勇攀科技高峰 爭創(chuàng)世界先進

他是一位普通的科研工作者，但他的經(jīng)歷卻與眾不同；他是一位勤懇的研究員，但他的工作精神卻令人肅然起敬；他是一位科學家，主持過的課題多不勝數(shù)，獲得的獎勵和榮譽不勝枚舉，研究的創(chuàng)新理論和大型工程碩果累累，他就是中國航天科工集團第四總體設(shè)計部研究員楊學實。

獨開創(chuàng)新型課題 建設(shè)創(chuàng)新型國家

1965年起，楊學實初步接觸導彈型號空氣動力熱防護設(shè)計。在研究過程中他發(fā)現(xiàn)，在低熱環(huán)境的熱防護采用的是玻璃鋼或高硅氧材料，而玻璃鋼或高硅氧材料在復雜外形以及大型尺寸車床加工方面存在嚴重缺陷，這種防熱方案不適合用在所有的導彈型號中，于是獨創(chuàng)性提出了‘涂層法’熱防護。并成功運用于相應(yīng)型號。遺憾的是，在當年文化大革命的大背景下，楊學實并未提出理論成果，但他仍堅持不懈的隨機進行科學實驗研究。時至今日，我國航天型號仍在沿用涂層熱防護法。

1977年，為了積極響應(yīng)鄧小平同志提出的“科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的號召，楊學實展開深入研究，針對型號設(shè)計中低空到高空導彈底部環(huán)境條件設(shè)計方面，參數(shù)因素復雜，雖進行了理論分析，但對結(jié)論沒有絕對把握時，最好在風洞中火箭燃氣噴流實際測量，以便較真實得到設(shè)計參數(shù)。這個辦法是全世界未曾有的冒險實驗，我國實現(xiàn)并成功了，創(chuàng)立了在風洞中火箭燃氣噴射環(huán)境測量試驗方法。

1979年，楊學實在燒蝕試驗過程中，當仔細觀察燒蝕狀態(tài)時，發(fā)現(xiàn)邊界層氣流中有無數(shù)亮點物質(zhì)飛舞。當視線集中在表面一個點時，觀察到一個發(fā)白的亮點突然變黑，同時表面有亮點物質(zhì)飛離表面進入氣體邊界層；之后，留下一個黑點。隨即出現(xiàn)黑點逐漸變成暗紅、淡紅，直至發(fā)白發(fā)亮。緊接著又是亮點突然變黑，如此反復。當視線移向整個表面時，觀察到有無數(shù)亮點物質(zhì)連續(xù)地急速飛離表面進入氣體邊界層，燒蝕表面上交錯著“黑星閃爍”，這是一種“快燒蝕現(xiàn)象”。這個現(xiàn)象表明燒蝕表面存在“有限尺度微元”的物質(zhì)流失。

楊學實指出，“前面講到的‘亮點’就是燒蝕前的熱層溫度曲線的表面溫度，‘黑點’就是燒蝕后的熱層溫度曲線的表面溫度。隨著有限尺寸微元脫離表面，也帶走了一段溫度剖面，稱‘流失剖面’；于是‘流失剖面’造成了熱漏現(xiàn)象。顯然，亮點溫度比黑點溫度高，在亮點至黑點之間存在一系列的溫度點；由于溫度點的任意性，使得整個熱層存在熱漏。于是，從理論角度提出一個問題，在快燒蝕條件下傳熱數(shù)學方程式是否為古典傳熱方程式呢？不能確定。因為古典傳熱方程的建立條件，是熱層內(nèi)既沒有熱源，也沒有熱漏。因此，只能利用新近建立的物理概念，和數(shù)學技巧知識，重新建立具有熱漏傳熱特性的方程式。經(jīng)過歸納、總結(jié)、抽象、提高，利用能量守恒原理，得到了新的‘快燒蝕傳熱方程式’。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，快燒蝕傳熱方程式與古典傳熱方程式不同，相差一個一階偏微分項，這個偏微分項在方程中的物理含義正好是‘熱漏’。這種熱漏體現(xiàn)出燒蝕物質(zhì)越多，熱漏越大，熱防護效果越好，這正是燒蝕熱防護設(shè)計所追求的目標。”楊學實特別強調(diào)，作為科學研究工作者必須具備如下基本素質(zhì)：尤其在實驗過程中必須認真觀察實驗現(xiàn)象，注意發(fā)現(xiàn)同過去已知的知識范圍以外的物理現(xiàn)象，即有所發(fā)現(xiàn)；同時具備對物理現(xiàn)象進行深入分析的素質(zhì)，即有所成果。所謂“數(shù)學是科學的科學”，就是它能把客觀存在的物理規(guī)律以數(shù)量關(guān)系聯(lián)系在一起，之后，再進行抽象數(shù)學運算。鑒于上述創(chuàng)新，吸引了一批科學院著名專家學者參與研究，并形成了規(guī)模研究隊伍。

