航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為“工業(yè)皇冠上的明珠”，其研制難度不僅在于設(shè)計(jì)理論與制造工藝的精密復(fù)雜，更在于其工作環(huán)境的極端嚴(yán)酷。一型合格的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，必須能夠在數(shù)萬米高空、零下數(shù)十?dāng)z氏度的低溫與上千攝氏度的高溫燃?xì)庵g可靠工作，能夠在快速爬升、俯沖、翻滾等機(jī)動(dòng)飛行中保持穩(wěn)定。然而，如何在地面上驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)是否真正具備“上天”的資格？這一命題的答案，便是高空模擬試驗(yàn)。

一、高空模擬試驗(yàn)的發(fā)展背景

高空模擬試驗(yàn)的歷史，幾乎與噴氣式航空動(dòng)力的發(fā)展同步。20世紀(jì)40年代，隨著飛機(jī)飛行包線的不斷拓展，尤其是噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)入超聲速飛行時(shí)代，單純依靠飛行試驗(yàn)來暴露問題和驗(yàn)證性能已變得風(fēng)險(xiǎn)極高、成本巨大且周期漫長。為此，美、俄、英、法等航空強(qiáng)國開始投入巨資建設(shè)高空模擬試車臺(tái)（簡稱高空臺(tái)）。這些設(shè)施能夠在封閉的地面環(huán)境中，人為構(gòu)建出從海平面到平流層、從低速到高速飛行的各種熱力環(huán)境條件。至20世紀(jì)50年代，國際航空界形成了一個(gè)鐵律：所有新研航空發(fā)動(dòng)機(jī)，必須經(jīng)高空臺(tái)驗(yàn)證合格，方能飛上藍(lán)天。這一規(guī)則的確立，標(biāo)志著高空模擬試驗(yàn)從輔助手段上升為發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)體系中不可動(dòng)搖的基石。

我國高空臺(tái)的建設(shè)起步于1965年。在國家“三線建設(shè)”的戰(zhàn)略部署下，第一代航發(fā)人扎根四川江油的深山之中，在物資匱乏、技術(shù)封鎖的艱苦條件下，以“手搖計(jì)算機(jī)、三角板、丁字尺”繪制藍(lán)圖，以“逢山鑿洞、遇溝架橋”的意志開辟基地。歷經(jīng)三十年拼搏，1995年，我國首座高空臺(tái)建成投用，使中國成為繼美、英、俄、法之后第五個(gè)擁有大型連續(xù)氣源高空臺(tái)的國家，被譽(yù)為“爭氣臺(tái)”。此后六十余年間，我國高空模擬試驗(yàn)?zāi)芰?shí)現(xiàn)了從無到有、從弱到強(qiáng)的跨越。當(dāng)前，我國高空臺(tái)的總體規(guī)模和試驗(yàn)?zāi)芰σ呀咏澜珙I(lǐng)先的美國阿諾德工程發(fā)展中心（AEDC）水平，形成了覆蓋渦噴、渦扇、渦軸、渦槳以及組合動(dòng)力等多種類型發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)技術(shù)體系。

然而，站在新的歷史方位上，高空模擬試驗(yàn)正面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇與嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。一方面，航空強(qiáng)國戰(zhàn)略對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的自主研制提出了更高要求；另一方面，現(xiàn)代戰(zhàn)爭形態(tài)演變、數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮、新型動(dòng)力技術(shù)突破，都對(duì)高空模擬試驗(yàn)的內(nèi)涵與外延產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。如何適應(yīng)“探邊摸底”的實(shí)戰(zhàn)化考核需求？如何應(yīng)對(duì)自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)、高超聲速組合動(dòng)力等新型動(dòng)力的試驗(yàn)挑戰(zhàn)？如何借助數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)范式的轉(zhuǎn)型升級(jí)？這些問題已成為高空模擬試驗(yàn)領(lǐng)域必須深度思考的重大發(fā)展課題。

