【點讚中國】30倍音速 中國超高速風洞明年建成


目前國際最先進 可助力天地往返系統研究
香港文匯報訊 綜合《人民日報》、央視軍事報道,近日,央視公布了關於JF-22超高速風洞的最新視頻,位於我國懷柔的JF-22超高速風洞將在2022年建成,據專家介紹,在建成之後,JF-22超高速風洞將成為全世界最先進的風洞。它可以復現40公里到100公里高空、時速最高達10公里/秒,相當於約30倍聲速(又稱音速,340米/秒)的飛行條件。作為一座超大型激波風洞,JF-22超高速風洞的研發目標是針對天地往返飛行技術領域的國家重大需求和高溫氣體動力學學科的前沿探索,解決超高速飛行技術的試驗研究問題。
風洞是空氣動力學研究和試驗中最廣泛使用的工具,以驗證和發展有關理論,並直接為各種飛行器的研製提供服務,通過風洞實驗來確定飛行器的氣動布局和評估其氣動性能。
設計飛行器 風洞不可少
現代飛行器的設計對風洞的依賴性很大,例如上世紀50年代美國B-52型轟炸機的研製,曾進行了約10,000小時的風洞實驗,而上世紀80年代第一架航天飛機的研製則進行了約100,000小時的風洞實驗。
超高速風洞可以理解為一個擁有超高速的「試驗設備」,對於研製超高速飛行器意義重大,目前民航客機的飛行速度是0.8倍聲速,戰鬥機可以達到2.5倍聲速。如果做出高超聲速飛行器,比如5倍到10倍聲速,在大氣層裏飛,一兩個小時就能到達全球任何地方。
據中科院力學所研究員、懷柔激波風洞項目負責人姜宗林介紹,JF-22風洞的目標是助力天地往返系統,若成功可以將衛星和航天器的發射費用減少90%。
放棄模仿國際通行技術
我國這支激波風洞的攻關隊伍源於上世紀五六十年代。在錢學森和郭永懷的戰略部署下,中科院力學所建起我國第一支高超聲速激波風洞的科研攻關隊。他們放棄模仿國際通行的技術,選擇了國際上早已被放棄的爆轟驅動。
2012年,總長265米試驗段直徑達3.5m的JF-12復現風洞研製成功,可復現5倍始9倍聲速的飛行條件,實驗時間超過100ms,比其他同類型的激波風洞提高1個量級。這個風洞為我國航空航天重大任務研製提供了關鍵支撐。
2018年3月,JF-22超高速風洞項目正式啟動。2022年建成後,JF-22將與JF-12風洞構成能夠覆蓋全部高超聲速飛行走廊的、具有國際領先水平的地面氣動實驗平台。JF-22最核心的技術,就是通過正向爆轟驅動器為基本功能,提供平穩的驅動氣流,風洞的試驗能力要比JF-12驅動能力提高10倍。