中国空气动力研究与发展中心：洞天铸剑驭风雷

研究人员在一个0.6米×0.6米的连续跨音速风洞中进行了现场试验(数据照片)。新华社(余江县)

新华社成都6月27日电:东田铸剑控风控雷——记中国空气动力研究开发中心科研创新组

李国立、徐青、俞杰

东田铸剑控风控雷，比利艾略特风洞-

几十年来，被誉为“空气动力学事业国家队”的中国空气动力学研究开发中心科研创新团队，以祖国为重，勇于创新，自主设计建设了世界级的风洞团队。我国几乎所有的飞机、导弹、航天器和其他航天器都在这里进行了空气动力学实验研究。该中心在几乎所有涉及空气动力学的重大国家研究计划和项目中发挥了重要作用，为中国从大国走向强国提供了强有力的支持。

忠诚

风洞是一个大规模的试验设施，人工产生和控制气流，并用于模拟飞机或实体周围的气流。

它看似神秘，却关系到国家战略安全，与社会生活密切相关——飞机、宇宙飞船、火箭、导弹、汽车、高速列车，甚至建筑物和桥梁都需要在这个被称为“地面人造天空”的风洞中进行大量的实验研究。

1968年，中国空气动力学研究开发中心在川西北成立。数千名来自世界各地的科技*和建设者聚集在这里，在乱石滩上建成了亚洲最大的风洞群，使中国的气动技术得以蓬勃发展，满足了武器装备发展和经济建设的需要。

2008年5月12日，突如其来的地震迫使风洞小组停止咆哮。

灾难永远不会粉碎他们的豪情壮志。在地震两周年之际，新的研究和试验区正式启动，标志着多功能结冰风洞的破土动工。经过1600多个昼夜，一个包括20多个风洞的“世界级新国家空气动力中心”拔地而起。

冰花，晶莹剔透，纯净美丽，是飞机的潜在杀手。

因为没有我们自己的结冰风洞，我国飞机的研发工作必须调整，甚至我们必须冒险在自然结冰的天气条件下测试飞行...

70岁的风洞设计专家刘正冲带领团队从零开始，全力以赴设计和建造结冰的风洞。

喷嘴是风洞喷雾系统的核心设备，国外买不到，国内也没有参考。此外，如何实现对成千上万个喷嘴的合理调节和控制，以保证水滴的粒径和均匀性满足测试要求，也是一个世界性的问题。

多少个早晨，他们都在沉思中迎接东方黎明的白色。黎明的日出已经解决了多少问题。最终，他们迎难而上，一举解决了喷雾系统等关键技术问题，扫除了结冰风洞建设中的技术障碍。

2013年10月，数千个喷嘴喷出均匀的水雾，温度曲线持续下降，从20℃下降到0℃，然后下降到-20℃和-30℃，试验模型上的冰从无到有逐渐变白变厚...

中国的冰花第一次在这个世界先进的冰风洞中成功开花。

噪声不仅是影响先进飞机适航的关键指标，也是衡量声学风洞试验能力的重要指标。风洞背景噪声越低，气动噪声测量数据就越准确。

2006年，建立大型气动声学风洞的论证工作开始，对气动噪声测量技术的深入系统研究也开始了。

陈鹏博士和他的团队从理论研究入手，深入分析论证了噪声测量方法，有效提高了噪声源的空间分辨率和测量精度，最终完成了首次声学风洞验证试验。

与飞行员飞行测试相比，模型飞行测试可以测试飞行极限，降低测试成本，但需要广泛的专业知识，涉及20多个学科。

从事模型飞行近10年的张力绘和他的团队，经过艰苦的探索和努力，已经独立设计和建造了一个模型飞行试验的基础平台。他们成功地解决了总体设计、飞行控制、飞行模拟等问题，确保每一个模型都是高质量的产品。

2013年5月，在中国西北的一个机场进行的第一次飞机模型飞行试验取得了圆满成功。然后，国内动力失速/尾旋模型的首次飞行试验获得了成功...

奇迹是那些不悔的忠诚努力工作的人。

高频等离子体风洞试验领域研究人员的研究课题(数据照片)新华社(余江县)

创新

利用玉巴帮助突破红外热成像技术的故事在中心广为流传。

十多年前，在风洞试验中，由于机翼表面的气流是不可见的，一种方法是在表面贴上电热丝加热模型，然后用红外热成像技术测量机翼表面的边界层。

“这种方法耗时费力，有时会受到模型曲面的限制，因此无法粘贴电热丝。”空气动力学国家重点实验室主任王训年说。

这一天，王训年洗澡时，突然发现头顶上的淋浴灯很热。在一瞬间，他变得兴奋起来，说道:"我们可以用这盏灯来加热机翼吗？"

