的权衡；巡航飞行的推力和功率要求；高度效应；爬升和下降性能；滑翔飞行；起飞和着陆；水平转弯、拉起和拉下。
跑道规划、分析与维护——机场设计与规划（跑道、滑行道和停机坪）；飞机跑道长度和起飞重量；跑道坡度；障碍物；鸟类控制；外来物管理；跑道检查；机场设施规划与工程——机场布局；终端设施、行李处理设施、货运设施的设计；布局规划与优化；地面支持设备与设备选择；基本排队理论与模拟（例如，乘客流量模拟用于瓶颈分析）；空中交通流量与容量管理——地面延误程序（GDP）：延误分配（DAS）模式、通用航空机场计划（GAAP）、统一延误程序（UDP）模式；高峰时段分析（设计高峰时段和预测）；需求管理（航班时刻协调、拥堵定价、时刻拍卖等）；空中交通管理（空域结构、导航系统、空中交通管制塔）；协同决策；跑道容量（影响跑道容量的因素，例如跑道数量、地形、飞机类型、风向、运行顺序、噪音考虑）；NextGen；机场协同决策管理（CDM）；地面操作与登机口规划——地面操作、滑行、登机口操作和终端服务；适用于新旧飞机模型的机场几何布局；终端布局与登机口安排；飞机配置优化。
数字加工：常见航空发动机零部件的材料与制造；金属去除工艺（车削、铣削、钻孔）的工作原理与操作；精密多轴加工和坐标测量的实际应用。 钣金加工：常见金属机架结构的材料与构造；钣金加工工艺（弯曲、钻孔、铆接）的工作原理与操作；损伤去除和螺栓修复技术的实际应用。 复合材料加工：常见复合材料机架组件的材料与构造；复合材料加工工艺（湿铺法、预浸料铺放、固化）的工作原理与操作；复合材料损伤检测技术（敲击试验、UT A扫描、UT C扫描）的实际应用；复合材料损伤去除和粘接修复技术的实际应用。 项目管理：使用航空维修手册和其他技术文档；质量控制与记录保存实践；计算机辅助产品数据管理（PDM）的实际应用。
1. 基本机械加工：铣削；车削。 2. 钢板加工工艺：钻孔和铆接；Hi-Lok的拆装；锚固螺母的拆卸、检查和安装。 3. 复合材料加工工艺：复合材料修复；湿铺工艺；湿铺修复；预浸料热固化修复。 4. 材料测试：金属拉伸失效的进展；复合材料拉伸失效的进展；压缩失效的进展；疲劳裂纹的进展；剪切失效的进展
1. 航空电子线缆连接与终端处理：识别电缆和连接器；静电防护处理；连接器针脚的拆卸与安装；电缆标记；压接；连续性、绝缘性和连接性测试；电气/电子产品的制作。 2. 焊接工艺实践：焊接安全；气体金属电弧焊；气体钨极惰性气体焊；焊接外观检查。 3. 非破坏性检测工艺实践：非破坏性检测；超声波检测；涡流检测；UT粘合检测；渗透检测；射线检测。
课程大纲涵盖三大主题领域： 1. 服务学习的概念与实践 (i) 了解社会责任 (ii) 服务交付中的正确态度与行为 (iii) 反思作为学习工具的作用 (iv) 服务学习中的伦理问题 2. 专业领域的概念、问题与技能 (i) 航空与STEM学习中贫困学生面临的经济、文化与社会经济挑战 (ii) 数学与应用物理中的航空相关概念 (iii) STEM试点地面理论材料的准备与讲授 (iv) 航空工程设计知识 (v) 飞行模拟体验中的人体工程学与安全意识 (vi) 基本飞行操作与定理的理解与欣赏 3. 项目特定的概念、问题与技能 (i) 与青少年沟通与促进其学习的技能 (ii) STEM工作坊计划与管理的技能 (iii) 创新STEM工作坊教学材料开发的技能 (iv) 服务项目及其受益者特有的道德与伦理问题
航空时刻表规划 - 介绍航空时刻表规划的基本原理及其在航空公司业务背景下的优化模型作用。 航空机队分配与飞机航路规划 - 根据不确定的乘客需求分配航空机队，并在航网上通过最大化飞机利用率来规划飞机航路。 机组排班 - 机组配对与成本最小化。机组编制规划。排班及约束条件。 航空公司调度与运营项目 - 评估在不确定市场条件下飞机部署。管理大型机队和资源。在项目管理背景下解决规划和运营问题。时刻表中断及恢复管理。