二、高空模擬試驗(yàn)的內(nèi)涵與主要特點(diǎn)

2.1 高空模擬試驗(yàn)的內(nèi)涵界定

航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)是一個(gè)三位一體的概念體系，包含試驗(yàn)平臺(tái)、試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)活動(dòng)三個(gè)層面。其中，高空臺(tái)是物質(zhì)基礎(chǔ)，指能夠在地面模擬發(fā)動(dòng)機(jī)空中飛行時(shí)的高度、速度及進(jìn)口流場畸變條件的大型地面試驗(yàn)設(shè)備；試驗(yàn)技術(shù)是靈魂，涵蓋與試驗(yàn)過程相關(guān)的理論、方法、測試手段與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；試驗(yàn)任務(wù)是目的和方向，指圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)需求開展的各項(xiàng)驗(yàn)證活動(dòng)。

從系統(tǒng)構(gòu)成來看，高空臺(tái)是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。其核心組件包括：安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的高空艙；模擬飛行高度-速度條件的進(jìn)氣總溫總壓調(diào)控系統(tǒng)；模擬高空飛行環(huán)境的艙壓調(diào)控系統(tǒng)；為生成不同飛行工況所需進(jìn)氣條件的加溫系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、氣源供氣系統(tǒng)與管網(wǎng)系統(tǒng)；為實(shí)現(xiàn)艙壓模擬的排氣冷卻系統(tǒng)、軟化水循環(huán)系統(tǒng)、氣源抽氣系統(tǒng)；以及與地面臺(tái)功能相同但更為復(fù)雜強(qiáng)大的試車工藝系統(tǒng)、測試系統(tǒng)、安全監(jiān)視系統(tǒng)等。工作時(shí)，通過對(duì)上述系統(tǒng)的不同匹配組合，即可構(gòu)建出發(fā)動(dòng)機(jī)在不同飛行高度-速度下的進(jìn)排氣環(huán)境條件、引氣與功率分出使用環(huán)境條件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其空中工作過程的準(zhǔn)確模擬與評(píng)估。

2.2 高空模擬試驗(yàn)的主要特點(diǎn)

高空模擬試驗(yàn)之所以成為發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，根源于其區(qū)別于其他試驗(yàn)方式的顯著特點(diǎn)。

第一，試驗(yàn)條件的主控性和重復(fù)性強(qiáng)。高空臺(tái)不受天氣和自然環(huán)境的約束，在設(shè)備能力范圍內(nèi)可以隨時(shí)構(gòu)建所需的飛行條件，并可重復(fù)構(gòu)建相同工況。這一特性對(duì)于技術(shù)驗(yàn)證、故障復(fù)現(xiàn)和研制進(jìn)程加速具有重要意義。例如，當(dāng)飛行試驗(yàn)中出現(xiàn)某一特定工況下的異?，F(xiàn)象時(shí)，唯有通過高空臺(tái)才能在地面復(fù)現(xiàn)該工況，從而定位問題根源。

第二，試驗(yàn)范圍的全面性和特殊性好。目前，高空臺(tái)是唯一能夠通過實(shí)裝試驗(yàn)研究發(fā)動(dòng)機(jī)全包線工作特性的手段。它不僅可以模擬常規(guī)飛行工況，還能實(shí)現(xiàn)空中零表速工作特性試驗(yàn)、高空低雷諾數(shù)影響特性試驗(yàn)等特殊科目，這些試驗(yàn)在飛行試驗(yàn)中幾乎無法完成。

第三，參數(shù)測試的廣泛性和準(zhǔn)確性。高空模擬試驗(yàn)涉及的測試參數(shù)數(shù)量龐大、類型豐富。通常情況下，高空臺(tái)配置的穩(wěn)態(tài)參數(shù)測試通道為2000-3000個(gè)，甚至可超過5000個(gè)；動(dòng)態(tài)參數(shù)測試通道為200-300個(gè)。參數(shù)測試的不確定度與地面臺(tái)相當(dāng)，而在測試參數(shù)的類型、數(shù)量及不確定度方面，較飛行臺(tái)和飛行試驗(yàn)具有顯著優(yōu)勢(shì)。

