对《空气动力学学报》的希望

张涵信，周 恒

（1．中国空气动力研究与发展中心，四川 绵阳 621000；2．国家CFD实验室，北京 100191；3．天津大学 力学系，天津 300072）

对《空气动力学学报》的希望

张涵信1，2，周 恒3

（1．中国空气动力研究与发展中心，四川 绵阳 621000；2．国家CFD实验室，北京 100191；3．天津大学 力学系，天津 300072）

编辑部多次邀请，希望我们谈谈航空航天空气动力学的形势及对《空气动力学学报》的希望，盛情难却，特写如下短文，仅供参考。

数值模拟、地面实验、飞行实验三者的发展和结合，是空气动力学发展的必然趋势。它使得飞行器的研制达到欣欣向荣的局面。例如飞行器研制完成的周期大大缩短；在研方面，新型飞机、机动飞机、高超声速载人和机动飞行器，其性能都有很大提高；在预研方面，跨超声速飞翼（融合体）和高超声速升力体等许多新概念被应用。

但三个方面都各自有进一步提高的问题。数值模拟的前提是计算模型、计算方法和能力的可靠和可行。实际上，飞行器的发展对计算模型提出了新的要求，例如：（1）对日益增大的飞行走廊，在要求精确地给出气动力、热的数据时，就要有可靠而可行的冰粒子、云粒子、热化学等离子体等的计算模型及相应的实验数据；（2）对一些复杂流动，尽管还在经典流体力学范围，仍然还缺乏可靠的计算模型，如非定常的层流到湍流的转捩预测、高马赫数的湍流、非定常分离、化学反应-稀薄流-粘性流耦合的流动模型及超声速燃烧的流动模型等。同时，也对超大规模计算机的高性能计算方法提出新的要求。

对地面试验，仍有不少问题需要研究。如转捩实验，不是有了静风洞就可以解决的。实验中的背景扰动如何和实际飞行时相似，即使是亚声速情况也还是没有解决的问题，更不要说是超声速情况。

飞行实验作为科学研究而不仅服务于型号发展，在我国可以说还几乎是一个空白。例如大气中不同高度的背景扰动特性（如扰动的尺度和频率分布）对我们来说可以说是一无所知。而缺少了这类数据就不可能有可靠的转捩预测结果。

再有，新型飞行器的机动飞行需要有新的非定常运动的稳定性理论和控制方法。

以上仅仅是举了若干例子，并不意味着问题的全部。气动工作者应该努力结合实际需要，要着重从解决尚未解决的实际问题入手，努力分解、提炼出科学问题，提出解决问题的思想、概念、方法和理论，发展气动学科。

《空气动力学学报》是钱学森先生倡议创刊的，他号召气动工作者走技术科学道路，用心解决航空、航天和其他工程实际中存在的气动问题，并做出创造性贡献。《空气动力学学报》要特别关注创造性研究成果的发表工作，搞好内外学术交流。钱学森先生说，什么叫创新，是别人不敢做的或做不出来的，你做出来了，或者你第一个做出来了，这才是创新。最近有一篇介绍加州理工学院的文章（“Caltech：secrets of the world's number one universityHow does a tiny institution create such outsized impact？”），其中提到了他们遵循的一条原则是“如果一个领域已被人关注了一段时间，那就不是我们要关注的，我们要做的是开辟一个新的领域（if the field's been around for a while then Caltech shouldn't do it，because we should be inventing the next fields）”。这是更严格的要求，不一定适合学报，但其精神值得我们参考。我们希望《空气动力学学报》能继续走技术科学的道路，以钱学森有关创新的见解为指导，在气动工作发展的新时期使学报质量进一步提高。

2014年10月8日

张涵信（1936-），中国空气动力研究与发展中心研究员，中国科学院院士。他是中国计算流体力学奠基人之一、中国空气动力学会荣誉主席。主要研究领域包括：数值格式、分离流动与旋涡、飞行稳定性。他提出了构造差分格式的一般准则，包括耗散控制准则。并基于该理论，提出了二阶NND格式、系列三阶／四阶ENN格式和加权格式，如WCNND、WCENN格式等。这些格式被国内外同行广泛应用于复杂流动模拟和机理研究。他还在流动拓扑理论方面开展了系列研究工作，包括物体定常绕流表面流动性状、旋涡沿轴线演化的分叉理论、细长体大攻角绕流的流动结构演化。通过这些研究工作，他解决了国际学术界长达20年关于分离线是极限流线还是其包络线的争论，形成了复杂流动分析的理论基础。近年来，他运用非线性动力学理论分析了飞行器俯仰、摇滚及其耦合运动，提出了稳定性判则及Hopf或鞍结点分叉失稳的控制参数，并据此提出了增强高速飞行器稳定性的建议，这对于新一代飞船的气动布局设计具有重要的指导意义。

（编辑部译自中国空气动力研究与发展中心副主任范召林在主持第八届国际计算流体力学会议（ICCFD8）时的英文讲话）

周 恒（1929-），男，上海人（祖籍福建浦城），1950年毕业于国立北洋大学水利系，毕业后留校至今。曾任天津大学力学系主任，研究生院院长，中国力学学会副理事长，亚洲流体力学委员会副主席，中国科学院非线性连续介质力学开放实验室副主任，国务院学位委员会力学学科评议组召集人，教育部工程力学教学指导委员会主任委员，国家自然科学基金委力学学科评审组组长，中国科学院数理学部常委及副主任。现任天津大学力学系教授，多相复杂系统国家重点实验室顾问委员，上海市应用数学和力学重点实验室学术委员会主任委员。曾任国内多种力学刊物副主编、常务编委、编委，英国皇家学会刊物Transaction of Royal Society A编委。主要研究领域为流体力学中的流动稳定性、转捩、湍流等。在流动稳定性理论上，发现了经典弱非线性理论的局限，提出了改进的弱非线性理论。把流动稳定性理论用于研究湍流相干结构，给出了相干结构的动力学模型，对湍流近壁区相干结构的生成机理给出了一个基本完整而合理的图案，研究了可压缩剪切流增强混合的方法，发现超声速混合层会出现小激波的现象。在高超声速边界层的失稳、转捩机理及预测方面，提出了转捩的根本机理在于扰动对基本流的修正，对转捩预测的eN方法提出了本质性的改进，对超声速边界层的Bl湍流模式进行了改进。1987年获国家自然科学二等奖，1993年当选为中国科学院院士。

（中国空气动力学会提供）

0258-1825（2014）05-0557-02