品德要效仿巍峨的山峰，內心寬廣要像海一般遼闊，這是清朝《格言聯璧》中「崇德效山，藏器學海」的寓意——修養自身。2011年，胡海岩院士和趙淳生院士共同提出將「藏器」修改為「求是」，由趙淳生院士書寫的「崇德效山，求是學海」八個字便成為航空航天結構力學及控制全國重點實驗室的室訓。
代代傳承、四院士領銜
航空航天結構創新策源地
這所全國重點實驗室位於南京航空航天大學明故宮校區，在4幢看似普通的實驗樓里，科研人員不舍晝夜，技術攻關，參與了我國幾乎所有重要軍民用航空型號的研製，為我國天問、天宮、嫦娥系列航天任務提供了關鍵技術及人才支撐。
實驗室凝聚著一代代航空航天人的精神傳承。20世紀50年代，在老一輩結構熱強度專家范緒箕、結構強度和振動專家張阿舟教授帶領下，在國內率先開展飛行器結構強度研究；20世紀70年代，結構強度實驗室建立；2011年10月13日，科技部正式批准建設機械結構力學及控制國家重點實驗室，2022年重組為航空航天結構力學及控制全國重點實驗室。
▲實驗室外豎立著我國航空智能材料、結構研究領域的開拓者和著名的結構測試專家陶寶祺院士塑像
開闢天地，群英薈萃，科星閃耀。中國工程院院士單忠德擔任實驗室主任，由郭萬林、宣益民、趙淳生和單忠德4位院士領銜，協同多位中青年國家級人才組成學術帶頭人的高水平創新團隊。
據實驗室副主任朱孔軍教授介紹，實驗室面向高超、探月、載人航天等國家重大工程和大飛機、「兩機」等科技重大專項，開展輕質結構高可靠性設計、柔性輕質結構動力學設計及控制、熱結構設計與熱調控、材料結構一體化精確製造等關鍵科技問題研究，發展航空航天結構動力學及控制理論與方法，支撐航空航天裝備結構減重設計、提升性能和可靠性。
▲隨處可見的實驗室室訓
超前布局，前沿攻關。實驗室引領了輕質結構高可靠性設計、柔性輕質結構動力學設計及控制、熱結構設計與熱調控、材料結構一體化精確製造等領域的發展。
更輕量更舒適更智能
追求極致卓越的裝備性能
如何讓飛機起飛或者降落時更輕便、更靈活、更可靠？太空飛行器在太空如何實現遠距離超精準通訊？智能材料能為航空航天，甚至我們的日常生活帶來哪些神奇應用？……面對這些疑問，航空迷們都能在實驗室中找到答案。
▲演示超聲電機工作原理
從放牛娃到院士，中國超聲電機奠基人趙淳生院士被大家熟知。由他帶領的團隊在這裡研發了我國第一台在太空實際應用的超聲電機，這是一種僅46克的高精尖的新型微特電機，正是這個小電機幫助嫦娥家族攜帶的紅外成像光譜儀在月球上按下快門。「如今，我們的超聲電機『家族』還可以實現雷射遠距離通信、機器人（手）、生物醫療工程、半導體製造業等多樣應用。」南航航空學院王亮副研究員說。
▲超聲波電動機及其驅動控制器通用技術條件國家標準
起落架在飛行器起降過程中對飛行安全至關重要。5月28日，C919大飛機圓滿完成商業首航，這也少不了南航航空學院聶宏教授團隊的貢獻。由他率領團隊完成的大型客機起落架機構設計技術成功應用於C919大型客機。不僅如此，聶宏教授從飛機起落架起步，還由「空」轉「天」，助力我國太空飛行器站得更「穩」，對接更「准」。
飛行器往往要面臨高溫、高轉速、高氣流壓力等極端條件，南航結構強度研究所嚴剛所長所在的團隊，主要就是研究飛行器結構損傷容限，開展耐久性綜合設計與評定。「通俗地說，我們會模擬極端環境去故意『破壞』飛行器部件，開展結構強度與疲勞分析，然後想辦法將極端損害降到最低甚至不發生。」嚴剛表示。
▲借鑑自然界多孔結構研發的多功能輕量化材料
飛機如何更輕盈、更舒適？這也是實驗室的研究方向之一。南航航空學院劉少寶老師說自己所在的實驗室從事的就是多功能輕量化材料與結構力學研究。「我們借鑑自然界廣泛存在的多孔結構，研發出的多孔材料不僅重量輕，而且結構承載力很高，還兼具能量吸收、熱管理、吸隔聲、隱身等多種功能，能夠實現飛行器、大型水面艦艇等輕量化。」
▲「聲學黑洞」可降低振動噪聲
惡劣的振動噪聲環境影響飛行舒適性和穩定，甚至還會降低安全性及服役壽命。南航航空學院季宏麗教授用「聲學黑洞」就能解決。據這位女科學家介紹，團隊目前正在做的就是基於聲學黑洞原理的結構減振降噪技術，「我們分析了直升機駕駛艙模型的聲振特徵，根據噪聲源和傳遞路徑，提出在直升機內部用內嵌或附加方式，安裝像唱片盤一樣的『聲學黑洞』部件，振動噪聲就會迅速在『黑洞』聚集，實現快速耗散」。還有一種超級神奇的機翼材料，材料能根據不同飛行環境拉伸或「膨脹」，靈活增大機翼面積、改善升阻比，讓飛機實現更輕巧、更靈活、更節能。
水滴生電、精準醫療
服務生產生活「接地氣」
結構力學與控制不僅僅是航空航天領域的「專屬」，其實與我們的生產生活也息息相關。
在航空航天結構力學及控制國家重點實驗室，還能觀察到很多「高大上」的研究。在實驗室納米材料研究中心，一場公眾開放活動正在進行。「利用自然界中的水蒸氣發電，這不是天方夜譚。」南航航空學院/國際前沿科學研究院劉衍朋教授正在向青年學生科普研究團隊新開闢的研究領域——水伏學。
▲公眾開放日科普水伏學
劉衍朋表示，功能材料與水通過固液界面發生相互作用，可實現能量轉換：水滴在石墨烯表面滾動能產生電，而且水滴運動越快，所產生的電量就越大；水自然蒸發也能發電，簡單地把多個蒸發發電裝置串接起來，可以持續驅動手機、風扇等多種商用器件。「以後我們出門給手機充電，只要帶這麼薄薄一小片貼紙，往手機上一貼，就能解決充電問題。」
劉衍朋提及的水伏學，正是郭萬林院士帶領科研團隊在「微納系統力學」方向上的再一次突破，科研團隊首次提出「水伏」概念，並催生了國際新學科。
研究細胞核共振技術
實驗室里，還有一項被譽為「癌症精準治療曙光」的細胞核共振技術，該技術利用癌細胞與健康細胞頻譜間隙，選擇性使癌細胞核共振殺死癌細胞，健康細胞幾乎不受影響。不僅如此，實驗室里還誕生了一種神奇的戶外便攜風電技術，只要將一根細細的柱形天線放在戶外，就能持續供電，它可以安裝在汽車頂部、安裝在路燈上，安裝在任何需要供電的地方，是不是省電又節能呢！
▲開展風力發電研究
崇德效山，求是學海。在科技創新的道路上，航空航天結構力學及控制全國重點實驗室不斷深耕、碩果纍纍。從這裡走出的科研成果目前已在200餘家企業推廣應用，實驗室已建設成為我國航空航天結構領域重大技術創新策源地和高水平人才培養高地。
來源：江蘇科技報