第四，試驗(yàn)的性價(jià)比和安全性高。據(jù)英國研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)高空艙兩周的試驗(yàn)內(nèi)容，等效于300架次飛行試驗(yàn)的工作量。同時(shí)，高空模擬試驗(yàn)的小時(shí)直接費(fèi)用遠(yuǎn)低于飛行試驗(yàn)，且無需擔(dān)憂尋找適宜大氣條件的難題。從安全性角度而言，高空模擬試驗(yàn)在地面進(jìn)行，風(fēng)險(xiǎn)可控性遠(yuǎn)超飛行試驗(yàn)，這對(duì)于新研制或成熟度不高的發(fā)動(dòng)機(jī)尤為重要。

綜合來看，高空模擬試驗(yàn)具有“全包線、全工況、全天候”的顯著特征。正因如此，世界航空強(qiáng)國無不將高空臺(tái)作為核心戰(zhàn)略資源，其規(guī)模和水平直接標(biāo)志著一個(gè)國家自主研制先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的能力層級(jí)。

三、高空模擬試驗(yàn)的作用與主要任務(wù)

3.1 在發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)中的核心作用

高空模擬試驗(yàn)貫穿航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)全過程，其作用可概括為四個(gè)方面。

其一，是工程研制中必不可少的關(guān)鍵調(diào)試手段。隨著飛機(jī)使用包線不斷拓展，“飛行”對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響日益復(fù)雜且難以準(zhǔn)確預(yù)估。地面臺(tái)試驗(yàn)難以有效表征這種影響，而初期飛行試驗(yàn)又存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。唯有通過高空模擬試驗(yàn)，才能在相對(duì)安全可控的條件下驗(yàn)證和優(yōu)化研制方案，為后續(xù)飛行試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

其二，是性能鑒定與適航認(rèn)證的重要試驗(yàn)方式。國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范對(duì)此有明確規(guī)定：軍用發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范明確了初始飛行前和設(shè)計(jì)定型階段必須包含高空模擬試驗(yàn)；民用發(fā)動(dòng)機(jī)適航規(guī)定中也有相應(yīng)條款。AES100發(fā)動(dòng)機(jī)完成高空模擬適航試驗(yàn)的實(shí)踐表明，這是民用發(fā)動(dòng)機(jī)取證過程中“試驗(yàn)科目最復(fù)雜、技術(shù)難度最大、試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)最大、運(yùn)行成本最高”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

其三，是化解飛行風(fēng)險(xiǎn)、重現(xiàn)與排除使用故障的重要平臺(tái)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際使用中出現(xiàn)疑難故障時(shí)，高空臺(tái)能夠通過工況復(fù)現(xiàn)，在地面條件下定位問題并驗(yàn)證改進(jìn)措施的有效性，避免帶著隱患進(jìn)行冒險(xiǎn)試飛。

其四，是新技術(shù)探索與數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的重要工具。據(jù)美國國防部和NASA聯(lián)合統(tǒng)計(jì)，一型典型戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)研制需要2000-4000小時(shí)的高空模擬試驗(yàn)。這一數(shù)據(jù)足以說明高空模擬試驗(yàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)中的關(guān)鍵地位。

3.2 高空模擬試驗(yàn)的主要任務(wù)

基于上述作用，高空模擬試驗(yàn)承擔(dān)著四項(xiàng)主要任務(wù)。

第一，為產(chǎn)品研發(fā)和能力提升做好試驗(yàn)支撐與服務(wù)。圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)先研究、方案優(yōu)化、技術(shù)攻關(guān)等需求，開展不同科目、不同要求的模擬試驗(yàn)，促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的快速迭代。這是高空臺(tái)存在和發(fā)展的根基。

