计算之美，AG600带动力大规模非定常流动分析

承载着祖国的期望和人民的重托，AG600于2017年12月24日在珠海一飞冲天，向世界宣告了中国航空人的又一个壮举。

作为中国大飞机“三剑客”之一的AG600是当前国际上在研最大的水陆两栖飞机，由中国航空工业集团公司研制。飞机独特的性能需求，紧迫的研制周期，对其设计和研发带来了极大的挑战。

中国航空研究院作为我国航空工业战略性、整体性、前瞻性、基础性和共用性科学技术研究机构，本着向全行业提供专业科技服务，引领航空科技发展，为航空科技创新提供源泉和动力的使命，积极参与了AG600飞机的设计和研发，完成了风洞试验状态和全尺寸飞行状态下全机带动力大规模非定常流动分析的创新性研究，为飞机成功首飞做出了贡献。

对于AG600的四发动力系统和水陆融合的复杂气动布局，研究螺旋桨滑流对飞机纵、横向性能的影响十分重要，需要开展大量的风洞试验和分析计算。为了解决缩比带动力模型试验中出现的滑流干扰现象和影响范围与全尺寸飞行状态的相关修正问题，探究相应的流动本质，确保飞行安全，急需进行全尺寸飞行状态下的流动分析和性能评估。

根据集团公司和中国航空研究院领导在航空工业高性能计算中心启用仪式上的指示和部署，中国航空研究院于2015年7月到AG600研制现场接受了任务，组成了计算分析团队，开展AG600带动力大规模纵、横向流动分析和飞行状态评估。

科研团队联合西北工业大学，对滑流的计算流体力学方法开展了测评。经过大量对比研究，发现通常的激励盘和MRF方法不能较好地模拟飞机横向问题，中国航空研究院决定采用复杂程度更高的非定常计算方法，在其百万亿次高性能计算机上进行全机起降构型带动力的大规模数值分析，计算网格点达到了亿级。

科研团队在第一阶段首先对风洞试验状态下的模型进行了计算，突破了一系列技术瓶颈，在国内首次实现了四发带动力大侧滑起降及着陆复飞状态横向非定常计算，成功再现了风洞试验现象，揭示了风洞中滑流和机体流动的干扰机理，验证了计算模型的准确性。

第二阶段，为了保证研制进度，中国航空研究院进行了全尺寸飞机真实飞行状态的计算分析，经过大量调试和技术攻坚完成了任务。对全机力数据、分部件力数据以及流场细节进行了全面分析，有效地揭示了飞行雷诺数下螺旋桨滑流的干扰特性，证明风洞试验中的现象在全尺寸飞行状态下具有明显变化，并对滑流干扰的影响范围进行了评估。计算分析报告已于2016年12月提交AG600研发团队，保证了飞机研制和首飞的评估节点。

中国航空研究院科研团队成功完成了当前我国飞机研制中网格结构极复杂，旋转螺旋桨最多，非定常计算量巨大，难度极高的一项计算研究任务；有效地建立了风洞试验和全机飞行状态的相关联系；探索了虚拟试飞的技术路线，为飞行试验提供了技术支撑，对型号研制具有重要的参考价值。

中国航空研究院将进一步遵循“探索、创新、开放、共享”的理念，强化前沿技术研究，积极融入主战场，为航空工业的创新发展助力护航，再立新功。 （钟敏）