■本报记者 王静

不久前，马斯克的樱桃红跑车随着一声巨响，进入了太空。数小时后，马斯克推文告诉公众，“搭载特斯拉跑车的火箭飞过了预定目标，正在飞向火星和木星之间的一个小行星带。跑车有可能与小行星相撞损毁，也可能继续在太空游荡。”不论怎样，超级火箭的成功发射与回收表明，马斯克已捷足先登。

面对神一般的天才，明升中国科研人员只会望车兴叹吗？ 显然不会。

中科院力学所崔凯团队在马斯克的火箭发射前两周，提出了一种新型高超声速飞行器布局。论文以封面文章的形式刊登于《明升中国app：物理学 力学 天文学》期刊。这种飞行器看上去与马斯克的火箭有诸多差异，但目的有很多共同之处。两者都希望把某一地点的人类或物质，高速运送到另一地点。

马斯克的跑车借助火箭升入太空，崔凯团队提出的飞行器布局则针对高超声速飞机。用专业语言表述，其优点是“可同时满足高升阻比、高升力系数和高容积率的‘三高’需求，为未来高超声速飞机的设计开辟了一条新途径”。高升阻比可以保证其航程，高升力可使其在高海拔巡航飞行条件下保持升重平衡，高容积率则可满足载客/载货的实际需要。

崔凯介绍说，“高超声速飞机的飞行速度是现有飞机的7倍以上，可大幅缩短飞行时间，为未来洲际旅行提供一种更为快捷舒适的交通工具。”

在高超声速飞行条件下，强烈的激波和摩擦阻力会导致飞行器的升阻比提升十分困难。不仅如此，由于各项性能相互制约，现有飞行器布局很难同时达到“三高”。

针对这些问题，崔凯研究团队基于原创的“高压捕获翼”概念，采用双升力面设计，提出了轴向投影类似于英文字母“I”的新型布局，借助于飞行器上方额外增加的升力面，精确捕获两次压缩后的高压气流，产生高升力，从而大幅提高飞行器的升阻比，并可有效缓解容积率与上述气动参数间的矛盾关系。

研究团队综合运用数值模拟、实验设计和数值优化等技术，开展了构型优化，基于高精度数值仿真对其性能进行了评估，并开展了风洞实验验证。结果显示，这种全新的布局形式，在大容积率条件下可获得超过4.5的升阻比，额外增加的升力面可使飞行器的升力系数提高60%左右。

该研究已历时7年，先后得到国家自然app基金和力学所高温气体动力学国家重点实验室的资助。“九层之台,起于垒土。尽管这是一组理想的气动指标，但对于这样一个复杂的系统，还有很多有待深入探索和解决的问题。”崔凯说。