航空航天類專業

航空航天類專業主要研究飛行器的結構、性能和運動規律，培養如何把飛行器設計製造出來並送上太空的工程技術專業人才。

從狹義上講，航空航天類專業包括 航空航天工程、飛行器設計與工程、飛行器製造工程、飛行器動力工程、飛行器環境與生命保障工程、飛行器質量與可靠性 、飛行器適航技術、飛行器控制與信息工程、無人駕駛航空器系統工程、智能飛行器技術、空天智能電推進技術、探測制導與控制技術等主體學科專業。然而，無論是飛機還是航天飛行器，都是綜合科學技術的結晶，涉及材料、電子通訊設備、儀器儀表、遙控遙測、導航、遙感等諸方面。因此從廣義上講，材料科學與工程、電子信息工程、自動化、計算機、交通運輸、質量與可靠性工程等都是航空航天技術不可或缺的學科專業。隨着航空航天事業的迅猛發展，近年來又催生出航天運輸與控制、遙感科學與技術等新興專業。 ^[1] 

普通高等學校本科專業航空航天類 ^[9] 

本專業培養具備航空航天領域的多學科知識，能運用理論分析、數值模擬和實驗研究等手段研究和解決航空航天領域的實際問題，能從事導彈、航天器、飛行器等航空航天器總體、結構和系統設計相關工作的高級工程技術人才；畢業生應具有紮實的數學、物理、力學、實驗及計算機基礎，可直接進入航空航天部門的科研院所和工程單位，從事與航空航天工程有關的科研、技術開發、工程設計、測試、製造、使用、維修和教學工作，也可在航空航天科學與技術、力學等相關專業繼續深造。 ^[6] 

飛行器設計與工程專業屬於工學大類，航空航天類。

簡單地講，飛行器設計與工程最主要指的就是對飛機、導彈等飛行器的設計，轟動世界的“阿波羅登月計劃”、“神舟”飛船等，都是本專業的傑作。這個廣泛的概念既包括飛行器整體的設計，也包括飛機的結構設計與研究。可想而知，這樣的工作肯定不像網上的軍事迷個性化地畫一些飛機設計圖那樣簡單有趣，而是需要在十分深厚的理論知識的指導下，綜合一切實際因素進行最優化設計的十分複雜繁瑣的工作。

飛行器設計與工程專業一般設有飛行器設計、飛行力學與控制、直升機設計、空氣動力學、飛行器結構強度等專業方面，主要研究的是各種航天飛行器，包括人造衞星、宇宙飛船、空間站、深空探測器運載火箭、航天飛機等空間飛行器及導彈的設計。本專業旨在培養具備較好數學、力學基礎知識和飛行器工程基本理論及飛行器總體結構設計與強度分析、試驗能力，能從事飛行器(包括航天器與運載器)總體設計、結構設計與研究、結構強度分析與試驗，並有從事通用機械設計及製造的高級工程技術人員和研究人員。本專業學生主要學習飛行器設計方面的基本理論和基本知識，受到航空航天飛行器工程方面的基本訓練，具有參與飛行器總體和部件設計方面的基本能力。

飛行器動力工程專業屬於工學大類，航空航天類。

這個專業從廣義上講就是能源動力工程，而對於航空航天飛行器來講，就是飛機和火箭上的發動機。航空發動機是提供飛行器所需的動力裝置，被稱為“飛機的心臟”。

航空航天簡單來講就是飛機、火箭。無論是什麼飛行器，最重要的部分就是發動機。對於一架飛機而言，往往發動機的成本佔了飛機總成本的一半，由此足見發動機的關鍵性。一個性能優越的發動機對於一架飛機的飛行性能的意義是不言而喻的，而發動機的製造技術又是飛機制造中難點中的難點。由於航空發動機的高性能、高精度、高可靠性的要求，無論是從發動機設計還是從發動機製造來講，都是十分複雜困難的問題。正因為如此，發動機又往往標誌這個國家航空航天的能力。