第二，為性能鑒定與適航認(rèn)證做好試驗(yàn)把關(guān)。在規(guī)定環(huán)境條件下通過嚴(yán)格規(guī)范的試驗(yàn)，檢驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)指標(biāo)的符合性和邊界性能，守住產(chǎn)品列裝的質(zhì)量關(guān)口。這是高空模擬的重大使命。

第三，為新技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)品研制做好能力規(guī)劃與保障。主動(dòng)融入發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈，以目標(biāo)和問題為導(dǎo)向，提前布局試驗(yàn)條件保障與關(guān)鍵技術(shù)研究，切實(shí)加速發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)進(jìn)程。

第四，為持續(xù)發(fā)揮高空臺(tái)作用，高質(zhì)量做好研發(fā)體系與人才隊(duì)伍建設(shè)。從具體試驗(yàn)科目來看，高空模擬試驗(yàn)任務(wù)可分為三類：一是明確規(guī)定的高空臺(tái)試驗(yàn)，如高空校準(zhǔn)試驗(yàn)、性能試驗(yàn)、推力瞬變?cè)囼?yàn)、空中起動(dòng)試驗(yàn)等；二是遵循慣例的高空臺(tái)試驗(yàn)，如高低溫起動(dòng)試驗(yàn)、高原起動(dòng)試驗(yàn)、環(huán)境結(jié)冰試驗(yàn)等，這些試驗(yàn)因難以找到適宜的自然環(huán)境，通常需在高空臺(tái)完成；三是需求拓展的高空臺(tái)試驗(yàn)，如單因素或多因素影響研究、復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)、超邊界性能試驗(yàn)等。

四、高空模擬試驗(yàn)的需求與主要挑戰(zhàn)

4.1 探邊摸底與實(shí)戰(zhàn)化考核的挑戰(zhàn)

長期以來，航空發(fā)動(dòng)機(jī)定型試驗(yàn)主要考核典型環(huán)境條件下技術(shù)指標(biāo)的符合性。然而，隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭形態(tài)演變，發(fā)動(dòng)機(jī)是否具備滿意的作戰(zhàn)任務(wù)遂行能力，成為更加核心的關(guān)切。貼近實(shí)戰(zhàn)的使用環(huán)境、極限邊界的性能底數(shù)、復(fù)雜多變的對(duì)抗條件，都成為檢驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)真實(shí)效能的關(guān)鍵維度。

這對(duì)高空模擬試驗(yàn)提出了新的重大需求：必須在貼近實(shí)戰(zhàn)使用環(huán)境和極限邊界下考核發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。具體挑戰(zhàn)包括：復(fù)雜環(huán)境構(gòu)設(shè)的技術(shù)難度，如結(jié)冰防冰試驗(yàn)中大氣環(huán)境參數(shù)的精準(zhǔn)模擬；極限邊界條件下的試驗(yàn)安全管控，如何在探邊摸底的同時(shí)確保試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)可控；極端環(huán)境下參數(shù)的精準(zhǔn)測試，如發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)性能的測試評(píng)估等。

4.2 下一代與新型動(dòng)力研發(fā)的挑戰(zhàn)

當(dāng)前航空動(dòng)力領(lǐng)域呈現(xiàn)出多元化發(fā)展態(tài)勢(shì)：自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)不斷向產(chǎn)品化邁進(jìn)；高空長航時(shí)無人機(jī)動(dòng)力加速列裝；高超聲速組合動(dòng)力研制加速推進(jìn)；混電與全電發(fā)動(dòng)機(jī)前景利好不斷。這些新型動(dòng)力對(duì)高空模擬試驗(yàn)提出了全新的任務(wù)場景。

