南京航空航天大学黄锐教授攻克飞行力学中各种模态之间的耦合规律

咱中国科研团队最近搞出了个大新闻,把飞翼布局飞行器的颤振难题给拿下了。2023年的时候,南京航空航天大学黄锐教授带着南航团队,经过十年的辛苦钻研,终于在这方面突破了世界纪录。这意味着我们在这个领域已经走到了国际领先位置。飞翼布局因为有很好的气动性能和隐身特性,一直是未来飞行器设计的重点方向。不过这个布局也有个麻烦,就是机身和机翼容易在气流中互相干扰,引发颤振现象。以前大家为了避免这种危险,就只能把飞行速度和任务难度给限制住。但是这样一来,飞行器的性能就被卡住了。 黄锐教授团队决心要啃下这块“硬骨头”。刚开始的时候他们遇到了双重挑战:理论上的难题是传统模型没法准确描述刚-弹耦合的复杂机理;工具上的问题是国外对建模软件技术封锁得严严实实。于是他们另辟蹊径,融合了飞行力学和气动弹性学科的方法,搞出了一个只有四个自由度的精简化模型。这个模型就像解开谜题的钥匙一样,第一次清晰地揭示了飞行力学中各种模态之间的耦合规律。 有了理论基础之后,他们又开始自主研发软件。经过无数个日夜的折腾,终于弄出了咱们国家自己的刚-弹耦合飞行力学建模软件。这个工具不仅打破了国外垄断,计算精度也更高,为后面的试验打下了坚实基础。 接下来就是飞行试验这一关了。团队设计了一架展弦比超过10的柔性无人机验证机来做实验。在这个过程中他们经历了很多常人难以想象的艰辛:夏天的时候跑道上温度高达60度,冬天寒风凛冽操作都很难进行。但他们就是在一次次失败中积累经验调整方案,终于攻克了超临界飞行条件下的气动优化和实时颤振监测这些技术难题。 最后在2023年那次关键试验里,验证机在智能算法动态调整气动力分布的作用下,成功把刚-弹耦合颤振临界速度提升了62.5%。这相当于给飞行器安上了智能防颤系统,还不用增加重量和刚度。 这次成果的学术价值也得到了国际认可。论文发表在了力学领域顶级期刊《应用力学评论》上。这篇论文也是近二十年来我国学者在这个刊物上发表的唯一成果。 从模型创新到软件研发再到实验验证,南航团队十年磨一剑的科研历程真的太了不起了!这项突破不仅创造了世界纪录,还为咱们国家新一代飞翼布局飞行器的研制提供了关键支持和储备。 在中国式现代化的进程中这样的技术突破非常重要!它不断夯实着航空工业自主创新的基石,也为建设航空强国注入了新的科技动能!