本專業學生主要學習有關飛行器動力裝置的基礎理論和基本知識，受到機械工程設計、實驗測試和計算機應用等方面的基本訓練，具有飛行器動力裝置及控制系統的設計、實驗和運行維護等方面的基本能力。需要提醒考生的是，學生應具備紮實的數學、物理等方面的理論知識，掌握外語、計算機等必備工具。學生對飛行器的燃料裝置感興趣，瞭解飛行原理；常研究宇宙飛船的燃料，關注飛機的新燃料；常蒐集飛行器動力資料，對飛機動力系統感興趣，瞭解導彈動力裝置等等。

飛行器製造工程專業屬於工學大類，航空航天類。

無論怎樣設計，產品都是需要最終制造出來。能夠設計出來的東西往往不一定能夠製造出來。因此，許多關鍵技術的制約瓶頸不是在設計能力上，而是在製造能力上。製造能力越強，可設計的空間就越大，技術水平就越高。製造技術不僅僅制約着飛機制造行業，更影響着國家制造業的整體水平，也就是標誌着汽車、船舶、航空航天的製造能力。

80年代著名的“東芝事件”就是對這個重要性最好的詮釋——背景始於美國和前蘇聯核潛艇技術的競爭。一般情況下，美國的反潛系統在距前蘇聯核潛艇200海里時，便能發現它並辨別其特徵，因此，前蘇聯若不盡快設法清除噪聲，一旦爆發戰爭，前蘇聯的核潛艇將是一堆廢鐵。而核潛艇的噪音主要是由螺旋槳造成的。1981年，前蘇聯從日本東芝機械公司進口MBP-10銑牀，擁有了更先進的製造技術之後，前蘇聯新型攻擊核潛艇的噪聲降到原來的1/10到1%。

本專業旨在培養從事飛行器製造領域內的設計、製造、研究、開發與管理的高級工程技術人才和管理人才。本專業以一般機械製造工程為基礎，廣泛吸收各種先進技術和科學理論的成果，針對飛行器的特點研究各種製造方法的機理和應用，探求製造過程的規律，合理利用資源，經濟而高效率地製造先進優質飛行器的一門技術科學。它是實現人類航空航天理想，使先進的設計思想變成現實的重要保證。本專業學生主要學習自然科學基礎知識、製造工程基本理論和飛行器製造的基本理論和知識，並通過各種實踐性教學環節，培養學生運用所學的基本知識和技能，分析和解決飛行器製造工程中實際問題的能力。

飛行器環境與生命保障工程專業屬於工學大類，航空航天類。

本專業旨在培養具備航空、航天環境模擬及控制、生命保障系統設計與研究能力，能在航空航天領域從事環境控制與生命保障系統設計，在民用領域從事熱能利用、空調、供暖等系統設計的工程技術人才。該專業主要圍繞先進航空器技術、先進航天器技術、飛行器隱身技術、綜合環境控制和生命保障技術、飛行器控制技術、飛行器綜合可靠性技術等六個研究方向進行實驗基地建設。 未來的就業方向主要是航空類科研單位，飛行器生產公司的技術人員。本專業學生主要學習航空航天生理、空間環境工程、熱控系統理論、控制理論、人機系統工程等基礎理論，掌握從事航空航天環境模擬、控制與生命保障系統設計與研究所必需的基本知識和技能。

飛行器質量與可靠性專業屬於工學大類，航空航天類。

培養目標:以航空、航天等高科技大型複雜工程項目為背景，重點培養能運用系統工程的理論和方法，掌握產品可靠性、維修性、測試性、保障性、安全性設計與試驗（驗證）技術的高層次、綜合性、複合型高級工程技術人才。

主要課程：飛行器設計系統工程、系統可靠性設計與分析、飛行器維修性設計與驗證、可靠性試驗技術等。

就業方向：可從事可靠性工程設計、管理和研究等工作，也可以勝任質量管理、質量工程、飛行器設計等專業的有關工作。 ^[10] 

