空天飞行器的若干重大基础问题重大研究计划


为进一步加强基础和应用基础研究,提高我国科技持续创新能力,国家自然科学基金委员会自2001年开始试点实施国家自然科学基金重大研究计划,“空天飞行器的若干重大基础问题”是国家自然科学基金委员会于2002年启动的第二批重大研究计划。

空天飞行器的若干重大基础问题”重大研究计划围绕空天飞行器研究中的重要科学问题,通过多学科交叉研究,增强我国航天航空飞行器研究的源头创新能力,为我国未来空天飞行器的发展奠定技术创新的基础。

科学目标是:

通过力学、物理学、化学、数学、生物学、材料科学、工程科学、信息科学等相关基础学科在空天飞行器基础研究问题上的交叉研究,基于空天飞行器高超声速、高机动、高温、高速、高隐身、超高强韧和高精确控制的发展需求及核心科学问题,在基础理论和实验的源头创新上有所突破。

针对空天飞行的高超声速要求,提出适用于高超声速飞行器的空气动力新概念;针对空天飞行器的高机动飞行,研究适合这类飞行器的新流型和流动控制原理;针对空天飞行的高隐身要求,发展电磁波―复杂介质―空气绕流的耦合效应理论,建立兼具雷达、红外隐身与最佳气动性能的飞行器构形原理;针对空天飞行的长航程要求,发展适用于高超声速飞行器动力要求的超声速燃烧的科学原理;针对空天飞行器的超轻质、高强韧、防热、抗冲击结构一体化要求,探索创新构形原理,发展多功能拓扑优化和材料―结构协同设计的理论和方法;针对高精确度和高可靠性的要求,提出和发展智能自主控制和多场耦合的理论与方法;建立适用于空天飞行器的多尺度算法和精细实验测量方法。

通过项目的实施,形成空天飞行器研究所需求的新的科学生长点,为我国航天航空发展培养具有探索精神和创新思想的人才。

选择的核心科学问题:

     (一)高速、高机动飞行中复杂流动机理研究

     (二)高温、高速条件下气流的燃烧,热力学和化学非平衡流动

(三)轻质、强韧、抗撞击、防热结构及其材料一体化设计的理论和方法

(四)空天飞行器的智能自主控制与智能结构的失效防范

(五)电磁波、复杂介质和空气绕流对隐身性能的耦合效应

(六)多尺度计算

 

 
 

 

 

 

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