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1954年6月，为适应航空工业建设的需要，北航增设飞机设备、航空材料两个系以及航空仪表与自动器、飞机电气设备、特种设备、金相热处理、铸造、压力加工和焊接7个专业。

1956~1957年，根据中国12年科学规划的要求，北航在中国国内率先设立导弹类、管理类以及理科与工科相结合的空气动力学等专业。增设了导弹设计、液体火箭发动机、空气动力学、无线电设备、航空工程经济、仪表工艺等专业，成立了当时中国国内航空高等院校惟一的航空工程经济系

1960年，增设航空核动力、航空工艺和工程物理系，1961年又设立飞行器自动控制系