空軍工程大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師何立明近日表示,近幾年經(jīng)過科研人員的共同努力,我國等離子體技術(shù)的研究隊(duì)伍和研究平臺已初步建立,我國已經(jīng)進(jìn)入等離子體動力學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。
何立明介紹說,等離子體在航空領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在減阻增升,提高推進(jìn)效能,材料表面改性等方面。我國首個等離子體動力學(xué)國家級實(shí)驗(yàn)室,于2011年5月12日在空軍工程大學(xué)掛牌成立。該實(shí)驗(yàn)室的建立是推進(jìn)我國將等離子體動力學(xué)在航空飛行器及動力領(lǐng)域的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)理論和技術(shù)創(chuàng)新的重要舉措,也為國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域開展學(xué)術(shù)研究和交流活動提供了共享平臺。
近年來,等離子體強(qiáng)化燃燒技術(shù)研究團(tuán)隊(duì),在課題組組長何立明的帶領(lǐng)下,開展了在燃燒室中產(chǎn)生等離子體的條件、機(jī)理、方法的理論分析、參數(shù)控制及實(shí)驗(yàn)測試方法的研究,等離子體助燃效果計算、等離子體點(diǎn)火與助燃過程的數(shù)值仿真和影響因素分析,建立了較為完善的等離子體點(diǎn)火與助燃實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),設(shè)計了原理性和基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的等離子體點(diǎn)火器;聯(lián)合研制了等離子體點(diǎn)火驅(qū)動電源,進(jìn)行了等離子體點(diǎn)火器特性和助燃激勵器的激勵特性及點(diǎn)火與助燃特性實(shí)驗(yàn),為等離子體強(qiáng)化燃燒技術(shù)在工程實(shí)際中的應(yīng)用研究奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。
該課題研究團(tuán)隊(duì)自2007年起,在國家自然科學(xué)基金及其他相關(guān)項(xiàng)目的資助下,結(jié)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),在國內(nèi)率先開展了航空發(fā)動機(jī)燃燒室等離子體點(diǎn)火與助燃技術(shù)研究,探索等離子體點(diǎn)火與助燃的機(jī)理及在燃燒室中實(shí)現(xiàn)的技術(shù)途徑,還開展了發(fā)動機(jī)尾噴口等離子體紅外隱身技術(shù)、等離子體氣動激勵改善燃燒室氣膜冷卻效果的探索性研究,和等離子體點(diǎn)火起爆脈沖爆震發(fā)動機(jī)以及加力燃燒室等離子體點(diǎn)火探索性研究,為推動我國航空航天事業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。
何立明說,等離子體在航空動力上,可以有效地增強(qiáng)燃燒穩(wěn)定性和提高燃燒效率,降低排氣污染,且能極大改善航空發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)增壓比升高后的工作穩(wěn)定性;而在飛機(jī)氣動力上,等離子體可以減少飛機(jī)阻力,增加升力,提高戰(zhàn)機(jī)的失速攻角和機(jī)動性,而且還具有隱身能力。美國、前蘇聯(lián)等軍事強(qiáng)國上世紀(jì)60年代便開始了等離子體研究。
何立明課題組以等離子體動力學(xué)、燃燒學(xué)和飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)原理為理論基礎(chǔ),圍繞提高航空發(fā)動機(jī)動力裝置燃燒室的點(diǎn)火可靠性,擴(kuò)大穩(wěn)定燃燒范圍,開展等離子體強(qiáng)化燃燒技術(shù)研究,極大地推動了國家重點(diǎn)學(xué)科“航空宇航推進(jìn)理論與工程”的建設(shè)和發(fā)展。2005年,以課題組成果為重要支撐的“建設(shè)特色鮮明學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)新型軍事航空工程人才”教學(xué)成果榮獲國家教學(xué)成果二等獎。同時也提升了《飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)原理》課程建設(shè)的水平。
“目前看來,我國與發(fā)達(dá)國家之間確實(shí)存在不小差距,但要想成為后起之秀也不是不可能,這需要有上至國家,下至科研院所、高校的支持和共同努力。
我國未來應(yīng)大力發(fā)展航空等離子體動力學(xué)與技術(shù)研究,從而為航空裝備研制和維修提供重要的技術(shù)支撐。”何立明說,“我們相信,隨著我國在等離子體動力學(xué)研究上的不斷深入,中國在研制大推重比先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)的技術(shù)積累方面,將會更為深厚,從而也會為先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)、航天飛行器等裝備的發(fā)展奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。”