新京报讯（记者张建林）今天（12月22日），记者从哈尔滨工程大学获悉，该校船舶学院教授姚熊亮带领团队开发建设了10年的航行器复杂动力学与控制试验系统突破重重挑战，于日前正式投入使用。

航行器在水空两种介质高速穿越时会受到冲击作用，而这一涉及多学科交叉的复杂力学问题应该如何去研究，一直是跨介质领域的工程难题。据哈尔滨工程大学介绍，随着系统大型试验装置的投入运行，科研人员将进一步摸索水空穿越中的物理规律。

航行器高速穿越水面时会产生极大的冲击载荷，航行器表面和尾部出现的空化气泡和通气气泡交织在一起，导致航行器的受力和运动异常。这一现象因短暂和捕捉困难，始终无法深入探索研究，也因此成为了一项关键核心技术，制约着该类航行器的发展。

日前，该团队的科研人员下达中控系统指令后，实验舱内平静的水面掀起剧烈波浪，航行器高速冲出水面时，其“惊涛骇浪的瞬间”被科研人员尽收眼底。“我们的实验舱是真空的，实验室有5000多吨水，科研人员只需要在系统中设置参数，实验室就会造出不同的波、流，模拟不同的海洋环境。”姚熊亮介绍。

据了解，整个实验室建筑面积5500平方米，包含15个大系统，各类设备近200台，可实现复杂海洋环境模拟、超低气压模拟、水下高清观测，是国内首个实现“一次减压，连续试验”的大型水动力试验设施，同时随着试验系统不断优化，将逐步实现“一人指挥、自动试验”的全自动化试验流程，大幅提高试验效率，降低试验成本。

此外，中控室大屏幕上同步展示的还有系统实时捕捉的各种实验数据，通过与水声专业的先进声学技术的测量数据对比，该装置捕捉数据具有较高的精度，能够满足工程和科学研究使用。姚熊亮表示，该装置可以开展高速、低速跨介质模型试验等，涉及流体力学、空泡动力学、热力学等多个基础学科的研究。

姚熊亮说，“现在投入精力最多的是航行器出入水时出现的非线性非平稳物理过程，我们必须通过大量模拟实验把相似性规律吃透了，不然这个数据很难运用到实际的工程中。”同时，团队还联合其他领域的专家开展水下近场光学测量系统以及复合材料方面的研究。

围绕大型试验装置，实验室还衍生出一些小装置，实现了技术突破。曾经压力测量需要将力转化成电信号或运动信号，而如今科研人员可以实现波-波测量。“我们在装置中输入4个波就能测出我们这个航行体中的应力波，再反推入射波。”姚熊亮告诉记者。

据悉，航行器复杂动力学与控制试验与测试系统由哈尔滨工程大学牵头，10余家单位共同参与，历时10年时间建造完成。该实验装置是几代船海人智慧的结晶。

编辑 樊一婧 

校对 陈荻雁