航天五院突破高超声速飞行器极端温度热防护技术

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【我国突破20马赫临近空间飞行javascript:;器关键技术】1小时全球感知/打击（20马赫）的高超声速临近空间飞行器极端温度热防护是世界性技术难题。航天五院在国际上首次提出超高效主动气膜冷却技术，这一突破为“大国重器”的研制扫平了关键技术障碍。


　　航天五院突破高超声速飞行器极端温度热防护技术

　　向树红：掌控国际话语权的“中国声音”

　　创新引领
　　使“CAST”命名国际一流技术

　　在航天器研制过程中，需要对其进行声环境试验，以确保其在发射过程中安全稳定。向树红在国际上原创性提出航天器声环境填充效应理论分析方法，研究了航天器和火箭的形状尺寸效应，提出了一种新型分析法，这种方法比美国NASA的计算方法更先进，计算精度更准确。试验与理论计算对比分析研究表明，新方法的理论计算结果与试验结果误差优于NASA的结果。为体现中国航天人在该技术领域的卓越贡献，该方法采用五院的英文简称“CAST”作为方法名称。

　　在ISO国际标准小组会上，该方法得到美国、德国、法国、俄罗斯、日本等国际同行专家的认可，相关算法已纳入到ISO国际标准中。开创性提出了混响声场波动和离散混合分析及SEA综合确定法、多喇叭声源匹配组合、分频、非线性、最佳步长控制等技术，解决了混响室填充效应和不规则空间宽频声场预示和声试验难题。

　　勇为人先
　　立标五院首个技术类国际标准

　　标准化工作的水平是一个单位是否达到国际一流水平的重要标志。在欧美航天强国纷纷加快推进其标准全球化战略的新形势下，集团公司和五院提出了“力争主导核心领域国际航天标准”的行动路线，向树红带领团队，瞄准高水准，向立标国际标准这一技术创新高地发起冲锋，并以此来推动五院市场化、产业化和国际化发展。

　　要立标国际标准，就必须让国际科学界信服你的标准，但这谈何容易？

　　打铁还需自身硬！几十年来，向树红带领团队将中国的航天器声环境工程技术从一无所有带到了世界领先，培育了具有国际竞争力的噪声试验设备系列产品。多年来，他坚持理论创新与工程实践充分结合、有着丰厚的工程经验积淀和海量的试验数据积累，这为“五院声音”主导国际和国内各类航天器声环境标准制定奠定了坚实基础。

　　在团队的共同努力下，向树红做为国际标准的项目负责人（PL），组织美、日、法、德、巴西、俄罗斯等国专家开展ISO声试验标准的编制，2014年7月在国际ISO投票通过了该标准的立项，在本领域学术、技术处于国际领先水平。 拥有“2163立方米混响室研制”国防科工委科技进步二等奖成果、“大型混响室气源系统”专利和标准等自主知识产权。

　　独具视角
　　技术突破成就“大国重器”

　　“以1小时全球感知和打击的高超声速临近空间飞行器（20马赫）为首要应用的高超声速飞行器极端温度热防护是一项世界性的技术难题。”这句拗口的技术表述，包含两个关键点：一是我国也在关注全球感知和快速打击飞行器，二是热防护是其中一项世界性难题。而就是这样一个制约“大国重器”装备发展的技术难题，被向树红团队破解了。

　　向树红带领团队，在国际上原创性提出了高超声速飞行的超高效主动气膜冷却技术，一举使中国拥有“全球感知和快速打击飞行器”这一“大国重器”成为可能：一是国内外首次原创性的提出了高超声速的气、热、等离子体多物理场下的预制冷源与主动式气膜极端高温防护的全新概念；二是进行高超声速（20马赫）气动力、热、等离子体多物理场分析，应用于空间技术中；三是国内首次解决在难加工材料、难加工形面上，基于智能激光精密加工的微尺度异形孔一次成型的世界性难题。

　　这一技术突破为中国的“大国重器”研制扫平了关键性技术难题，使中国拥有这种“杀手锏”级装备成为可能。同时，该技术还成功应用于某军用重点项目的，预制冷源与主动式气膜极端高温防护系统研制中。

　　固本强基
　　为试验基础研究提供"中国方案"

　　一直以来，我国的航天器环境试验基础理论多借鉴参照美国NASA的相关做法，向树红2013年研究并提出了航天器环境试验基线和剪裁技术理论体系、空间环境部组件材料试验基线、部组件研制试验基线，作为课题负责人立项成功2013年科工局技术基础的重点课题“航天器环境试验基线和剪裁技术”，对完善现有的鉴定验收试验基线和试验裁剪技术和修订航天器试验标准规范提供了基础。作为专家参与国际标准ISO/19683的编写。为我国航天器环境试验基础研究提供了中国人自己的技术方案。

　　与此同时，向树红还首次提出了虚拟环境试验概念，重点突破计算机仿真虚拟振动试验技术和周期性热流边界下的温度实时预报等关键技术，达到国内首创、国际先进，这标志着航天器环境试验的优化有了极为有力的方法，对大幅提高航天器环境试验的效率和准确性提供了先进的技术路径。该技术也获得国防科科技进步奖、发明专利及相关标准等自主知识产权。


　　乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海。向树红用技术创新开疆拓土，展示中国航天硬实力，完美诠释他作为一名航天科技工作者的创新担当！

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• 这种思想也可以用在其他方面——用现代技术抓住主要矛盾。比如 -Chiyankun- ♂ (167 bytes) () 08/12/2016 postreply 06:51:09