让“竹蜻蜓”在祖国的蓝天翱翔

            --记我国直升机专家、南京航空航天大学高正教授

 
 
王燕宁 于媚(2001-7-7)
◇ 媒体上的南航 ◇


  六月下旬的南京,骄阳似火。在我国直升机旋翼国家级重点实验室里,正当室主任、南京航空航天大学的高正教授兴致勃勃地向记者介绍今年国防科工委科技成果评奖情况时,一个电话打了进来。原来是学校方面正式通知高正教授已被评为优秀党员,要他准备上台领奖。当时,高正教授颇感意外,因为自己所在的学院评选优秀党员时,根据他本人的建议,并没有他自己。

  后来一了解,原来是其他几个学院(系)的支部推荐了高正教授。看来,人们是不会忘记这些对党的事业无限忠诚的好党员的。

  工作中的高正,真是全身心地投入。每天,他早早地来到他一手创建的实验室,穿过那架由他设计的“旋臂机”,坐在电脑工作台前,一干就是十几个小时……

  这架史无前例、闻名世界的“旋臂式模型旋翼机动飞行试验机”,是高正教授在1991年提出的总体设计方案,然后联合本校自动控制、测试等领域的专家共同制造的高科技实验设备。它集风洞、试验台、轨道、控制机房等于一体,是多学科联合交叉合作的结晶,具有国内外现有设备不具备的机动飞行试验能力,属国际首创,于1996年荣获“国家发明三等奖”。美国普林斯顿大学著名的直升机飞行力学专家H.C.Curtiss教授曾这样评价:“它设计新颖而且非常有实用价值,它可以解决如下一些重要问题(a)变距速率对旋翼空气动力特性的影响。这一研究领域很重要,但现存的数据资料却很少。这项试验将对动态入流理论的辅助证明大有帮助。(b)在垂直爬升和下降过程中所需的功率。这一问题被讨论过,而这一问题不能在风洞中进行试验。……”

  难怪外国人都青睐“旋臂机”,多年来,该设备以其完好的性能在我国直升机机动飞行研究发挥了重要的作用,如“旋翼盘旋特性试验”、“直升机贴地飞行试验”、“直升机涡环状态边界试验”、“旋翼非定常气动特性试验”、“直升机机动飞行特性试验”等,有多项成果已用于我国多种型号的高武装直升机的研制中。

  1994年,高正教授和助手辛宏通过使用这套设备积累了经验,找到了确定“涡环边界”的新理论。“涡环”是直升机垂直下降时产生的一种可怕气团,它像是“死亡陷阱”,可以让飞机失控,造成机毁人亡的悲剧。现在,有了这个被著名直升机专家E.Kwood教授称为“高/辛涡环边界”的理论,飞行员的飞行将越来越安全。1999年至2000年,美国海军研究院利用这项成果,研制出了“直升机涡环告警系统”。中国民航总局也于去年8月,在河南信阳用实物直升机进行实验,进一步验证了这一理论后,委托高正教授将从这套理论推出的进入涡环临界飞行速度与角度的关系制成表格,放在飞行手册中,以提醒飞行员避免由于涡环带来的机毁人亡的事故。

  作为我国直升机事业的领头雁,高正的学术头衔不少:中国航空学会理事会理事、中国航空学会直升机专业会主任、中国空气动力学学会理事会理事、连任过两届美国直升机学会(AHS)北京分部主席(这是迄今为止该学会唯一任命过的中国人)、国际无人机委员会执行委员。作为我国直升机预研专家组副组长,高正曾参与过

  国家“八五”、“九五”、“十五”直升机预研规划策划;作为直升机专家组长,主持了“直6”到“直12”等多种型号直升机及某型无人直升机的评审,仅去年一年,就出差参加各直升机专业的评审会达十几次。

  让高正教授最难忘的是,他参与了我国第一架自行设计制造的“延安二号”直升机的研制工作。提到直升机,中外皆知,它的老祖宗在中国,“竹蜻蜓”就是直升机旋翼的最早雏形。远在公元300年左右,我国古籍中曾有这方面的记载,早于西方关于旋翼的设想约一千多年,这是中华民族的骄傲。但另方面,也令人惭愧,“竹蜻蜓”长期停留在作为玩具的萌芽阶段,没有在本土开花结果,直至本世纪30年代,才由欧美国家搞出实用的直升机。1965年,我国决定自己研制直升机。当时,我国不但技术基础、实验基础都相当薄弱,其政治环境也动荡不定,使得那次研制工作经过多次反复和失败。1971年,高正全面主持此项研制工作。连打桩、挖地窖这样的重体力活,高正都亲自动手。经过一次又一次的失败,终于在1975年,一架我国自行研制的直升机飞上了蓝天。1978年,该机获得全国科技大会奖,高正本人也因此被评为江苏省先进科技工作者。

  提起高正教授的业绩,他的学生如数家珍。八十年代,他率先在国内开展了直升机贴地飞行、大机动飞行、旋翼非定常涡系、翼型动态失速等问题的理论和试验研究,其理论成为我国武装直升机设计的技术基础;九十年代,他主持创建了我国唯一的“直升机旋翼动力学”国家级重点实验室,带领科技人员自行研制了一系列构造新颖、功能独特的大型关键科研设备。该实验室现已成为我国直升机科研的重要基地和人才培养中心,在国际直升机界具有重要影响;此外,他在国际上首次提出了适合各种直升机旋翼桨叶瞬态气弹响应的分析方法,在我国首次解决了舰载直升机在舰面上启动、停车的安全风限图分析制表问题;在国内首次对旋翼/机身气动干扰和气弹耦合进行了深入研究,在国际上首次使用三维激光测速仪,并成功地测定了共轴式双旋翼干扰尾迹的边界和流场,其成果受到世界著名的UTC/Sikorsky直升机公司的重视,该公司委托他们进行相关试验研究。

  作为实验室的负责人之一,他还编制了《军用直升机飞行品质规范》等8部手册、规范,为我国直升机研制和发展提供了技术基础,作出重要贡献;由他编写的《无铰旋翼空气动力学》教材及译著,也广泛被使用。

 
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