飛行器適航技術專業屬於工學大類，航空航天類。

本專業培養具有良好數學、力學和電學基礎，具有飛機總體設計、飛機系統設計以及飛機適航性評估等方面的基礎理論和專業知識，熟悉適航法規和標準，能從事飛機總體和結構設計與適航符合性評估、飛機系統安全性設計、可靠性工程、飛機適航審定以及適航管理技術等方面工作的高級技術研究、工程應用和管理人才。畢業生可選擇報考與本專業密切相關的適航技術與管理、飛行器設計、載運工具運用工程、材料學、航空航天安全工程、航空工程等學科的碩士學位研究生，或在航空、航天等行業的研究所、國有大型企業、外資企業、民航公司，從事飛機總體和結構設計、飛機系統安全性設計與分析、適航符合性評估、可靠性工程、飛機適航審定和驗證技術以及適航管理技術等方面工作。 ^[7] 

飛行器控制與信息工程專業屬於工學大類，航空航天類。

本專業是國家重點建設、社會發展急需的一個方向，具有廣闊的發展前景。

培養目標：本專業旨在培養掌握高等數學、工程數學和大學物理等基本理論，掌握機械設計、計算機應用、電工電子等方面知識，瞭解項目策劃管理及技術經濟分析等基本方法，掌握工程力學、控制理論和飛行器設計等專業基本理論和工程知識，接受飛行器設計與工程方面的基本訓練，能獨立承擔設計任務的高級複合型人才。

就業方向：畢業後能在航空、航天、民航、部隊及其他部門從事 ^[11] 

無人駕駛航空器系統工程專業屬於工學大類，航空航天類。 ^[8] 

無人駕駛航空器系統工程專業主要研究無人機的各組成系統--包括氣動外形、結構系統、自動駕駛系統、通訊導航系統、任務載荷系統等，以及各系統之間的組織、協調關係；是面向無人機的研發設計、加工製造、通信導航、智能控制、運行環境、行業應用和性能分析的綜合型專業。所學內容涵蓋航空、機械、電子、通訊、軟件等工程學科在無人機領域的知識和技能，是一個多學科交叉融合，且突出實踐應用能力的新學科。

以上所列舉的都是本科專業，方向很廣，研究生專業相對而言，細緻多了，而且針對性很強。 總的來説，航空航天是工程性很強的行業，其中集中了許多尖端技術。正因為如此，飛行器的設計、製造需要極大的財力和人力的投入，並且需要很長時間的積累才能形成規模。這種性質決定了這是一個對國家計劃和國家政策非常敏感的行業，需要國家的直接支持。就目前中國現狀而言，航空航天適合於計劃經濟，因為往往在飛機制造中會違背市場經濟的規律，用業內一句比較流行話叫“航空件，不計成本”。

航空航天事業是一個極其龐大、複雜、綜合的系統工程，因此，從廣義上講，航空航天專業是一個基本涵蓋了理、工、文等領域的綜合專業，如材料專業、電子工程專業、自動控制專業和製造專業等等。以哈爾濱工業大學為例，針對航空航天就設置了自動化、工程力學、複合材料與工程專業、電子科學與技術、光信息科學與技術等相關專業。

目前，哈爾濱工業大學、北京航空航天大學、清華大學、西北工業大學等21所普通高校開辦了航空航天專業，專業也由最初的4個發展到涵蓋航空航天科學的所有學科，逐步形成了國家重點大學與地方高校共同培養不同層次航空航天人才的格局。同時，航天人才培養也形成了由學士、碩士到博士的完整學歷教育體系。

首先，航空航天院校不等於軍校。在中國，除了部隊所屬院校外，設立航空航天專業的高校已經有21所了，其中隸屬於工業和信息化部的高校有北京航空航天大學、哈爾濱工業大學、西北工業、南京航空航天大學等6所，教育部所屬高校有清華大學、廈門大學、湖南大學等7所，交通運輸部所屬高校有中國民航大學，地方所屬高校有長春大學、上海工程技術大學、南昌航空大學等7所。在這些高校中，部分高校招收國防生，報考國防生的考生錄取與軍隊院校同屬提前批次錄取。

