西北工业大学NF-6增压连续式高速翼型风洞

 西北工业大学高速叶栅风洞

 实验室提出的翼身融合（BWB）飞机概念方案   图片均由西工大提供

现代飞机的研制离不开风洞试验。天上有什么样的飞机，地面就对应有什么样的风洞。高品质的风洞是国家的战略资源，航空大国无一不是风洞设备的大国。

以往的高速风洞是通过高压气罐来提供气源产生高速气流的。由于气源的容量有限，吹风的时间和气流的稳定程度都受到了较大的限制——“吹一口气就结束了”，无法满足现代高品质风洞试验的要求。因而能够提供连续稳定气流，大大延长实验时间的增压连续式高速风洞就成为了研究的重点。

1992年，国家决定建立翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室，以满足我国研究发展先进翼型、机翼及翼型—飞机一体化设计方法，为我国自行研制高性能飞机、直升机提供先进的空气动力学设计技术基础。 1996年，重点实验室依托西北工业大学建成投入运行。

自主创新，硕果累累

当时要建设增压连续式风洞在多个学科存在难点需要攻克，其中高压比、大流量的轴流压缩机就是一个非常难解决的问题，翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室的专家和研究人员自觉践行自立自强的科学家精神，勇攀高峰、潜心研究、集智攻关，终于得出了一套方案，并通过实际测试证明能够有效保护风洞的压缩机不进入喘振边界，众多难题被一一攻克，建成了国内第一座增压连续式高速翼型风洞（NF-6风洞）、亚洲最大的低速翼型风洞（NF-3风洞）等设备，这些风洞在该重点实验室为国家飞行器研制提供了“高速公路”，未来也将有更多的国家“猛虎”利器经过这里的风洞试验而一步步诞生。

叶栅是航空发动机的重要组成部分，叶栅的气动性能直接决定了发动机旋转做功部件压气机与涡轮的品质，叶栅及叶型的设计技术是航空发动机研制的关键核心技术之一。

该重点实验室还先后自主研制建成了国内高校首座连续式高速平面叶栅风洞、国内首台轴流式双排对转压气机试验装置以及国内唯一的一套从翼型、叶栅和机翼设计、评估、风洞实验验证到形成数据库的设计体系和面向新一代高性能飞行器和发动机的先进翼型、叶型谱系数据库及突破了翼身融合飞机（BWB）布局设计、翼型谱系化设计、宽速域机翼气动设计、仿生扑翼设计等关键技术，形成了飞行器空气动力和航空发动机内流动力学分析与设计以及学科交叉研究体系。

他们共获得国家科技进步一等奖2项，二等奖4项，国家技术发明二等奖3项，省部级一等奖7项，二等奖12项，为我国的关键领域科研攻关提供了强有力的技术支撑。

另外，该国家重点实验室还为国家航空科研攻关项目作出了重要贡献，如：在 “C919飞机的研制过程中，他们承担了C919翼型与机翼设计的科研攻关工作，在幕后奋战，为中国首架具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机的关键技术突破做出了突出贡献；在运-20在研发中，面对国家需要，西工大和翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室积极响应，接下了重担，为能够用于运-20实验，半年时间快速改造了原有的风洞，并为国家重器的研发工作开通了“快速通道”；某型号无人机所使用的翼型也都是来自该实验室。国产商用大涵道比涡扇发动机、新一代高推重比发动机等众多型号的发动机叶型和我国第三代、第四代航空发动机与国内首台商用大涵道比涡扇发动机CJ1000发动机的研制过程中，都有该重点实验室人员的辛勤付出。

人才培养卓著，堪称“总师的摇篮”

翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室所依托的航空宇航科学与技术和力学等学科在人才培养方面做出了卓越贡献，堪称“总师的摇篮”。其中包括军机三总师（歼-20总师杨伟院士、运-20总师唐长红院士、歼-15常务副总师赵霞）、民机三总师（ARJ21总师陈勇、C919总师韩克岑、C929总师陈迎春）、中国空气动力研究与发展中心连续三任总师（邓小刚院士、唐志共院士、刘刚总师）以及发动机总师程荣辉、黄维娜、陈云永等，均有在该重点实验室求学、合作攻关项目的岁月。

作为依托高等院校的重点实验室，自建成以来为航空、航天、兵器主机院所输送一大批空气动力学研究人才。据统计，航空工业一飞院、631所、兵器203所、中国商飞相关气动科室部门近1/3科研人员均为重点实验室所培养的毕业生，部分学生已成为行业领军人物、知名专家或技术骨干。

与此同时，这些人才培养成就也使该重点实验室荣获国家级教学成果奖一等奖2项。

该重点实验室不仅专注研究生人才培养，也为厚植青少年航空报国情怀付出了行动，入选第一批全国科普教育基地，暑假期间积极开展暑期夏令营活动、航空科普教育活动，在青少年心中种下了科技兴国、人才强国、航天报国的种子，激发起他们心中崇尚科学、探索未知、敢于创新的热情。