通常由三名学生组成的项目团队将完成与航空运输工程相关的工业项目或学术项目，涵盖飞机维修工程、飞机设计与改装、物流工程、飞行计划与调度、系统设计与改装等领域。 学生团队将经历以下工作阶段： • 问题识别 • 文献综述 • 研究方法 • 项目执行 • 报告撰写 • 项目展示
本课程旨在为学生提供航空适航性的基本概念和原则，以及从国际视角出发的与之相关的法规。航空适航性必须从飞机设计到航空公司服务中的技术状态监控这一连贯过程中进行考虑，因此本课程涵盖了初始适航性和持续适航性的主题。此外，还将介绍当代航空适航性问题中的经济、伦理和可持续性挑战。基于ICAO框架，本课程涵盖了欧洲联盟、美国和香港的航空适航性相关法规和要求，使学生了解航空适航性过程中各利益相关方的关系及其法律义务。
介绍 – 飞行力学和控制所需的数学工具，构型气动学，飞行性能，自动飞行控制系统组件。 飞行动力学 – 参考坐标系，飞机运动方程，静平衡和配平，升力和俯仰力矩，控制力，静纵向和横向稳定性，线性化运动方程，纵向动力学，横向方向性动力学，机动飞行。 气动稳定性和控制 – 飞行品质要求，稳定性与控制导数，纵向动力学的稳定性，横向方向性动力学的稳定性。 飞行控制系统设计与分析 – 基于线性化运动方程设计飞行控制系统，分析飞行控制系统的开环响应，分析飞行控制系统的闭环响应，分析闭环稳定性。
课程通过讲授与机器学习、数据挖掘、数据分析、数据驱动优化和人工智能在航空和机场运营中的应用相关的基础知识，为学生提供理论和实践基础。实验室课程使学生掌握数据挖掘、软计算、优化和人工智能的基本知识，以解决航空工程问题。小组小型项目通过文献研究、方法论研究、数据分析、研究成果传播和报告撰写，帮助学生深化知识。课程主题包括：机器学习、数据挖掘和人工智能（监督/无监督学习、聚类、关联、分类、回归、神经网络、线性/逻辑回归、决策树、朴素贝叶斯、遗传算法、主成分分析等）；数据驱动优化（数学建模、凸优化、航空调度、机组排班、跑道调度、登机口分配、航空物流）；优化方法和软计算（分支定界法、启发式算法、元启发式算法、群体智能）。
人工智能简介：机器学习的基本知识，如传统的分类和回归，以及高级的人工智能，如用于图像分割的卷积神经网络（CNN）。 无人驾驶系统简介：主要现有应用（如无人机、地面无人车）和典型系统的基础知识。 无人驾驶系统中的优化算法：用于工程问题的优化算法（如高斯牛顿法）。 无人驾驶系统中的传感器：典型传感器（激光雷达、惯性测量单元、相机）和基于传感器的基本定位算法。 无人驾驶系统的导航：使用激光雷达和点云处理进行定位和导航。 人工智能辅助的导航：在激光雷达SLAM和目标检测中的应用。 案例研究（小型团队项目）：通过实践设计项目，将人工智能应用于无人驾驶系统。
通常由三名学生组成的项目团队将完成与航空运输工程相关的工业项目或学术项目，涵盖但不限于以下领域：• 航空器维护路线问题 • 空中交通管制和空中交通流量操作 • 航空侧和陆侧操作 • 机场设施布局和设计 • 航空公司机队运营与管理 • 机组配对和排班问题 • 航空器客舱内部设计与改装 • 航空物流工程 • 航班航线规划与调度 • 航空系统中的人因与人机工程设计与改装。学生团队将经历以下工作阶段：• 问题识别 • 文献综述 • 研究方法 • 数值研究、结果分析与讨论 • 项目执行 • 报告撰写 • 项目展示
货物操作 - 货物操作的法规和国际标准；货物事故调查与预防；货物、机坪和仓库操作；通用货物危险品规定；国际航空法。 航空物流与供应链信息化 - 航空物流、供应链操作与管理；无线传感技术与温度敏感货物操作；航空物流商业智能与竞争分析 航线盈利能力 - 盈利与航线分析；吨公里；货物产量。 运输分析 - 门到门运输与运输建模；航空货物竞争对手分析与市场研究。
