#公众科学日# 今天在中科院力学所看到了好多宝贝。
算是真正见识到了什么叫"国之重器",每一个展品背后都凝聚着几代力学人的心血。
最先吸引我的是空天飞行展区。这里展示了宽域机动飞行器的智能设计成果。传统飞行器只能在特定的速度和高度范围内稳定飞行,而宽域飞行器需要同时兼顾亚音速、跨音速、超音速甚至高超声速的飞行性能。这就带来了一个巨大的挑战:低速时需要足够的升力,高速时又要尽量减少气动阻力和热防护压力。力学所的科研团队提出了宽域乘波翼身融合布局设计方法,巧妙地将高超声速乘波体的压缩升力原理与低速边条涡升力技术结合起来,解决了这个长期困扰航空航天界的难题。
"鸣镝"系列飞行器平台的模型。由中科院首个"钱学森科技攻关青年突击队"研制的系列平台,已经完成了多类多次飞行试验。最让我震撼的是,他们在全球率先实现了高超声速构型飞行器的无动力自主水平降落和完整重复使用,还完成了国际上首次临近空间发射航空器试验。"鸣镝"系列是技术验证平台,主要用于突破宽域飞行的关键核心技术,为未来空天一体化发展奠定基础。
在海洋工程展区,这里展示了高速潜艇的仿生减阻与降噪原理研究。科研人员从海洋等水生生物身上获得灵感,研究它们的皮肤结构和游动方式,开发出了仿生减阻技术。潜航器水下航行时,艇体表面的边界层湍流是产生阻力和噪声的主要来源之一。通过模拟海豚皮肤的自适应变形特性,可以有效改变边界层的流动结构,降低摩擦阻力和湍流噪声。
展区还展示了水下航行器湍流测量技术。湍流是流体力学中最复杂的问题之一,也是《Science》杂志列出的125个科学问题中的力学问题。准确测量水下航行器表面的湍流特性,对于优化航行器设计、提高航行效率和降低噪声至关重要。力学所的科研团队发展了先进的湍流测量技术和数值模拟方法,为水下航行器的研制提供了重要的理论和技术支持。
最后,我在JF12复现高超声速飞行条件激波风洞的模型前驻足了很久。这座国际上唯一能够复现25-50公里高空、马赫数5-9飞行条件的超大型高超声速激波风洞,总长265米,喷管出口直径2.5米,实验时间超过100毫秒。它采用了力学所独创的反向爆轰驱动方法,整体性能处于国际领先水平。正是这座"超级风洞",为我国高超声速飞行器的研发提供了不可替代的试验手段。
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