登陆注册
23769400000047

第47章 在事业的峰峦上(2)

——钱卫访谈(2012年3月)

“我是气动弹性专业的工程师”

管德院士常说:“我不是科学家,我是气动弹性专业的工程师。我不敢谈什么科学理论成就,我的目标是尽力把工程实际中的飞机设计工作做好”。

——李敏、陈伟民《管德院士在压电驱动器气动弹性应用方面的工作与成就》

写下这一段话的是管德带出的一位博士生陈伟民和管德的学术助手李敏。

李敏,1968年出生于湖北省天门市,现任北京航空航天大学航空科学与工程学院教授、副院长,长期从事压电驱动器气动弹性应用方面的研究。

陈伟民(女),1967年出生于江苏省南京市,现任中国科学院力学研究所副研究员,在飞机气动弹性设计、主动控制设计、流固耦合等方面有很深的学术造诣。

他们两个人,事业上是气动弹性专业研究方面的合作伙伴,生活中是一对齐眉举案的恩爱夫妻。

在一篇回忆文章 中,他们将管德在压电驱动气动弹性应用方面的工作划分为两个阶段:从1997年开始,管德带领他的研究生们致力于使用压电驱动器抑制飞行器翼面颤振的工作。

压电驱动器是一种利用逆压电效应,将电能转变为机械能或机械运动的器件。随着压电智能材料与结构的发展,压电驱动器在气动弹性控制领域得到应用并占据了越来越重要的地位。在当时,这个研究方向处于国际前沿,国内没有任何基础。管德不仅与他的团队查阅大量的资料,还亲自调查国内压电材料的生产厂家,与厂家的技术人员讨论材料参数与性能要求,为后续的研究奠定了良好的物质基础。作为一项涉及气动、结构、材料与控制的多学科交叉研究领域,他既重视理论推导的严密性,更对每个环节的试验验证给出具体要求。李敏与陈伟民回忆:

在近两年的模型地面试验过程中,我们测量了压电材料压电常数、压电性能的线性程度与失效范围、结构模型的固有特性,研究了压电驱动器的粘贴工艺参数影响,对比了开环地面传递函数的计算与试验数据,构建了主动控制硬件系统,实现了闭环振动主动控制,最终于2000年在北京航空航天大学的低速风洞中完成了国内第一次使用压电驱动器的单输入-单输出翼面颤振抑制试验,颤振速度的提高指标与国外同类试验相当。在此之后,管德院士又带领我们于2001年完成了多输入-多输出的翼面颤振抑制试验,填补了该研究领域的空白。

——李敏、陈伟民《管德院士在压电驱动器气动弹性应用方面的工作与成就》

从2002年开始,管德在总结前期经验的基础上,提出了利用而不是抵抗气动弹性效应的思路,由此全面转向采用压电驱动器利用气动弹性效应控制翼面气动载荷及分布的第二阶段研究工作。

按照这一思路,通过采用压电智能材料驱动器,可以控制升力、力矩以及它们的分布,在基本相同的智能结构翼面控制系统中,根据不同的控制目标需求,可以达到包括静态的形状控制与动态的颤振抑制、抖振控制与突风响应控制的多种目的。静态控制:例如,改变翼面形状获得附加空气动力以增加升力、提供横滚力矩、改变升力分布以减小诱导阻力或减小翼根弯矩等;动态控制:例如,利用改变翼面形状产生的附加空气动力作为控制载荷,改变气动弹性系统的耦合程度,根据控制效果要求可作为气动阻尼、气动刚度或气动质量。这种控制方法可以减轻结构重量,提高操纵效率,扩大飞行包线,提高材料利用率,已成为可变形飞行器的重要研究内容。

经过5年的艰苦工作,我们完成了增加升力、减小诱导阻力、减小翼根弯矩以及提高横滚效率的理论工作,并在626所的大力支持下完成了国内首次使用压电驱动器控制翼面气动力分布的高速风洞验证试验,试验结果与理论分析数据吻合性非常好,证实了该思想方法的正确性与可行性。之后的5年在此基础上,我们开始研究各向异性压电驱动器的性能与应用,其目的是提高使用压电驱动器控制气动力分布的效率,经过大量方案对比与理论分析,最终选择国际上最先进的压电纤维复合材料驱动器(MFC)作为出发点,在此基础上我们提出了压电驱动器力电比拟计算方法,大幅度降低了计算分析规模,最终在601所协助下完成了各向异性压电驱动器模型的验证试验,大大提高了控制效率。

——李敏、陈伟民《管德院士在压电驱动器气动弹性应用方面的工作与成就》

管德和他的研究团队没有停步,从2011年开始,针对国内频发飞机与导弹由于操纵系统非线性导致的事故,他把研究重点转向结构非线性气动弹性领域,目前正在分析摩擦与间隙参数对全动操纵面系统气动弹性性能的影响。