事故响应与管理——航空安全文化；事故通报流程；事故现场的健康与安全；航空事故病理学。 事故调查——系统化的调查方法；证据的收集；数据记录器及其分析；航空事故摄影；现场危害管理；调查访谈技巧。 事故分析——事故中的人为因素；基础分析与高级分析方法，如机器学习和数据挖掘；制定安全建议。 危害分析——危害分析方法；危害的影响；危害控制。
复合材料介绍 - 复合材料在航空器中的分类和特性。复合材料的力学行为。增强材料。基体材料。绿色复合材料。复合材料界面 - 纤维-基体界面。界面性质。复合界面应力传递。层合板应力-应变关系 - 层合板和层合板理论。弹性参数的转换和预测。载荷-变形关系。连续纤维增强层合板和层合板分析 - 层合板的宏观力学行为。层合板的宏观力学行为。加工与制造 - 结构复合材料及其加工技术。纤维增强复合材料层合板的制造。加工和环境对性能的影响。复合材料的失效、设计与应用 - 失效理论。设计优化。复合材料在工程中的应用。复合材料无损检测技术 - 视觉检测，超声检测，热成像，射线检测，电磁检测，声发射，结构健康监测策略的新趋势。实验室实验：复合材料的制造；复合材料的拉伸试验；复合材料的检查；复合材料结构的修复。
基本航空涡轮发动机设计与制造 涡轮喷气、涡轮风扇、涡轮轴、涡轮螺旋桨发动机的构造排列和工作原理。 压气机失速/喘振 压气机失速和喘振的原因及其影响和预防措施。 轴承和密封 构造特点和工作原理。 润滑剂和燃料 性质和规格；燃料添加剂；安全预防措施。 润滑系统 系统操作/布局和组件。 燃油系统 发动机控制和燃油计量系统（包括电子发动机控制FADEC）的操作；系统布局和组件。 空气系统 发动机空气分配和防冰控制系统操作，包括内部冷却、密封和外部空气服务。 启动和点火系统 发动机启动系统和组件的操作；点火系统和组件的操作；维护安全要求 发动机指示系统 排气气体温度/级间涡轮温度；发动机推力指示：发动机压力比、发动机涡轮排出压力或喷管压力系统；滑油压力和温度；燃油压力和流量；发动机转速；振动测量和指示；扭矩；功率。 增压系统 操作和应用；水喷射、水甲醇；加力燃烧室系统。 涡轮螺旋桨发动机 燃气耦合/自由涡轮和齿轮耦合涡轮；减速齿轮；发动机和螺旋桨集成控制系统；超速安全装置。 涡轮轴发动机 布置、传动系统、减速齿轮、联轴器、控制系统。 辅助动力装置（APU） 目的、操作、保护系统。 动力装置安装 防火墙、整流罩、隔音板、发动机支架、隔振支架、软管、管道、馈线、连接器、电线束、控制电缆和连杆、起吊点和排水口。 发动机监控与地面操作 启动和地面慢车程序；发动机功率输出和参数的解释；趋势（包括滑油分析、振动和窥视镜检查）监控；根据发动机制造商规定的标准、公差和数据检查发动机和组件；压气机清洗/清洁；外来物损伤检查。 发动机储存与保养 发动机及其附件/系统的储存和恢复保养。
拆卸、检查、修理和组装技术 - 缺陷类型和目视检查技术；腐蚀去除、评估和再保护。一般修理方法，结构修理手册；老化、疲劳和腐蚀控制计划。非破坏性检查技术包括：渗透检测、射线照相检测、涡流检测、超声检测和内窥镜检测方法。拆卸和重新组装技术。故障排除技术。 异常事件 - 雷击和HIRF渗透后的检查。异常事件（如重着陆和穿越湍流飞行）后的检查。 电气线束互连系统（EWIS） - 连续性、绝缘和接地技术及测试；使用压接工具：手动和液压操作；压接接头的测试；连接器针脚的移除和插入；同轴电缆：测试和安装注意事项；导线类型、其检查标准和耐受损伤程度；电线保护技术：电缆布线和布线支撑，电缆夹，保护套管技术，包括热缩包覆，屏蔽；EWIS安装、检查、修理、维护和清洁标准。 