西北工业大学新概念航空器设计研究所简介
西北工业大学新概念航空器设计研究所由国家级领军人才宋笔锋教授领衔,是教育部长江学者创新团队和学校首批翱翔团队,重点聚焦仿生飞行器等新概念航空器创新设计与飞行器设计前沿理论与关键技术攻关,为我国国防现代化和航空航天事业发展提供核心技术支撑与高端人才储备。
研究所构建了一支结构合理、专业互补的科研教学队伍。现有教职工25人(高级职称人员占比90%),硕博士研究生150余名,覆盖飞行器总体设计、空气动力学、机械工程、控制工程等多个学科专业,同时配备财务、保密、专业工程师等专职支撑团队,在科研攻关、项目管理、人才培养等方面建立了高效协同的分工合作机制。
研究所科研平台体系完备,依托飞行器基础布局全国重点实验室,建有飞行器体系贡献度与综合设计工信部重点实验室、工信部未来飞行器协同创新中心、飞行器综合设计数智化技术、陕西省高等学校重点实验室等研究平台,配备低速风洞、振动台、多功能环境试验箱等实验设备,具备飞行器及关键零部件相关的设计、仿真与试验能力。
研究所紧扣国家航空航天发展战略,深耕四大核心研究方向,均形成理论体系较为完善、工程应用成熟的研究成果。
(一)仿生等新概念飞行器概念与原理创新
在仿生扑翼飞行器领域,深耕鸟类气动机理研究24年,突破低雷诺数气动计算、高性能仿生扑动翼设计等关键难题,研制出“信鸽”“云鸮”“金雀”等10余种系列产品,重量覆盖30g~3kg,具备手抛起飞、自主航线飞行、图像实时传输等功能,抗4~7级风且隐蔽性强,相关产品试用装备近400架次,2次刷新吉尼斯世界纪录,获教育部科学研究优秀成果一等奖、陕西省技术发明一等奖和国防技术发明二等奖。

在临近空间飞行器领域,作为国内最早研究团队之一,攻克螺旋桨电推进系统关键技术,突破临近空间飞艇螺旋桨关键设计技术、试验技术、推进系统集成与测试技术,形成临近空间飞行器的高效电推进系统和螺旋桨部件的自主设计和测试能力,成果应用于15家单位型号推进系统研制。获教育部科学研究优秀成果一等奖。

(三)飞行器机械可靠性理论与方法
聚焦飞行器机械/结构可靠性设计、实验及故障预测研究,重点开展装备可靠性风险识别、分析与优化设计,机械可靠性实物、半实物及虚拟仿真试验,结构/机构系统可靠性仿真、飞行器数智化综合设计等特色研究,研究成果成功应用于13种装备160余种机电产品,解决了起落架、复杂舱门收放机构、弹射机构等核心设备的可靠性难题,为多款国家重点型号的首飞和定型提供关键技术支撑。获国防科技进步一等奖。

(三)飞行器生存力研究
国内率先开展飞机作战生存力领域研究,建立海、陆、空、天、电磁复杂作战体系下的飞行器综合评价与分析平台,提出分布式探测环境与电子对抗条件下的飞机生存力计算模型,发展基于费用/代价分析的生存力权衡设计方法。研究成果应用于新一代战斗机、大型运输机、多款无人机及导弹型号,为装备在常规武器威胁下的生存力评估、改进措施制定提供定量数据和决策参考,相关技术被装备机关和型号研制单位高度认可,并在型号决策和方案顶层设计中广泛采纳。获国防技术发明二等奖。

(四)飞行器体系贡献度评估
以军事作战体系和民用运行体系为背景,以航空领域装备发展需求及重点型号研制为牵引,针对我国航空工程领域体系工程发展的重大基础和前沿科学问题,重点开展飞机方案决策、体系贡献度评估等研究。响应体系化作战/运行条件下航空装备自主研发能力建设、航空器设计理论和方法创新等方面的急迫需求,构建“基于体系能力”的装备需求论证方法,研究成果广泛应用于方案设计与评估,为装备研制的方案决策、顶层设计提供重要技术支撑。

研究所先后主持承担国家重点研发计划、973项目、863项目、国家自然科学基金、高分国家重大专项等国家级、省部级项目100余项;获国防科技进步一等奖、教育部科学研究优秀成果一等奖、陕西省技术发明一等奖等省部级科研奖励7项、国家教学成果奖二等奖2项;出版专著/译著/教材8部,发表高水平学术论文300余篇;获授权发明专利130余项,软件著作权20余项。研究成果多次亮相珠海航展、国家科技创新成就展,登上央视、《华尔街日报》等国内外主流媒体。
在人才培养方面,研究所依托航空宇航科学与技术“双一流”学科优势,创新形成“项目总师制”研究生培养模式,将科研项目与专业教学深度融合,注重学生创新能力和工程实践能力的培养。近20年来,培养了数百名高素质硕博士人才,涌现出神舟载人飞船系统副总师、运-20可靠性副总师、全球首款吨位级货运无人机总设计师、C919研发核心骨干等一大批总师型拔尖创新人才,为我国航空航天领域输送了核心技术骨干。
未来,研究所将持续聚焦新概念航空器设计国际前沿与国家战略需求,以仿生飞行器、机械可靠性、装备生存力和体系贡献度等为核心研究方向,不断突破原创性、引领性核心技术,持续强化团队建设与平台升级,致力于打造国内一流、国际有影响力的飞行器综合设计平台,为我国从航空大国向航空强国迈进贡献重要力量。