“也有少數(shù)純數(shù)學工作者對快燒蝕方程中的熱漏項提出質(zhì)疑（《自動化學報》23（2）期）。理由是‘外國人計算燒蝕用的是古典傳熱方程’，從未見過快燒蝕方程；以此認定外國人既然是正確的話，必然中國人是錯誤的。嚴肅地正確判斷是：‘那是因為外國人沒有認真研究古典方程建立時所須滿足的條件，更沒有認真研究燒蝕域內(nèi)存在的熱漏’。不能以為外國人錯了跟在人家后面犯錯就應(yīng)該理直氣壯（《自動化學報》24（2）期）。然而，在‘慢燒蝕’條件下，‘快燒蝕’方程中的熱漏項貢獻變小，幾乎可以忽略，于是快燒蝕方程蛻化為古典方程；這種近似在工程上是允許的。但是，使用古典方程處理燒蝕問題，理論上嚴格地說，是不恰當?shù)?，是錯誤的?！睏顚W實說。

關(guān)于類似核爆中心的極高熱環(huán)境，如“電磁導軌炮”的導軌放電熱環(huán)境。它的放電導軌處于30毫米距離內(nèi)數(shù)千伏電壓和幾十萬安培電流放電環(huán)境下，熱環(huán)境極端惡劣。鎢滲銅導軌由于燒蝕難以實現(xiàn)連續(xù)發(fā)射，影響實用價值。同樣對于高超音速再入彈頭，通常在彈頭的音速點附近出現(xiàn)嚴重燒蝕，造成彈頭外形發(fā)生改變，致使飛行彈道偏移，彈著點精度偏差變大。如果有一種方法使得彈頭表面燒蝕材料以及放電導軌燒蝕材料得到補充，則能保持導彈外形以及放電導軌外形不變，提高實用價值。這種方法是存在的，就是發(fā)汗冷卻控制方法。

楊學實在控制理論創(chuàng)新方面貢獻卓越，比如發(fā)汗熱防護控制：人體出汗能使身體降溫，因此發(fā)汗具有明顯的冷卻效果，能夠降低結(jié)構(gòu)溫度。冬天冷了就封閉毛孔不出汗，天氣愈熱出汗愈多；或者利用扇風增加皮膚表面水分蒸發(fā)來降溫。前者是人體的自動控制，后者是人為控制。如果在飛行器上裝一瓶冷卻劑，利用機體無數(shù)微孔結(jié)構(gòu)材料，通過計算機控制，使得飛行器結(jié)構(gòu)表面溫度處于不燒蝕狀態(tài)。實現(xiàn)初始設(shè)計外形不變，又使得發(fā)汗劑消耗量最少，這就是發(fā)汗控制理論要研究的最優(yōu)控制問題。

