中國研製成功世界唯一超概念技術,美俄望塵莫及!
「風洞」這個詞對於航空愛好者來說很熟悉,即使普通人也可能聽到過。風洞全稱其實是風洞實驗室,是研製飛行器的先決條件,被譽為「飛行器的搖籃」,具體來講就是依據運動的相對性原理,將飛行器模型或實物固定在地面人工環境中,人為製造氣流吹過,來模擬空中各種複雜的飛行狀態,獲取實驗數據。形象點講,風洞就像在地面人為造了一個「天空」,很多氣動布局的新技術都要經過大量的風洞實驗來進行驗證,然後才能應用到飛行器設計上,所以有不少航空設計師就直言「飛機是『吹』出來的」。
中國JF18風洞,JF18風洞里的風速度最高可達Ma 9,溫度可達3000攝氏度左右,JF18風洞265米的身長使其能夠提供更長的實驗時間,高超音速發動機需要的實驗時間達到100毫秒,噴管直徑可達2。5米,實驗艙直徑3。5米,都明顯優於國外同類風洞。
JF18風洞里的風,速度最高可達9馬赫,溫度可達3000攝氏度左右。而美國的激波風洞最多只能做7。5馬赫的試驗,如X51高超聲速飛行器。
中國若研製成功達9馬赫高超聲速飛行器之後,從中國本土起飛只需2小時就可完成對美國紐約華盛頓等城市的軌道轟炸,戰略意義不言而喻。美國X-51A高超音速飛行器三次墜毀原因披露無一成功,作動器故障致失控。如今,中國這一風洞技術已經領先美國,讓美俄不寒而慄,望塵莫及。
一架飛機的發動機、氣動布局,不在風洞里吹個幾千上萬次,絕不敢上天,有一個表示速度的、叫做「馬赫(Ma)」數的量詞至關重要。1馬赫是1倍音速(聲速),在天氣條件下大約為340米/秒。一般民用飛機速度多為Ma 0。8以下的亞音速,風洞要復現的是在25—40公里高空、Ma5。0以上的高超聲速飛行條件。
噴管直徑可達2。5米,實驗艙直徑3。5米,都明顯優於國外同類風洞。JF12風洞里的『風』,速度最高可達Ma 9,溫度可達3000攝氏度左右。而Ma 9意味著,從北京到紐約的飛行時間,可以由現在的14小時縮短到2小時。
高超音速飛行器的超燃發動機研發是個國際難題,有人形容Ma 9時,對於飛機的發動機點火來說,就像在龍捲風中點燃一根火柴,還要保證它持續燃燒。JF18風洞完全可以復現「龍捲風」的狀態。
「據我所知,這個設備是世界唯一的,不僅在於它產生的流場區域大、氣流速度高、試驗時間長,更重要的是應用了最獨特的爆轟驅動技術,克服了自由活塞驅動技 術的弱點,是在俞先生的指導下由你們研究所發展起來的。你們將為獲得的可靠的高超聲速試驗數據感到驕傲。」這是國際著名激波管技術專家、國際激波研究院創始人高山和喜教授對JF18復現高超聲速飛行條件激波風洞的讚譽。
美國對於JF-12風洞極為讚歎和羨慕,將2016年度美國航空航天學會地面試驗獎頒給了主持該風洞技術研究的中國科學院力學研究所研究員姜宗林,而姜宗林也因此成為該獎項設立40多年首度獲獎的亞洲學者。而美國在羨慕之餘,還不斷打探JF-12風洞的技術詳情,甚至提出要和中方在該風洞進行民用技術合作,但最終都無功而返。
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