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高正红:探索创新 航空报国

发布时间:2017-09-12  来源:民进陕西省委会

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图为高正红(右二)带领西工大航空学院科研团队,为我国大飞机C919设计了翱翔蓝天的“翅膀”,2017年5月荣膺全国创新争先奖。

  民进会员高正红,作为西北工业大学第一个洪堡女学者、长江学者特聘教授,坚守航空报国理念,不断探索创新,带领西北工业大学航空学院团队,为大飞机设计“翅膀”,助力C919大飞机成功首飞。她秉持科学精神取得的突出成就,得到了全社会的广泛认同,2017年5月,荣膺首届全国创新争先奖状。她的事迹激励着无数人奋发向上。

  与航空结下不解之缘

  1977年,经我国恢复后的首次高考,高正红走进了西北工业大学飞机系, 学士、硕士、博士,一路走来,与航空结下了不解之缘。1989年,获得博士学位后,留校从事空气动力学与飞行力学的教学和科研工作。

  1990年9月,作为中国惟一的青年学者代表参加了在瑞典首都斯德哥尔摩召开的第17届国际航空科学大会,其论文《跨音速定常与非定常气动力EULER数值解研究》在来自全球航空界的精英们当中引起强烈的反响,高正红倍受关注。

  求索创新 实力超群

  高正红在攻读博士学位期间对气动弹性问题进行了研究,这是飞行器设计过程中必须考虑的一个重要题目,它涉及流体与固体耦合作用的综合性问题。研究这类问题,首先必须知道非定常气动力,为了能够更准确地确定非定常气动力,需要采用求解非定常EULER方程。非定常EULER方程是一组一般由5个与时间相关的非线性偏微分方程构成的方程组,通常只能通过数值求解方法进行求解。当时,由于计算条件的限制,高正红只能在PC机上进行有关跨音速非定常流动EULER方程数值解的研究。由于机器容量小,计算工作量大,特别耗时间,在那一段日子,她几乎天天干到半夜一两点,办公楼大门锁了,一层走廊的窗户便成了她的“出口”。凭着坚强的意志和极大的耐心,她在运算速度和内存都很有限的PC机上完成了通常只能在大型计算机上完成的计算量,令国内外同行刮目相看。

  1992年,高正红获得了世界著名的德国洪堡基金会的科研基金资助,赴德国慕尼黑工业大学流体力学研究所从事研究工作。她倍加珍惜这一难得的机会,倾其全力从事“大迎角定常旋涡流动的模拟计算”课题研究。在此基础上,又开展了有关大迎角非定常气动力数学模型以及大迎角飞行动力学机理的分析与仿真研究。前国际航空学会主席、国际著名空气动力学家拉什卡教授称这位东方女子为“高水平的非定常动力专家”。结束在德国的学习研究后,她放弃了国外优越生活,毅然回国,回到母校。在高正红的心目中,母校有着充满理解和信任的氛围,更有着祖国航空事业的召唤。支撑她“航空报国”的是心中的蓝天梦和强国梦,“现在与美国、俄罗斯等一些航空大国相比,我们还有很大差距。”她脚踏实地,坚持不懈地向着航空科研高峰奋勇攀登,从没有放松对事业的执著追求。1999年10月,被教育部授予长江计划飞行器设计学科特聘教授(长江学者),2007年7月,担任西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国家重点实验室主任。

  高正红还先后负责承担、完成了国家自然基金项目、国家863项目、973项目、国家“九五”“十五”“十一五”“十二五”预研等多项研究项目。率先在国内开展了利用NS/EULER方程计算跨音速非定常流场及气动力的研究工作,建立了数值解方法,解决了跨音速气动弹性问题涉及的非定常气动力关键基础问题。

  针对现代飞行器外形设计涉及学科内容广、变量多约束多的特点,提出了基于Pareto的系统分解法优化设计理论和方法,首次建立了可以满足现代飞行器外形布局设计要求多学科、多目标一体化优化设计系统;提出了实现飞机多系统综合飞行仿真的飞机多系统动力学模型体系与数学模型系统建模方法、建立了面向现代飞机总体综合设计与评估需求的地面飞行仿真软硬件系统,这些研究成果为现代飞行器总体及外形设计提供先进的设计手段。取得了国内领先、国际先进的研究成果。这些成果先后在多项大型工程研究项目中得到应用,获得良好的效果。

  2011年9月,高正红率领“灵龙”无人机研制团队,参加了由中国科学技术协会、中国宋庆龄基金会、共青团中央共同指导,中国航空工业集团公司、中国航空学会联合主办的“中航工业杯-国际无人飞行器创新大奖赛”,经过国内外专家答辩与飞行演示两轮评比,研究团队在国内外近百个参赛队伍中,以总分第一的优异成绩,获得大奖赛“创意组”唯一特等奖。为国家争得了荣誉。参赛无人机“灵龙”团队受到专家的高度重视。

  2008年国家启动大型客机重大专项后,西北工业大学凭借在航空领域的优势以团队形式,重点参与了大客总体方案设计论证等工作。高正红团队承担了C919飞机的翼型设计(这是飞机联合工程队认可的独立承担“翼型/机翼设计”的唯一高校团队)。长期以来,“翼型及机翼的气动设计”技术一直是国外对我国实行严格封锁的核心科学技术,封锁排行仅次于核技术,其“核心级别”可见一斑。她带领的团队,采用新的机翼设计理念及翼型精细化优化设计方法,完成了6付翼型的设计。他们设计的超临界翼型和机翼,气动效率优于空客320及波音737水平。2017年5月5日,中国首架具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机C919在上海浦东机场首飞成功。

  彰显科学精神

  高正红曾说,从事科学研究,必须要有坚忍不拔的精神,执着的拼劲,同时,必须抛弃急功近利的价值观,树立正确的人生态度,才能取得成功。生性淡泊的高正红对所有成果以及荣誉的获得,总持一种平常心态,将每次成功当作加油站,视为新起点。她认为,航空事业必须要有严谨的工作态度。现在与美国、俄罗斯等航空大国相比,我们还有很大的差距,所以我们必须要有一种科学态度、创新精神。此外,她从没有因为搞科研工作而影响教学。她对承担的本科生到博士生的基础课和选修课教学工作,一丝不苟,并不断进行更新和改革。她因材施教,在传道授业的同时,高正红特别重视对学生人生观、价值观引导,她教育、鼓励学生要树立攀登高峰的坚定信念,面对科学要抓住新的机遇和挑战。

  高正红的事迹折射着我国知识分子科技报国、无私奉献的爱国精神,严谨求实、勇于创新的科学精神和探索精神,团结协作、淡泊名利、不甘落后的团队精神和进取精神。高正红是中国学界、知识界的杰出代表,不愧为推动有核心技术中国制造创新发展、实现中华民族伟大复兴的脊梁。

作者:     责任编辑:邵飞