“飛行器的搖籃”JF-22超高速風(fēng)洞究竟是什么？長(zhǎng)啥樣？一文了解
各類(lèi)飛行器在研發(fā)過(guò)程中，需要進(jìn)行大量模擬飛行實(shí)驗(yàn)，但又不可能真的讓飛行器頻繁上天試飛，于是風(fēng)洞便應(yīng)運(yùn)而生，它相當(dāng)于在地面人為建造一個(gè)“飛行天空”，是研制飛行器必不可少的大型氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置。近日，在位于北京的懷柔科學(xué)城，國(guó)之重器——JF-22超高速風(fēng)洞剛剛通過(guò)驗(yàn)收。
總臺(tái)央視記者 帥俊全：這里是空天飛行高溫氣動(dòng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在我身旁就是剛剛通過(guò)驗(yàn)收的JF-22超高速激波風(fēng)洞，它的全長(zhǎng)達(dá)到了167米，其各項(xiàng)性能指標(biāo)可以說(shuō)是國(guó)際領(lǐng)先，也為我們國(guó)家的空天往返系統(tǒng)以及超高聲速飛行器研制提供了有力支撐。
作為研制新一代飛行器的搖籃，JF-22超高速風(fēng)洞可以復(fù)現(xiàn)40至90公里高空、速度最高達(dá)每秒10公里、相當(dāng)于約30倍聲速的飛行條件。
中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所研究員、懷柔激波風(fēng)洞項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 姜宗林：第一個(gè)尺度大。我們這個(gè)風(fēng)洞吹出來(lái)這個(gè)流場(chǎng)有2.5米的直徑，一般國(guó)外最大直徑的話1.5米，這樣的話你可以放更大的飛行器。第二個(gè)時(shí)間長(zhǎng)。在馬赫10的時(shí)候我們達(dá)到40個(gè)毫秒，比國(guó)內(nèi)國(guó)際的同類(lèi)先進(jìn)水平大概要有幾倍、成倍提高，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的精度也高了。第三個(gè)總溫高，總壓高，性能高。現(xiàn)在可以做到2500攝氏度到18000攝氏度，而總壓的話，我們可以做到100個(gè)大氣壓一直到10000個(gè)大氣壓。所以這個(gè)性能的話在世界上沒(méi)有其它風(fēng)洞可以比的。
JF-22超高速風(fēng)洞的研發(fā)目標(biāo)主要是為解決超高速飛行技術(shù)的試驗(yàn)研究問(wèn)題，在項(xiàng)目驗(yàn)收后，科研團(tuán)隊(duì)首先展開(kāi)的就是天地往返飛行技術(shù)的研究。JF-22超高速風(fēng)洞內(nèi)部長(zhǎng)啥樣？如何在里面開(kāi)展試驗(yàn)工作呢？
總臺(tái)央視記者 帥俊全：利用實(shí)驗(yàn)的間隙階段，現(xiàn)在我們要進(jìn)入到JF-22超高速風(fēng)洞的內(nèi)部去看一看，這就是它的實(shí)驗(yàn)艙，這里面還是比較寬敞，它的直徑達(dá)到了4米，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷淖畲蟪叽缒軌蜻_(dá)到長(zhǎng)度8米，而氣流的最大速度能達(dá)到每秒3至10公里，從而可以進(jìn)行一系列的空氣動(dòng)力學(xué)的超高速實(shí)驗(yàn)。
中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所研究員、懷柔激波風(fēng)洞現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人 韓桂來(lái)：我們最近正要研究?jī)杉?jí)或者多級(jí)入軌的這樣一個(gè)飛行器，火箭是垂直起降，將來(lái)我們要通過(guò)飛行器水平起降，然后飛到比方說(shuō)30公里到40公里高度，再把第二級(jí)釋放出來(lái)，接著往上飛，形成這樣一個(gè)接力的模式，叫兩級(jí)或者多級(jí)入軌，所以最近我們也正在準(zhǔn)備這樣一個(gè)相應(yīng)的分離方案的實(shí)驗(yàn)，主要就是來(lái)探索下面級(jí)跟上面級(jí)它產(chǎn)生一個(gè)分離的過(guò)程。
