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摘 要：随着近年来我国综合实力的不断发展，我国的各行各业也有咯前所未有的提高。自从20世纪开始，人们就一直在研究将空气阻力最小化的导弹造型。具体的目标可以总结为如下的这句话：在接近地面的情况下，同时将机械设计制造、人体工程学等方面的实际需求完全满足的同时具备着最小空气阻力的基本理想外形。在这项工作中改造的技术路线主要分为局部的细节及全面设计优化，在这种情形下，空气动力学中的原理对于导弹的改进以及设计工作是十分关键，在逐步的实践环节中人们又进一步认识到了如下的两个问题：第一，在导弹制导车上使用空气动力学理论的时候需将同类型的同质化问题予以避免。第二，导弹制导需要同时具备较好的空气动力特点及鲜明的风格，同时也认识到局部优化需要建立在导弹制导本身具有良好的空气动力特性的基础上。
关键词：空天技术发展;现代空气动力学;措施
0、引言：
空气动力学是研究物体同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化，在流体力学基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。空气动力学的发展对于航空航天飞行器的研制有着极为重要的意义，是航空航天最重要的科学技术基础之一，对国家安全、经济发展、社会和谐都有着重要和用。在过去一段时间里，由于航空工业的相对成熟，关于航空领的研究更多的集中于如何通过改进制造过程降低成本，而不再将主要力量投入新技术的研究，但随着国际形势的日益严峻、信息化程度的提高以及航空运输对安全性经济性的要求，航空技术研究面临着更多更新的挑战，使得全球重新提高了对航空技术研究的关注程度。作为航空航天技术的重要基础学科之一的空气动力学，也面临着全新的机遇和挑战。
1、人工智能在空天防御中的应用优势
人工智能是对人的意识和思维的信息过程的模拟，通过数学语言进行描述，通过算法形成逻辑，基于大数据的反复计算形成一套针对复杂情况的应对手段。近些年来，得益于大数据和深度学习的有力支撑，人工智能的研究和应用在棋类对抗、图像识别、语言翻译等多个领域取得了快速进展。与民商领域发展迅猛相对应的是，这些技术在军事领域中的冷落滞后，仅有一些“有人值班，无人值守”的高级自动化类型的应用，主要用于支持人们实施简单对抗条件下的单一、静态、可量化或可重复的工作。其实民商领域的技术在军事上有广阔的应用前景，特别是面对空天防御这类极度复杂、速决性高、对抗性强的作战，只需在应用场景和对象上进行针对性处理就可以显著提高军事斗争准备的能力。例如淘宝商城根据用户的习惯进行建模，预测消费者的购物行为并进行针对性的商品推荐，此技术也可用于在作战中对敌方建模，预判敌方的军事行动并提采取措施;高德地图的导航在千万条道路中为用户选择高效、便捷的路线，路径变更时也能迅速切换至新的导航路线，这种技术也可以在空天防御中协助指挥员更加精确高效地开展任务规划，确定武器装备的作战部署和机动;在德州扑克中，DeepStack软件已经掌握了如何在高筹码扑克中“虚张声势”，如果该成就能复制到其他基于不完全信息、需要人来做判断的领域，将极大提高军事斗争中的博弈对抗能力。深度学习、神经网络、智能博弈等人工智能技术的突破和发展为空天防御的智能化作战开拓了新的技术途径，基于人工智能的作战辅助决策也将成为形成与对手不对称优势的关键。
2、现代空气动力学研究与发展
2.1先进飞机器研制需求所带来的挑战
随着航空交通事业的不断发展，以及出于国家安全等方面的需要，对先进飞行器的研制需求不断提高。如高机动性作战飞机、可重复使用高超音速飞行器、大型民航机、大型运输机、地效飞行器、微型飞行器、智能飞行器、无人侦察机、战略战术导弹、应用卫星、概念武器等，都对空气动力学的研究提出了更多的挑战性课题，需要空气动力学从复杂流场预测、喷流干扰、气动隐身、微流体力学、气动防热、高超音速边界湍流、低雷诺数流动力学、地面效应等多个方面进行更深入的研究，而所有这些研究，都涉及高度非定常、线性，包括复杂的物理化学变化效应的影响，难度极大。
例如，大容量运输机的研发，首先需要解决大容量运输机高燃油效率、低噪声、常规跑道起飞着陆能力的需要。在这里，虽然高燃油效率可以通过混合层流控制技术（HLFC）、发展新型发动机、采用高效的气动设计方面来进行满足，但这些技术要应用到大型飞机、高Re数情况却还存在很多缺陷和不足。再如低噪声的研究也是大型飞机所必须关注的问题，必须充分将声学研究向气动研究结合在一起进行。同时，还必须考虑增升阻力、尾涡效应、发动机喷流和外流干扰效应等。
2.2优化措施分析研究
