“大型風洞研制及其關鍵技術研究”專刊簡介

王鐵進，朱孝業

中國航天空氣動力技術研究院 北京 100074

大型風洞是研究和發展航空航天領域先進飛行器和交通運輸領域高速車輛的關鍵試驗設備，代表了一個國家的整體裝備能力。進入21世紀以來，我國的經濟實力持續快速增強，裝備制造能力不斷提升，被譽為“先進飛行器搖籃”的大型風洞得到了飛速發展。我國相繼建成了一批躋身于國際同類先進設備行列的大型風洞，成為我國航空航天飛行器和交通運輸高速車輛研制的主力設備，這樣相關的研究工作就擁有了堅實的設備基礎，不會再因大型風洞設備的缺乏而受到忽視與排擠。

這些大型風洞的成功研制和應用，彰顯著鮮明的中國特色和創新精神，具體表現在以下三個方面：

首先，這一批先進的大型風洞設備滿足了我國大型先進飛行器和交通運輸高速車輛研制對大型氣動力、氣動熱風洞的迫切需要，補齊了我國主力氣動力、氣動熱風洞試驗設備的短板，拉平了我國大型風洞試驗設備與國際同類設備在尺寸、性能上的差距。過去，由于缺乏大型風洞設備，我國大型先進飛行器的許多氣動力、氣動熱試驗需要到其他發達國家的大型風洞中進行。風洞試驗時，我國科研人員只能在風洞試驗室外等待試驗數據和結果，不能參與試驗過程。這是一件既費錢又費時間，且不利于技術積累和保密的事情。這一批大型風洞設備種類齊全，涵蓋馬赫數范圍廣，基本包含了從低聲速、亞跨超聲速、高超聲速到超高聲速范圍的風洞。其中，低聲速和亞跨超聲速風洞主要解決氣動力問題，高超聲速和超高聲速風洞主要解決氣動力、氣動熱問題。目前，國際上的大型低聲速主力風洞為6 m×8 m試驗段截面的連續運行多用途回流風洞，我國建成了兩座該類型風洞；大型常規高超聲速主力風洞的噴管出口尺寸為1 m量級，我國有三座該量級的風洞，主要解決高超聲速飛行器的氣動力問題；大型超高聲速風洞可同時研究高超聲速飛行器的氣動力和氣動熱問題，其主力風洞的噴管出口尺寸為2 m量級，我國有兩座該量級的風洞，其中一座超高聲速風洞的總體方案是我國科研人員在多年研究的基礎上提出的全新方案，我國依此方案建成了世界上獨有的2 m量級爆轟驅動的高能激波風洞。

其次，這些大型風洞設備均為我國自行設計建造、自行運行和維護，其流場品質達到優良水平。為了實現大型風洞完全自主的目標，我國幾代科研人員對大型風洞設備的總體方案和關鍵部件的設計建造技術，進行了長時間持續的攻關研究，突破了風洞的設計瓶頸、關鍵技術和國外封鎖，形成了具有中國特色的大型風洞設備群，實現了技術的彎道超車；其突出成果有連續式亞跨超聲速風洞的關鍵技術—大功率、大流量多級軸流壓縮機的設計建造技術—的實現，這為我國2 m量級甚至更高量級的連續亞跨超聲速風洞提供了中國自己的“心臟”。同時，我國科研人員與時俱進，結合現代數字信息技術和人工智能技術，在大型風洞設計之初就采用先進的一體化思想，使設備的自動化水平跨入了國際先進水平，實現了外觀整潔、運行自動化、數據采集和處理實時化、試驗結果數字化及圖形化等功能。

最后，通過這些大型風洞的成功研制和運行，以及在這些設備上進行的大量先進飛行器型號的試驗研究，我國培養了一大批各類風洞的研發、設計建造和運維人才。他們膽識俱佳、敢于創新、勇于實踐，針對不同的風洞技術特點，組成了學科完整的各具特色的技術團隊，是我國大型風洞設備技術和應用創新的儲備人才，使我國大型風洞技術傳承有序、后繼有人。

在大型風洞設備的研制過程中，產生了豐碩的研究成果，大量寶貴的研發經驗需要總結和交流，這是廣大參研人員和關心大型風洞技術發展的科技人員的愿望。《實驗流體力學》期刊長期關注大型風洞設備的建設發展，了解廣大科技人員的心聲，義不容辭地擔負起搭建交流平臺的責任，通過出版“大型風洞研制及其關鍵技術研究”專刊，滿足了科技人員總結和交流的心愿。

編輯部非常重視此次專刊的工作，廣泛邀請專家撰稿、組織審稿；領域內專家在百忙之中，細致謀篇，精益求精，為專刊出版付出辛勞。在此，對各位專家及團隊的精彩研究以及審稿專家的嚴謹把關表示誠摯的謝意！

本次“大型風洞研制及其關鍵技術研究”專刊來稿踴躍，收稿豐富。由于篇幅有限，先行推出其中12篇文章，后續還會陸續推出大型風洞相關主題的專欄文章。希望本專刊及后續文章能夠在大型風洞技術總結和交流中起到拋磚引玉的作用。