南京航空航天大学"烈风"团队勇夺全国研究生飞行器创新大赛冠军

长期以来,飞行器操纵主要依赖机械舵面。舵面偏转能够提供控制力矩,但也带来结构更复杂、维护成本上升等问题;对飞翼布局而言,舵面还可能成为电磁散射的薄弱环节。如何在保留飞翼气动与隐身优势的同时实现可靠操控,一直是业内关注的技术难点。南京航空航天大学“烈风”团队聚焦该瓶颈,尝试用射流产生控制力矩,推动“无舵面飞翼”从概念走向可验证的工程样机。 这条路线之所以难,在于它触及飞行控制的底层机制:传统方案通过可动面改变翼面气动分布,而射流控制依靠调制流场形成可用气动力,其控制效能、响应速度、能量消耗以及系统冗余等都需要重新评估。更关键的是,飞行器是高度耦合的系统工程,气动、结构、控制、能源、管路与信号链路中任何一处细小偏差,都可能在动态飞行中被放大,导致姿态发散或控制失效。团队成员介绍,围绕关键部件和典型工况,他们进行了百余小时吹风验证,并将结果持续回灌到仿真与控制律设计中,通过数据与模型的闭环迭代提升方案可信度。 工程攻坚往往伴随代价。团队在外场试验中曾发生坠毁,复盘后确认问题并非“原理不可行”,而是连接器松脱等细节故障所致。对高可靠性要求的航空试验而言,这类“小失误”足以让前期积累被迫清零,也提醒科研成果走向工程落地必须跨过一道门槛:从“能飞”到“稳飞”,再到“可复现、可保障”。吸取教训后,团队对控制系统、结构公差、内部管路与仿真模型等进行分工复核,以系统工程方法重新梳理设计与试验流程,强化装配检查与试验前状态确认,使方案在真实环境中逐步趋于稳定。 “烈风”项目的进展并非一蹴而就,而是多年持续探索的阶段性成果。团队负责人表示,早期围绕环量控制等技术路线已完成多代验证,随后在样机平台上逐步建立工程化体系。2025年,第二架验证机完成起飞、盘旋与降落等动作,且全程不依赖外部机械舵面,为“无舵飞翼”提供了直接的飞行证据,也为参加高水平竞赛打下基础。最终在珠海举行的全国总决赛中,团队凭借创新性与工程完成度获得冠军。 从影响来看,这一成果至少带来三点启示:其一,在技术路径上,为飞翼布局在隐身与操控之间的矛盾提供了可验证的替代思路;其二,在科研组织上,体现“试验—复盘—改型—再验证”的工程闭环,强调用数据验证、用系统工程控风险;其三,在人才培养上,以赛事实战牵引研究生把前沿概念转化为可演示、可对比、可评审的工程成果,强化跨学科协同与工程能力。 面向下一步工作,业内普遍认为,射流控制等主动流动控制技术仍需在更复杂工况下继续验证,包括不同气象条件、不同飞行包线、长航时稳定性,以及系统冗余与健康监测等。同时,能量管理、喷口布局优化、控制律鲁棒性和故障容错设计,都是从“实验验证”走向“工程应用”必须补齐的环节。通过完善试验体系与标准化流程、加强基础模型与外场数据互证,有望更提升技术成熟度。 从前景看,随着新材料、新型传感与控制算法,以及高效微型动力与供能体系的发展,主动流动控制的工程可用性有望逐步提高。围绕新构型飞行器的技术竞赛也将持续成为创新与人才的重要平台,推动高校科研与产业需求更紧密对接。此次夺冠不仅是一项竞赛成绩,也是在长期投入、系统工程方法与面向真实问题创新上的一次集中检验。

从实验室的彻夜攻关到领奖台上的高光时刻,南航“烈风”团队的经历呈现了科研创新的路径。他们的成果不仅体现在技术突破,也说明了青年科技工作者敢于探索、注重细节、推进的作风。在建设航空航天强国的进程中,这样的创新力量有望持续产出更多可验证、可落地的成果。