（1）设计软件智能化。举例说明：在软件启动之初，预存目前最优化的气动造型的相关数据及设计方案，在每一轮的新的设计中，一旦产生更优化、风阻更小的数据，软件能自动替换预存的数据及方案，并在下一次设计时对设计者进行提示，以此减少不必要的设计时间，提高效率。
（2）风洞试验反馈设计。采用红外线压力传感器采集数据，在既不改变外形的情况下，达到以下目的：第一，提高风洞试验结果的准确性;第二，反馈数据用于再优化设计，缩短设计周期;第三，为结构强度设计提供载荷依据。
（3）概念造型。注重创意造型，概念造型能给外形设计提供新的方向。例如图3的奥迪品牌分体式概念车，虽然风阻系数有所增加，但造型独特，识别度很高。
3、空天技术防御优化
空天防御作战速决性强、距离遥远，空间资产的远程控制也因轨道特性和国土面积等因素受限，要在关键时刻抓住战机并采取行动，就需要武器装备具备一定的智能自主打击能力。以天基反导武器为例，其部署于轨道之上俯瞰地球能够显著增加防御的拦截弧段，是实现反导武器装备体系前置部署的有效途径。在弹道导弹来袭的过程中，与国土范围内部署的地基反导武器相比，天基反导武器具有更早的打击时机、更长的打击时段甚至更短的打击距离，但是由于空间位置关系、通信延迟和对抗等问题，在接收到地面指令后再实施行动极易错失战机。因此，天基反导武器必须具备一定的智能自主控制能力，能够在临战态势情报的支持下自主控制调整为作战状态，或与其他天基资产形成通信链接并自行组网，形成一定的作战条件。在导弹来袭时，由其他天基态势感知资产传出的情报触发打击准备，当目标进入打击窗口内自主实施打击，避免由地面指挥造成的延迟。远程自主控制和打击是空天防御装备体系中天基装备的主要运用方式，只有智能化自主控制和多型武器同构或异构协同作战才能有效执行空天防御作战场景下的作战方案。
结语
未来的制导行业仍将是多个学科交叉的成果。机械工程学和人机工程学已经达到了相当高的发展阶段，而空气动力学在外形设计上还具有很大的发展余地：一方面，智能传感器的发展、材料工艺的提升以及人工智能的发展都为气动特性的研究与应用提供了条件;另一方面，个性化定制的需求、节能环保大环境的趋势都要求未来的外形设计要结合空气动力学、美学等多方面的因素来设计，空气动力学在外形设计上的应用十分有意义。导弹地效区飞行是一种有效突防的飞行模式， 但由于地/海面效应，其飞行原理同常规自由空间飞行存在本质的不同，在某些机理方面也不同于常规地效飞行器，存在许多新的技术问题有待研究。
参考文献
[1]金欣.指挥控制智能化现状与发展[J].指挥信息系统与技术，2017，8（4）：11.
[2]谭铁牛.人工智能：天使还是魔鬼？[J].中国科学：信息科学，2018，48（9）：1257-1263.
[3]吴集，刘书雷.探索智能化时代颠覆性技术与新军事变革发展[J].国防科技，2019，40（6）：7-11.
[4]劉伟，王目宣.浅谈人工智能与游戏思维[J].科学与社会，2016，6（3）：86-103.
关键词：空天技术发展;现代空气动力学;措施
0、引言：
空气动力学是研究物体同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化，在流体力学基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。空气动力学的发展对于航空航天飞行器的研制有着极为重要的意义，是航空航天最重要的科学技术基础之一，对国家安全、经济发展、社会和谐都有着重要和用。在过去一段时间里，由于航空工业的相对成熟，关于航空领的研究更多的集中于如何通过改进制造过程降低成本，而不再将主要力量投入新技术的研究，但随着国际形势的日益严峻、信息化程度的提高以及航空运输对安全性经济性的要求，航空技术研究面临着更多更新的挑战，使得全球重新提高了对航空技术研究的关注程度。作为航空航天技术的重要基础学科之一的空气动力学，也面临着全新的机遇和挑战。
1、人工智能在空天防御中的应用优势
人工智能是对人的意识和思维的信息过程的模拟，通过数学语言进行描述，通过算法形成逻辑，基于大数据的反复计算形成一套针对复杂情况的应对手段。近些年来，得益于大数据和深度学习的有力支撑，人工智能的研究和应用在棋类对抗、图像识别、语言翻译等多个领域取得了快速进展。与民商领域发展迅猛相对应的是，这些技术在军事领域中的冷落滞后，仅有一些“有人值班，无人值守”的高级自动化类型的应用，主要用于支持人们实施简单对抗条件下的单一、静态、可量化或可重复的工作。其实民商领域的技术在军事上有广阔的应用前景，特别是面对空天防御这类极度复杂、速决性高、对抗性强的作战，只需在应用场景和对象上进行针对性处理就可以显著提高军事斗争准备的能力。例如淘宝商城根据用户的习惯进行建模，预测消费者的购物行为并进行针对性的商品推荐，此技术也可用于在作战中对敌方建模，预判敌方的军事行动并提采取措施;高德地图的导航在千万条道路中为用户选择高效、便捷的路线，路径变更时也能迅速切换至新的导航路线，这种技术也可以在空天防御中协助指挥员更加精确高效地开展任务规划，确定武器装备的作战部署和机动;在德州扑克中，DeepStack软件已经掌握了如何在高筹码扑克中“虚张声势”，如果该成就能复制到其他基于不完全信息、需要人来做判断的领域，将极大提高军事斗争中的博弈对抗能力。深度学习、神经网络、智能博弈等人工智能技术的突破和发展为空天防御的智能化作战开拓了新的技术途径，基于人工智能的作战辅助决策也将成为形成与对手不对称优势的关键。