作为管德的学生和助手,李敏与陈伟民在长期的学习、工作和生活中对管德有深刻的理解。他们写道:

作为新中国航空工业飞机气动弹性设计专业的开创者与领导者,管德院士的工作与研究经历也是新中国飞机设计气动弹性专业发展的历史进程。我们曾整理过管德院士自己撰写的、平铺直叙的参加与领导我国飞机气动弹性设计经历,让我们了解了目前的飞机气动弹性设计工作的设计标准与过程的来历;而且前辈们面对全新的、空白的领域,通过深入研究物理机理并结合大量工程实际计算与试验,掌握问题的来龙去脉与变化发展规律,并直接应用于国家实际飞机型号工程中,他们“科学结合工程”的治学作风与方法是非常值得后来的气动弹性工作者们学习和借鉴的。事实上,由管德院士编写或主编的《非定常空气动力计算》《气动弹性试验》与《飞机气动弹性力学手册》,仍然是当前中国飞机设计单位气动弹性设计人员的首选参考资料,同时也是近半个世纪以来中国飞机设计气动弹性专业的经验总结。

管德院士除了完成大量艰巨的国家指令性任务外,还一直致力于跟踪先进国家在飞行器气动弹性设计方面的研究工作,尤其在非定常气动力计算、结构非线性影响、复合材料气动弹性剪裁、智能结构压电驱动器气动弹性应用等方面均做出了开创性的工作,而且其研究对象均有明确的工程应用背景。

……在研究与设计工作中,“自以为非”是管德院士对自己工作经验的总结——从不同的思路不断诘难自己的结论,保证设计工作的正确性与准确性是管德院士工作作风的真实反映,同时也是他对设计人员与学生的基本要求。

作为体现国家基础工业水平的航空工业,我国与发达国家在飞机设计方面还有较大的差距是不争的事实,但差距大与条件差从来不是借口。正是成千上万普通科技工作者持续努力的工作,才有了中国当前航空工业的成就,管德院士是他们的杰出代表,他们是中国航空工业的脊梁。

——李敏、陈伟民《管德院士在压电驱动器气动弹性应用方面的工作与成就》

同类推荐
  • 中小学生必读丛书:名人传

    中小学生必读丛书:名人传

    传记里的三人,一个是德国的音乐家贝多芬,一个是意大利的雕塑家、画家、诗人米开朗琪罗,另一个是俄国作家、思想家、文学家托尔斯泰,虽然各自的事业不同,贡献不同,所处时代和国家也不同,但他们都是伟大的天才,都是各自领域里的伟人。他们在肉体和精神上经历了人生的种种磨难,却为创造不朽的杰作贡献了毕生的精力。
  • 凡·高

    凡·高

    凡·高(1853~1890)Gogh,Vincentvan荷兰画家。1853年3月30日生于津德尔特,1890年7月29日在法国瓦兹河畔因患精神病自杀身死。早年经商,后热衷于宗教,1880年以后开始学习绘画。曾在巴黎结识E.贝尔纳、P.西涅克和P.高更等画家。早期作品受印象主义和新印象主义画派影响,代表作有《食土豆者》、《塞纳河滨》等。曾两次在咖啡馆和饭馆等劳工阶层展出自己的作品。不久厌倦巴黎生活,来到法国南部的阿尔勒,开始追求更有表现力的技巧;同时受革新文艺思潮的推动和日本绘画的启发,大胆探索自由抒发内心感受的风格,以达到线和色彩的自身表现力和画面的装饰性、寓意性。
  • 世界十大文豪——雨果

    世界十大文豪——雨果

    维克多·雨果(1802—1885),法国十九世纪浪漫主义文学运动的领袖。在长达六十多年的漫长的文学生涯中,创作了数量惊人的优秀的诗歌、戏剧、小说、文学评论等作品,对法国及欧洲文学产生了重大影响。
  • 影响你一生的世界名人——最具影响力的外交巨擘(上)

    影响你一生的世界名人——最具影响力的外交巨擘(上)

    本套书精选荟萃了古今中外最具有代表性的也最具有影响力的名人,主要有政坛伟人、发明始祖、经济导师、军事将帅、科技精英、谋略奇才、企业富豪、思想先驱、外交巨擎、文坛巨匠、艺术大师。阅读这些世界名人的个人简介,能够领略他们的人生风采与成功智慧,使我们受到启迪和教益,能够激励我们的理想和志向,指导我们的人生道路和事业发展。
  • 一代天骄——成吉思汗

    一代天骄——成吉思汗

    《一代天骄——成吉思汗》中优美生动的文字、简明通俗的语言、图文并茂的形式,把中国文化中的物态文化、制度文化、行为文化、精神文化等知识要点全面展示给读者。
热门推荐
  • 沫上卿卿悠悠我心

