西工大的校園裏處處臥虎藏龍，友誼校區西門附近有這樣一個低調、非凡、有內涵的實驗室——翼型、葉柵空氣動力學國家級重點實驗室。這裡孕育著什麼“虎”？又給什麼插上了翅膀？這5個問題帶你深入了解！

　　1. 風洞是什麼？

　　風洞是在地面研究飛機在空中飛行受力情況的模擬裝置。它是根據相對運動原理建立的，採用飛機不動、氣流高速吹過的方式，模擬飛機在空中飛行時所受的空氣動力。相比飛行試驗，風洞試驗更經濟和更安全。現代飛機的研製離不開風洞試驗。天上有什麼樣的飛機，地面就對應有什麼樣的風洞。高品質的風洞是國家的戰略資源，航空大國無一不是風洞設備的大國。

　　2.建設風洞有多難

　　以往的高速風洞是通過高壓氣罐來提供氣源産生高速氣流的。由於氣源的容量有限，吹風的時間和氣流的穩定程度都受到了較大的限制——“吹一口氣就結束了”，無法滿足現代高品質風洞試驗的要求。因而能夠提供連續穩定氣流，大大延長實驗時間的增壓連續式高速風洞就成為了研究的重點。

　　知之非艱，行之惟艱。建設增壓連續式風洞在多個學科存在難點需要攻克，高壓比、大流量的軸流壓縮機就是一個非常難解決的問題。當時國內還沒有針對大型風洞設計製造的軸流壓縮機，更困難的是軸流壓縮機沒有用在風洞上的先例，使用經驗為零。同時軸流壓縮機在工作過程中又更易遇到喘振工況，這一現象就如同哮喘，設備內出現週期性的出風和倒流，使壓縮機葉片極易疲勞，多數葉片在很短的時間內就會斷裂，後果不堪設想。以往的防喘振措施，在風洞內都無法使用，在沒有先例支撐的情況下，一時間軸流壓縮機的喘振保護成為最大的“攔路虎”。

　　風洞設備環環相扣，一個小小的調整就可能牽一髮而動全身，影響設備整體建設的成功。因而調整和優化需要經過反復論證、大量的計算研究以及精益求精的施工和調試。翼型、葉柵空氣動力學國家級重點實驗室的專家和研究人員踐行自立自強的科學家精神，勇攀高峰、追求真理、潛心研究、集智攻關，終於得出了一套方案，並通過實際測試證明能夠有效保護風洞的壓縮機不進入喘振邊界。

　　百鍛為字，千煉成句。重重困難的磨礪下，學校最終在翼型、葉柵空氣動力學國家級重點實驗室建成了國內第一座增壓連續式高速翼型風洞（NF-6風洞），同樣在這裡誕生的亞洲最大的低速翼型風洞（NF-3風洞）等設備也都經歷了和NF-6一樣艱辛的研究歷程。這些風洞在重點實驗室為國家飛行器研製提供了“高速公路”，未來也將有更多的國家“猛虎”經過這裡的風洞試驗而一步步誕生。

　　3. 重點實驗室的主要研究方向是什麼？

　　翼型是構成各種飛機機翼和其它翼面的基本要素，翼型的空氣動力學性能直接影響飛行器的性能和飛行品質。翼型設計技術已經成為飛機機翼、直升機旋翼以及螺旋槳設計的一項關鍵核心技術。葉柵是航空發動機的重要組成部分，葉柵的氣動性能直接決定了發動機旋轉做功部件壓氣機與渦輪的品質，葉柵及葉型的設計技術是航空發動機研製的關鍵核心技術之一。

　　研究發展先進翼型、機翼及翼型—飛機一體化設計方法，能夠為我國自行研製高性能飛機、直升機提供先進的空氣動力學設計技術基礎。而先進葉型、葉柵及其氣動佈局技術，則可為我國航空發動機核心機研製提供必要的技術支撐。1992年，國家決定建立翼型、葉柵空氣動力學國家級重點實驗室，並於1996年建成投入運行。

　　重點實驗室自主研製建成了亞洲最大的低速翼型風洞（NF-3）、國內首座增壓連續式高速翼型風洞（NF-6）和國內高校首座連續式高速平面葉柵風洞、國內首臺軸流式雙排對轉壓氣機試驗裝置以及國內唯一的一套從翼型、葉柵和機翼設計、評估、風洞實驗驗證到形成數據庫的設計體系和面向新一代高性能飛行器和發動機的先進翼型、葉型譜系數據庫。

　　重點實驗室突破了翼身融合飛機（BWB）佈局設計、翼型譜係化設計、寬速域機翼氣動設計、倣生撲翼設計等關鍵技術，形成了飛行器空氣動力和航空發動機內流動力學分析與設計以及學科交叉研究體系，將不斷助力我國飛行器研製，推動我國航空科技的高水準自立自強。

　　實驗室在面向國家重大戰略發展需求的科研攻關中，不斷創新，碩果纍纍，共獲得國家科技進步一等獎2項，二等獎4項，國家技術發明二等獎3項，省部級一等獎7項，二等獎12項，為我國的關鍵領域科研攻關提供了強有力的技術支撐。