其次，學航空航天專業不是男生的專利。在上述21所高校招生簡章裏，不存在性別歧視和不錄取女生到相關專業的問題。進入大學後，男生女生學習是一樣的。在一些高校裏，女生學習成績往往好於男生;在實踐能力上，女生也是“巾幗不讓鬚眉”。例如，在北航宇航學院，大學本科生獨立參與的“北航一號”探空火箭項目組以及參加“馮如杯”科技競賽的團隊裏，女生的比例遠高於在校生中的男女生比例。

第三，航空航天專業不是培養飛行員或航天員。在這些高校中，北航設立了培養飛行員的專業，這不代表着高校航天專業的培養目標就是飛行員或宇航員，其培養目標是航天工程領域的技術與管理人才。除了飛行員專業對身高和性別有一定要求外，其他專業並沒有這方面限制。航空航天專業對考生的身體要求統一執行教育部、衞生部、中國殘聯印發的《普通高等學校招生體檢指導意見》。

航空航天類專業對同學們的要求是“厚基礎、強能力，高素質、重創新”。同學們要學習和掌握航空航天技術的基礎理論和知識，接受航空航天飛行器工程方面的系統訓練，通過各種實踐性教學環節，可具備堅實的理論基礎，良好的實踐能力和分析、解決問題的能力，以及創新能力。畢業生在數學、物理、力學、計算機等方面的基礎比較紮實，在邏輯、分析、空間想象力、推理等思維上優勢明顯，知識面寬，適應力強，發展潛力大。本科畢業生考取研究生的比例很高，申請國外大學獎學金的成功率也較高。

航空航天類專業的開設院校可以説都是“大腕”，哈爾濱工業大學、北京航空航天大學、瀋陽航空航天大學、南京航空航天大學、西北工業大學、北京理工大學、重慶大學等，都是響噹噹的，其學校牌子本身就是就業率的保證，一些民用企業很樂意高薪招納該類畢業生任研發人員，如設計衝牀等高難設備。加上航空航天業發展迅猛，人才需求量大，而它的專業又非常“專”，其他專業根本不具備可替代性，就業委實可以用“無憂”來形容，各大航空航天科研院所、軍科院和航空公司，都是薪水高、地位高、技術高的“三高”好地方。以北航為例，在“神六”發射成功以後，統計出參與航空工程的北航畢業生有好幾千人。 ^[2] 

一般來説，航空航天類專業學生的就業與國防事業的掛鈎比較緊密，大致面臨着系統內和系統外的分別。就北京航空航天大學的學生而言，由於中國的航空工業還不太景氣，加上大部分航空航天企業分佈在瀋陽、成都、貴陽等地，待遇也不是很高，所以北航的畢業生一般不情願去這些單位，大部分學生還是願意去外企、留京，或者留在研究所，或者通過考研轉專業來從事其他行業的工作。在系統內單位就業的北航畢業生大部分就業於一些像航空航天研究所或飛機制造集團這樣的國防單位。 ^[1] 

隨着實現中國人首次登月的夢想的接近，航天人才的需求會越來越多，包括航天飛行器總體設計、航天產品推進技術、航天產品導航、制導與控制技術、航天產品光電通信技術、航天產品能源系統設計、航天產品熱分析、設計與控制、航天產品力學及環境工程、航天產品計算機技術、航天產品仿真技術、航天產品可靠性設計技術、航天產品遙感、遙控、遙測技術、航天產品微波成像及圖像處理技術、深空探測技術、航天產品製造工藝技術、航天產品新材料、航天產品質量管理、航天高級經營管理。

中國航天事業在軟硬件條件上已有了極大改善，大多數研究機構都設在北京、上海、西安、武漢、瀋陽等大城市，神舟飛船的研製工作都是在大城市的研究院裏完成的，只有裝備、發射在基地進行。許多學習航天專業的學生既可選擇留在航天系統工作，也可到民用部門或公司從事設計、開發和研究工作。由於航天專業屬於高、精、尖科學，因此學習航天專業非常辛苦，需要付出極大努力。