楊學實說，“同樣按照發(fā)汗物理概念和數(shù)學技巧，利用微元受熱能量守恒原理，與局部熱平衡，隨即又建立了‘發(fā)汗傳熱數(shù)學方程式’。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，‘發(fā)汗傳熱數(shù)學方程式’同‘快燒蝕傳熱數(shù)學方程式’屬于同一類型，也多出一個一階偏微分熱漏項。這個發(fā)汗熱漏項容易理解：由于外表面存在加熱源，使得熱層中外表面溫度高而內(nèi)表面溫度低而存在的溫度逐漸變化過程。當?shù)蜏匕l(fā)汗劑從低溫內(nèi)壁一路滲流通過溫度逐漸升高的熱層到達高溫外壁面時，存在沿途吸熱而產(chǎn)生熱層的熱漏現(xiàn)象，效果上和燒蝕物質(zhì)流失類似的熱漏性質(zhì)，物理過程相同因此數(shù)學關(guān)系屬于同一類型。因此，可以把‘發(fā)汗傳熱數(shù)學方程式’和‘快燒蝕傳熱數(shù)學方程式’倆數(shù)學模型合并，再加入‘工程控制’概念，形成‘變域傳熱發(fā)汗分布參數(shù)系統(tǒng)控制’理論課題。如果飛行器不出現(xiàn)燒蝕過程，單就發(fā)汗而言，也具備非常優(yōu)秀的熱防護性質(zhì)。于是從控制論角度，我們得到一組發(fā)汗劑流量控制參數(shù)既出現(xiàn)在邊界條件中，又出現(xiàn)在方程中的分布參數(shù)系統(tǒng)控制問題；這組控制問題在國際學術(shù)界是空前的”。同時他指出，“就發(fā)汗控制方法而言，從低熱環(huán)境到極高熱環(huán)境的工程應(yīng)用角度，也具有十分重要的價值。上述理論的應(yīng)用對象除了高超音速飛行器，也用于接近核爆中心的極高熱環(huán)境，如電磁導軌炮的導軌放電熱環(huán)境，尤其電磁炮連續(xù)發(fā)射問題”。1985年，他在《自動化學報》上發(fā)起了“燒蝕發(fā)汗冷卻控制”理論研究。國際上命名該方程為“楊學實方程”。

1991年起，楊學實在導彈型號空氣動力學工程設(shè)計任務(wù)之余，同時開展理論研究。上述“變域傳熱發(fā)汗分布參數(shù)系統(tǒng)控制”理論研究獲得國家自然科學基金資助，并連續(xù)三期主持基金項目。研究班子以中科院系統(tǒng)所和航天部高級研究人員為核心，國際院士和國內(nèi)重要研究單位和大學參與，約30多人。其間，他每年在北京主持召開研究成果學術(shù)討論會，每年論文有30多篇。研究內(nèi)容包括對其提出的三項新思想相結(jié)合的研究，即發(fā)汗對結(jié)構(gòu)溫度的影響、快燒蝕變域熱傳導、分布參數(shù)系統(tǒng)控制。這三項結(jié)合，為變域傳熱發(fā)汗分布參數(shù)控制課題的理論研究、實驗研究和應(yīng)用研究相互促進奠定了基礎(chǔ)。歸納為動邊界分布參數(shù)系統(tǒng)控制。隨著研究的深入引導，內(nèi)容越來越豐富，在一維問題的基礎(chǔ)上，又逐漸建立了二維和三維問題的全面系統(tǒng)研究。在連續(xù)獲國家自然科學基金資助下，他致力于全面推動每個問題的數(shù)學模型、數(shù)值方法、數(shù)學仿真、數(shù)學定理證明、控制理論研究、試驗研究和應(yīng)用研究等方面的拓展。結(jié)題被國家自然科學基金委評為“特優(yōu)”項目。他在國內(nèi)外公開發(fā)表學術(shù)論文近60篇，國際上重要刊物（《EI》和《INSPEC》等）跟蹤檢索多篇。曾獲火箭導彈型號設(shè)計科技進步多項獎勵。著作兩本書：編輯出版發(fā)行英文論文集《Recent Advances in Distributed Parameter Theory on Transpiration Control System。SCI-TECH Information Services，British（first edition），1996》，和中文專著《變域傳熱發(fā)汗控制理論》。

