4.1.1　国内本领域基础研究存在的不足

（1）高超声速基础研究认识和储备与欧美相比仍有较大差距

近十年来，我国在近空间高超声速领域取得了有目共睹的进步，引起了全世界的高度关注。在国家强有力的支持下，建立了具有世界先进水平的大型研究设施，通过集成创新能力的提升，攻克了系列关键技术，在基础研究层面也进行了全面系统的部署。但是与美、欧等几十年的研发历程和技术储备相比，还存在着很大的差距。首先是研究理念上，国外在长期积累和多次飞行试验的基础上，紧紧抓住影响最为显著、需求最为强烈的物理现象或效应，主要关注如何提高认知和控制能力，如何通过认知能力的提升完善模型和方法，以及如何通过不断完善的试验与模拟手段认识和控制新效应，其基础研究成果的突破可直接影响或应用于工程实践。而我国由于历史原因在此领域缺乏足够的积累，对关键物理效应、模型和重要参数的把控能力不足，数值模拟方法缺乏有效的验证和确认手段，试验方法也主要应用于考核和验证，传统的飞行器设计理念依然占据主导地位。当前我国面临的使命和研发途径也与国外有明显不同，基础研究还要承担填补空白、强化薄弱环节等多重使命，导致基础研究在基本认识、工程关注、研究热点和未来重点等不同方面都与国外存在有较大差距，需要更加充分认识基础研究的战略地位和作用，持续强化基础研究，努力提高内涵、拓展外延，才可能厚积薄发。

（2）高超声速基础研究原创性方向和成果较为鲜见

经过近十年的努力，国内相关基础研究方向从跟踪国际热点，逐步转向以面向国家重大需求为主。虽然创新性成果逐步增加，但在一定程度上仍存在着针对性不强、同质化、碎片化等问题。本重大研究计划在主动布局方面做了大量的导向工作，申请面、申请量和对核心科学问题的理解程度基本反映了当前阶段我国该领域基础研究的现状。从整体上提出革命性研究方向，做出原创性成果，实现“顶天立地”，但是取得的原创性方向和成果不多。究其原因是多方位的，包括工程需求与基础研究的定位、鼓励创新的机制和体制等问题。就科学和技术本身，需要更深刻地理解需求和应用，及时洞察多学科前沿方向发展态势，提升凝练科学问题的能力，解放传统思维限制，坚定解决问题信心。

（3）多学科交叉和结合能力有待进一步提高

多学科交叉是当前顺应科技发展潮流，提高认知和创新能力最为有效的途径。本重大研究计划自立项起就非常强调多学科交叉，鼓励集成创新，以重点支持项目、集成项目等多种形式促进学科交叉，在四个核心科学问题内和相互间进行交叉，取得了富有成效的效果。但与国外相比，其深度和广度存在较大差距，还难以满足高超声速飞行器发展要求。如数理科学部申请了385项，工程与材料科学部申请了151项，信息科学部申请了57项，但化学科学部仅申请了6项且无一获得资助，而国外近期非常强调高超声速传统学科之间及其与化学、信息、数学等学科的深度交叉。究其原因，一是受传统的单学科基础研究思路限制，二是对科学问题所蕴含的多学科本质认识不足，三是在合作和共享机制方面仍需要改进。

（4）基础研究与飞行试验的结合能力不足

由于高超声速飞行存在许多未知和不确定因素，地面试验能力难以复现飞行环境，数值方法还存在许多局限性，要想在高超声速技术上进一步获得革命性突破，飞行试验已经成为最关键的研究手段，并与基础研究的突破直接关联。飞行试验不仅可以提供真实服役环境关键物理现象的发现和理解，还能对数值模拟和地面测试所获得的知识、方法的准确性进行验证，为尺度效应提供研究手段。美、欧、澳、日等国愈来愈重视以科学研究为目标的飞行试验计划，并取得了显著的成效，如HIFiRE项目首次捕获激波干扰不稳定性高超声速飞行数据，将会驱动高超声速流动新的科研范式。我国大多数飞行试验仍以系统或能力验证为主，难以发挥“基础-工程”相互驱动的作用，好在许多重大工程项目飞行试验已经逐步重视基础研究的相关性，近空间科学与技术飞行试验平台的成功运行也为此提供了良好的开端。