2、现代空气动力学研究与发展
2.1先进飞机器研制需求所带来的挑战
随着航空交通事业的不断发展，以及出于国家安全等方面的需要，对先进飞行器的研制需求不断提高。如高机动性作战飞机、可重复使用高超音速飞行器、大型民航机、大型运输机、地效飞行器、微型飞行器、智能飞行器、无人侦察机、战略战术导弹、应用卫星、概念武器等，都对空气动力学的研究提出了更多的挑战性课题，需要空气动力学从复杂流场预测、喷流干扰、气动隐身、微流体力学、气动防热、高超音速边界湍流、低雷诺数流动力学、地面效应等多个方面进行更深入的研究，而所有这些研究，都涉及高度非定常、线性，包括复杂的物理化学变化效应的影响，难度极大。
例如，大容量运输机的研发，首先需要解决大容量运输机高燃油效率、低噪声、常规跑道起飞着陆能力的需要。在这里，虽然高燃油效率可以通过混合层流控制技术（HLFC）、发展新型发动机、采用高效的气动设计方面来进行满足，但这些技术要应用到大型飞机、高Re数情况却还存在很多缺陷和不足。再如低噪声的研究也是大型飞机所必须关注的问题，必须充分将声学研究向气动研究结合在一起进行。同时，还必须考虑增升阻力、尾涡效应、发动机喷流和外流干扰效应等。
2.2优化措施分析研究
（1）设计软件智能化。举例说明：在软件启动之初，预存目前最优化的气动造型的相关数据及设计方案，在每一轮的新的设计中，一旦产生更优化、风阻更小的数据，软件能自动替换预存的数据及方案，并在下一次设计时对设计者进行提示，以此减少不必要的设计时间，提高效率。
（2）风洞试验反馈设计。采用红外线压力传感器采集数据，在既不改变外形的情况下，达到以下目的：第一，提高风洞试验结果的准确性;第二，反馈数据用于再优化设计，缩短设计周期;第三，为结构强度设计提供载荷依据。
（3）概念造型。注重创意造型，概念造型能给外形设计提供新的方向。例如图3的奥迪品牌分体式概念车，虽然风阻系数有所增加，但造型独特，识别度很高。
3、空天技术防御优化
空天防御作战速决性强、距离遥远，空间资产的远程控制也因轨道特性和国土面积等因素受限，要在关键时刻抓住战机并采取行动，就需要武器装备具备一定的智能自主打击能力。以天基反导武器为例，其部署于轨道之上俯瞰地球能够显著增加防御的拦截弧段，是实现反导武器装备体系前置部署的有效途径。在弹道导弹来袭的过程中，与国土范围内部署的地基反导武器相比，天基反导武器具有更早的打击时机、更长的打击时段甚至更短的打击距离，但是由于空间位置关系、通信延迟和对抗等问题，在接收到地面指令后再实施行动极易错失战机。因此，天基反导武器必须具备一定的智能自主控制能力，能够在临战态势情报的支持下自主控制调整为作战状态，或与其他天基资产形成通信链接并自行组网，形成一定的作战条件。在导弹来袭时，由其他天基态势感知资产传出的情报触发打击准备，当目标进入打击窗口内自主实施打击，避免由地面指挥造成的延迟。远程自主控制和打击是空天防御装备体系中天基装备的主要运用方式，只有智能化自主控制和多型武器同构或异构协同作战才能有效执行空天防御作战场景下的作战方案。
结语
未来的制导行业仍将是多个学科交叉的成果。机械工程学和人机工程学已经达到了相当高的发展阶段，而空气动力学在外形设计上还具有很大的发展余地：一方面，智能传感器的发展、材料工艺的提升以及人工智能的发展都为气动特性的研究与应用提供了条件;另一方面，个性化定制的需求、节能环保大环境的趋势都要求未来的外形设计要结合空气动力学、美学等多方面的因素来设计，空气动力学在外形设计上的应用十分有意义。导弹地效区飞行是一种有效突防的飞行模式， 但由于地/海面效应，其飞行原理同常规自由空间飞行存在本质的不同，在某些机理方面也不同于常规地效飞行器，存在许多新的技术问题有待研究。
参考文献
[1]金欣.指挥控制智能化现状与发展[J].指挥信息系统与技术，2017，8（4）：11.
[2]谭铁牛.人工智能：天使还是魔鬼？[J].中国科学：信息科学，2018，48（9）：1257-1263.
[3]吴集，刘书雷.探索智能化时代颠覆性技术与新军事变革发展[J].国防科技，2019，40（6）：7-11.
[4]劉伟，王目宣.浅谈人工智能与游戏思维[J].科学与社会，2016，6（3）：86-103.