满足我国“两弹一星”和自主发展航空航天事业需要
空气动力技术有多重要?在发达国家的对外技术封锁中,第一是核技术,第二就是空气动力技术。
以下内容节选自:孙宗祥,李文佳,唐志共等.美国空气动力地面试验能力及发展趋势分析[J].空气动力学学报,2023,41(01):1-21.
2023美国空气动力相关试验研究机构概况
美国作为世界航空航天大国,拥有世界上最为庞大和完整的国 防科研体系,其组织架构为总统集中决策,国会立法和监督,国 防部(United States Department of Defense,DOD)、能源部(Department of Energy,DOE)、NASA及其他相关部门各司其责并协调领导的体制,科研力量以政府研究机构为核心、各方力量广泛参与。
美国开展空气动力试验研究的机构分布见图1,主要包括:国 防部下属三 军 科研机构和试验中心—空 军的阿诺德工程发展中心(AEDC)、空 军研究实验室(Air Force Research Laboratory,AFRL)、美国空 军 学院、美国海 军研究实验室、陆 军研究实验室、陆 军航空和导 弹研发与工程中心等;NASA所属兰利研究中心、阿姆斯研究中心、格林研究中心、阿姆斯特朗飞行研究中心等;能源部所属桑迪亚国家实验室、橡树岭国家实验室等;工业部门主要有波音公司、洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁曼公司、雷神技术公司等;高校有马里兰大学、普渡大学、圣母大学、德克萨斯农工大学、约翰·霍普金斯大学等;以及卡尔斯潘大学-布法罗研究中心(CUBRC)、高超声速研究/试验卓越中心和CFD研究公司等专业机构。
在这些机构中,目前空气动力试验研究能力较强的核心机构主要有AEDC、AFRL、NASA兰利研究中心、阿姆斯研究中心、格林研究中心、波音公司、普渡大学、圣母大学、德克萨斯农工大学、桑迪亚国家实验室、卡尔斯潘-布法罗研究中心等11个。表1列出了这11个核心机构的空气动力试验研究能力概况,表中加下划线的设备属于美国国 防部认定的16座核心高超声速设备。
通过分析这些机构发现,在气动试验与研究领域,国 防部以AEDC为代表,主要开展飞行器气动相关的试验与评估活动,AEDC在美国气动试验设备、试验技术能力方面具有绝对优势,为美国飞行武 器型号提供了一流的气动试验数据,支撑了美国武 器装备的发展;NASA以兰利研究中心、阿姆斯研究中心和格林研究中心为代表,在空气动力新概念、新技术的试验研究方面具有权威,引领了国际同行的主流研究方向和未来飞行器的发展趋势,其气动试验设备、试验技术、数值计算和飞行试验等体系能力在美国乃至世界都处于绝对领先地位,是美国军 民用飞行器开发研制的核心力量;工业部门以波音、洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁曼公司等为代表,主要开展飞行器气动相关的应用研究,这些工业企业是美国飞行武 器装备气动应用研究单位,其气动试验设备能力一般,但近年来的数值模拟能力得到很大发展,作为美国飞行武 器装备研制发展的中坚力量,是利用气动数据、考核和验证气动试验结果、发现气动问题的工程实践者,是美国气动试验研究能力建设发展的最大推动力量;高校和国家实验室主要开展飞行器气动相关的基础研究工作,普渡大学、圣母大学、德克萨斯农工大学、桑迪亚国家实验室、卡尔斯潘-布法罗研究中心等高校和国家实验室是美国空气动力学研究的基础力量,其在气动试验设备、数值计算、基础研究领域各具特色,尤其是为美国培养气动试验研究人才发挥了重要作用。
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