照你说的做。他和他的团队使用照明方法加热模型，并很快取得了令人满意的结果。

创新，不怕小，怕不做。

近年来，中心科研创新组一直在进行先进的部署和计划，不断提高中国在空气动力学领域的自主创新能力。“十二五”以来，新型战斗机、大型运输机、辽宁航空母舰等数百种关键型号研制中的大量关键气动问题得到成功解决，为武器装备建设和国防科技发展做出了贡献。

每一种新型飞机在中国的首次飞行成功，不仅是中国飞机设计和制造的一次巨大飞跃，也是中国先进空气动力试验和研究能力的一次展示。该中心被命名为“首次飞行杰出贡献单位”，因为它完成了研制新型战斗机的大量关键任务。

每秒32米是12级台风的速度。

这里的风速是每秒625米。

在这个世界上先进的高速风洞中，如何支撑模型在“风”中不受干扰地飞行已经成为它们前进道路上的一个“路障”。

他们知道传统风洞试验的尾部支撑和腹部支撑不能满足要求，只有开辟新的道路才能解决这个难题。为此，他们继续尝试，失败，再尝试，再失败，绞尽脑汁，仍然无能为力。

创新往往是积少成多后的一闪而过。

在一次商务旅行中，技术员石建远和毛看到了悬挂在机场航站楼顶部的钢架。他们灵机一动。他们能使用悬挂式钢架吗？

支撑问题的顺利解决只是长征的第一步，还需要开发一个系统来控制它。但是没有人预料到建立一个如此简单的系统会如此困难。

在关键时刻，31岁的助理研究员杨海勇脱颖而出。他埋头于大量的数据中，不知疲倦地进行推理。

经过无数个不眠之夜，数十种方法和数千种计算，杨海勇找到了一种全新的信号处理方法，一举解决了这个问题。

进行C919全机模型气动噪声测量试验的5.5m× 4m气动声学风洞(数据照片)。新华社

融合

中国的高速铁路每年消耗大约300亿千瓦时的电力。如果我们能节约1%的电力，那将是每年3亿度，相当于一个中等城市居民的总用电量。

让高速列车跑得更快，消耗更少，这是该中心科研人员的研究方向。早在许多年前，他们就开始在中国对10多列高速列车进行空气动力学测试，包括“蓝箭”、“中华之星”、250公里动车组和动车组六座城际动车组。

为了使高速列车运行更快，他们先后对高速列车的外形进行了大量的数值模拟，成功地将“常可400”高速列车的气动阻力降低了1%。

为了降低列车运行过程中产生的噪声，他们进行了300多次风洞试验，为进一步优化列车外形设计和有效降低噪声提供了强有力的技术支持。

为了进一步提高列车在恶劣环境下的安全性和稳定性，他们的研究提供了大量科学数据，以消除列车翻车和脱轨等重大安全威胁，从而为“中国制造”高速列车带来了世界声誉和国际订单。

这只是该中心工业空气动力学研究的一个缩影。事实上，上海东方明珠电视塔、首都机场新航站楼和北京奥运会火炬塔等20多座大型建筑和30多座桥梁都受到了“风”的洗礼。

军民结合促进发展。

建造大型低温风洞所需的特殊超低温钢在中国很少使用。为了国家利益，国内相关单位成立了专门的研究小组，解决低温钢在原材料生产、加工和制造技术等方面的一系列技术问题。从材料最基本的机械和物理性能测试开始。

此外，该中心与10多个国内科研机构建立了战略伙伴关系。针对大型装备建设面临的关键问题，中心与国家开展联合研究，引领中国在能源电力、装备制造、机械加工等相关产业实现技术突破。

服务国防和国民经济建设是中心的责任。

长期以来，中国飞机的发展一直受到航空发动机短板的制约。该中心的研究人员与8所大学合作，论证并提出了“发动机湍流燃烧基础研究”项目，作为国家自然科学基金的重大研究计划，并开始实施。

过去，风洞试验中的高速摄影存在振幅频率低、曝光时间长等技术缺陷。为了满足高速高精度成像的需要，*科研人员在国家重大科学仪器开发项目的支持下，成功研制了10纳秒序列激光阴影成像仪，并在国内首次获得了高速碰撞过程中的高质量碎片云阴影照片。

大型飞机是世界工业制造的皇冠上的宝石。

作为C919大型客机国家联合工程队的主要成员单位，中心参与了总体布局论证、设计、评估、气动试验规划等总体工作。联合承担了超临界翼型、升力装置等关键部件的设计，完成了国内75%的风洞试验任务，研究并掌握了全机在各种故障条件下的气动特性。

2015年11月，C919大型客机终于完工。

向全国开放和共享大量研究风洞，向全国同行免费发布和共享两个流体力学数值计算软件，向全国发布飞机标准模型布局方案...这些回报国家和社会的整合措施，正体现了他们富国强兵的伟大责任。

在每一个风洞试验场醒目地悬挂在那一边的五星红旗也时刻提醒着他们，祖国在他们心中，使命在他们肩上。(原名:东田铸剑控风控雷——记中国空气动力学研究开发中心科研创新组)