2016年6月14日，中国科学院力学研究所姜宗林研究员获得美国航空航天学会地面试验奖（AIAA Ground Testing Award），成为该奖项设立41年来第一次获得该奖项的中国学者，也是亚洲科学家第一次获奖。该奖项嘉奖姜宗林在“构思、发展、运行世界最大复现高超声速飞行条件激波风洞”的卓越引领能力。复现高超声速飞行条件激波风洞（JF12）坐落于钱学森国家工程科学实验基地，位于北京怀柔雁栖湖畔，总长265米，是迄今世界上最大、性能最先进的激波风洞。

　　作为JF12风洞项目和团队的负责人，姜宗林感慨地说：“几多坎坷、几多艰辛，终于不辱使命，完成任务”，道出了团队科研和设计人员的心声。

　　创新是历史的使命，是家国的情怀

　　21世纪将是高超声速空天飞行的世纪，发展先进的空天飞行器能够不断提高人类“进入空间”、“探索空间”和“利用空间”的能力，已经成为各国之间科技竞争的热点和国家实力的象征。

　　1946年，钱学森院士将马赫数超过5的飞行定义为高超声速飞行。所谓马赫数，是飞行速度与声速的倍数，马赫数1（俗称1马赫）表示以声速的1倍飞行。如果声速按340米/秒折算，民航客机速度一般不超过马赫数0.8（约900公里/小时），战斗机可达马赫数2~3（2000~3500公里/小时），高超声速空天飞行器则超过5400公里/小时，甚至达到10000公里/小时，是环球旅行、全球战略打击的重要手段，成为航空航天的关键技术和核心竞争力之一。

　　飞行器研发必须经过成千上万次的风洞试验，对空气动力学参数进行考证和改进。在风洞里（Wind Tunnel），飞行器模型固定在实验舱，风洞形成特定速度的气流流经飞行器，模拟空中飞行状态，并测量空气动力学基本参数。因此，风洞是飞行器的“摇篮”，发展高超声速飞行器必须具备先进的高超声速风洞。

　　上世纪50年代，郭永怀院士预见到脉冲型风洞设备的重要性，便支持他的学生俞鸿儒院士开展研究。自此，中国科学院力学研究所推动着我国激波管、激波风洞技术的发展，并拉开了应用于航天器研制中序幕，同时逐渐形成一支高温气体动力学基础研究团队。

　　1999年，俞鸿儒将姜宗林作为科研团队接班人引进回国，加入这支由钱学森和郭永怀创立、历经半个世纪的科研团队。2000年以来，该团队重点攻关能够复现高超声速飞行条件的激波风洞，着力发展性能指标超过欧美国家最先进水平的激波风洞。

　　2008年，作为落实《国家中长期科学技术发展规划纲要（2006—2020年）》的重要举措，国家财政部和中国科学院联合支持了8个“国家重大科研装备研制项目”，旨在突破我国重大科研装备引进与仿制的传统模式，探索自主创新发展我国重大科研装备的途径。“复现高超声速飞行条件激波风洞”项目（JF12风洞）成为这8个试点项目之一。

　　创新是向传统致敬，是深厚积淀之后的爆发

　　高超声速风洞是研制空天飞行器必不可少的设备。郭永怀分析认为，中国人应该走自己的道路，重点发展瞬时功率极高、投资和运行成本较低的激波风洞。1958年，俞鸿儒研制成功我国第一台激波管；1962—1964年，先后研制成JF4直通型激波风洞和JF4A反射型激波风洞；4年后，JF8激波风洞问世，性能参数达到国际水平；上世纪90年代，建成氢氧爆轰驱动高焓激波风洞（JF10），成为国际首座成功运行的爆轰驱动激波风洞。

　　高超声速流动独有的热化学反应机制，超出了经典气体动力学的理论范畴，颠覆了传统风洞实验相似模拟准则。高超声速60年的研发步履维艰，缺乏复现风洞实验技术是气动领域研究的瓶颈，表现为风洞驱动能力弱、流场尺度小、实验时间短、测量精度低。2000年以来，团队先后发展了大功率激波风洞驱动技术、长实验时间激波风洞技术、复现风洞测量技术三个方面、九项具体内容，构成复现飞行条件激波风洞实验技术的主体，获得了多项发明专利授权，并发表了一系列论文，建成国际首座复现高超声速飞行条件激波风洞（JF12）。

　　1、提出大功率激波风洞爆轰驱动技术，变革了国际主流机械压缩模式。复现高超声速飞行条件必须复现飞行速度和大尺度的实验流场，要求风洞驱动功率超过3000MW（葛洲坝电站装机容量为2700MW），国际主流的机械压缩驱动技术须提高一个量级。该团队创立大功率激波风洞爆轰驱动技术，利用爆轰高速释放化学能替代机械能，并解决了起爆、高品质气源生成和安全应用等难题，实现了爆轰驱动能力的可控与可调，成为高超声速风洞的新型驱动模式。

