目录

  • 1 飞机的结构
    • 1.1 飞机的主要组成及其功用
    • 1.2 机翼的形状
    • 1.3 课程思政案例
  • 2 空气流动的基本规律
    • 2.1 大气特性
    • 2.2 流体运动的基本概念及规律
    • 2.3 课程思政案例
    • 2.4 创新案例
  • 3 飞机的低速空气动力特性
    • 3.1 飞机的升力
    • 3.2 阻力分类及低速附面层
    • 3.3 摩擦阻力、压差阻力及干扰阻力
    • 3.4 诱导阻力
    • 3.5 飞机低速空气动力特性
    • 3.6 飞机增升装置
    • 3.7 课程思政案例
    • 3.8 创新案例
  • 4 飞机的高速空气动力特性
    • 4.1 高速飞行的特点
    • 4.2 高速飞行的空气动力
    • 4.3 创新案例
  • 5 飞机的稳定性和操纵性
    • 5.1 飞机的平衡
    • 5.2 影响飞机平衡性的因素
    • 5.3 飞机的俯仰稳定性
    • 5.4 飞机的方向和横侧稳定性
    • 5.5 飞机的操纵性
    • 5.6 课程思政案例
    • 5.7 创新案例
  • 6 飞机的基本飞行状态
    • 6.1 飞机的平飞
    • 6.2 飞机的上升
    • 6.3 飞机的下降
    • 6.4 盘旋和侧滑
    • 6.5 起飞
    • 6.6 着陆
    • 6.7 课程思政案例
  • 7 旋翼无人机基本飞行原理
    • 7.1 旋翼无人机气动结构的组成和旋翼结构
    • 7.2 旋翼的工作原理
    • 7.3 螺旋桨的副作用
    • 7.4 多旋翼空气动力学分析
    • 7.5 旋翼无人机的平衡和稳定性
    • 7.6 课程思政案例
创新案例

中国科技创新现状

中国这些年的知识创新成果,到底发展到什么水平了,和欧美科技强国相比,还有多大差距?今年年初,中金公司研究部出版了一本书,叫《创新:不灭的火炬》,里面系统梳理了中国从1990年代至今30年的知识创新成果,包括学术论文和申请国际专利数(PCT专利),根据这些数据对中国的知识创新成果做了一个全面画像。

先来说好消息。

第一,从学术论文看,中国的年度学术论文发表量在2020年超越美国,成为全球第一。特别是在材料科学、化学和计算机科学领域,中国学术论文的数量优势明显,而在医学和生物学领域,中国学术论文发表数量还落后于美国和欧盟。如果看被Nature Index收录的高质量论文,中国在化学领域的Nature Index指数已经超过了美国。

第二,从国际专利数看,中国从2019年起每年的国际专利申请数量超越美国,成为世界第一。中国国际专利申请数最多的领域为数字通信和计算机技术。如果看核心专利,也就是申请3年后被引用次数最多的前5%国际专利,中国的占比也在快速提升。2005—2007年,只有1%的世界核心专利来自中国;而到了2015—2017年,这个数字变成了10%。你发现没有,无论是从发表学术论文数量,还是从申请国际专利数量来看,计算机通信都是中国具有明显优势的领域。中金公司的研究认为,这是因为计算机通信在中高技术产业里最符合中国的比较优势。典型的高技术产业包括:航空航天、计算机通信、电子和光学设备、医药等。而典型的中技术产业包括:汽车、化学原料和制品等。

在上面提到的这些高技术和中技术产业当中,计算机通信行业的资本密集度最低,而劳动密集度最高。这正好符合中国拥有大量工程师人才的比较优势,中国在这个领域的知识创新和出口都非常突出。

下面来说挑战。中金公司认为,中国的知识创新面临三大挑战:

第一,中国知识创新的原创性还不够。

中金研究团队把1995年以来发表的论文,根据它们之间的引用关系,绘制出一张网络关系图。在这张图中越靠近核心位置的论文,在学科中被引用的次数越多,意味着原创性越高。而中国发表的论文在关系图中处在核心位置的很少,大多数位于边缘地带。如果把国际专利申请的网络关系图画出来,也是同样的,虽然中国在计算机通信等领域的专利数很多,但在关系图当中比较靠边缘。这说明,就算是在我们优势最大的领域,知识创新的原创性仍然是不足的。

第二,中国基础研究成果的转化率太低。

这就是我们之前聊过的“产学研融合”的老大难问题。一头是高校做出的先进研究成果躺在文件柜里吃灰,另一头是企业技术升级难,中间横着一条“死亡之谷”,很难跨越。书里列了这样一组数据:在材料领域、能源领域、网络信息领域,美国的基础研究成果转化率分别为17.8%、19.5%、30%;而中国分别为1.9%、1.7%、0.1%。这个差距是巨大的。

第三,中国在知识创新方面的国际合作增长放缓。

1995年以来,中国的国际学术合作经历了几次变化。1995—2007年,由于中国自身的论文产出呈爆发式增长,相对来说国际合作论文的占比在下降;而2007—2016年,中国加快融入国际学术体系,国际合作论文数占比快速回升;但2016年之后,这个增长趋势几乎停滞。

我们知道,2018年开始的中美贸易摩擦,阻碍了中国参与国际学术合作;但从中金公司的数据看,中国的国际学术合作增长势头是从2016年起就停滞了,这是为什么呢?中金公司认为,一个重要原因是中国在全球产业链中的位置变了。

原本,中国处于全球产业链的价值链末端,和掌握产业链核心价值的发达国家处于合作关系,这种合作关系也促进了双方的国际学术合作。但中国从2013年起开始强调产业结构转型和产业升级,在产业价值链上和发达国家形成竞争关系,发达国家和中国的学术合作意愿明显降低。体现在数据上,就是从2016年起中国国际合作论文占比的增长停滞。

从这儿我们也可以看到,无论有没有2018年以来的中美贸易摩擦,中国想要坚定地走产业升级之路,都会必然面对外部环境的压力。

面对中国知识创新的三大挑战,也就是原创性不够、转化率太低、国际合作增长停滞,以华为为代表的中国科技企业,开展了针对性的行动。一是加大基础研究的投入,二是与高校合作、加快产学研融合,三是走出去寻找国际人才。过去,中国的知识创新主要是高校和科研院所在推动。未来,中国企业将在知识创新中扮演越来越重要的角色。

 问题:

1.中国的国际创新为什么放缓?如何应对?

2.中国基础研究成果的转化率太低怎么办?