以自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)為例，其單/多外涵模式動(dòng)態(tài)切換試驗(yàn)，要求高空臺(tái)具備動(dòng)態(tài)流量調(diào)控能力，并在400-1200K溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)5K以內(nèi)的精確控制，方能準(zhǔn)確模擬真實(shí)使用中的熱力狀態(tài)轉(zhuǎn)換。高超聲速組合動(dòng)力面臨的挑戰(zhàn)更為嚴(yán)峻：需實(shí)現(xiàn)寬空域?qū)捤儆虻倪M(jìn)排氣環(huán)境模擬，并在渦噴/沖壓模態(tài)轉(zhuǎn)換過程中復(fù)現(xiàn)進(jìn)氣道起動(dòng)/不起動(dòng)、燃燒模態(tài)切換等瞬態(tài)過程，且需具備正向與返程模擬能力以驗(yàn)證模態(tài)轉(zhuǎn)換的可逆性。這些都對(duì)高空模擬試驗(yàn)的能力生成、試驗(yàn)方法與測試技術(shù)提出了前所未有的挑戰(zhàn)。

4.3 數(shù)字化轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是當(dāng)代發(fā)展大勢(shì)，也是航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。美國AEDC已建成數(shù)字風(fēng)洞與數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)集成平臺(tái)，通過數(shù)值仿真及數(shù)字化試驗(yàn)技術(shù)，約減少了30%的實(shí)物發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)數(shù)和50%的研制總經(jīng)費(fèi)。

我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)正處于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段，要求逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)與實(shí)物發(fā)動(dòng)機(jī)同步定型列裝、同步交付。高空模擬試驗(yàn)必須著力解決兩大關(guān)鍵問題：數(shù)字化技術(shù)如何賦能實(shí)裝高空模擬試驗(yàn)？數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)如何開展高空模擬試驗(yàn)？

挑戰(zhàn)體現(xiàn)在多個(gè)層面：一方面，數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)具有試驗(yàn)對(duì)象數(shù)字化、試驗(yàn)過程虛擬化的特點(diǎn)，對(duì)數(shù)字試驗(yàn)流程、數(shù)字試驗(yàn)方法、數(shù)字環(huán)境構(gòu)設(shè)、數(shù)字參數(shù)測試與結(jié)果評(píng)估提出了新的課題；另一方面，通過數(shù)字化與人工智能技術(shù)相結(jié)合，賦能試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、流程優(yōu)化、資源調(diào)度、測點(diǎn)布局等環(huán)節(jié)，對(duì)設(shè)備數(shù)字模型構(gòu)建、試驗(yàn)虛擬仿真、試驗(yàn)輔助決策等提出了更高要求。

五、高空模擬試驗(yàn)的趨勢(shì)與主要方向

5.1 從性能特性研究向使用效能評(píng)估深化

航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空性能功能的準(zhǔn)確評(píng)估，是高空模擬試驗(yàn)長期以來的重點(diǎn)研究方向。隨著自主研制的深入，這一研究正在向縱深發(fā)展。

一是從設(shè)計(jì)狀態(tài)、標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)的性能評(píng)估，向非設(shè)計(jì)工況、非標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境下穩(wěn)態(tài)性能特性及其變化規(guī)律的評(píng)估拓展，構(gòu)建全包線性能特性圖譜，準(zhǔn)確識(shí)別各類工況下的性能邊界。二是從穩(wěn)態(tài)性能評(píng)估向過渡態(tài)特性研究拓展，評(píng)估加減速、模式切換、變飛行條件等過程中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，為控制規(guī)律優(yōu)化和穩(wěn)定性評(píng)估提供支撐。三是從單臺(tái)次試驗(yàn)分析向多臺(tái)次、多型號(hào)綜合分析與挖掘拓展，建立數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)分析方法，為設(shè)計(jì)改進(jìn)提供更多支撐。四是開展部件臺(tái)-地面臺(tái)-高空臺(tái)-飛行臺(tái)之間的性能相關(guān)性研究，建立不同平臺(tái)之間性能結(jié)果的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以更低的代價(jià)支撐研發(fā)。

