張涵信，周 恒

（1．中國空氣動力研究與發(fā)展中心，四川 綿陽 621000；2．國家CFD實驗室，北京 100191；3．天津大學 力學系，天津 300072）

對《空氣動力學學報》的希望

張涵信1，2，周 恒3

（1．中國空氣動力研究與發(fā)展中心，四川 綿陽 621000；2．國家CFD實驗室，北京 100191；3．天津大學 力學系，天津 300072）

編輯部多次邀請，希望我們談談航空航天空氣動力學的形勢及對《空氣動力學學報》的希望，盛情難卻，特寫如下短文，僅供參考。

數(shù)值模擬、地面實驗、飛行實驗三者的發(fā)展和結合，是空氣動力學發(fā)展的必然趨勢。它使得飛行器的研制達到欣欣向榮的局面。例如飛行器研制完成的周期大大縮短；在研方面，新型飛機、機動飛機、高超聲速載人和機動飛行器，其性能都有很大提高；在預研方面，跨超聲速飛翼（融合體）和高超聲速升力體等許多新概念被應用。

但三個方面都各自有進一步提高的問題。數(shù)值模擬的前提是計算模型、計算方法和能力的可靠和可行。實際上，飛行器的發(fā)展對計算模型提出了新的要求，例如：（1）對日益增大的飛行走廊，在要求精確地給出氣動力、熱的數(shù)據(jù)時，就要有可靠而可行的冰粒子、云粒子、熱化學等離子體等的計算模型及相應的實驗數(shù)據(jù)；（2）對一些復雜流動，盡管還在經(jīng)典流體力學范圍，仍然還缺乏可靠的計算模型，如非定常的層流到湍流的轉捩預測、高馬赫數(shù)的湍流、非定常分離、化學反應-稀薄流-粘性流耦合的流動模型及超聲速燃燒的流動模型等。同時，也對超大規(guī)模計算機的高性能計算方法提出新的要求。

對地面試驗，仍有不少問題需要研究。如轉捩實驗，不是有了靜風洞就可以解決的。實驗中的背景擾動如何和實際飛行時相似，即使是亞聲速情況也還是沒有解決的問題，更不要說是超聲速情況。

飛行實驗作為科學研究而不僅服務于型號發(fā)展，在我國可以說還幾乎是一個空白。例如大氣中不同高度的背景擾動特性（如擾動的尺度和頻率分布）對我們來說可以說是一無所知。而缺少了這類數(shù)據(jù)就不可能有可靠的轉捩預測結果。

再有，新型飛行器的機動飛行需要有新的非定常運動的穩(wěn)定性理論和控制方法。

以上僅僅是舉了若干例子，并不意味著問題的全部。氣動工作者應該努力結合實際需要，要著重從解決尚未解決的實際問題入手，努力分解、提煉出科學問題，提出解決問題的思想、概念、方法和理論，發(fā)展氣動學科。

《空氣動力學學報》是錢學森先生倡議創(chuàng)刊的，他號召氣動工作者走技術科學道路，用心解決航空、航天和其他工程實際中存在的氣動問題，并做出創(chuàng)造性貢獻?！犊諝鈩恿W學報》要特別關注創(chuàng)造性研究成果的發(fā)表工作，搞好內外學術交流。錢學森先生說，什么叫創(chuàng)新，是別人不敢做的或做不出來的，你做出來了，或者你第一個做出來了，這才是創(chuàng)新。最近有一篇介紹加州理工學院的文章（“Caltech：secrets of the world's number one universityHow does a tiny institution create such outsized impact？”），其中提到了他們遵循的一條原則是“如果一個領域已被人關注了一段時間，那就不是我們要關注的，我們要做的是開辟一個新的領域（if the field's been around for a while then Caltech shouldn't do it，because we should be inventing the next fields）”。這是更嚴格的要求，不一定適合學報，但其精神值得我們參考。我們希望《空氣動力學學報》能繼續(xù)走技術科學的道路，以錢學森有關創(chuàng)新的見解為指導，在氣動工作發(fā)展的新時期使學報質量進一步提高。

2014年10月8日

張涵信（1936-），中國空氣動力研究與發(fā)展中心研究員，中國科學院院士。他是中國計算流體力學奠基人之一、中國空氣動力學會榮譽主席。主要研究領域包括：數(shù)值格式、分離流動與旋渦、飛行穩(wěn)定性。他提出了構造差分格式的一般準則，包括耗散控制準則。并基于該理論，提出了二階NND格式、系列三階／四階ENN格式和加權格式，如WCNND、WCENN格式等。這些格式被國內外同行廣泛應用于復雜流動模擬和機理研究。他還在流動拓撲理論方面開展了系列研究工作，包括物體定常繞流表面流動性狀、旋渦沿軸線演化的分叉理論、細長體大攻角繞流的流動結構演化。通過這些研究工作，他解決了國際學術界長達20年關于分離線是極限流線還是其包絡線的爭論，形成了復雜流動分析的理論基礎。近年來，他運用非線性動力學理論分析了飛行器俯仰、搖滾及其耦合運動，提出了穩(wěn)定性判則及Hopf或鞍結點分叉失穩(wěn)的控制參數(shù)，并據(jù)此提出了增強高速飛行器穩(wěn)定性的建議，這對于新一代飛船的氣動布局設計具有重要的指導意義。

（編輯部譯自中國空氣動力研究與發(fā)展中心副主任范召林在主持第八屆國際計算流體力學會議（ICCFD8）時的英文講話）

周 恒（1929-），男，上海人（祖籍福建浦城），1950年畢業(yè)于國立北洋大學水利系，畢業(yè)后留校至今。曾任天津大學力學系主任，研究生院院長，中國力學學會副理事長，亞洲流體力學委員會副主席，中國科學院非線性連續(xù)介質力學開放實驗室副主任，國務院學位委員會力學學科評議組召集人，教育部工程力學教學指導委員會主任委員，國家自然科學基金委力學學科評審組組長，中國科學院數(shù)理學部常委及副主任?，F(xiàn)任天津大學力學系教授，多相復雜系統(tǒng)國家重點實驗室顧問委員，上海市應用數(shù)學和力學重點實驗室學術委員會主任委員。曾任國內多種力學刊物副主編、常務編委、編委，英國皇家學會刊物Transaction of Royal Society A編委。主要研究領域為流體力學中的流動穩(wěn)定性、轉捩、湍流等。在流動穩(wěn)定性理論上，發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典弱非線性理論的局限，提出了改進的弱非線性理論。把流動穩(wěn)定性理論用于研究湍流相干結構，給出了相干結構的動力學模型，對湍流近壁區(qū)相干結構的生成機理給出了一個基本完整而合理的圖案，研究了可壓縮剪切流增強混合的方法，發(fā)現(xiàn)超聲速混合層會出現(xiàn)小激波的現(xiàn)象。在高超聲速邊界層的失穩(wěn)、轉捩機理及預測方面，提出了轉捩的根本機理在于擾動對基本流的修正，對轉捩預測的eN方法提出了本質性的改進，對超聲速邊界層的Bl湍流模式進行了改進。1987年獲國家自然科學二等獎，1993年當選為中國科學院院士。

（中國空氣動力學會提供）

0258-1825（2014）05-0557-02