肩负使命勇探索 志在长空牧群星

白杨

人物简介

史勇杰，南京航空航天大学教授、博导，入选国家高层次青年人才、江苏省“333 高层次人才培养工程”，获第十六届中国航空学会青年科技奖；主要从事直升机空气动力学、气动噪声与控制、虚拟飞行仿真等教学和科研工作；主持国家自然科学基金、创新项目、预研等国家/ 省部级科研项目30 余项；发表学术论文92 篇，SCI 收录35 篇；出版学术专著1 部、参与2 部；申请/ 授权发明专利41 项（国际专利6 项）， 登记软件著作权16 项。

在一个明净温和的午后，记者来到南京航空航天大学航空学院直升机系拜访史勇杰教授。直升机系周围林荫遮蔽，青灰色的古朴建筑与合抱粗细的梧桐树和国槐相得益彰，尽显雅致清幽，确实是一处十分适合做学术研究的地方。在其前边，一架武装直升机威风凛凛地端坐在草坪上，注视着一张张来来往往、洋溢着青春气息的面庞。

在系所楼的二层，记者见到了一位温文儒雅的学者， 这便是史勇杰教授，一阵短暂的寒暄过后，采访便开始了。

脚踏实地 蓄力前行

史教授谈道，南航直升机系依托直升机动力学全国重点实验室的平台和品牌，在学术建设、人才培养、对外交流等方面做了很多事情。“我本科时就读于南京航空航天大学直升机专业，硕博连读于本校，自己一开始进入学校时，对所学专业并不了解，也谈不上对专业非常热爱或者不喜欢，而是专心地读书。在大学前几年勤恳的努力下，最终水到渠成获得了保研资格。在研究生阶段，我沉下心来做科研，得到了导师的认可，继而又成为了博士。既来之、则安之。既然进入直升机这个专业， 那就踏踏实实努力，为国家直升机事业的发展添砖加瓦。” 史教授说道。对于自己的学生，史教授希望学生们脚踏实地，蓄力前行，学好专业知识，把基础打牢，如此， 未来才能扬帆远航。

潜心科研 攻坚克难

谈及直升机领域专业学术问题时，史教授用深入浅出、通俗易懂的讲解方式，将他正在研究的高深复杂的学术问题告知于记者。

史教授谈道，直升机具有独特的垂直起降、超低空机动飞行能力，是唯一能够抵达任何地形区域的作战装备。现代直升机追求大速度、高机动和低噪声能力，复杂的构型和紧凑的布局使得“高度非定常流场、强气动/ 结构/ 声耦合、非线性气动面/ 操纵面耦合”等特征更为严重，给直升机研制带来了极大挑战。在低噪声/ 声隐身设计方面，当前存在理论上对于直升机飞行噪声成因机理、诱发条件和机制的认知不清，抑制手段上存在对于多种不同类型噪声协同控制难等问题。另外，在直升机的使用方面，独特性能使得其任务作业往往处于复杂、恶劣的环境中，如高海况着舰、沙尘地起降、山地穿行等， 给飞行安全带来严峻挑战。

史教授表示，优良的旋翼和全机气动布局设计是决定直升机性能的关键。准确、可靠的数值模拟分析技术和软件是我国航空工业面临的“卡脖子”关键技术之一， 很大程度上制约了直升机自主设计和研发能力。在国家重大需求牵引下，史教授带领团队以高效率、高置信度直升机气动设计技术为背景，引入模型驱动设计理念， 提出直升机气动/ 结构/ 噪声一体化仿真驱动设计技术， 力求实现以精确的模型/ 仿真，驱动高效、精准和稳健的直升机气动分析和设计。“我们依托创新技术，集成运动嵌套网格装配、CFD 流场模拟、气/ 固/ 液多相流耦合计算、旋翼结构动力学仿真、噪声评估、飞行力学分析等功能模块，自主设计和开发了首款具有并行、跨平台部署能力的直升机气动/ 结构/ 声一体化仿真驱动设计软件RADAS。”这款软件一举打破了国外垄断，填补了国内空白。

随着直升机的广泛应用，噪声问题逐渐凸显。如何降低噪声是直升机设计中的瓶颈，而认识和掌握直升机飞行噪声的形成和特性则是首要前提和关键。史教授团队围绕直升机低噪声/ 声隐身需求，系统开展了直升机气动噪声发生机理、噪声传播特性、噪声预测方法，以及噪声主/ 被动抑制技术等方面的研究，出版了学术专著《直升机气动声学》；同时，提出“非迭代动态尾迹涡系” 的概念，以此为理论指导建立了具有强稳定、极高效特性的旋翼动态尾迹模型，实现了直升机非定常瞬变机动飞行噪声的直接预测；提出基于自适应力激励的旋翼气动噪声主动抑制新原理，构建了针对主动控制旋翼高频/ 多维运动和多几何尺度特征的流场/ 声场模拟方法，实现了基于双主動后缘小翼设计的多源振动/ 噪声协同主动抑制，获得了良好的预期效果。

直升机的作业任务往往处于复杂的地形和流场环境下，给飞行安全带来严峻挑战。史勇杰教授提出了耦合全机高精度气动/ 飞行力学的高效“力耦合”策略，构建了气动/ 运动/ 操纵全耦合的高精度直升机气动分析技术，并结合固态颗粒离散元、大气- 海洋边界、声场等模型，发展了应用于特殊极端服役条件下的直升机气、固、液、声多场环境耦合分析方法，开展了高海况着舰、“沙盲”低可视度、复杂城区、山地扰流，以及超低空近地突防等复杂环境下的直升机强气动干扰和飞行安全研究， 为提高直升机在复杂环境下的使用能力和安全性提供了重要技术支撑。

面向未来，史勇杰教授表示，希望更多的优秀人才进入直升机行业，共同采摘直升机这座大花园中的花朵， 推动我国直升机技术迈上更高台阶，推动直升机在更多行业和领域得到应用，真正造福于国家和人民。