中國正在修建的最高速風洞 利用超音速飛行器14分鐘可達美國

風洞是空氣動力學研究和試驗中最廣泛使用的工具。風洞主要由洞體、驅動系統和測量控制系統組成，各部分的形式因風洞類型而不同,它其實就是一個風洞實驗室，是以人工的方式產生並且控制氣流，用來模擬飛行器或實體周圍氣體的流動情況，並可量度氣流對實體的作用效果以及觀察物理現象的一種管道狀實驗設備，它是進行空氣動力實驗最常用、最有效的工具之一。

世界上公認的第一個風洞是英國人韋納姆(E.Mariotte)於1869～1871年建成，並測量了物體與空氣相對運動時受到的阻力。

到目前全世界的風洞總數已達千餘座，最大的低速風洞是美國國家航空航天局艾姆斯中心的國家全尺寸設備(NFSF)，實驗段尺寸為24.4×36.6米2,足以實驗一架完整的真飛機；雷諾數最高的大型跨音速風洞是美國蘭利中心的國家跨音速設備(NTF)，它是一座實驗段尺寸為2.5×2.5米2的低溫風洞，採用了噴注液氮的技術，用以降低實驗氣體溫度，從而使風洞實驗的雷諾數達到或接近飛行器的實際飛行值。

可喜的是，中國正在修建世界上最高速的風洞，以模擬秒速達12公里的高超音速飛行條件。以這個速度，一台高超音速飛行器可以在14分鐘內從中國飛到美國西海岸。要知道，從北京到華盛頓，直達大約是18000公里，目前坐飛機最快也要十幾個小時，而中國建造的這個風洞直接把小時縮到了分鐘，簡直是質的跨越！

所謂高超音速飛行器，是本世紀正在研發的前沿科技的新項目。它又被稱作「近空間高超音速飛行器」（NSHV）。這種飛行器飛行高度可離地面20~100km的大氣層空間，這一空間位於低軌衛星軌道的下方、一般飛機的飛行高度的上方，包括大氣平流層、中間層和部分熱層。是尚待開發的近空間區域。它主要包括3類：高超音速巡航導彈、高超音速飛機以及太空梭。它們採用的超音速衝壓發動機被認為是繼螺旋槳和噴氣推進之後的「第三次動力革命」。

目前世界上最先進的高超音速風洞是美國的LENS-X設備，其速度達到每秒10公里，是音速的30倍。美國軍方2011年測試了一架名為HTV-2的無人飛行器，它的速度可達20馬赫。但是它的高超音速飛行只持續了幾分鐘，而後墜入太平洋。

而今年3月，中國成功進行了高超音速滑翔飛行器WU-14（也被稱為DF-ZF）的第7次測試，其飛行速度在5馬赫到10馬赫之間。俄羅斯、印度和澳大利亞等其他國家也測試了自己的高超音速飛行器樣機。這種飛行器可被用於發射導彈，並可攜帶核武器。

吳大方教授曾參與研發高超音速巡航導彈、近空飛行器、高速無人機和其他可用於人民解放軍的武器。他說，中國有多個高超音速風洞，有助於確保高超音速武器測試的高成功率，可以說中國和美國開始了高超音速競賽，而中國這一新風洞將成為「全世界最強大和先進的高超音速飛行器地面測試設施之一。(吳大方教授2013年因發明用於高超音速飛行器的隔熱材料而獲得了國家級獎項。)

不過要達到這個驚人的速度，需要要生成極其高速的氣流，研究人員要引爆多個含有混合氧氣、氫氣和氮氣的管道，發生爆炸，在不到一秒鐘內爆發一千兆瓦的能量，這超過了廣東省大亞灣核電站一半的裝機容量。

不過該風洞一旦建成，對科學的研究價值將是不可估量，非常期待它早日完工！

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