更重要的是，高空模擬試驗(yàn)需從典型環(huán)境條件下的戰(zhàn)技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證，向貼近真實(shí)服役環(huán)境下的性能效能評(píng)估拓展。這包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)飛行特性試驗(yàn)、飛發(fā)一體化試驗(yàn)設(shè)計(jì)、復(fù)雜飛行環(huán)境和極端氣象條件下的性能影響與評(píng)估方法等，從而為發(fā)動(dòng)機(jī)性能底數(shù)和使用效能評(píng)估提供依據(jù)。

5.2 從當(dāng)前動(dòng)力試驗(yàn)向下一代動(dòng)力試驗(yàn)拓展

當(dāng)前常規(guī)動(dòng)力高空模擬試驗(yàn)仍在持續(xù)深化：極低溫/高溫環(huán)境發(fā)動(dòng)機(jī)冷/熱浸潤試驗(yàn)、低空大馬赫數(shù)環(huán)境模擬與安全管控、艦載機(jī)使用場景下溫度畸變?cè)囼?yàn)、吞入大氣中液態(tài)水試驗(yàn)、進(jìn)氣結(jié)冰試驗(yàn)（含凍細(xì)雨、過冷大水滴、冰晶混合相）、短艙內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)放熱及冷卻模擬試驗(yàn)等，都是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。

面向下一代與新型動(dòng)力，研究方向更為前沿：針對(duì)自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，需突破單/多外涵模式動(dòng)態(tài)切換的模擬技術(shù)；針對(duì)高超聲速組合動(dòng)力，需研究飛行條件連續(xù)變化工況下寬范圍進(jìn)排氣環(huán)境動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)、寬范圍推力與空氣流量瞬態(tài)測試技術(shù)、高超聲速來流參數(shù)高精度測試技術(shù)等。

5.3 從物理模擬向數(shù)字化與智能化試驗(yàn)發(fā)展

“環(huán)境真實(shí)、測試準(zhǔn)確”是高空模擬試驗(yàn)的永恒主題。物理模擬的深化研究仍在持續(xù)：飛行任務(wù)剖面連續(xù)模擬技術(shù)、連續(xù)可變馬赫數(shù)與姿態(tài)的自由射流噴管設(shè)計(jì)、飛行高度-速度與發(fā)動(dòng)機(jī)姿態(tài)協(xié)同控制、高溫高濕復(fù)雜環(huán)境模擬、旋流畸變進(jìn)氣環(huán)境模擬、結(jié)冰試驗(yàn)中液態(tài)水與冰參數(shù)在線測量、畸變流場三維瞬態(tài)測量、多相流溫度測量與校準(zhǔn)等。

與此同時(shí)，數(shù)字化賦能正成為發(fā)展重點(diǎn)：一是深化多源信息感知與數(shù)據(jù)深度挖掘技術(shù)研究，解決底層數(shù)據(jù)感知、互聯(lián)、治理、挖掘難題；二是開展試驗(yàn)系統(tǒng)數(shù)字化建模與數(shù)字化運(yùn)維技術(shù)研究，達(dá)到優(yōu)化流程、提升效能、降低風(fēng)險(xiǎn)的目的；三是開展發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字樣機(jī)驗(yàn)證高空模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)估方法研究，構(gòu)建覆蓋全過程的數(shù)據(jù)孿生體，支撐實(shí)裝樣機(jī)與數(shù)字樣機(jī)的同步鑒定試驗(yàn)；四是探索高空模擬虛擬試驗(yàn)和數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)技術(shù)，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字化轉(zhuǎn)型要求。

