使命在肩 國需在前

王涵

書寫北京航空航天大學環境模擬技術團隊面臨著很多困難。盡管這是一支戰功顯赫的隊伍，卻低調到幾乎無跡可尋，就連團隊的學術帶頭人、中國工程院院士王浚都鮮少有其個人的報道。不過，簡簡單單的一份介紹，就足以讓人們認識到這支隊伍的厲害。

北京航空航天大學環境模擬技術團隊由航空科學與工程學院多個專業的學者組成，致力于環境模擬與試驗技術研究、環境模擬試驗系統研制等研究工作。在王浚院士的帶領下，團隊已經承擔了大中型環境模擬設施研發項目20多項，獲得包括國家科學技術進步獎二等獎、國家技術發明獎三等獎在內的20余項國家及省部級科技獎勵。團隊所做工作達到了國際先進和國內領先水平，他們為我國國防建設和環境技術發展做出了重大貢獻。

應國家需求，攻堅克難

眾所周知，環境因素始終都是影響海、陸、空、天運載工具、武器裝備及各種機電系統可靠、安全工作的重要因素，尤其對武器裝備、環境適應性和可靠性的重要性更是不言而喻。然而，在20世紀八九十年代，我國的武器裝備環境試驗體系還不健全，缺乏相應試驗設備，無法開展環境鑒定試驗。其中，對于大型機載、空運、空投等裝備，當時就無法進行溫度-高度試驗、溫度沖擊試驗。為建立健全我國的武器裝備環境試驗體系，通過廣泛調研國內外環模設備的發展方向，并結合我國軍用武器裝備發展的需求，我國分別在總裝31基地和32基地規劃建立溫度-高度及溫度沖擊試驗設備、溫度高度動態試驗設備，北京航空航天大學環境模擬技術團隊承擔了這一重任。

溫度-高度及溫度沖擊試驗設備將軍標中規定的五項試驗功能集于一身，實現了我國大型武器裝備進行溫度-高度試驗及溫度沖擊試驗“零的突破”，其溫度沖擊試驗的高低溫轉換過程僅需40s，遠低于軍標中規定的5min，保證了真實的溫度沖擊試驗效果。溫度-高度動態試驗設備的理念是“更加真實的模擬”，可模擬機載裝備全包線飛行過程中外部的溫度和壓力環境，在當時不僅可覆蓋多項軍標要求，完成鑒定試驗任務，也是對環境模擬與試驗技術的一次探索與發展。在該項目中，北京航空航天大學環境模擬技術團隊深入研究了環境艙溫度與壓力的耦合機制，提出了溫度、壓力解耦控制方法，首次在國內實現了大型環模設備的雙參數動態模擬；提出了空氣制冷結合液氮降溫的方法，兼顧了穩態試驗和動態試驗的經濟性。

上述設備能夠進行小型武器裝備整機、大型武器裝備部件的高低溫、低氣壓及其組合環境的穩態及動態環境試驗，可用于武器裝備、航空產品、航天產品、地面民用產品的高低溫、低氣壓及其組合環境的研究鑒定試驗。自建成以來，其已在很多試驗中得到應用，為我國武器裝備的研制提供了重要的模擬試驗手段，具有重要的軍事意義。

為使命而生，風雨同舟

王浚院士從20世紀70年代開始就負責研制我國的第一個大型常規兵器低溫試驗設備，并獲得我國首屆國家科學技術進步獎二等獎，后又陸續完成多項環境試驗設備的研制。20世紀90年代，王浚總結多年研究成果和工作經驗，與有關專家共同建立了環境模擬這一新的綜合性邊緣技術體系，而他主編的《環境模擬技術》也獲得1998年航空工業總公司科學技術進步獎二等獎。在王浚的帶領下，環境模擬技術研究團隊日益壯大，多個方向的專家紛紛加入團隊。如今，團隊核心成員包括董素君、劉猛、龐麗萍、黃勇、李運澤、劉沛清、劉旺開、張華等教授，他們都在團隊的研究工作中起著至關重要的作用。