航天事業是一項寂寞、艱苦的工作，許多航天人在偏僻的地方默默無聞地辛勤工作。他們沒有很高的收入、沒有喧囂的都市生活，他們有的就是一股為中國的航天事業奉獻終生的精神，有的是實現自己人生價值的成就感。如果不能懷揣理想，到祖國最需要的地方去閃光，就無法成為一個真正的航天人。 ^[3] 

據澎湃新聞9月16日報道，2016年8月26日，美國《航空週刊與空間技術》選出了下一任美國總統必須關注的九大航空航天技術領域，指出美國在這9個領域的技術必須領先於各個競爭者，並確保航空飛行仍是經濟上可承受且又能獲利的，工業界能繼續贏得出口並創造工作崗位。這9個航空航天技術領域分別是：

一是高超聲速（Hypersonics）。隱身已經使美國領先於其同等對手，而速度將使美國繼續保持領先地位。美國已在高超聲速領域花費了數十億美元，但卻讓中國和俄羅斯追上來了。因此，美國將啓動作戰型吸氣式高超聲速導彈發展，並以一個穩健的後續規劃，發展可重複使用的高超聲速（速度馬赫數5+）情監偵與打擊飛機所需的技術。

二是自主性（Autonomy）。自主性事關人類在所有領域的能力的提升，從空域管理到空中主宰，航空會變得更加安全、經濟上更為可承受，並且支撐新的使命和市場需求。

由下圖可見，美國空軍計劃在2020年實現機器輔助的作戰行動，壓縮殺傷鏈時間，實現防禦性系統管理員自主識別威脅並給出行動建議，情報分析系統融合情報數據並向人類分析員提示威脅。2030年後，將實現對平台作戰行動的優化，確保其可在“反介入/區域拒止”環境中連續執行任務。

三是連通性（Connectivity）。無論是在商業領域還是戰爭領域，任何有關有人和無人系統一起無縫工作的願景，都需要可以與其他海量用户安全、保密和高效分享頻譜的網絡。但是頻譜是有限且寶貴的資源，而且美國的競爭對手們也可競爭並利用。因此，美國認為需要開發諸如激光通信或太赫茲等新頻譜的技術，以及能夠動態地分享空中波譜的技術。

美軍正在實施多個與連通性相關的科研項目，其重點是在對抗環境下實現組網通信及高速通信。以美國國防部國防高級研究計劃局（DARPA）的“100G”項目為例，它旨在利用對毫米波信號的高階調製和空間複用實現100吉比特每秒的傳輸速率。

四是推進（Propulsion）。對渦輪發動機技術持續的投資已使美國保持對競爭對手們的領先，新的高燃料效率商用渦扇發動機正在投入使用，而軍用的通用自適應循環發動機正在發展之中。但是，民用發動機還需要更高的效率。軍用動力裝置也需要更好的經濟可承受性和更強的能力。發動機為飛機賦能，但是它的技術發展需要數十年，因此要保持投資。

美國已實施了兩個國家級推進技術計劃。第一個是1987年啓動的“綜合高性能渦輪發動機技術”（IHPTET）計劃，其目標是將推重比提升一倍，其成果支撐了F-22戰鬥機的F119和F-35戰鬥機的F135發動機。第二個是2005年啓動的“通用經濟可承受先進渦輪發動機”（VAATE）計劃，計劃將發動機的經濟可承受性提高10倍，將大型渦扇/渦噴發動機的推重比提高100%，燃料消耗降低25%，發動機的發展、採購和壽命週期維護費用降低60%，並計劃在2019年完成。

上圖為美國空軍研究實驗室對VAATE計劃的簡要説明，下圖為該實驗室準備在美國航空航天局（NASA）推進系統實驗室的高空台上，利用一台F110渦扇發動機進行強行抽取兆瓦級功率的試驗

