职业院校航空复合材料实训室建设与管理研究

隋永志 张欢 沈响

摘要：近年来，随着“轻量化”趋势的不断发展，复合材料已经被广泛地应用于航空航天、汽车制造、电子和建筑等领域，社会对复合材料人才的需求日益突出，大力培养具有复合材料实践操作技能的新型人才已成为职业院校的主要目标。本文通过分析航空复合材料实训室的功能定位和教学项目，提出了航空复合材料实训室的布局方案，并对航空复合材料实训室的安全管理制度提出了建议。

关键词：复合材料实验室；实训室建设；管理

Keywords：composite material laboratory； laboratory construction； management

复合材料是由两种或两种以上的不同材料、不同形状、不同性质的物质复合形成的新型材料。航空复合材料具有比强度和比模量高、抗疲劳、减震性能好、抗腐蚀性能好等优点，因此被广泛地应用于飞机的垂直尾翼、水平尾翼、发动机整流罩、机身和副翼、客舱内饰材料等飞机部件。复合材料成为继铝、钛、钢之后飞机上的第四大结构材料，在航空领域中的地位越来越重要。航空复合材料的发展，也带动了大量的人才需求，尤其是掌握复合材料制造工艺和复合材料维修技术的技能型人才。因此航空复合材料实训室的建设就变得尤为重要，直接影响到职业院校的教学质量和科研成果。实训教学不仅可以培养学生的动手能力，还可以使学生在以后的工作岗位上学以致用。以下就航空复合材料实训室的建设与管理工作，谈一些基本观点和看法。

1 航空复合材料实训室的功能定位

2016年4月江苏省交通技师学院航空综合实训室项目被列入国家“十三五”产教融合发展工程规划，航空复合材料实训室是其重要模块之一。航空复合材料实训室是学院教师深入镇江航空产业园复合材料制造加工企业调研后，结合民用航空器维修培训机构合格审定规定（CCAR147部）的相关要求，依托于学院原有实训条件，在金属材料实训室、焊接与粘结实训室的基础上而建成的。

航空复合材料实训室具备实验、实训、生产和培训等多种功能。通过实训室的建设，学院能够与镇江航空产业园区内的航空企业开展深入合作，共享研发基地与人才培养基地，拓展、丰富“产教融合、校企合作、社会服务”的教学模式，满足省内各类用人单位的用人需求，航空复合材料企业的生产研发需求，提供高质量的社会服务。《民用航空器维修人员执照管理规则》由CCAR66R2转换为CCAR66R3之后，复合材料的地位越来越重要。航空复合材料实训室的建立，为学院下一步申请世界技能大赛飞机维修项目国家集训基地以及CCAR147部民用航空器维修培训机构奠定了基础。

2航空复合材料实训室的教学项目

江苏省交通技师学院航空复合材料实训室能够开展复合材料层合板的制作、蜂窝加芯件和复合材料叶片的制作、四旋翼复合材料无人机的制作和装配、ACR-3热补仪的复合材料结构修补以及复合材料的无损检测等教学项目。

2.1复合材料层合板、蜂窝夹芯件的制作以及加工实训

本项目要求学生亲手制作复合材料层合板、蜂窝夹芯件，并利用工具进行加工，流程如图1所示。通过此实训内容，使学生熟悉和掌握复合材料的加工制作流程，掌握工具和设备的使用及注意事项。

2.2复合材料的结构修补实训

本项目要求学生对复合材料蜂窝夹芯件进行挖补修复操作。通过此实训内容，使学生熟悉和掌握ACR-3热补仪的操作以及复合材料修补操作的注意事项。

2.3四旋翼复合材料无人机的制作和装配

本项目要求学生利用无人机复合材料模具亲手制作四旋翼无人机的碳纤维机体、机盖、电池舱、电机舱、碳管、桨叶等，并进行装配。同时，根据教师的指导学生能够调整无人机四轴的轴距，能够进行航电、飞控的安装调试。通过此实训内容，使学生掌握四旋翼无人机的加工工艺以及装配和试飞的注意事项。

2.4复合材料的无损检测实训

本项目要求学生利用便携式胶接检测仪对成型的蜂窝夹层件进行无损检测操作。通过此实训内容，使学生了解无损检测仪的工作原理，熟悉复合材料无损检测的操作流程，掌握无损检测的注意事项。

3航空复合材料实训室的布置

江苏省交通技师学院航空复合材料实训室建筑面积150平方米，可满足30名左右学生上课需要。复合材料实训室的布置打破传统的课堂教学模式，结合复合材料加工工艺的特点，每步工艺操作均应有单独的、适宜的区域且各区域间具有物理分割。考虑学院复合材料实训室的实际情况和功能定位将实训室分为：复合材料蜂窝加芯板制作区、蜂窝切割区、零件修补区、固化区、材料耗材储存区、复合材料打磨区、调胶区、复合材料作品展示区等八个区域，如图2所示。

4航空复合材料实训室安全管理制度

管理制度的规范和健全是实训室正常运转的保障。除了学院制定的实训室安全卫生管理条例、学生守则等条例外，结合航空复合材料实训室的加工工艺特点和特种设备的安全操作规范，制定了《航空复合材料实训室管理条例》、《航空复合材料特种设备安全管理制度》。具体内容主要包括以下几点：

（1）航空复合材料实训室是实训教学场所，除相关管理人员及当堂实训指导教师和学生外，任何人未经允许不得进入实训室。

（2）进行树脂有关的操作，必须戴胶手套，以免皮肤过敏。树脂操作结束以后，需用肥皂清洗双手。如果眼睛不慎接触到树脂，马上用大量清水冲洗，严重者及时送医院就医。

（3）当有大量树脂泄漏时，先打开窗户通风，且注意烟火，再用沙子填埋后，及时清除。

（4）固化炉在运行操作之前，要检查箱体内是否留有与工件无关的物品或人员在箱体内。固化炉发生故障时，需由专业维修人员进行检查和修理。

（5）定期对固化炉进行清洁和保养。清洁固化炉之前，要关闭总电源，防止觸电。严禁将爆炸性、可燃性物体放入固化炉箱体内进行加热。

（6）离开实训室前要关掉电源，收好使用工具，用酒精清洗工具上的残留树脂，认真打扫卫生，关闭窗户，并经指导教师检查合格后，方可离开。

5 结束语

复合材料以其轻量、抗疲劳、比强度高以及良好的抗腐蚀性能等特点而备受青睐，已经被广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑等领域。航空复合材料实训室的建设恰好顺应了复合材料应用发展的趋势，为教师和学生提供了一个良好的实践条件。同时，航空复合材料实训室的建设开阔了教师的专业视野，丰富了教师的教学资源，也为学生参加世界技能大赛飞机维修项目航空复合材料维修模块的训练提供了有力保障。

参考文献

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[4]王东.高等职业院校实验室管理现状[J].轻工科技，2016（12）：127-128.

作者简介

隋永志，讲师，研究方向为航空复合材料制造与维修。