團隊自成立以來，一直在環境模擬技術前沿不斷摸索、不斷創新，至今已經取得了令人稱贊的成績。團隊承擔的“國家電網特高壓基地污穢及環境試驗室”項目獲得2011年高等學校科學研究優秀成果獎科學技術進步獎二等獎，該設施是在2008年我國冰雪災害發生后緊急建立起來的，主要用于研究冰雪災害對國家電網的影響及防治措施，不僅服務于我國的電力系統，還吸引了大量國外研究機構來此開展試驗。除此之外，團隊取得的多項成果都取得了國家級或省部級的獎勵，這些成果支撐了我國重要國防武器的研制，對我國國防安全具有重要意義。

榮譽屬于團隊中的每一個人，在團隊的戰功簿上，劉猛是不容忽略的一個人。與其他成員一樣，每每在團隊取得成就的高光時刻，劉猛都會感到與有榮焉。這種榮譽感不僅來源于團隊所受到的獎勵，更因為這些成就中也有自己的汗水。他主要從事環境模擬技術、環境控制技術、飛行器熱管理等方面的研究，在環境模擬技術方面參與或主持了9項國防重點研究項目，所取得的研究成果在國防武器裝備研制方面起到了重要的作用，其中的“航空活塞發動機高空環境模擬試驗系統”項目至今讓他記憶猶新。

多級增壓活塞發動機是高空低速長航時飛行器的首選動力。由于國外對中國嚴格禁運，只能自行研制動力系統，需要進行大量試驗。但經過廣泛調研，國內發動機高空臺均無法滿足該活塞發動機的試驗要求，這就要求研制“航空活塞發動機高空環境模擬試驗系統”。

在項目研究中，他提出了發動機內外流分開模擬的總體技術方案和以間接水蒸發為主的多級冷卻方案，并申請了2項發明專利，實現了航空活塞發動機的低成本試驗，解決了航空活塞發動機空中停車再啟動試驗的難題。該成果填補了國內航空活塞發動機試驗臺的空白，支撐了高空長航時無人機的研制，已服務我國多個無人機型號及航空發動機研究項目，將活塞發動機試驗高度提高到了12km，突破了國際封鎖。

順應時代發展，走在前沿

隨著我國航天技術的發展，對大型環形可展開天線的需求越來越迫切，其對增強通信能力、提高通信質量、接收設備小型化具有重要意義。因其尺寸特別大、鉸鏈數量多、傳力關系復雜、軌道溫度變化大，影響天線在空間展開的因素很多，如不能在地面進行充分的技術驗證，很可能會導致衛星項目失敗。由于環形天線尺寸大，國內的航天環境模擬試驗設備無法完成其試驗，北京航空航天大學環境模擬技術團隊承擔了該天線試驗設備的研制任務。

這項任務有多個技術難點，如試驗艙尺寸很大，且需承受的溫差高達230℃，熱脹冷縮帶來的影響非常嚴重；要求艙內在微風速甚至零風速的條件下達到很高的溫度均勻度；艙內空氣在試驗中不能起霧、凝露、結冰，要求含濕量極低，在近8000m3的試驗艙中水蒸氣含量只有幾克，不到日常環境空氣中水蒸氣含量的萬分之一。北京航空航天大學環境模擬技術團隊迎難而上，采用多微孔再循環送風技術、大面積垂直冷板技術、多級濕源控制技術、艙壁分層結構與分層膨脹技術、地面保溫承力復合結構等手段攻克了項目的關鍵技術難點，圓滿完成了研制任務。

該成果已經廣泛應用于我國衛星天線的地面試驗，如通信技術試驗衛星1號、天通1號衛星等，為我國的航天事業做出了重要貢獻。

這是一個日新月異的時代。隨著科學技術的進步，人類的活動空間越來越大，對宇宙的探索也越來越深，這將對環境模擬技術提出更高的要求。同時，這也意味著北京航空航天大學環境模擬技術團隊肩負的責任也越來越大。使命越大，動力也就越大。用科研切實保障國家和人民的利益，推動中國夢的實現，是北京航空航天大學環境模擬技術團隊每一個人的至高理想。