新闻网讯（通讯员 罗姗）近日，航空航天学院罗飞腾副教授课题组联合冲压发动机技术全国重点实验室团队在超高速内流壁面减阻研究领域取得最新进展，为边界层喷注减阻技术在高超声速冲压发动机内流组织、优化调控的应用开发提供重要参考。成果以“Experiment and numerical investigation on the effect of boundary layer injection on skin friction in a scramjet”为题发表在国际权威期刊Aerospace and Science Technology，罗飞腾副教授为通讯作者，博士研究生渠镇铭为第一作者。

随着以超燃冲压发动机为核心的吸气式高超声速飞行马赫数不断提高，高焓高速流体气动作用引起发动机内流壁面摩擦阻力急剧上升，逐渐成为制约推进性能提升、工作速域边界拓展的主要瓶颈。为此，开展发动机内流壁面减阻成为改善发动机性能的重要思路与途径，利用飞行器自身携带各类气体工质进行近壁面边界层喷注被认为是高马赫数超高速内流壁面减阻的一种有效措施。

罗飞腾课题组基于航空航天学院高速燃烧与推进实验室搭建的直连实验平台进行了Ma3.6超高速内流条件下模型燃烧室内流壁面边界层喷注减阻实验研究，利用流体壁面剪应力直接测量开展多种喷注方案的摩阻测量测试，并辅以高速纹影摄像、高精度数值仿真完成深入细致的分析研究。该研究工作建立了基于直接实验测试与高精度仿真协同的超高速内流壁面摩阻评估手段与预测分析方法，通过实测分析获得了近壁面边界层喷注减阻的基本特性，阐释了近壁面边界层喷注射流流态发展特征与相对减阻作用机制，结合直接摩阻测试位置的无量纲速度剖面分析边界层内黏性底层厚度的变化特征，给出边界层喷注实现壁面摩阻降低的基本判别准则。研究表明，边界层喷注射流对下游壁面摩擦阻力的影响是多重作用的耦合影响结果，特定来流条件下存在最优喷注流量比使得近壁面喷注下游至射流再附着位置区域达到最佳减阻效果，是开展边界层喷注减阻调控、综合优化需要关注的重点。

图为直连实验模型。(a) 模型示意图(b) 模型实物图(c) 边界层喷注模块和壁面剪应力测量模块(d) 微台阶喷注模块

该项研究工作面向高马赫数高超声速推进国家重大需求，得到全国重点实验室平台、专项预研基金项目的支持，率先探索超高速内流壁面摩阻直接测量及边界层喷注减阻实验测试、评估，综合验证了近壁面边界层喷注减阻调控技术途径的可行性与性能潜力。与此同时，课题组针对这一需求也先后完成了从基础机理、调控特性到性能评估评价等环节研究，相关进展也已发表在Propulsion and Power Research、Int. Journal of Heat and Fluid Flow、推进技术等领域期刊及国际会议交流，在超高速内流喷注、壁面减阻调控、性能提升评估等方面对工程集成应用发展形成了基础研究支撑。

课题组所在高速飞行器与推进技术团队长期致力于高速飞行器、跨介质飞行器、先进空天动力推进、飞行控制与制导等领域研究，近5年承担了国家自然科学基金、创新特区重大项目、稳定支持专项等国家级项目、以及航空航天科研院所技术开发项目共计30余项，发表SCI/EI学术论文30余篇、受理/授权发明专利20余项；在高超声速发动机、宽域组合动力及飞行器技术方面基础研究成果在多个重点预研专项中得到实际应用，支撑关键技术攻关研究与发展。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ast.2025.110264