中国航空工业集团强度所 十五年实现空天装备气候适应性双重跨越
军工资源网 2025年04月21日中国航空新闻网讯:4月12日至13日,第二届空天前沿大会(AFC2025)在北京盛大举行。来自全国不同高校、科研院所以及高科技企业的千余名专家、学者汇聚一堂,共话未来空天前沿技术发展新趋势,共谋未来空天科技自立自强新篇章。
本届大会以“智能驱动,空天未来”为主题,汇聚顶尖科技人才,分享最新科研成果,共同探索学科前沿。强度与结构完整性全国重点实验室主任、飞行器强度领域专家王彬文研究员,受邀参加大会并作大会主旨报告《先进飞行器气候环境适应性评估关键技术及应用》。
王彬文研究员首先从标准规范、理论方法、实验手段、评估技术四个维度系统解读了国际气候环境适应性专业发展历史。美国自上世纪50年代以来,构建了较为完整的气候环境适应性技术体系,建造了全球唯一的大型气候环境实验室麦金利气候实验室,被誉为机械运载领域历史性里程碑和人机与环境工程专业领域的大科学装置,构筑了令他国飞行器等装备环境适应性望尘莫及的代际鸿沟,有力支撑了美军全球部署全天候作战。
长期以来,我国装备气候环境适应性研究工作只能依赖自然气候环境进行,而自然气候的时空分布不均性和不可控性,使得实验条件的获取和利用具有显著的约束性和随机性,科学研究长期处于被动等待状态,评估的周期长、效能低、盲区多、风险高,严重制约了装备研制效率和实战效能提升。
本世纪初,王彬文团队就敏锐捕捉到了开展气候环境适应性研究的重要性和紧迫性,他面向国防现代化建设和新时代军队"全时待战、随时能战"的战略要求,针对先进飞行器全疆域全天候作战面临的极端气候环境适应评估系列核心难题,创新性提出“层级对象-实验能力-综合评估”三位一体的积木式体系化解决方案,明确我国飞行器气候环境适应性研究从被动验证向主动设计的范式转变路径,毅然投身于大型气候环境实验室论证建设和关键技术的集智攻关,为新一代空天飞行器全域作战能力生成提供关键支撑。
历时十五年,潜心研究,持续攻关,他带领团队揭示了超大空间非自由域气候生成机理,开辟了从能量解析经气流载运到介质融合的气候环境设计理论;攻克了超大尺寸耐极端环境一体化结构设计与建造难题,开创了宽温域抗冻融保温密封气候环境舱体建造新工艺;突破了有限域变参量耦合环境场等效重构技术,开拓了全包线多参数复杂气候环境精准调控新方法;创建了基于层次分析-模糊理论的环境适应性评估技术,开创了先进飞行器复杂系统气候环境适应性评估新途径。
十五年砥砺奋进矢志创新,不破楼兰终不还,王彬文团队成功建成了世界体量最大、模拟气候种类最多、技术性能指标最优的气候环境实验室,实现了10余万立方米超大空间12种极端气候环境一站式精准重构,核心指标均超出麦金利气候实验室20%以上,构建了完全自主可控的飞行器气候环境适应性专业研究体系,实现了填补空白和国际领先的双重跨越,一举打破美国在该领域70余年的霸权与封锁。
研究成果已成功应用于航空、航天、兵器、核工业等领域26项型号研制,开展了420余场景评估,系统发现了气候故障,理性表征了响应规律,精准评估了适应性能,科学揭示了故障机理,对飞行器人机环功效和技战指标摸边探底,为适应性设计改进、制造工艺优化等提供了科学支撑,为飞行器服役安全风险排除、全侯跨域布防、作战效能提升提供了根本保障。
最后,他从学科发展的科学问题、评估体系的构建拓展和建标立制支撑正向设计三方面对未来亟待解决的难点进行了展望,并呼吁学术界和工程界深度合作,通过产学研用链式融合推动气候环境适应性评估关键技术跨越式发展和能力溢出效应充分发挥。