姜宗林：風(fēng)洞研究的話，我們已經(jīng)把高超聲波分離的概念解決了，從實(shí)驗(yàn)的角度，我們非常成功、非常安全解決這個(gè)問(wèn)題了。另外我們還要做不同飛行速度下面那樣一個(gè)分離，是我們?cè)谌我馇闆r下都可以分離，這些情況做完之后，拿到這些數(shù)據(jù)的話，飛行器設(shè)計(jì)、飛行實(shí)驗(yàn)就非常容易了。
JF-22超高速風(fēng)洞，也叫爆轟驅(qū)動(dòng)超高速高焓激波風(fēng)洞。名字聽(tīng)上去就特別的高大上，作為飛行器的搖籃，風(fēng)洞究竟是如何工作的？激波風(fēng)洞又有何特點(diǎn)？來(lái)聽(tīng)聽(tīng)專(zhuān)家的解讀↓
2012年研制成功的JF-12復(fù)現(xiàn)風(fēng)洞，總長(zhǎng)265米，成為當(dāng)時(shí)國(guó)際最大、整體性能最先進(jìn)的激波風(fēng)洞。近日完成驗(yàn)收開(kāi)始正式運(yùn)行的JF-22超高速風(fēng)洞。JF-12復(fù)現(xiàn)風(fēng)洞和JF-22超高速風(fēng)洞分別是對(duì)應(yīng)領(lǐng)域規(guī)模最大、性能最先進(jìn)的激波風(fēng)洞，使我國(guó)成為高超聲速領(lǐng)域唯一具備覆蓋全部“飛行走廊”實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膰?guó)家。未來(lái)，這一重要平臺(tái)將展開(kāi)哪些重大研發(fā)項(xiàng)目？
JF-12復(fù)現(xiàn)風(fēng)洞和JF-22超高速風(fēng)洞可分別實(shí)現(xiàn)每秒1.5-3km和每秒3-10km的實(shí)驗(yàn)條件，共同構(gòu)成覆蓋馬赫數(shù)5-25、飛行高度25-90km的氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
姜宗林：利用馬赫數(shù)10比如說(shuō)100多個(gè)大氣壓，40個(gè)毫秒的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，我們可以做高超聲速發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)。我們實(shí)驗(yàn)室提出一種新型的發(fā)動(dòng)機(jī)，叫做駐定斜爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)在我們用JF-12已經(jīng)做到馬赫數(shù)7到馬赫數(shù)9，現(xiàn)在看來(lái)的話，我們新型的發(fā)動(dòng)機(jī)比傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高，要高50%，燃燒穩(wěn)定。JF-22準(zhǔn)備從馬赫數(shù)9一直做到馬赫數(shù)16，如果有這樣一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)做完之后，我覺(jué)得對(duì)我們國(guó)家下一步的航空航天技術(shù)是一個(gè)非常大的推動(dòng)。
此外，科研團(tuán)隊(duì)還將利用這一激波風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，展開(kāi)滑翔式飛行器、天地往返飛行器、多級(jí)入軌飛行器等研究，支撐和服務(wù)國(guó)家高超聲速科技領(lǐng)域重大需求和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。
姜宗林：到馬赫數(shù)20這個(gè)層次，我們可以做高空滑翔飛行器，可以說(shuō)是一個(gè)小時(shí)全球到達(dá)。如果我們做到馬赫數(shù)30，實(shí)際上我們是航空器大氣再入，比如說(shuō)探火星、軌道飛行器回來(lái)之后再入大氣層回來(lái)的時(shí)候用到這樣一個(gè)馬赫數(shù)。所以這個(gè)風(fēng)洞覆蓋了從航天到航空一直到探測(cè)器的整個(gè)范疇，所以具有很大的應(yīng)用領(lǐng)域。
（原標(biāo)題：“飛行器的搖籃”JF-22超高速風(fēng)洞究竟是什么？長(zhǎng)啥樣？一文了解）
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