控制“流動(dòng)分離”，飛機(jī)性能有望顯著提升

南航教授打破國際研究瓶頸

南報(bào)網(wǎng)訊 （通訊員 王偉 記者 談潔）南京航空航天大學(xué)教授提出流動(dòng)分離控制新思路，打破國際研究瓶頸，該科研成果日前發(fā)表在國際流體力學(xué)頂級(jí)期刊《流體力學(xué)月刊》上。這一新思路一旦運(yùn)用，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、飛行效率、飛機(jī)性能都將大幅提高。 

什么是流動(dòng)分離？簡單說，就是流體貼著壁面流動(dòng)，壁面附近有邊界層。隨著發(fā)展，可能在某個(gè)位置，流體邊界層分離了。流動(dòng)分離，可以理解為不再貼著壁面流動(dòng)。 

“流動(dòng)分離會(huì)導(dǎo)致阻力增加，發(fā)動(dòng)機(jī)效率下降，嚴(yán)重時(shí)，甚至可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，飛機(jī)失去升力，像鐵疙瘩一樣從空中掉下來。”論文作者、南京航空航天大學(xué)教授黃國平介紹，如何進(jìn)行流動(dòng)分離控制是國際上的一個(gè)研究熱點(diǎn)，也同時(shí)是個(gè)國際難題，因?yàn)椋茖W(xué)界發(fā)現(xiàn)，像脈沖射流和振動(dòng)表面等措施，能在耗費(fèi)較小能量的前提下更有效地控制流動(dòng)分離，產(chǎn)生“四兩撥千斤”的效果，但對(duì)其動(dòng)力學(xué)機(jī)理的理解仍不清楚。 

“通俗地說，流動(dòng)分離的控制都是‘試’出來的，很難應(yīng)用和推廣。”黃國平說。 

在國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持下，黃國平教授團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)創(chuàng)新性的研究思路：從常見的分離流動(dòng)提煉出一個(gè)簡化動(dòng)力學(xué)模型，“去除枝葉、留下主干”，終于說清楚了脈沖等對(duì)于流動(dòng)分離控制的機(jī)理。 

黃國平介紹，這個(gè)研究成果將來一旦應(yīng)用，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、飛機(jī)的性能都將顯著提升，“當(dāng)然，此次的研究只是一個(gè)新的起點(diǎn)，剛剛開了個(gè)頭，后面的路還很長。”