楊學實相繼提出的理論研究課題為“氣膜懸浮分布參數(shù)控制”，它的空氣動力學流動屬于“三維縫隙剪切流”，物理上指的是“發(fā)汗邊界縫隙剪切流”。對于這類問題，為便于開展理論研究，按照量階分析法，隨即建立了它的數(shù)學方程組。他指出“這類理論問題比國際上有名的‘Couette流動’要困難得多，‘Couette流動’屬于單純的一維流動和二維流動。這就是說，‘氣膜懸浮分布參數(shù)控制’課題不僅是三維問題，而且要控制。于是，我們又建立了一門‘空氣動力學’與‘控制論’相結(jié)合的邊緣學科”。

楊學實指出，“當考慮創(chuàng)建理論的應(yīng)用問題時，應(yīng)該著眼力求廣泛性。前期的研究，控制參數(shù)屬于小發(fā)汗量。對于大發(fā)汗量控制參數(shù)，例如適用于大孔隙率發(fā)汗結(jié)構(gòu)材料的工程應(yīng)用問題，需要借助地下石油天然氣在砂層中滲流規(guī)律。從空氣動力學角度，前述流動同多孔材料的發(fā)汗劑滲流之間不同點在于連續(xù)性方程與空氣動力學通常意義上的連續(xù)性方程不同。同時，一位以色列人Darrcy曾經(jīng)對石油天然氣在砂層中的滲流提出過‘Darrcy定律’，這一定律同大孔隙率多孔材料滲流在物理規(guī)律上存在某種類似。據(jù)此，按照空氣動力學的三大守恒、四大方程關(guān)系式，通過數(shù)學運算，我們又建立了‘壓力分布參數(shù)控制’數(shù)學模型”。并開展了基礎(chǔ)理論研究。

航天飛機與高超音速飛機就熱防護而言，屬于同一類型。美國航天飛機的防熱設(shè)計采用防熱瓦。防熱瓦設(shè)計屬于“隔熱”和“熱沉”的復合設(shè)計。我們知道，“隔熱法”和“熱沉法”沒有“燒蝕法”效率高。隔熱表面不會燒蝕，要求材料導熱系數(shù)小，盡量把熱隔在外面，使其盡量少的進入物體結(jié)構(gòu)。然而，熱流一旦傳入結(jié)構(gòu)，就散失不出去，因此依靠增加結(jié)構(gòu)體積重量滿足“熱沉”要求。多余的重量載荷會使飛機增加負擔。同時，在飛機頭部粘貼一千多塊防熱瓦的辦法很原始，工藝上稍有不慎將會出現(xiàn)防熱瓦脫落。2003年美國航天飛機返回過程中因防熱瓦脫落，航天飛機解體，宇航員瞬間失去生命。由于熱防護方法不當，使得事件似乎存在必然性。

承擔國家氣浮車項目 助推高速發(fā)展之路

1999年，楊學實在發(fā)汗控制實驗過程中，用手感受發(fā)汗物體表面滲流狀態(tài)時，發(fā)現(xiàn)手與物體表面之間始終存在一層膜，用力施壓也不能觸及表面，這種力是氣膜壓力。就是說，發(fā)汗固體表面氣膜存在較大壓力。這種壓力的發(fā)現(xiàn)是否存在工業(yè)應(yīng)用價值呢？需要經(jīng)過進一步細致的測量，結(jié)果證實它的壓力為1.44公斤／平方厘米。它的凈有效壓力超過氣墊船的凈有效壓力將近一倍多，接近0.5。也就是說，1個平方米的氣膜能夠懸浮5噸重物。如果一節(jié)車有4個腿，他的懸浮重量可以達到20噸，這就證明物面壓力明顯存在工業(yè)應(yīng)用價值。于是發(fā)明了氣膜懸浮車，稱“氣浮車”。

