航空专家刘沛清：空气动力学在现代飞机研制中的作用

作为航空航天技术的基础和前瞻性学科，空气动力学一直在各种飞行器研制中起着先行和关键的作用，因此其的发展水平直接关系到飞行器可能实现的先进性。例如对于战斗机的发展过程,在二十世纪五十年代，喷气发动机的出现，发展了第一代超声速战斗机(米格-15，F-86等)；在二十世纪世纪六十年代，大后掠翼和面积律气动难题的突破，发展了第二代战斗机，使飞机速度增加到两倍声速（米格-21，F-4，法国幻影III等）；在二十世纪八十年代，非线性升力技术、边条翼布局等气动新技术的突破，发展了第三代战斗机（苏-27，F-15等），使武器性能、机载设备、机动性能等得到明显改善；在二十世纪九十年代以后，翼身融合一体化设计、新材料、电子等的新技术的突破，发展了以美国F-22为代表的第四代战斗机，具有隐身、超声速巡航、超视距作战能力、高机动性和敏捷性。可见，在战斗机的发展中，飞机上除必须应用推进技术、电子技术、新材料技术和隐身技术等高科技成果外，对空气动力学提出了更为严峻的挑战。如何尽可能扩大迎角的使用范围，如何提高飞机的机敏性，如何在满足飞行性能的同时达到尽可能小的可探测性，如何发挥推进系统的高效率等，这些均属于空气动力学需要突破的难题。为此，美国NASA长期以来一直把空气动力学列为基础研究重要方面，对空气动力学提出的目标是：发展新的概念，提出物理的理解和理论、试验和CFD计算的验证等，最终保证飞行器的有效设计和安全运行。在诸如（1）前缘涡及其破裂；（2）细长旋成体大迎角下非对称涡的起因及其控制；（3）旋涡控制技术等方面，是未来的主要研究方向。