現在，美國國防部正在制定第三個國家級推進技術計劃——“支撐經濟可承受及任務能力的先進渦輪發動機技術”（ATTAM）計劃，該計劃的制定工作由美國空軍研究實驗室（AFRL）牽頭，已進行了一年時間，將首次包括徹底集成動力與熱管理系統的內容，最早將在2017年啓動。

五是高效率（Efficiency）。為了降低油耗或排放，航空運輸領域對提升效率的要求不會減少，對發動機而言將是“沒有最好，只有更好”。美國航空航天局（NASA）會繼續投入資金，與工業界一起發展可使美國保持領先的X飛機。

洛馬公司在AFRL的“高能量效率的革命性佈局”（RCEE）項目中發展了“混合翼身”（HWB）佈局的戰略運輸機。按照該公司的設計，該機除採用具有很高空氣動力效率的佈局之外，還擬配裝超高涵道比渦扇發動機，可運載美國空軍當前使用C-5戰略運輸機才能運送的超大型貨物，並且耗油率比C-17戰略戰術運輸機可降低多達70%。

美國洛馬公司“混合翼身”（HWB）佈局戰略運輸機想象圖（上圖）及該機採用空中加油配置、利用翼下吊艙實現雙點伸縮套管（硬式）加油的想象圖（下圖）

2016年2月，該佈局4%的縮比模型在美國航空航天局蘭利研究中心的國家跨聲速風洞中進行了風洞試驗。按計劃，2016年秋季，該公司將完成有人駕駛的HWB演示驗證機的研究與分析工作。RCEE項目將在2017年結束，但美國航空航天局已將HWB佈局驗證機與波音公司的“翼身融合體”（BWB）佈局驗證機視為其下一個X飛機的競爭方案

六是材料（Materials）。先進製造技術並不僅止於3D打印。從鋁到鈦，再到碳纖維，新材料已經點燃了航空航天領域革命的火種。美國希望領導下一場革命，不管它是源自由納米增強的複合材料、在原子尺度裝配的新合金、生物工程學材料還是生物啓發的結構。通過推進計算和建模來支撐更快的新材料認證也是關鍵。

DARPA正在實施“從原子到產品”（A2P）項目，其目標是開發裝配尺寸接近原子的納米級工件的技術和工藝，裝配形成至少毫米級尺寸的系統、零件或材料。DARPA認為，許多常見材料在納米級製造時會展示出獨特和很不尋常物理性能，這些原子級性能具有重要的國防應用潛能，包括量子化的電流－電壓特性、極大降低熔點並具有極高的比熱。現在面臨的挑戰是，如何在較大尺寸的產品級（一般幾釐米）器件和系統上保持這種原子級材料的特性。

A2P項目重點關注裝配，其次是納米級獨特性的開發。通過A2P項目形成的系統、零件或材料將通過納米級裝配實現獨特的材料性能、小型化、3D結構和異質（材料和幾何形狀）

七是定向能（Directed Energy）。精確制導武器曾在冷戰時期賦予美國抵消蘇聯數量優勢的能力，並使美軍能夠在反恐戰爭中實施外科手術式的打擊。但是，它們已變成了普遍事物。現在，在美國看來，其潛在對手不僅數量龐大，而且裝備精良。美國需要定向能武器的精確性和近乎無限的“儲彈量”，這種武器正在走出實驗室，進行作戰評估和早期部署。

目前，美國的彈載高功率微波戰鬥部技術和戰術飛機機載激光武器技術正在取得突破。以下面的兩張圖為例，上圖為2012年10月，採用高功率微波戰鬥部的AGM-86C空射巡航導彈正在被裝入B-52H轟炸機內埋彈艙中的“通用戰略武器旋轉發射裝置”。下圖為DARPA的“高能液體激光區域防禦系統”（HELLADS）項目成果配裝轟炸機和戰鬥機，用於攔截導彈的想象圖。HELLADS發射功率為150千瓦，目標質量為758千克，功率密度達到5千克/千瓦的極高水平。該樣機已從2015年夏季開始在新墨西哥州的白沙導彈試驗場進行試驗，但此後再未公佈任何進展。