5.4 從應(yīng)用技術(shù)研究向基礎(chǔ)理論與前瞻技術(shù)突破

當(dāng)前我國高空模擬試驗(yàn)?zāi)芰σ殉^俄羅斯、部分比肩美國，這意味著必須轉(zhuǎn)變以應(yīng)用技術(shù)研究為主的現(xiàn)狀，加大基礎(chǔ)理論和前瞻技術(shù)研究。

基礎(chǔ)性研究方面，需加大發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰機(jī)理、進(jìn)氣畸變產(chǎn)生與傳播機(jī)理、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣與高空臺(tái)管網(wǎng)噪聲源識(shí)別與耦合傳播機(jī)理等研究。前瞻性技術(shù)方面，需開展高超聲速組合動(dòng)力地面高空模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論與方法、先進(jìn)測試傳感技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)隱身特性試驗(yàn)測試?yán)碚撆c評(píng)估方法等研究。同時(shí)，可通過設(shè)立高空模擬基礎(chǔ)理論研究聯(lián)盟和開放性基金庫，推動(dòng)“1→0”基礎(chǔ)科學(xué)問題凝練和“0→1”科學(xué)問題突破。

5.5 從高空動(dòng)力試驗(yàn)向低空與通航動(dòng)力試驗(yàn)延伸

當(dāng)前低空經(jīng)濟(jì)與通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼，對(duì)動(dòng)力試驗(yàn)同樣有迫切需求。盡管低空飛行器動(dòng)力的試驗(yàn)范圍、考核側(cè)重點(diǎn)與高空飛行器動(dòng)力有顯著區(qū)別，但鑒定試驗(yàn)與適航認(rèn)證的需求同樣強(qiáng)烈。

高空模擬試驗(yàn)技術(shù)向低空與通航領(lǐng)域延伸，應(yīng)重點(diǎn)做好三方面工作：研究并探索成熟高空模擬試驗(yàn)技術(shù)的適應(yīng)性、適配性轉(zhuǎn)移方法；搭建空中性能特性試驗(yàn)技術(shù)培訓(xùn)與服務(wù)平臺(tái)；聯(lián)合開展低空飛行器與通用航空動(dòng)力適航認(rèn)證空中試驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究。中發(fā)天信在成都崇州建設(shè)的輕型航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空復(fù)雜環(huán)境模擬試驗(yàn)平臺(tái)，正是這一趨勢(shì)的典型代表。

5.6 從技術(shù)能力研究向高水平人才隊(duì)伍建設(shè)聚焦

高空臺(tái)是國家戰(zhàn)略資源，關(guān)鍵核心技術(shù)必須靠自己攻關(guān)突破。在聚焦前沿技術(shù)研究的同時(shí)，必須加大高水平試驗(yàn)測試人才隊(duì)伍的建設(shè)與培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)“硬平臺(tái)”與“軟實(shí)力”協(xié)同發(fā)展。

建議依托航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)基地和實(shí)驗(yàn)室，加強(qiáng)院校聯(lián)合和產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟建設(shè)，系統(tǒng)開展貼近工程實(shí)際的培訓(xùn)與實(shí)踐，重點(diǎn)培養(yǎng)涵蓋數(shù)值仿真、智能控制、測試計(jì)量、數(shù)字孿生等專業(yè)的技術(shù)人才。同時(shí)，著力培育具備系統(tǒng)思維與前瞻視野的學(xué)術(shù)帶頭人，形成老中青協(xié)同創(chuàng)新的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為高空模擬試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破提供持續(xù)的智力支撐。

六、未來展望

從1965年深山中的艱苦創(chuàng)業(yè)，到1995年“爭氣臺(tái)”橫空出世，再到今天具備世界一流試驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合性試驗(yàn)基地，我國高空模擬試驗(yàn)走過了六十余年的輝煌歷程。站在新的歷史起點(diǎn)上，高空模擬試驗(yàn)正面臨著從“跟跑并跑”向“并跑領(lǐng)跑”跨越的歷史機(jī)遇。

