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创新铸就“中国风洞”设计品牌

作者:小编 发布时间:2025-10-08点击:

  近日,川西北某地。在一阵热烈的掌声中,国家“十一五”重点项目我国第一座多功能结冰风洞的气动设计方案,顺利通过专家组评审。不远的将来,一座世界级的新型大风洞将拔地而起,孕育出翱翔云天的中国航空事业的“骄子”大飞机。这是总装驻川某设计所在风洞设计领域取得的又一项重大创新成果。

  “每一次飞跃都要经历一次阵痛,之后,便是无限的快乐和幸福。创新,是我们铸就中国风洞设计品牌的灵魂所在。”总结研究所40年发展经验,所长郭隆德深有感触。

  空气动力技术,是仅次于核技术的第二大战略技术,是国家间军事较量的重磅砝码。在复杂的国际环境下,西方国家更是对我进行严格封锁。那时,刚刚起步的航空航天工业和武器型号,由于没有风洞设备进行试验,不得不放慢速度,有的甚至被迫停下来。

  就是在这样的形势下,第一代风洞设计人唱着《毛主席的战士最听党的话》来到了川西北,在一片荒山野岭之中开始了空气动力研究。

  建所之初,无老师,无经验,无技术,一切都是从零开始。为了改变落后状况,国家曾打算购买一座跨超声速风洞。仅一套风洞的柔壁喷管,某大国就开出了560万美元的天价。购买计划终因价格太高而搁浅。

  外国人的傲慢,让中国风洞设计人悟出了一个道理:能买来的只能是产品,而不是技术。没有创新,就只能跟在别人后面亦步亦趋。没有自己的东西,就只能受制于人。

  喷管是风洞产生均匀高速气流的重要部件,被形象地称为风洞的“心脏”,是风洞设计中的关键技术难点。我国原有风洞采用落后的固块喷管,效率非常低下。发展大型跨声速风洞,就必须有中国自己的柔壁喷管。“科技创新模范”刘政崇带领课题组开始了艰难的跋涉。

  历经10年艰辛攻关,他们终于研制出我国第一座柔壁喷管,代价仅为500万元人民币。1982年底,重300吨的柔壁喷管用18节火车皮运到深山,安装到1.2米跨超声速风洞中。看着两块巨大柔板协调地移动,在场的科技人员们无不流下喜悦的泪水。

  该项成果获得了国家科技进步奖一等奖,为我国导弹、飞机、火箭发展提供了有力的试验保障,被誉为一代“功勋风洞”。法国宇航学院院长奥利维尔参观柔壁喷管后,连声称赞这是一项了不起的世界成就。

  1995年,2.4米风洞设计圆满完成后,该所却遭遇了一场前所未有的生存危机:国家一时没有更多的风洞设计计划,经济体制改革的不断深入,又使得纵向指令性任务骤减。没有任务,队伍怎么带,人心怎么稳?著名空气动力学家、中国科学院院士庄逢甘在一次空气动力学年会上,语重心长又不无焦虑地嘱托所领导:你们一定要保留好这支国内唯一的专业设计队伍啊!

  一个偶然的机会,他们得到了国家某重点型号任务正在全国招标的消息。与风洞打了20多年交道的他们果断抉择:将空气动力原理运用到武器型号上,直接介入武器装备研制。

  这是一条创新之路,也是一次充满艰辛与坎坷的攀登,更是一场不能失败的战斗该工程是我国独立发展现代武器装备的重要成果,属于世界顶尖级前沿课题。他们把自己推到了一个没有退路的境地。

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  经过多年坚持不懈的努力,克服了无数的困难险阻,终于到了最后系统联调阶段。但在调试前夕却出了问题,他们使用了多种试验方法仍然无法达到预期效果。气氛变得非常紧张:很快就要迎接总部验收,失败者将被淘汰出局。

  在45天背水一战的日子里,他们拼命制造试验模型,从加工到试验,前后不到10天。每天高强度试验时,所有研制者扎在现场全程配合安装公司加工,人人带着“红眼病”上班。

  最后,该项试验一举获得成功。值得庆贺的是,围绕该工程基础研究的多项技术已经申请了专利,成为基地第一个获得自主知识产权的创新成果。该工程研究一举荣获军队科技进步奖一等奖2项、军队科技进步奖二等奖4项。从此,研究所在此项目中站稳了脚跟,逐步向着世界同类装备顶尖水平迈进。

  经历了这次考验,他们实现了设计史上的又一次飞跃将空气动力技术应用向尖端武器装备研制拓展。继此之后,他们乘势而上,让空气动力研究这一富有生命力的技术在国民经济其他领域绽放新的花朵。

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  2008年初,大雪。某厂房内,吹风轰鸣声不断。结冰引导风洞课题组还在紧张攻关。

  这是一幕似乎矛盾的景象:外面冰雪满天,里面还在制造冰。冰是冷的,心却是热的。

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  “起雾了!结冰了!”看着一片片晶莹的颗粒蒙住了监视器屏幕,所有人都欢呼着冲出测控间。顾不得刺骨的寒意,捧着刚刚出炉的冷冰,科研人员们怀着激动的心情一起合了影。

  任何飞行器要在高空安全飞行,必须先在结冰风洞里开展大量结冰试验。结冰风洞,西方发达国家已经建成20余座,在我国尚属空白。如到国外做结冰试验,不仅要付出高昂费用、冒技术泄露风险,而且受到多种限制。

  改革开放快速发展,为建设中国自己的结冰风洞、推动国产大飞机研制提供了重大机遇和物质条件。国家“十一五”规划里,结冰风洞赫然列为重大科技基础设施任务之一。

  为周密验证大飞机在复杂条件下的飞行效果,实现多方效率平衡,同时降低总经费投资,我国第一座结冰风洞必须是“多功能”的,即建造一座以结冰试验为主,兼顾声学、低湍流度和低雷诺数试验的多功能结冰风洞。

  他们采纳当今国际先进技术,分别设计建造了结冰和声学两座引导风洞,进行了上千次试验,攻克了雾化、降噪、降低湍流度等多种关键性技术难题,在结冰引导风洞的蒸发器、喷雾系统、防冰系统设计和声学引导风洞的降噪方案等关键性引导试验研究方面取得了突破,使风洞的综合性能指标达到世界先进水平,为优化设计大型结冰风洞提供了可靠依据。

  重大技术的突破也牵动着研究所全方位的创新:为提高科研效率,所里建立人员转课题机制,确保骨干成员将主要精力投入重点课题,在多个课题内流动,解决了人手紧、任务重的矛盾;加快领军人才培养步伐,为年轻人量身定做成长“菜单”,为科研骨干搭建成长舞台,使科技干部创新热情得到极大发挥,催生了一批新的“风洞守望者”;树立合作共赢、抓住机遇还要创造机遇的理念,构建所区、设计部和专家网点“三位一体”战略布局,与全国各地专家密切合作,建立高精尖人才互联互动模式,广泛利用新思想、新技术、新成果,形成新的技术增长点。

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