王适存科研成就
他多次对周围的年轻人说:“直升机是座大花园,满园都是鲜花,但目前采摘的人还太少。”他的学位论文“直升机旋翼广义涡流理论”就是其中一枝美丽的花朵。
旋翼涡流理论,研究旋翼周围流场特别是尾迹中诱导速度的分布,是旋翼设计和桨叶载荷计算的关键。旋翼在悬停或垂直上升时,可借用于螺旋桨在轴流状态的圆柱涡系经典涡流理论。但在前飞时,旋翼处于斜流中,尾迹涡系将是一个斜向柱体,而且由于旋翼桨叶的来流左右不对称,除了纵向尾随涡还存在横向脱体涡,斜向涡柱的诱导速度求解是当时直升机空气动力学领域内的世界难题。王适存在苏联留学期间,机敏地发现在斜向涡柱上沿母线的涡元强度和方向都是相同的,从而可以先沿母线求解,突破了这一难关。这篇论文1961年曾由苏联国防出版社发表,当年即由NASA全文转译以AD报告形式出版,特别是在1966年由俄国著名直升机设计家米里主编的经典著作《直升机》卷一中详加介绍,并命名为“王适存涡流理论”,在俄文文献里出现中国人的名字是罕见的。
他学成回国后,在致力于直升机专业建设的同时,继续从事旋翼空气动力学的研究。70年代末中国直升机设计研究所成立后,为了把他的旋翼广义涡流理论方便地应用于旋翼设计,在设计所技术人员的配合下,他撰写了“旋翼在挥舞平面内的气动载荷”系列论文,将旋翼诱导速度展开为傅氏级数的形式,可以快捷地进行气动载荷计算。这一方法已成为我国旋翼设计的基本手段,在直升机研制中迄今一直采用。
80年代,为了进一步使旋翼涡流理论现代化,他和他的博士生们引入旋翼自由涡系概念,并创造性地采用圆弧涡元,从而使新的旋翼气动分析方法成果处于国际先进水平。
他常对他的课题组成员说:“既要认识旋翼,还要改造旋翼”。90年代前后,王适存转向旋翼桨尖形状——改造旋翼的研究。1998年,他和他的学生们总结了多年的研究所得,汇集成“直升机旋翼自由尾迹分析和气动特性研究”一项成果,其中对后掠、尖削、下反各种桨尖形状进行了深入分析,获得了中国航空工业总公司科技进步一等奖及国家科技进步三等奖。
到1999年底,他在国内外发表学术论文有50多篇。由南京航空航天大学出版的《王适存学术论文选编》中,收集了25篇,作为他从事教育和科研五十周年的纪念。