摘 要 提升我国运输机飞行安全是保障航空运输发展的关键。空气动力学是运输机技术发展的重要理论支持。本文提出了空气动力学研究现状及存在问题，分析了动态空气动力学研究对国内航空运输的重要意义，最后提出了加强动态空气动力学研究，提升我国飞行安全水平的策略。
关键字 动态空气动力学；航空；运输机；技术革新
中图分类号V32 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）103-0091-02
空气动力学研究对航空航天事业发展有重要意义。空气动力学研究成果是飞机飞行的重要保障。空气动力学作为力学的一个分支，对该方面的研究曾备受关注。航空事业在一个国家的综合实力方面占据重要位置。仅从航空运输业来说，大大提高了国内的运输效率。但国内航空运输事业在实践中暴露出许多问题。例如：就民航运输业来说，航班晚点、误点的事情频繁发生。不仅严重影响了民航企业的社会影响，还给人人生活带来极大不便。近几年关于民航运输方面的消费投诉是居高不下。国内经济发展的同时对航空运输的需要也来越高，对航空运输企业的服务水平要求也越来越高。在这样的背景下，重视动态空气动力学研究对保障国内运输机的飞行安全和稳定性有重要意义。
1空气动力学研究现状及存在问题
重视空气动力学研究对运输机飞机安全有重要意义。这也是世界各国不断重视航空空气动力学研究的主要原因。研究国内空气动力学研究的现状及问题是非常关键的。
1）所谓空气动力学是以研究空气和其他气体的运动规律，以及运动物体与空气相互作用的科学。空气动力学的应用及其广泛，例如：飞机、人造卫星、载人飞船等等。空气动力学是飞机飞行的基础，人类第一架飞机就是在早期空气动力学知识的综合应用上形成的。空气动力学也是在不断研究的基础上建立起来的。最早是空气的环量和升力理论和空气边界层理论，正是该理论研究成果使飞机飞行成为了现实。其次，是压缩气体动力学理论和超声速流理论，实现了飞机超音速飞行。正是该理论研究的基础上研发了第一代喷气战斗机。空气动力学理论发展迅速，对航空事业技术的革新有重要意义。但不得不关注到空气动力学研究的成果大多被应用到军用飞机技术的革新。空气动力学研究在民用航空飞行技术革新方面还不够重视，大多民用运输飞机的技术革新也是在军用技术革新之后；
2）国内空气动力学研究起步较晚。1949年解放前，国内的空气动力学方面的研究几乎为零。新中国成立后，为提升国家综合国力政府极其重视航空事业的研究、发展。先后在成立了专门从事空气动力研究的研究所，并建立了各类中大型用于空气动力研究的地面模拟实验设备。正是这个原因，国内飞机、导弹、运载火箭、卫星和其他航天器等有了很大的发展。但与先进发达国家相比，国内在空气动力学方面的研究还是比较落后的。另外，空气动力学研究成果的应用还有一定的局限。在相关设备的应用设计、设备工艺生产等方面还存在一定的技术难点。最后，国内的空气动力学研究主要以航空事业应用为主，在航空载人飞船的研究方面发挥过重要作用，但在一般的航空运输机方面的应用及研究则比较落后，主要集民间科研力量和引进国外先进技术为主；
3）今后国内航空事业将有更大发展，但同时也面临了很多技术问题，反映出空气动力学研究还面临着众多问题。例如：飞机飞行过程中天气变化无常，为了提高飞机的机动性、敏捷性、安全性，解决动态环境下的空气动力学研究是当前急需解决的问题。另外，为适应社会经济发展需要，大型民用运输飞机将在未来社会中发挥重要作用。大型民用运输飞机广泛应用必须解决一些空气动力学问题如：减阻、降低气动噪声的技术问题，缩短飞机起降距离的技术问题等等。
2 动态空气动力学研究对国内航空运输的重要意义
