风洞,被称为“飞行器的摇篮”,是一个国家科技实力和综合国力的重要标志。“神舟”飞船、“长征”火箭、高速列车等,都要在这里进行气动试验,然后才能翱翔九天、高速飞驰。走进坐落在四川北部的中国空气动力研究与发展中心科研试验新区,湖水与现代建筑相映,数十座世界一流的现代化风洞星罗棋布,交替而起的呼啸风声,向人们展示着一个大国的实力。
在“对比找差”中迈向新高度
有什么样的风洞,才有什么样的飞行器。为早日研制出中国人自己的飞机、导弹,在著名科学家钱学森、郭永怀倡议和规划下,我国于1968年建立中国空气动力研究与发展中心。历经40多年的建设发展,中心已建成数十座风洞设备和专用设施组成的亚洲最大风洞群,承担国家级重点课题1700余项,完成风洞试验50余万次。
如今的风洞已不仅是基础的试验设施,从某种程度上说,正是风洞牵引着航空航天事业的发展。中国气动人横下一条心:瞄准世界一流目标,在高起点上打造新型国家气动中心。为此,他们做的第一项工作是“对比找差”,梳理研究世界各国最先进风洞的性能指标,找准自己的差距,按照世界最高水平定目标、搞建设。经过不懈的努力探索,他们取得了令人瞩目的成绩——
航空声学风洞,主要用于研究解决飞机飞行降噪问题。背景噪声是反映这类风洞能力最为关键的技术指标,他们设计建造的风洞,背景噪声只有75.6分贝,处于国际最高水平。
结冰风洞,是解决飞机飞行结冰与防、除冰技术的关键。国外对中国能否自主设计和建造结冰风洞表示怀疑。气动中心的科技人员硬是靠自己的努力,建成了亚洲首座大型结冰风洞,为研究解决飞机防冰、除冰技术提供了平台。
中心模型飞行试验基础平台实现历史性突破,“风洞试验、数值计算、模型飞行”三大技术手段融合成为现实,多种新型飞机首次实现模型飞行试验。
校准事业发展的战略方向
党的十八大以来,军民融合发展上升为国家战略。站在继往开来的新起点,中国气动人校准事业发展的战略方向。他们在国家有关部委支持下,开展军民共建共享平台建设,充分发挥自身专业优势,在航空航天、风能利用、地面交通、大型建筑等领域发挥了重要的科研先导和技术支撑作用。
20世纪90年代,气动中心就在国内率先系统开展风能利用研究,研制设计了全国首个风力发电机组叶片。近两年,他们代表国家参加联合国国际能源署风能合作项目,在大功率风力机叶片设计和防除冰研究领域取得突破性进展。在民用交通领域,他们积极开展新型支线客机和磁悬浮、城际快车气动试验研究,完成中国标准动车组气动外形优化设计及气动声学性能评估。
科研试验新区建成后,气动中心致力于将其打造成军民融合的创新平台,重大科技基础设施、研究型设备均面向全国开放共享,建设了远程共享试验系统,让在中心开展风洞试验的研制单位,足不出户就可以实时了解试验进程。他们还积极联合研制部门,推进无人机设计、超声速超微气流粉碎、超高速序列激光成像技术向产品转化。
气动中心紧紧瞄准新一代飞行器研制需求,集中科研力量围绕模型飞行试验展开攻关。2013年5月,某新型战机缩比模型冲上云天;去年年底,他们又成功开展模型飞机失速、尾旋外场飞行试验,获取一系列宝贵的关键气动数据,为战机定型奠定了坚实基础。
用创新推动气动事业发展
在气动中心,大家有一个共识:创新是气动事业发展的命脉。
中国气动人积极推动建立空气动力学国家重点实验室,把一批创新能力强、科研水平高的专家从试验任务中解放出来,专门从事攻克气动前沿基础问题的研究工作。气动中心每年投入数百万元设立“创新基金”“预研基金”,鼓励科技人员在科研工作中多一些“奇思妙想”和“异想天开”。
为了彻底解决大推力发动机研制中的关键气动问题,学科带头人乐嘉陵院士提出“面向发动机的湍流燃烧基础研究”项目,该项目被列入国家自然科学基金重大研究计划,现已启动实施。研究员张树海自主发展某拓扑分析理论,首次发现旋涡破裂区域存在多螺旋结构,澄清了存在多年的学术争论,在国内外气动学界引起强烈反响。
(本报记者 尚文超 本报通讯员 宗兆盾 于杰)