学科专业评审组:机械组
项目名称:飞行器整机层流减阻高效优化设计关键技术及应用
提名单位: 陕西省航空学会
提名等级:二等奖
提名单位意见: 我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料,确认材料真实有效,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科学技术进步奖提名条件。我单位和项目完成单位都已对该项目的拟推荐情况进行了公示,公示期间无异议。 该项目针对飞行器层流减阻设计关键技术取得了一系列技术创新成果:发明了高可信度层流控制转捩预测技术系统,突破了飞行器表面层流转捩预测不准、转捩预测通用性不足的难题;发明了整机精细化高效能气动设计优化技术,突破了工程优化设计存在的优化规模受限、优化效率不足、优化收益有限的技术顽疾,将单次气动设计迭代周期缩短近1个数量级;提出了层流稳健调控设计技术,突破了具有强工程实用性的层流控制设计难题。 项目共获得25项授权发明专利,4项软件著作权,公开发表学术论文30余篇,出版学术专著1部。项目成果在包括国家宽体科技C929、国家某重点装备型号、某型无人机,国内首次层流翼套飞行试验等在内的多个工程型号及重要课题中得到应用,项目成果产生了突出的社会经济效益。 提名该项目为陕西省技术发明奖 二 等奖。
客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权目录:

主要完成人:
  1. 姓名:杨体浩
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:副研究员
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目技术创造性贡献:本人是项目的主要负责人及关键推进人,对所有创新性工作内容都有贡献,包括高品质风洞试验数据库构建,整机气动精细化设计及层流减阻优化设计技术系统的建立,对应发明点1、2、3中的创新性工作。本人在该项目工作中投入的工作量占本人工作总量70%,共同形成10项核心发明专利(主要知识产权目录中成果1、2、3、4、5、6、7、8、9、10)。
  2. 姓名:王立波
    排名:2
    行政职务:副总师
    技术职称:研究员
    工作单位:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所(航空工业第一飞机设计研究院)
    完成项目时所在单位:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所(航空工业第一飞机设计研究院)
    对本项目技术创造性贡献:本人深度参与项目工作,针对本项目主要贡献包括:相关考虑转捩的气动力数值预测、整机气动精细化综合设计,对应创新点1、2中的部分创新性工作。本人在该项目工作中投入的工作量占本人工作总量的70%,形成1向核心发明专利(主要知识产权目录中成果10)。
  3. 姓名:史亚云
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:本人是该项目主要创新理论的核心完成人,对项目所有发明点均有重要贡献,包括转捩预测方法构建、考虑转捩的伴随方程的构造与求解,以及相关梯度优化设计,对应发明点1、2、3中的部分创新性工作。本人在该项目工作中投入的工作量占本人工作总量的70%,共同形成10项核心发明专利(主要知识产权目录中成果1、2、3、4、5、6、7、8、9、10)。
  4. 姓名:王伟
    排名:4
    行政职务:总体气动所副所长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所(航空工业第一飞机设计研究院)
    完成项目时所在单位:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所(航空工业第一飞机设计研究院)
    对本项目技术创造性贡献:本人深度参与项目工作,主要贡献包括气动力数值预测、整机气动精细化综合优化与设计,对应发明点1、3中的部分创新性工作。本人在该项目工作中投入的工作量占本人工作总量的40%,共同形成1项核心发明专利(主要知识产权目录中成果10)。
  5. 姓名:程雪梅
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:研究员
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目技术创造性贡献:本人深度参与项目工作,主要贡献包括气动精细化综合优化与设计工作,对应发明点2中的部分创新性工作。本人在该项目工作中投入的工作量占本人工作总量的30%。
主要完成单位情况:
  1. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献: 西安交通大学是中国国家教育部直属重点大学,中国的常春藤联盟C9高校成员,拥有机械结构强度与振动等6个国家重点实验室。西安交通大学在流体力学、能源与动力,飞行器设计等研究方面为国家重大航天航空型号提供了技术支撑,具备气动、结构、人工智能以及多学科优化设计等国际领先技术。 针对本项目,西安交通大学是项目推进的核心单位,对所有创新点都有贡献。首先,本单位联合西北工业大学构建了工程可靠的转捩预测方法。其次,西安交通大学主要完成了基于离散伴随的层流翼设计优化框架,得到了同行的高度认可与评价。最后,西安交通大学参与整机精细化优化设计研究,联合西北工业大学突破了飞行器优化设计面临的“维度灾难”问题,实现整体高效优化,缩短了飞行器设计周期。西安交通大学发展的转捩预测方法以及优化设计理论,为本项目的推进奠定了理论和方法基础。 在推广应用方面,本单位结合项目成果成功申请了多项重要课题,包括超声速层流减阻,离散伴随气动优化设计软件研发,飞翼布局梯度优化设计与不确定性分析等飞行器相关的研究。本单位与航天航空领域的科研院所之间的紧密合作关系也为该项目的科技创新及项目合作起到了积极的推动作用。此外,该项目的相关研究成果在学校的支持下得到了大力宣传和推广,最终得以应用在国家重大型号中。