动态空气动力学是热门课题，也是众多航空事业问题技术突破的关键。空气动力学研究是在理想状态下的研究理论成果，但在实践中运输机的飞行环境是随时在变化的。动态空气动力学的研究就是解决该课题的关键。
1）空气动力学研究积极推动了航空运输相关技术的发展。首先，空气动力学作为一门独立的学科只有与其他学科综合应用才能对航空技术的革新有重要意义。例如：在航空飛机飞行过程中需要对空气流动情况随时监控，因此促进激光、红外、传感、信息转换和处理等技术的发展。空气热动力学的研究还推动了复合材料、离子应用技术、新能源的发展。其次，空气动力学作为一门基础学科，一直备受世界各国重视。空气动力学的应用广泛，而且各国在该学科的研究投入的人力、物力、财力都占据每年科研总投入的重要比例。例如：美国宇航局1992年的科研投资经费中空气动力学占到了28.1%以上。一改之前对空气动力学研究不重视的态度，其主要原因是预见到空气动力学研究对美国航空事业发展的重要推动作用。现代社会各国的竞争已经逐渐从地面上升到空中甚至太空，各国为抢占空中竞争资源积极推动空气动力学研究。俄罗斯就耗费巨额资金建立国家级气动力研究实验基地。随着空气动力学的不断发展，航空运输飞机的生产、设计、制造技术有了很大发展，运输飞机的飞行安全性有了很大提高；
2）空气动力学研究推动了航空运输机发动机的不断革新。发动机是航空飞机飞行动力的核心技术，也是空气动力学对航空事业的重要贡献。国际飞机发动机的研究成果发展方向例如：涡轮发动机、高效节能发动机、先进螺旋桨发动机等等，都是建立在空气动力学研究的基础上。国际民用航空运输机发动机的技术革新已经发展到第四代。世界各国在航空技术的竞争领域主要集中在发动机技术方面。美国、俄罗斯国家在飞机发动机技术研发方面已经占据世界先进水平，日本在飞机发动机技术方面已有自己专利技术，并积极推动大型民用机涡扇发动机的研发。印度自行研制双转子涡扇发动机在国际社会也有非常大的竞争力。中国国内经济水平有很大发展，但在民用飞机发动机技术方面的研究还非常落后。受其影响，国内民用飞机的发动机还主要依靠国外先进技术，成为国内民用航空飞机技术突破的难点。究其主要原因还在于国内民用飞机发动机技术还集中在测绘仿制方面，没有扎实的空气动力学研究基础。纵观国内民用航空运输飞机发动机发展的历史，重视空气动力学的研究是关键；
3）空气动力学研究的深度和广度为航空运输机的技术发展带来新的方向。空气动力学是力学的分支，其应用的深度和广度及其广泛，例如：热空气力学、空气阻力力学、空气漩涡力学等等。空气动力学深度和广度的研究推动了航空技术的新发展，例如：大型飞机高升力装置与减阻力学、高机动飞行与大攻角气动力学、高超声速飞行器空气动力学、微小型飞行器低雷诺数空气动力学、智能变形飞行器的空气动力学等等。该方面的力学研究对航空飞机的飞机设计、性能改良等有重要价值。也正是力学研究不断发展的结合，拓展了航空运输飞机研究的新方向。
3 加强动态空气动力学研究，提升我国飞行安全水平的策略
动态空气动力学研究是提升航空飞行技术革新的基础，技术的革新是保障飞机飞行安全的有效措施。因此，加强冬天的空气动力学研究，对提升国内空气飞行安全有重要意义。现对该方面的研究提出以下几点建议。
1）重视动态空气动力学研究基础设施的建设。动态空气力学研究需要有完善的实验室保障。虽然国内也建立了几家专门从事空气动力学研究所和大型地面模拟实验基地。但就国内动态力学研究实验的条件来说，与世界发达国家相比还很落后。基础研究实验室条件的落后是影响国内动态空气力学研究发展的重要方面。因此，重视动态空气动力学研究首先要完善相关基础实验室的建设。重视基础实验室和相关基础实验基地的建设，要重视研究资金的投入。在实验室的建设方面，积极与国际社会的实验标准接轨，提高国内实验室的基础水平，为保障空气动力学研究提供有效保障；