氣浮車就是把飛機機身放到軌道上“飛行”。具體就是去掉飛機的主翼、尾翼、豎翼、起落架、發(fā)動機、油箱和燃油，只剩機身。安裝4個腿代替機翼，放在軌道上，依靠4—5個壓力的壓縮空氣，通過控制方法，在氣腿與軌道平面之間生成氣膜，使飛機機身懸浮。懸浮高度約1—2毫米量級。不帶滾輪，依靠車腿支撐運行。在推力作用下，行駛時速可達800公里，使高速行駛成為現(xiàn)實。簡單地說，氣浮車就是“有軌、無輪、高速、氣膜懸浮、無接觸摩擦、近地面軌道飛行器”。這樣一來，使得高速軌道交通與空氣動力學相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新成為速度競爭在交通領(lǐng)域的進步點。隨后，他又相繼申請并獲授權(quán)的專利為：發(fā)明專利“發(fā)汗電極控制裝置及控制方法”和“氣浮車氣膜的控制方法”；實用新型“氣浮車車腿”和“氣浮車分流式底盤”；并提出國際發(fā)明申請，發(fā)明專利國際申請?zhí)枺篜CT/ CN2007/000786；發(fā)明專利國際申請?zhí)枺篜CT/CN 2007/000787。

我國氣浮車的優(yōu)勢是車腿支撐，不用滾輪。最高時速800公里，速度快；軌道為突出地面8—10厘米的兩條道路，可用石材，簡單，造價低；懸浮氣膜1-2毫米厚度存在收斂效應(yīng)，不會上下顛簸，運行穩(wěn)定；左右車腿外側(cè)有生成氣膜的擋板，限制車輛運行方向，沒有摩擦；動力采用電網(wǎng)供電，開關(guān)磁阻電動機噪聲小；工作介質(zhì)是空氣，吸入空氣，再排出空氣，沒有污染；氣浮車體是飛機的機身和管道底盤組成，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，安全系數(shù)高，有效載荷效率高，耗能低；工程造價是磁浮的16%，是輪軌的56%，建設(shè)成本低；能耗是磁浮的67%，輪軌的50%，運行成本低；運行安全控制由三組分布參數(shù)控制系統(tǒng)組合管理，有理論保證；車腿有側(cè)擋板底掛鉤、進氣道有防護網(wǎng)、三重剎車分階段制動、中央衛(wèi)星定位控制、按導彈可靠性質(zhì)量控制設(shè)計氣浮車安全系統(tǒng)，安全性高；具有豐富的“系統(tǒng)集成總體技術(shù)”經(jīng)驗，航天系統(tǒng)在長期型號設(shè)計過程中，所形成的豐富設(shè)計經(jīng)驗，具有絕對優(yōu)勢。

航天科工集團早在2004年就召開了“高速氣浮車技術(shù)方案可行性”評審會。參加會議的有鐵道科學院、北京交通大學、中國南車集團、航天科技集團和航天科工集團等單位。以莊逢甘院士為首的院士、研究員、教授和高級工程師等13人組成評審專家組。會議聽取了氣浮車項目組楊學實所作的《高速氣浮車可行性論證報告》，并觀看了試驗樣車的軌道運行試驗錄像。專家們在熱烈的討論中認為，這種氣浮車屬于軌道飛行器；是一項具有全球性意義的項目。并得出如下評審意見：“氣浮車與磁懸浮車以及輪軌高速列車甚至飛機相比所存在的一系列優(yōu)點是可信的；氣浮車的技術(shù)可行性以及研制的現(xiàn)實性是存在的；氣浮車是具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新項目，建成后可以填補高速交通速度鏈的空白”。

