国际最先进的JF-22超高速风洞通过验收相当于约30倍声速！

  走进位于北京怀柔科学城的空天飞行高温气动全国重点实验室，记者看到了刚刚通过验收的JF-22超高速激波风洞。

  它全长167米，各项性能指标国际领先，为空天往返系统和超高声速飞行器研制提供了有力支撑。

  政知君注意到，针对目前这款“世界上最为先进”的超高速风洞，央视此次的解读内容看点颇多。

  JF-22于2018年开始建造，并于2021年8月完工。这条隧道长167米，直径4米。与大多数用机械压缩机产生高速气流的现有设施不同，265米长的风洞依赖于化学爆炸。

  风洞是空气动力学研究和试验中使用最广泛的工具，它可以模拟飞行器在不同飞行条件下的气动特性，为飞行器的研发提供有力支撑。中国在风洞研究领域的发展历史可以追溯到20世纪初，当时人们开始使用简单的风洞研究机翼和机身的气动性能。随着科学技术的持续不断的发展，风洞技术也在慢慢的提升，从简单的风洞到大型风洞，再到高超声速风洞和超高速风洞，风洞的技术不停地改进革新和完善。

  目前，中国拥有三大世界级风洞群，其中JF系列爆轰驱动激波风洞群是世界上最强的高超声速研究设施之一。这个风洞群由多个风洞组成，可用于不同的高超声速研究，包括JF-12、JF-15、JF-18、JF-20、JF-22和JF-23等多个型号。其中，JF-12是目前中国使用最广泛的高超声速风洞，它能够模拟6马赫到12马赫的高超声速流动条件，为我国高超声速技术的发展提供了有力支撑。

  近日，中国推出了一款超级风洞JF-22，它的试验能力远超于了高超武器研发的需求，涵盖40-90公里高度，马赫数10-30的试验能力。这款超级风洞并不是为高超武器准备的，而是作为可重复使用天地往返运输系统的地面试验平台。JF-22风洞是高超声速和超高速领域的一座超大型实验仪器，总长167米，喷管出口2.5米，实验舱直径4米，实验气流速度范围3-10km/s。该风洞的试验能力远超于了现有的高超声速风洞，可以模拟相当于约30倍声速的高超声速流动条件，为我国超高速飞行器的研发提供有力支撑。

  风洞技术的发展需要大量的人才支持，中国在风洞研究领域也取得了一定的成果。中国一直注重人才梯队建设，通过加强风洞技术培养和训练和学术交流，提高了我国风洞研究领域的整体水平。同时，国家也加大了对风洞研究的支持力度，为科学家提供了更好的研究条件和资金支持。

  军事评论员宋忠平向政知君介绍，各类飞行器在研发过程中，有必要进行大量模拟飞行实验，风洞应运而生。利用风洞产生的高速气流，可以模拟飞行器的飞行环境，这样做才能够在先期研究飞行器在高速运动过程中的受力情况，避免反复进行工程试验，省时省力。“常有人这样比喻，先进的飞机等飞行器都是在先进的风洞里‘吹’出来的。”

  央视披露，JF-22超高速风洞可以复现相当于约30倍声速的飞行条件。风洞吹出来的流场大，维持的时间长，比同类风洞领先水平要有成倍地提高，实验的精度也更高。

  JF-22吹出来的流场大概有2.5米直径，一般国外最大的是1.5米直径，可以放更大的飞行器；

  在马赫数为10的时候，JF-22能够达到40个毫秒，比国内外同类领先水平有成倍的提高，实验结果的精度也更高；

  宋忠平解释称，普通的飞行器和普通的风洞并不鲜见，其技术也相对来说还是比较成熟。但新一代的高速飞行器速度上升至数倍、数十倍声速，其具备的空气力学特性发生很大改变，是此前技术探索未曾触及的前沿领域。也正因此，超高速风洞的研发成功，给我国在这一前沿领域的技术探索、验证提供了平台和可能。

  据央视介绍，JF-22超高速风洞的研发目标是针对天地往返飞行技术领域的国家重大需求和高温气体动力学学科的前沿探索，解决超高速飞行技术的试验研究问题。

  此外，科研团队还将利用这一激波风洞实验平台，展开滑翔式飞行器、天地往返飞行器、多级入轨飞行器等研究，支撑和服务国家高超声速科技领域重大需求和关键技术攻关。

  央视还披露，中国科学院力学研究所有关团队最近正利用该风洞研究两级或者多级入轨的飞行器，“我们正在准备这样一个相应的分离方案的实验，主要是来探索下面级跟上面级产生一个分离的过程。”

  对此，宋忠平解释，天地往返飞行的意思是从地面至太空的往返飞行。以空天飞机来举例，其可通过载具从地面起飞，高空中再以接力推进方式进入太空预定轨道。载具和空天飞机达成目标后，还能降落回收。

  他提到，这样的一个过程中的技术难点很多，例如载具和空天飞机在超高速时的分离，接力推进时的动力衔接、受力情况等等。研究清楚这样的一个过程，超高速风洞是必不可少的试验环境。“天地往返飞行不但给航空航天提供了更多的应用场景，同时能大幅度降低发射的成本。”

  央视提到，利用超高速风洞，中国科学院力学研究所有关团队提出一种新型发动机试验。政知君注意到，这种被叫做驻定斜爆轰发动机出现在了央视画面中。

  据介绍，新型发动机比传统发动机热效率要高50%。“这样一个发动机做完后，对我国下一步航空航天技术发展是一个非常大的推动。”相关研究人员表示。

  宋忠平介绍称，传统发动机的工作原理是依靠氧化剂、燃烧剂在燃烧室燃烧产生推力，而爆轰发动机是让不同燃料混合产生爆炸来作为推力。“这样的推进技术成熟后，将极大拓展超高速飞行器的种类和用途，助力我国航空航天技术的变革。”

  央视总结称，此次完成验收、正式运行的JF-22超高速风洞是目前国际上最先进的超高速风洞。

  JF-12复现风洞和JF-22超高速风洞可分别实现每秒1.5-3km和每秒3-10km的实验条件，两者共同构成覆盖马赫数5-25、飞行高度25-90km的气动实验平台，使我国成为高超声速领域唯一具备覆盖全部“飞行走廊”实验能力的国家。

  宋忠平解读称，所谓“飞行走廊”是指飞行器进入高超声速领域后，有一定的概率会进入的不同速度、高度、温度、压力的飞行环境。依靠JF-12、JF-22风洞，我国具备了“不断档”式模拟高超声速飞行环境的试验条件，这给我国研发不一样的种类、用途的高超声速飞行器提供了坚实的基础。

  他还强调，将JF-22称为“国之重器”，是因为它不但对提升我国航空航天技术大有助力，同时也能应用在国防安全领域。

  政知君注意到，2021年8月，央视军事频道也曾介绍过当时在建的JF-22风洞。

  据介绍，上世纪五六十年代，在钱学森、郭永怀的战略部署下，中科院力学所组建起我国首个高超声速激波风洞科研攻关团队，团队放弃当时国际通行技术，通过几十年的技术攻关，另辟蹊径实现爆轰驱动理论创新。

  作为研制新一代飞行器的摇篮，JF-22超高速风洞可以复现40到90千米高空、速度最高达每秒10千米，相当于约30倍声速的飞行条件。

  上世纪九十年代末，姜宗林（激波风洞项目负责人）带领团队开启大型爆轰驱动激波风洞攻关。

  2012年，JF-12风洞研制成功。如今，JF-22风洞通过验收并开始运行。返回搜狐，查看更加多