八是可複用性（Reusability）。美國的經濟和安全高度依賴用於通信、導航與授時、監視、廣播、氣象預報、資源監測的衞星，但建造併發射航天器仍是漫長且昂貴的過程，並且在軌的衞星也是潛在的脆弱資產。美國必須推動相關技術的發展，實現以快速響應、完全可複用性的方式日常化地進入空間。

DARPA正在通過“實驗性太空飛機”（XS-1）項目發展可重複使用助推飛行器，目標是驗證可重複使用助推飛行器能夠在10天內完成10次飛行，同時將一個重900磅（約400千克）的試驗載荷送入軌道。DARPA還期望未來可以通過換裝更大型的一次性上面級來發射3000磅左右（約1400千克左右）的軌道載荷，並將這種載荷的單次發射成本控制在500萬美元（包括可重複使用助推飛行器和一次性上面級的費用）。

九是顛覆（Disruption）。在美國人看來，人類雖不能預測未來，但可以為未來做好準備。顛覆性技術和服務是一個威脅，對於現存的行業如航空是如此，對於固定的用户們和規則制定方（如聯邦航空局和國防部）也是如此。如果美國的航空航天能力要繼續茁壯成長，就必須在企業和政府的官僚體系之間建立橋樑 ^[4]  。

在8月28日舉辦的中國航空創新創業大會上，中航工業經濟技術研究院科技情報專業特級專家、系統工程研究所總師、研究院趙羣力談到了目前航空領域幾項顛覆性技術，這些技術能夠給航空業帶來飛躍性的進步。

“顛覆性技術”的概念最早於1995年在《哈弗商業評論》中提出，指能夠建立新技術和新市場的突變式技術。2016年國務院發佈的“十三五”科技創新規劃中也提到要“構造先發優勢”，重視顛覆性技術的作用。趙羣力表示，顛覆性技術風險高，研發週期長，但卻是航空裝備升級換代的決定性力量。

一、高超音速技術

高超音速指物體的速度超過5倍音速。高超音速飛行器採用的超音速衝壓發動機被認為是繼螺旋槳和噴氣推進之後的“第三次動力革命”。美國、俄羅斯、法國、日本、印度等國正不斷開展實驗。

2013年，美國軍方最新研發的實驗型高超音速飛機X-51A以5倍多音速的速度飛行了3分多鐘；2014年，美國國防部先進研究項目局（DARPA）啓動了“高超音速吸氣式武器概念（HAWC）”和“戰術助推滑翔系統（TBG）”這兩個項目，將於2018年或2019年進行測試。

高超音速技術將主要用於運輸、攻擊、ISR、進入空間等。預計2020年，美軍可掌握高超聲速導彈的技術；2030年掌握有限用途和使用次數的高超聲速飛機技術；2040年掌握可多次、長時間使用高超聲速飛機技術。

二、無人機技術

這個無人機絕不是僅僅指目前網上有出售的那些遙感小型無人機，這項技術在軍事和商業領域都有很大的應用前景。

2016年6月，美國辛辛那提大學開發的“阿爾法”（ALPHA）智能超視距空戰系統通過了專家評估，並在空戰模擬器環境下，擊敗了有着豐富經驗的退役美國空軍上校吉恩·李。

三、變體飛機技術

變體飛機，既變形飛機，指飛行器在飛行過程中可以改變形狀，有效地實現外形的分佈式連續式變形，以適應寬廣變化的飛行環境，完成各種任務使命。

2015年5月，美國柔性系統公司（FlexSys）的分佈式柔性變形機翼技術取得重大進展，使用這種技術的變形襟翼在“灣流”III飛機上的偏轉角（固定設置）達到預期的30度，併成功驗證了飛行性能。

四、高速直升機技術

高速直升機是指保留直升機的飛行特徵，且巡航速度達到400至500千米每小時的直升機，運輸效率和機動性優越。目前直升機的巡航速度一般為每小時200至300千米。美國從20世紀五六十年代開始探索高速直升機，歐洲、俄羅斯也在積極推進。