創(chuàng)新工程氣浮車項目在未來追求高速交通的世界大環(huán)境下是有重大意義的。而它的社會效益同樣不可忽視：第一，氣浮車項目能夠創(chuàng)造的就業(yè)崗位將達幾十萬；第二，它的經(jīng)濟效益在年均數(shù)百億美元的等級上；第三，它在學術(shù)價值上既創(chuàng)造了國際上新的分布參數(shù)系統(tǒng)控制的數(shù)學模型組合，又建立了一門“氣膜懸浮與控制”邊緣學科研究；第四，它在技術(shù)價值上將空氣動力學與軌道交通相結(jié)合并成為提速的亮點，使得軌道運輸方式發(fā)生變革，不要滾輪而用車腿運行；第五，國家價值上大大增加中國軟實力，國際價值上全世界沒有時速450公里以上的軌道交通工具，國際市場中國獨占。在有利條件方面：有中共中央政策研究室、國家領(lǐng)導人、國務(wù)院、國家發(fā)展改革委員會的重視；再加上國家的“自主創(chuàng)新”政策和在2020年建成“創(chuàng)新國家”的號召；又加上多位院士集體的“極力推薦”；研制團隊又具有豐富的系統(tǒng)工程的“實施經(jīng)驗”；以及建立了一套完整的理論研究、試驗研究、應(yīng)用研究的研制體系的保證；再加上已經(jīng)完成了三個設(shè)計階段的第一階段設(shè)計，處在產(chǎn)業(yè)化成熟階段；又完成了氣浮車1∶5模型樣車的軌道運行試驗。

楊學實指出，“涉及氣浮車工程控制的理論問題需要三類數(shù)學模型來實施：第一類為大發(fā)汗量氣源壓力分布參數(shù)控制，即‘壓力控制方程’；第二類是車腿底部粘性氣體的高速剪切，造成車腿結(jié)構(gòu)加熱的熱防護控制，即‘變域傳熱發(fā)汗分布參數(shù)控制方程’；第三類是發(fā)汗邊界縫隙剪切流控制，即‘氣膜懸浮分布參數(shù)控制方程組’。在前期理論研究過程中，這三類數(shù)學模型曾經(jīng)在理論研究階段已經(jīng)具備。按照這三類分布參數(shù)系統(tǒng)控制組合后，具體實施為航空電機大流量空氣壓縮機轉(zhuǎn)速控制、到氣浮車腿底部因高速氣流剪切摩擦而產(chǎn)生車腿結(jié)構(gòu)的加熱控制、再到氣膜懸浮控制，組成一套完整的大型復雜控制系統(tǒng)。這三類控制的核心，涉及氣浮車運行的‘安全控制’，因此這組控制模型的理論問題十分重要，它在分布參數(shù)控制學術(shù)界也是空前的。于是在工程上又建立了一套完整的理論研究、試驗研究、應(yīng)用研究的研究研制體系”。通過前述訪問，筆者認為，楊學實是一位真才實學的空氣動力學與控制論相結(jié)合的不僅理論科學家，也是應(yīng)用科學家。目前，他在理論研究同時，仍然帶領(lǐng)研制班子繼續(xù)推進“高速氣浮車”工程的產(chǎn)業(yè)化進程。

目前國際上，包括國內(nèi)，所有軌道交通工具，速度不超過時速450公里。磁懸浮列車430公里，昂貴、污染、不具備商業(yè)價值。高速輪軌列車實用時速330公里。由于存在黏著力的結(jié)構(gòu)性問題，速度快了就出現(xiàn)車輪打滑，再提速非常困難，除非不顧一切消耗大量能量，且又增加車輪結(jié)構(gòu)力學的危險因素。歐洲上世紀六十年代研制過氣墊車，懸浮高度幾十厘米，帶滾輪，燃氣發(fā)動機為動力，存在能耗大、噪聲污染、運行不穩(wěn)定問題。屬于方案設(shè)計缺陷，一次試驗后，很快下馬。鐵道部目前為了繼續(xù)提高輪軌列車的速度，開展了480公里時速的剎車技術(shù)試驗；同時又投入資金開展一項將“磁懸浮列車”放進“真空管道”的外國人設(shè)想的工程，希望達到時速1000公里。從工程造價角度，這種“真空管道磁懸浮車”方案比單純磁懸浮車更不具有商業(yè)價值，帶來高風險。日本東北大學利用美國人“帶翼氣墊車”在地面是平面和兩堵墻圍成的槽內(nèi)的失敗試驗，繼續(xù)原方案，改稱“飛行列車”，帶滾輪；投入大量資金，予計時速500公里，2020年投入運營，座位335個；它的問題是由于空氣的粘性效應(yīng)，又運行在大尺寸的氣墊上，帶有飛行機翼的列車上下顛簸、機翼兩邊撞墻、左右傾斜。這是一種“嚴重不穩(wěn)定”的危險運行方案，轉(zhuǎn)彎撞墻的現(xiàn)象難以避免，尤其高速飛行更危險。為了得到高速交通工具，全世界在不計成本地執(zhí)著追求，表明高速軌道交通在國際領(lǐng)域的迫切需求程度。氣浮車的優(yōu)勢在前面已經(jīng)討論過，不存在前述各類軌道交通工具的缺陷，時速800公里，屬于高速軌道飛行器的最優(yōu)方案，而且是具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的，長中華民族志氣的具有世界性意義的創(chuàng)新工程。