　　4.實驗室還為國家科研攻關作出了哪些貢獻？

　　“設計飛機必須先有翼型，翼型是飛機氣動力的基因和靈魂。”實驗室主任韓忠華教授説道。

　　上世紀80年代以來，翼型在飛機設計中的關鍵作用就越來越受到世界各國的關注，在複雜的內外部環境下，自主攻克翼型技術難關成為我國飛行器研製發展的關鍵一環。實驗室先後自主設計了國內第一個自然層流翼型、第一個低阻超臨界翼型、第一個高升力螺旋槳翼型系列、第一個水下低噪聲螺旋槳翼型系列和第一個通用直升機旋翼翼型系列等等，設計方案應用於無人機和幹線飛機、支線飛機、無人水下航行器螺旋槳等眾多領域，成果達到國內乃至世界領先水準。

　　“C919飛機的研製過程中，國外查不到可借鑒的先進翼型數據，國家組織了全國的力量搞翼型，因為民航客機必須突破超臨界機翼設計這項核心關鍵技術。”韓忠華教授堅定地説道。而翼型、葉柵空氣動力學國家級重點實驗室作為大飛機工程隊認可的三個主要團隊之一，承擔了C919翼型與機翼設計的科研攻關工作，在幕後奮戰，為中國首架具有自主知識産權的大型噴氣式民用飛機的關鍵技術突破做出了突出貢獻。

　　運-20在研發中需要滿足空投空降相關的重要戰術技術指標，而這些指標需要有一定的實驗條件來進行驗證和改良。在國家需要的時刻，西工大和翼型、葉柵空氣動力學國家級重點實驗室積極響應，接下了重擔，為能夠用於運-20實驗，半年時間快速改造了原有的風洞，併為國家重器的研發工作開通了“快速通道”。高永衛教授説：“學校高度重視，實驗室也積極配合，在密集繁重的研究任務中為‘大運’開闢了綠色通道，當時就決定這個風洞只能做運-20的實驗，要隨時待命！”從那以後，相關的運輸機後續實驗項目也都陸續在實驗室開展，實驗室也堅持做著大國重器的堅強後盾。

　　“記得在慶祝中華人民共和國成立60週年閱兵式和慶祝中國人民解放軍建軍90週年閱兵上亮相的，由西工大研製生産的無人機方隊嗎？”實驗室副主任許和勇教授自豪地説，“它們所使用的翼型也都是來自我們實驗室！”

　　不僅如此，國産商用大涵道比渦扇發動機、新一代高推重比發動機等眾多型號的發動機葉型，都投入了重點實驗室辛勤的付出。

　　重點實驗室的葉柵氣動專家們還深度參與了我國第三代、第四代航空發動機與國內首臺商用大涵道比渦扇發動機CJ1000發動機的研製過程，迄今為止已發展了多种先進葉型設計技術，為我國飛機更強健的“心臟”提供有力支持。“在某型號飛機發動機的研製過程中，發動機的風扇葉片出現了反復斷裂的情況，讓研發工作面臨困難，於是團隊就將葉片送入我們實驗室，在這裡的葉柵風洞進行吹風試驗，開展葉片改型等工作。”實驗室副主任高麗敏教授回憶道。

　　5. 實驗室培養了哪些高層次人才？

　　翼型、葉柵空氣動力學國家級重點實驗室所依託的航空宇航科學與技術和力學等學科在人才培養方面做出了卓越貢獻，堪稱“總師的搖籃”。其中包括軍機三總師（殲-20總師楊偉院士、運-20總師唐長紅院士、殲-15常務副總師趙霞）、民機三總師（ARJ21總師陳勇、C919總師韓克岑、C929總師陳迎春）、中國空氣動力研究與發展中心連續三任總師（鄧小剛院士、唐志共院士、劉剛總師）以及發動機總師程榮輝、黃維娜、陳雲永等。“明星”陣容，彰顯重點實驗室雄厚的人才培養力量。

　　作為依託高等院校的重點實驗室，其在研究生培養方面也有得天獨厚的優勢。重點實驗室自建成以來為航空、航天、兵器主機院所輸送一大批空氣動力學研究人才。據統計，航空工業一飛院、631所、兵器203所、中國商飛相關氣動科室部門近1/3科研人員均為重點實驗室所培養的畢業生，部分學生已成為行業領軍人物、知名專家或技術骨幹。這些人才培養成就也使重點實驗室榮獲國家級教學成果獎一等獎2項。

　　少年興則國家興，少年強則國家強。重點實驗室不僅專注研究生人才培養，也為厚植青少年航空報國情懷付出了行動，入選第一批全國科普教育基地。重點實驗室在暑假期間積極開展暑期夏令營活動、航空科普教育活動，在青少年心中種下了科技興國、人才強國、航天報國的種子，激發他們崇尚科學、探索未知、敢於創新的熱情，早日為實現中華民族偉大復興的中國夢貢獻力量。

　　西工大校園裏，轟鳴的風洞隆隆不止，翼型、葉柵空氣動力學國家級重點實驗室，耕耘不輟、默默成長，空天翱翔有他們托舉，大國重器有他們保障。幕後的艱辛鮮有人知，但當國家自研飛機光榮試飛，沐浴在陽光與閃光燈下時，地上他們的汗水，也閃耀著英雄的光芒。（中國日報陜西記者站）