2）重视动态空气动力学研究科研人才队伍的建设。科研人才是实现动态空气力学研究重大突破的关键，国内力学科学发展主要是在新中国成立后，与国外世界上先进发达国家的科学发展的成熟度相比，国内力学科学发展基础还比较薄弱。因此，重视动态空气力学研究科研人才队伍的建设是非常关键的。力学研究人才的培养不是一朝一夕就能实现，在国内重视相关学科的基础建设，重视大学实验石建设，积极推动力学专业人才的培养。另外，每年鼓励力学专业到发达国家留学深造也是培养力学专业人才的有效措施。最后，从国外引进专业科研人才支持空气动力学的发展。但培养国内过硬的力学科研人才还是最关键的；
3）不断完善国内空气动力学标准体系建设。空气动力学标准体系的建立对实现国内相关研究与国外科研成果接轨有重要意义。世界先进发达国家的动力力学标准体系以美国、欧洲体系为代表。世界先进发达国家的空气动力学标准体系建立的比较完善，但国内在相关体系方面的建设还很缓慢。空气动力学标准体系的建立对促进力学研究和相关资料查询有重要帮助。国内现有的空气动力学标准有一定的局限性，而且标准文件少而单一。首先，明确国内空气力学标准体系建立和完善的指导思想，对现有的空气动力学标准进行一次系统的梳理，积极参考国外发达国家完善的标准体系，实现国内空气动力学标准体系的完善和与国际接轨。其次，尽快成立在国内具有广泛代表性的空气动力学标准委员会。国内空气动力学研究成果在民航运输机方面的应用比较有效，其主要原因是国内还没有建立使用民间科研用的动力学研究标准委员会。最后，重视标准体系委员会组织结构的优化和相关经费的投入；
4）积极推动国内空气动力学研究在新领域的发展。航空运输在国内经济领域中占有重要地位。为保障民航运输事业的发展，重视飞机设计技术的革新是非常必要的。国际上发达国家正积极推动飞机技术革新，在空气动力学研究的新领域的研究越来越广泛，当前运输机技术竞争也集中在空气动力学研究的新领域。为实现国内运输机技术在国际竞争中有一席之地，就必须重视空气动力学新领域的研究发展。例如：涡轮发动机、高效节能发动机、先进螺旋桨发动机等新技術研究。另外，从运输机飞行安全水平的角度来说，运输机发动机新技术应用对提高飞机安全系数有重要保障。最后，随着伴随动态空气动力学研究的深入开展，相关的技术也有了很大发展。例如：空气气流的随时检测、发动机热温度的监测、飞机对称平衡性的监测等等。相关新技术的深入应用极大提高了飞机飞行的安全保障。计算机技术、信息技术、信息处理分析技术的应用将动态空气动力学研究和其他学科技术有效综合应用，实现了计算机依据动态空气动力学研究成果对天气变化、空气流动等做出及时分析，对运输飞机的飞行安全又多了一份有效保障。
4 结论
航空运输在国民经济活动中发挥了重要作用，作为保障国内、国际运输的重要交通工具，保障运输机的飞行安全是实现航空运输事业顺利进行的关键。动态空气动力学是航空飞机飞行的力学原理。因此，要推动航空飞机飞行技术的革新，提高飞机飞行安全性指数就需要从基础做起。加强动态空气动力学研究，重视相关人才的培养和学科建设、实验研究基础设施建设等等都是保障航空飞行安全进行的有效措施。
参考文献
[1]梁勇.航空行业工艺标准体系构建策略[J].航空标准化与质量，2006（8）：29-32.
[2]张彦仲.中国直升机、运输机的未来发展[J].中国工程科学，2002，4（8）.
[3]李峰.微型扑翼飞行器空气动力学研究进展[J].华东交通大学学报，2007（2）.
[4]徐光明.空气动力学与航空飞行器[J].气动实验与测量控制，1990（7）.
[5]田云.未来航空空气动力学的发展[J].航空科学技术，2006（12）.