最新進展中，值得關注的有西科斯基、貝爾直升機公司以及極光公司的三個方案。

上圖第一幅顯示的是西科斯基/波音的SB-1方案。該直升機最大起飛重量約為13.6噸，可在高温、高原環境下搭載4名機組成員和12名全副武裝的士兵，最大飛行速度能夠達到250節（463千米/時）。預計將在2016年晚些時候開始總裝，2017年下半年完成首飛。

第二大方案是貝爾直升機公司V-280方案（上圖），採用傾轉旋翼設計，設計速度達280節，航程800海里，可乘坐4名機組人員及14名武裝人員，有效載荷為12000磅，計劃2017年首飛。

極光公司的“雷擊”方案（上圖），設計的持續飛行速度達到556-741千米/小時，懸停效率不低於75%；巡航狀態升阻比不低於10，有用載重（燃油和有效載荷）不低於總重的40%，有效載荷不低於總重的12.5%。

五、偽衞星技術

偽衞星技術可以使對位置測算的精確度更高，負責實時接收GPS信號並測出偽距誤差，把誤差數據提供給本地用户，用户則以此更正自己測得的偽距，使計算出的位置精度更高。

目前的方案包括英國“西風”太陽能無人機，巡航高度為7萬英尺（21336米），續航時間可達3月，可攜帶有效載荷5公斤。據説英國國防部已經訂購了兩架，計劃2016年首飛。

美國的“禿鷹”太陽能無人機概念方案中，無人機能攜帶1000磅、5千瓦的載荷，最長可以在空中連續工作5年，但由於技術難度太大，項目已經終止。

六、空基發射航天器技術

1990年代，軌道科學公司就改裝了洛克希德公司（現洛克希德·馬丁公司）研製的三發動機寬體噴氣式客機L-1011，來發射“飛馬座”火箭，其近地軌道運載能力443kg，成功發射過幾十次。

2002年，DARPA啓動“空中發射輔助太空進入（ALASA）”項目，目標是在24小時內將100磅衞星發射進入地球低衞星軌道，而且每次發射成本不超過100萬美元。

七、分佈式電推進技術

分佈式混合電推進系統，是指通過傳統燃氣渦輪發動機為分佈在機翼和機身的多個電機/風扇提供電力，並由電機驅動風扇提供絕大多數或全部的推力的新型推進系統。

這項技術的最大優勢是能極大地降低推進系統燃油消耗量和各種排放，並且減少噪聲，對商用或軍用飛機都有應用價值。歐洲、美國政府都將分佈式混合電推進系統視為潛力技術，在2030年後投入使用。

NASA的X-57分佈式電推進技術驗證機將在2017年首飛。空客已經開始研究基於分佈式混合電推進系統的翼身融合飛機方案。

八、機載激光武器技術

1990年代，美國空軍啓動了基於氧碘激光器的ABL和ATL機載激光武器研究計劃，用於戰區彈道導彈助推段防禦及其他戰術目標防禦，具有反衞星能力。2010年，由於試驗未達到預期目標，以及使用維護上的諸多困難，空軍停止了這項計劃。儘管如此，美國在目標搜索與跟蹤、激光大氣傳輸補償、抖動控制和高能激光束管理等方面取得了重要進展。

九、計算材料技術

材料對航空設備的更新與完善至關重要。計算材料技術的主要用途是，可以通過理論模型和計算，預測或設計材料結構與性能，從而大幅提高新材料的研發效率，並且可以按照特定的要求設計出滿足工程需要的特種材料和超材料。

其關鍵技術是材料建模技術、材料仿真技術、材料數據庫。2011年，奧巴馬政府曾正式決定進行材料基因組計劃，目標是將新材料的研發週期縮短一半。

美國奎斯泰克（Questek）公司已經使用計算材料技術開發新型材料。2014年，該公司開發出多種高性能結構鋼且在飛機上得到應用。 ^[5]