專家簡介：

楊學實，中國航天科工集團第四總體設(shè)計部高級工程師、研究員。1937年7月出生於陜西省安康市。九三學社社員。1962年畢業(yè)于蘭州大學數(shù)學力學系，分配到中國科學技術(shù)大學近代力學系任教。曾任世界著名科學家郭永懷學部委員的《邊界層理論》教學的助教，以及華羅庚學部委員的《微分方程》數(shù)學教學的助教，并對錢學森學部委員的《星際航行概論》課程在開闊學術(shù)思路視野方面受益匪淺。深受前三位世界著名科學家的學術(shù)思想、嚴謹思維、研究方法、民族精神、工作態(tài)度的巨大影響。

1965年楊學實調(diào)入第七機械工業(yè)部第二研究院第26研究所，從事火箭導彈空氣動力學研究、試驗、設(shè)計，先后任技術(shù)員、工程師。1980年轉(zhuǎn)入中國航天工業(yè)部第二研究院第四總體設(shè)計部，先后任高級工程師、研究員。1993年應(yīng)俄羅斯原喀山航空學院校長G·L·Degtyarev 教授和科學家T·K·Sirazetdinov院士邀請赴俄羅斯講學。中國航空學會和中國宇航學會會員，中國計算物理學會第三屆、第四屆理事。俄羅斯《PROBLEMS OF HUMANRISKS》雜志編委。

楊學實曾獲火箭導彈型號設(shè)計科技進步多項獎勵。在理論研究方面，創(chuàng)立了四類空氣動力學與控制論相結(jié)合的數(shù)學模型，其中“變域傳熱發(fā)汗分布參數(shù)控制方程式”一類被國際命名為“楊學實方程”。并連續(xù)三期主持國家自然科學基金項目研究，結(jié)題被評為“特優(yōu)項目”。國內(nèi)外發(fā)表科技論文近60篇，國際《工程索引》跟蹤檢索多篇。完成兩本書的著作：英文論文集和中文專著《變域傳熱發(fā)汗控制理論》。獲一項大型工程創(chuàng)新發(fā)明“氣浮車”專利授權(quán)，又獲另四項發(fā)明專利和兩項實用新型專利授權(quán)。具備理論研究及工程設(shè)計兩方面特長，他還善于理論研究、實驗研究和應(yīng)用研究。

楊學實的光輝事跡曾被收入《世界名人錄》、《世界華人發(fā)明家大辭典》、《中國世紀專家傳略》、《世界優(yōu)秀專家人才名典》、《東方之子》、《共和國史冊上的優(yōu)秀兒女》、《中國靈魂時代創(chuàng)新文化領(lǐng)軍人物》等多種辭書典籍中。2010年后，又分別被中國社科院、中國日史編委會、中國國史研究編修館、中共中央黨校等編輯的《共和國建設(shè)檔案》、《共和國拓荒者》、《共和國史冊上的優(yōu)秀兒女》、《中國領(lǐng)導管理藝術(shù)文庫》等收錄。