“渦環邊界理論”封堵“死亡陷阱”
一直以來,“旋臂機”以其完好的性能在我國直升機機動飛行研究中發揮了重要的作用,如“旋翼盤旋特性試驗”、“直升機貼地飛行試驗”、“直升機渦環狀態邊界試驗”、“旋翼非定常氣動特性試驗”、“直升機機動飛行特性試驗”等,有多項成果已用於我國多種型號的直升機的研製中。
1994年,高正和他的研究生辛巨集通過使用這套設備所做的試驗,找到了直升機旋翼“渦環邊界”的關鍵空氣動力特徵,進而建立了確定渦環邊界的新的理論方法,被國際學術界稱為“高/辛渦環邊界理論”。
“‘渦環’是直升機垂直下降及陡下降時形成的一種可怕氣團,它像是‘死亡陷阱’,可以讓直升機失控,造成機毀人亡的悲劇。”高正詳細地為記者解釋其中的原理,而通過“高/辛渦環邊界理論”的測算,飛行安全會更加有保障。
2000年,美國海軍研究院利用這項理論成果,研製出了“直升機渦環告警系統”。同年,這套理論經反復論證後,計算出了我國所有民用直升機的渦環邊界,已經載入飛行手冊中,以提醒飛行員避免由於陷入渦環狀態而帶來機毀人亡的事故。
目前,該理論被收入我國《飛機設計手冊》第19冊,並獲得教育部科學技術一等獎。然而,在高正看來,他們“只不過是用實踐手段解釋和改進了已經存在的各種渦環理論而已”。
為造新機型不惜做“負翁”
已在這個行業奮鬥了半個世紀的高正,仍然保持年輕人一般的激情,對直升機領域出現的新鮮事物充滿渴求。
2000年,他參加中國航空代表團前往歐洲考察,在德法合作的直升機5年預研規劃中,敏銳地發現了外國科學家關於電控旋翼的設想,他認定:“如果這一技術得以實現,將是直升機發展史上革命性的突破。”
沒有任何有價值的科研成果可供參考的情況下,又是四年攻關,高正提出了一種有效的電控旋翼/襟翼耦合配平新方法,並成功研製了電控旋翼原理樣機,實現了電控旋翼的總距和週期變距操縱,在國際上首次進行了試驗驗證,為電控旋翼的工程實現奠定了技術基礎。2005年,這項成果又獲得了國防科學技術二等獎。
對於過往的成績,高正並不願多說,此時他心中所系正是即將面臨驗收的“旋翼/涵道風扇”式無人直升機。
說到這個項目,還不得不提高正“欠錢”的插曲。在新機型研發立項之前,經費問題比技術問題更讓他頭疼,好在這個時候南航的校領導果斷地伸出援手,分兩筆借給他367萬元科研經費。
“這可當真是借的,我還寫了借條在那呢。”高正笑呵呵地說。
在這個項目中,高正作為總設計師,主持解決了氣動干擾、動力學穩定性、飛行器增穩和自動導航控制等關鍵技術,新機型實現了自主航線飛行,具有高升限、長航時、通用性強等優勢,是一種多用途載機平臺。
再過半個月,這架國際首創、獨一無二的“旋翼/涵道風扇”式無人直升機就將迎來鑒定驗收,到那時上級下達的科研經費足夠他還學校的欠款了。 |