  2. 单位名称:西北工业大学
    单位贡献: 西北工业大学,是一所以发展航空、航天、航海等领域人才培养和科学研究为特色的多科性、研究型 、开放式大学,为武器装备研制、国防领域关键核心技术自主安全可控和西部建设提供了有力支撑。 针对本项目,西北工业大学是项目推进的关键完成单位,对所有创新工作内容都有重要贡献。首次 ,本单位建立了可捕捉多种转捩机制的工程转捩预测方法,建立了高品质试验及转捩阈值数据库;其次,本单位建立了基于离散伴随理论层流减阻优化设计技术理论框架。联合西安交通大学,攻克了性能评价函数梯度的高效、精确求解,并形成整机精细化综合设计优化方法;最后,本单位提出了基于梯度信息场及演化规律的全局性映射规律高效能分析技术,为层流减阻优化设计技术体系的形成提供了技术支撑。 在推广应用方面,结合项目成果成功申请了多项国家级课题,涉及对高性能无人机、先进跨声速运输类飞机以及超声速飞机等飞行器的设计。本单位将研究成果成功应用在了多项型号研制及多款无人机的研制中,包括国家宽体客机CR929、国家某型重点转呗型号、FS100无人机等,以及国内首次层流翼套飞行试验、国内首个通用飞行试验验证平台的气动设计。本单位利用研究成果对攻克飞行器气动设计关键技术,推进型号研制进度,保证型号设计要求可达性起到了积极作用。

  3. 单位名称:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所(航空工业第一飞机设计研究院)
    单位贡献: 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所是我国目前唯一集歼击轰炸机、轰炸机、民用飞机、运输机和特种飞机设计研究于一体的国家级大中型军民用飞机设计研究院,被认定为“国家级工业设计中心 ”、“国家国际联合研究中心”,先后成功研制了具有里程碑意义的多个型号。 针对本项目,中国航空工业集团公司西安飞机设计研究院的主要贡献包括两方面。一方面,本单位牵头设计了跨声速自然层流超临界机翼及国内首个面向层流流动控制飞行试验的通用无人机飞行试验验证平台,并开展了相应的试验研究,获得了宝贵的试验数据,为构建高品质自然/混合层流翼试验数据库提供了试验数据补充,为形成高效率、强稳健的转捩预测方法提供了重要技术支撑;另一方面,本单位与西北工业大学联合发展了整机气动精细化综合设计优化方法从工程适用性角度对优化方法进行了完善,提高了设计方法的工程实用性。 在推广应用方面,本单位结合项目成果牵头申请了多项国家级重要项目,涉及无人机、亚/跨/超声速运输类飞机,申请了多项专利。此外,项目成果在本单位承研的国家部分型号的研制中得到了应用。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处