　　2、提出长实验时间激波风洞技术，有效实验时间提升一个量级。高焓激波风洞实验时间仅为毫秒级，国际最大自由活塞激波风洞（日本HIEST）约为2~3毫秒，最先进的加热压缩轻气体激波风洞（美国LENSII）也只有30毫秒左右。该团队提出了长实验时间激波风洞技术，集成了爆轰驱动激波风洞缝合运行、真空系统起动激波反射干扰控制和激波/边界层干涉试验气体污染抑制技术，使得JF12复现风洞有效实验时间达到130毫秒，实现了量级的提升。

　　3、提出复现风洞高精度测量技术，大幅度提升极端条件下测量精准度。气动力／热测量技术是高超声速风洞实验主要测量手段，也是研制飞行器的支撑性和验证性数据来源。复现飞行条件造成大冲击载荷、强气流冲刷以及高温热环境，传感器难以生存，测量技术面临极大挑战。该团队提出高频响大量程测力系统一体化设计、天平干扰信号波系适配分离和高精度热电偶技术，把高焓激波风洞测力精度提高一个量级、测热精度提高一倍。

　　创新是个体智慧的迸发，更是团队无声的奉献

　　一个优秀的团队并不是“优秀”人员的简单集合，是“老中青”的结合，是“传帮带”的杰作。

　　姜宗林研究员是JF12复现风洞研制项目的总负责人和学术带头人，团队的领军人物。他学风严谨、知人善任，提出爆轰驱动长实验时间激波风洞理论和系列创新技术，构建了复现风洞实验技术体系，组织论证和攻关确保实现技术指标、整体水平达到国际领先，领导和推动风洞承担国家重大项目和型号任务，并取得重要进展。

　　俞鸿儒研院士，空气动力学家，是我国爆轰驱动/激波管技术的倡导者，担任JF12复现风洞的学术顾问和技术指导。他提出反向爆轰驱动和“小驱大”组合方法作为JF12复现风洞基本运行模式，并提出“总温总压，实验气体，流场尺度和试验时间”四大性能指标要同时实现的顶层目标。

　　赵伟研究员是优秀中青年科学家的代表，完成关键技术验证、风洞起动设计，并承担了国家重大任务的气动热研究。刘云峰、王春、李进平等是团队的70后青年才俊，对真空系统布局设计和优化、能量逐级放大直接起爆、波系适配分离、界面缝合运行条件、驱动气体/实验气体掺混和抑制机制、国家重大任务的特种实验、高超声速空气动力学前沿探索等分

　　别作出了突出贡献。

　　JF12复现风洞团队的林建民、谷笳华、吴松、孙英英、陈宏等具有丰富的科研与工程设计经验，他们不仅承担了重要的科研任务，还发挥承上启下的作用，带出了新一代优秀的青年骨干。团队还凝聚了一批80后青年科研人才，利用自身基础研究能力强的优势，努力学习风洞设计技术，把科学思想与工程设计有机地结合起来，在前辈科研人员的帮助下，出色地完成了设计任务，成长为科研团队的生力军。

　　创新是殉道者般的坚持，是春暖花开的浪漫

　　在“国家重大科研装备研制项目”支持下，JF12复现风洞于2008年开始建设，并于2012年通过验收。验收委员会一致认为，该风洞同时实现了“复现气流总温和总压”、“产生纯净实验气体”、“基本满足试验时间需求”和“全尺寸或接近全尺寸模型试验”四项关键技术指标，整体性能处于国际领先水平。

　　2015年，中国空气动力学会对JF12复现风洞进行鉴定：该团队提出了爆轰驱动和长实验时间激波风洞理论，研制成功国际首座可复现飞行条件的超大型高超声速风洞，实现风洞实验状态从“模拟”到“复现”的跨越，攻克了60年来久攻未破的世界难题，代表了国际高超声速风洞技术的领先水平，对于新世纪宇航技术发展具有开创性影响。

　　2013年，姜宗林在“第29届国际激波大会”上作大会报告，交流JF12复现风洞发展；同年，姜宗林受邀在“中国力学大会2013”作大会报告；2014年，姜宗林受邀在“AIAA Sci Tech2014”国际会议交流复现高超声速飞行条件激波风洞的理论与技术；2015年，JF12复现风洞被中国力学学会授予首届中国力学科学进步奖一等奖。

　　2013-2015年，美国政府持续关注JF12复现风洞，在报告中指出：中国科学院力学研究所开展宇航等领域的科技创新和高技术集成，研制JF12风洞能够复现马赫数5~9飞行条件，将支撑中国宇航领域民用与军用部门的研发。

　　JF12复现风洞已成功应用于两个国家重大专项和航天部门多个型号的重大特种试验，对专项关键技术突破、新型号研发和气动规律认知发挥了不可替代的关键作用，在推动我国高超声速技术发展和避免飞行试验风险方面产生了重大社会效益。