“大型风洞研制及其关键技术研究”专刊简介

王铁进，朱孝业

中国航天空气动力技术研究院 北京 100074

大型风洞是研究和发展航空航天领域先进飞行器和交通运输领域高速车辆的关键试验设备，代表了一个国家的整体装备能力。进入21世纪以来，我国的经济实力持续快速增强，装备制造能力不断提升，被誉为“先进飞行器摇篮”的大型风洞得到了飞速发展。我国相继建成了一批跻身于国际同类先进设备行列的大型风洞，成为我国航空航天飞行器和交通运输高速车辆研制的主力设备，这样相关的研究工作就拥有了坚实的设备基础，不会再因大型风洞设备的缺乏而受到忽视与排挤。

这些大型风洞的成功研制和应用，彰显着鲜明的中国特色和创新精神，具体表现在以下三个方面：

首先，这一批先进的大型风洞设备满足了我国大型先进飞行器和交通运输高速车辆研制对大型气动力、气动热风洞的迫切需要，补齐了我国主力气动力、气动热风洞试验设备的短板，拉平了我国大型风洞试验设备与国际同类设备在尺寸、性能上的差距。过去，由于缺乏大型风洞设备，我国大型先进飞行器的许多气动力、气动热试验需要到其他发达国家的大型风洞中进行。风洞试验时，我国科研人员只能在风洞试验室外等待试验数据和结果，不能参与试验过程。这是一件既费钱又费时间，且不利于技术积累和保密的事情。这一批大型风洞设备种类齐全，涵盖马赫数范围广，基本包含了从低声速、亚跨超声速、高超声速到超高声速范围的风洞。其中，低声速和亚跨超声速风洞主要解决气动力问题，高超声速和超高声速风洞主要解决气动力、气动热问题。目前，国际上的大型低声速主力风洞为6 m×8 m试验段截面的连续运行多用途回流风洞，我国建成了两座该类型风洞；大型常规高超声速主力风洞的喷管出口尺寸为1 m量级，我国有三座该量级的风洞，主要解决高超声速飞行器的气动力问题；大型超高声速风洞可同时研究高超声速飞行器的气动力和气动热问题，其主力风洞的喷管出口尺寸为2 m量级，我国有两座该量级的风洞，其中一座超高声速风洞的总体方案是我国科研人员在多年研究的基础上提出的全新方案，我国依此方案建成了世界上独有的2 m量级爆轰驱动的高能激波风洞。

其次，这些大型风洞设备均为我国自行设计建造、自行运行和维护，其流场品质达到优良水平。为了实现大型风洞完全自主的目标，我国几代科研人员对大型风洞设备的总体方案和关键部件的设计建造技术，进行了长时间持续的攻关研究，突破了风洞的设计瓶颈、关键技术和国外封锁，形成了具有中国特色的大型风洞设备群，实现了技术的弯道超车；其突出成果有连续式亚跨超声速风洞的关键技术—大功率、大流量多级轴流压缩机的设计建造技术—的实现，这为我国2 m量级甚至更高量级的连续亚跨超声速风洞提供了中国自己的“心脏”。同时，我国科研人员与时俱进，结合现代数字信息技术和人工智能技术，在大型风洞设计之初就采用先进的一体化思想，使设备的自动化水平跨入了国际先进水平，实现了外观整洁、运行自动化、数据采集和处理实时化、试验结果数字化及图形化等功能。

最后，通过这些大型风洞的成功研制和运行，以及在这些设备上进行的大量先进飞行器型号的试验研究，我国培养了一大批各类风洞的研发、设计建造和运维人才。他们胆识俱佳、敢于创新、勇于实践，针对不同的风洞技术特点，组成了学科完整的各具特色的技术团队，是我国大型风洞设备技术和应用创新的储备人才，使我国大型风洞技术传承有序、后继有人。

在大型风洞设备的研制过程中，产生了丰硕的研究成果，大量宝贵的研发经验需要总结和交流，这是广大参研人员和关心大型风洞技术发展的科技人员的愿望。《实验流体力学》期刊长期关注大型风洞设备的建设发展，了解广大科技人员的心声，义不容辞地担负起搭建交流平台的责任，通过出版“大型风洞研制及其关键技术研究”专刊，满足了科技人员总结和交流的心愿。

编辑部非常重视此次专刊的工作，广泛邀请专家撰稿、组织审稿；领域内专家在百忙之中，细致谋篇，精益求精，为专刊出版付出辛劳。在此，对各位专家及团队的精彩研究以及审稿专家的严谨把关表示诚挚的谢意！

本次“大型风洞研制及其关键技术研究”专刊来稿踊跃，收稿丰富。由于篇幅有限，先行推出其中12篇文章，后续还会陆续推出大型风洞相关主题的专栏文章。希望本专刊及后续文章能够在大型风洞技术总结和交流中起到抛砖引玉的作用。