    沫上卿卿悠悠我心

    乔沫苒把自己的竹马吃了以后,才发现原来那个女生心目中的高冷男神早已不复存。"凌席,你的高冷呢?""凌席,你的不近女色呢?""凌席,你的…………"某女话都没说完就被某腹黑男以吻封口了。"宝贝,你话太多了,专心点"某女欲哭无泪。乔沫苒嫁给凌席以后才发现自己嫁的是一个毒舌男。后悔了吧!"沫苒,你以前不是挺霸道的么,现在是怎么。""…………"
  • 智商总动员——智商乐园

    智商总动员——智商乐园

    智商总动员系列丛书让你在开心中学习,在学习中益智,在益智中快乐,永远是老师、学生和家长的共同追求。本系列丛书是一片快乐的阅读天地,童趣但不幼稚,启智却不教条,它能让你开心一刻,思考一回。在开心中学习,在学习中益智,在益智中快乐,永远是老师、学生和家长的共同追求。翻开《智商总动员》——轻轻松松让你踏上寓学于乐的智慧之旅!
  • 英雄之魂

    英雄之魂

    盖伦的德玛西亚之力,卡特的不祥之刃,安妮那暴躁的小熊,还有哭晕在厕所的阿木木!当英雄之魂系统降临在你的身上,这些你都能拥有!看麦哲如何利用英雄之魂,在异界解开束缚,翻江倒海!不过……那“深渊巨坑”的被动技能,好令人困挠啊!请问你能不能去掉啊!会坑队友的说!
  • 狄仁杰之六扇门秘史

    狄仁杰之六扇门秘史

    弘道元年,帝国各地接连发生诡异奇案,同一个人,同时使用很多绝世武器,在同一时间杀死了很多身份显赫之人。而在死后第三天,被害者的尸体均发生了可怕的“尸变”,大唐第一法医也面对着宛如僵尸般的尸体束手无策。狄仁杰开始接手此案,居然意外的发现自己的老师六扇门首脑人物邱行健虽然贵为朝廷重臣,却被一股神秘的力量拿捏住了自己的软肋,他明明知道“尸变案”的一些内幕,却无法说出口。狄仁杰抽丝剥茧,勇闯龙潭虎穴,虽深陷囵圄,却总能操纵乾坤,拨云见日。可是就在他将一个可怕的地下王国全然歼灭之时,他才发现,自己已经跌入了一张更可怕的魔网之中······
  • 4000年以后

    4000年以后

    游戏一日,世间一年,一款躲避天灾的末日游戏,成就了地球4000年以后一个不败神话!!!PS:本书属于玄幻,不是末世科幻!
  • 且末古城

    且末古城

    从学生时代,走到而立年华,兜兜装转,你我依旧是彼此旧爱,却再无年少纯真。我们终究败给现实,败给对方,输给自己。如果可以重来,我不要知道你的名字。再见我的亲情,友情。永别,我的爱情。
  • 神王自传

    神王自传

    苍茫的云海,凝聚于空而不泄。攀岩的瓦片,汇聚于房而不乱。看着天空中的朵朵白云,有的像兽,有的像人,还有一些叫不上名字的。白云之下,抬头望天的苍言深深叹息,望着翻滚于天际的白云,感叹道:“如果自己是一朵白云多好!”
  • 仇爱

    仇爱

    九月的阳光,毫不逊色于六月之骄阳,那高高在上的骄阳照的大街上的人们都汗流浃背,就算是吃着冷饮也难以忍受着它那火热的“热情”。可是,对于龙傲天来说,这种天气对他来说,简直就是雪山上的万年冰谷,冷若冰山的帅气脸庞在这炎热的天气里依旧是面无表情的。哎!“那个女生就在这个学校里!”名叫龙叶的型男说道,“那女生可不好对付哦,要不要再喊几个兄弟过来,大哥,你怎么会对那种女生有兴趣!”龙叶一脸“调戏”外加有一点“害怕”地对龙傲天说道。
  • 生存狩猎者

    生存狩猎者

    冰冷废弃的故土上,残存着人类不朽的信念。生存者的战斗往往在狩猎与杀戮中。当人性光辉被灾难笼罩后,一切,只剩下罪与罚。为了能够活下去,或是拯救人类最后的希望。宁愿泯灭最后的一丝伪善,与生存狩猎。——《生存狩猎者》希望大家多多支持,收藏啊,来的猛烈些吧!欢迎大家的评论,七方需要你们的意见和建议!
  • 大寻仙

    大寻仙

    修仙路漫漫,寻仙路更难。谁问道几许?窥目见凡心。九界之内三千仙国,无数修仙门派。凡人少年王浩遇仙缘,踏上修仙路。惊世阴谋,仙路碎裂,问仙道,何为凡?