铆接 - 铆接接头、铆钉间距和铆钉间距；铆接和锪孔工具；铆接接头的检查。 弹簧 - 弹簧类型、材料、特性和应用；弹簧的检查和测试。 轴承 - 轴承的作用、载荷、材料、结构；轴承类型及其应用；轴承的测试、清洁和检查；轴承的润滑要求；轴承缺陷及其原因。 传动装置 - 齿轮类型及其应用；齿轮比、减速和增速齿轮系统、驱动齿轮、惰轮齿轮、啮合图案；皮带和皮带轮、链条和链轮；齿轮的检查、反向间隙；皮带和皮带轮、链条和链轮的检查；丝杠千斤顶、杠杆装置、推拉杆系统的检查。 控制钢索 - 钢索类型；端部附件、调整螺栓和补偿装置；滑轮和钢索系统组件；Bowden钢索；飞机柔性控制系统；端部附件的挤压；控制钢索的检查和测试；Bowden钢索；飞机柔性控制系统。 物料搬运 - 板材：划线和弯曲余量的计算；板材加工，包括弯曲和成型；板材工作的检查；复合材料和非金属材料：粘接实践；环境条件；检查方法。 焊接、钎焊、锡焊和粘接 - 锡焊方法；锡焊接头的检查。焊接和钎焊方法；焊接和钎焊接头的检查；粘接方法及粘接接头的检查。
安全注意事项 - 航空器和车间 - 安全工作实践的各个方面，包括与电力、特别是氧气、油和化学品工作时应采取的预防措施。还介绍了发生火灾或其他涉及这些危险的事故时应采取的补救措施，包括灭火剂的知识。 车间实践 - 工具的保养，工具的控制，车间材料的使用；尺寸、公差和标准；工具和设备的校准，校准标准。 工具 - 常用手工具类型；常用电动工具类型；精密测量工具的操作和使用；润滑设备和方法；电气通用测试设备的操作、功能和使用。 航空电子通用测试设备 - 航空电子通用测试设备的操作、功能和使用。 工程图、图示和标准 - 图纸类型和图示，它们的符号、尺寸、公差和投影；识别标题栏信息；微胶片、微缩胶片和计算机化展示；美国航空运输协会（ATA）的规范100；航空和其他适用标准，包括ISO、AN、MS、NAS和MIL；线路图和原理图。 配合与间隙 - 螺栓孔的钻孔尺寸，配合等级；常见的配合和间隙系统；航空器和发动机的配合和间隙表；偏斜、扭曲和磨损的极限；检查轴、轴承和其他部件的标准方法。 螺纹 - 螺纹命名；标准螺纹的尺寸和公差；测量螺纹。 锁紧装置 - 标签和弹簧垫圈，锁紧板，开口销，防松螺母，钢丝锁紧，快速释放紧固件，钥匙，圆柱销，开口销。 管道和接头 - 航空器中使用的管道和接头的识别和类型，刚性管道和柔性管道及其连接器；航空器液压、燃油、滑油、气动和空气系统的标准接头；航空器管道的弯曲和扩口；航空器管道和软管的检查和测试；管道的安装和固定。 电线和连接器 - 电线类型、构造和特性；高压和同轴电线；压接；连接器类型，针、插头、插座、绝缘子、电流和电压额定值，耦合，识别代码。 航空器重量和平衡 - 重心/平衡限制的计算：相关文件的使用；航空器的称重准备；航空器称重。 航空器操控与存储 - 航空器滑行/牵引及其相关安全注意事项；航空器起落架、止动和固定及其相关安全注意事项；航空器存储方法；加油/卸油程序；除冰/防冰程序；地面供电；环境条件对航空器操控和操作的影响。 维护程序 - 维护计划；改装程序；物资程序；认证/放行程序；与航空器运行的接口；维护检查/质量控制/质量保证；额外的维护程序；寿命有限部件的控制。
螺旋桨基础 - 叶片元件理论；高/低桨叶角、反桨角、迎角、旋转速度；螺旋桨滑流；气动、离心和推力力；扭矩；桨叶迎角相对气流；振动和共振。 螺旋桨构造 - 木质、复合材料和金属螺旋桨的制造方法和材料；桨叶站、桨叶面、桨叶根、桨叶背和毂组件；固定桨距、可变桨距、恒速螺旋桨；螺旋桨/旋浆安装。 螺旋桨桨距控制 - 速度控制和桨距变化方法，机械和电气/电子；反桨和反桨距；超速保护。 螺旋桨设计特点 - 恒速操作和逻辑；稳定器偏移；发动机轴偏移；功率吸收