展望未來，高空模擬試驗(yàn)將呈現(xiàn)四大發(fā)展趨勢(shì)：試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)上，從指標(biāo)符合性驗(yàn)證向效能底數(shù)評(píng)估轉(zhuǎn)變；試驗(yàn)對(duì)象上，從常規(guī)動(dòng)力向新型動(dòng)力拓展；試驗(yàn)手段上，從物理模擬向數(shù)字物理融合試驗(yàn)演進(jìn)；試驗(yàn)體系上，從單一設(shè)施向平臺(tái)-技術(shù)-人才協(xié)同發(fā)展深化。

高空模擬試驗(yàn)的每一次進(jìn)步，都推動(dòng)著航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)能力的躍升。在航空強(qiáng)國戰(zhàn)略的引領(lǐng)下，我國高空模擬試驗(yàn)必將在“探邊摸底”中揭示更多性能奧秘，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中開創(chuàng)試驗(yàn)新范式，在支撐新型動(dòng)力研發(fā)中貢獻(xiàn)更大力量。正如“爭氣臺(tái)”的名字所寓意的——這不僅是技術(shù)的爭氣，更是一代代航發(fā)人報(bào)國精神的傳承。從深山走向世界，從追趕走向引領(lǐng)，高空模擬試驗(yàn)將繼續(xù)托舉“中國心”飛向更加遼闊的藍(lán)天。

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湖南泰德航空技術(shù)有限公司于2012年成立，多年來持續(xù)學(xué)習(xí)與創(chuàng)新，成長為行業(yè)內(nèi)有影響力的高新技術(shù)企業(yè)。公司聚焦高品質(zhì)航空航天流體控制元件及系統(tǒng)研發(fā)，深度布局航空航天、船舶兵器、低空經(jīng)濟(jì)等高科技領(lǐng)域，在航空航天燃/滑油泵、閥元件、流體控制系統(tǒng)及航空測試設(shè)備的研發(fā)上投入大量精力持續(xù)研發(fā)，為提升公司整體競爭力提供堅(jiān)實(shí)支撐。

公司總部位于長沙市雨花區(qū)同升街道匯金路877號(hào)，株洲市天元區(qū)動(dòng)力谷作為現(xiàn)代化生產(chǎn)基地，構(gòu)建起集研發(fā)、生產(chǎn)、檢測、測試于一體的全鏈條產(chǎn)業(yè)體系。經(jīng)過十余年穩(wěn)步發(fā)展，成功實(shí)現(xiàn)從貿(mào)易和航空非標(biāo)測試設(shè)備研制邁向航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)、無人機(jī)、靶機(jī)、eVTOL等飛行器燃油、潤滑、冷卻系統(tǒng)的創(chuàng)新研發(fā)轉(zhuǎn)型，不斷提升技術(shù)實(shí)力。

公司已通過 GB/T 19001-2016/ISO 9001:2015質(zhì)量管理體系認(rèn)證，以嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)保障產(chǎn)品質(zhì)量。公司注重知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)和利用，積極申請(qǐng)發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和軟著，目前累計(jì)獲得的知識(shí)產(chǎn)權(quán)已經(jīng)有10多項(xiàng)。湖南泰德航空以客戶需求為導(dǎo)向，積極拓展核心業(yè)務(wù)，與國內(nèi)頂尖科研單位達(dá)成深度戰(zhàn)略合作，整合優(yōu)勢(shì)資源，攻克多項(xiàng)技術(shù)難題，為進(jìn)一步的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

湖南泰德航空始終堅(jiān)持創(chuàng)新，建立健全供應(yīng)鏈和銷售服務(wù)體系、堅(jiān)持質(zhì)量管理的目標(biāo)，不斷提高自身核心競爭優(yōu)勢(shì)，為客戶提供更經(jīng)濟(jì)、更高效的飛行器動(dòng)力、潤滑、冷卻系統(tǒng)、測試系統(tǒng)等解決方案。