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中國建成“世界最快”高超聲速風洞！能模擬30馬赫高超聲速環(huán)境
發(fā)布日期： 2023-06-09 08:36:57 來源： 航空之家


(相關資料圖)

中國建成“世界最快”高超聲速風洞！能模擬30馬赫高超聲速環(huán)境

5月30日，我國宣布完成JF-22風洞最終評估，標志著““世界最快”高超聲速風洞建成，這也是我國追求高超音速能力的重要里程碑。

這座高超聲速風洞位于北京北部懷柔區(qū)，它能模擬高達每秒10公里或30倍聲速的飛行。J-22高超聲速風洞始建于2018年，在2021年8月完工。整個隧道長167米，直徑4米，和其他大多數(shù)使用機械壓縮機產(chǎn)生高速氣流的風洞不同的是，這個長265米的風洞有賴于化學爆炸。

J-22高超聲速風洞還將支持模擬航天器重返大氣層的環(huán)境，它同時也是開發(fā)高超聲速武器的重要設備。這些武器系統(tǒng)能以高于5馬赫速度飛行(6174公里/小時）?，F(xiàn)在我軍已經(jīng)部署了多款高超聲速武器，包括DF-17和DF-21彈道導彈。高超音速導彈的速度和機動性使它們的探測和攔截極具挑戰(zhàn)性。

由科技部管理的國家自然科學基金委員會最近在北京的中國科學院力學研究所召開了會議，科學家們確認，JF-22爆轟驅動高焓激波風洞項目的有效試驗時間、溫度、壓力、噴嘴流量等性能指標均達到國際標準。

力學研究所研究員、風洞項目負責人姜宗林表示，JF-22風洞的目標是加快發(fā)展航天器往返大氣層項目。如果成功，該設施還可以幫助將發(fā)射衛(wèi)星和航天器的成本降低 90%。”

JF-22以及中國的JF-12風洞將使中國領先西方“大約20到30年”。JF-12于2012年5月通過了驗收，可以模擬高達7馬赫的飛行。

高超音速和航空工程專家克里斯·庫姆斯表示，30 馬赫的速度只能在“大氣層外返回（月球、火星等）期間”看到。他還指出了爆震驅動激波隧道的問題，稱它們“改變了空氣化學，以至于空氣動力學不再代表飛行?！?/p>

在 1960 年代和 1970 年代，所有NASA航天飛機和太空發(fā)射系統(tǒng)都在NASA艾姆斯研究中心位于加州的單一平面風洞中進行了測試。隧道的速度只能達到 2 至 3.5 馬赫。更多測試是通過使用計算流體動力學(CFD) 軟件的數(shù)字模擬進行的。

由于缺乏高超聲速風洞，美國國防部的國防創(chuàng)新部門考慮跳過風洞測試，而是直接從實際飛行測試中獲取數(shù)據(jù)。他們正在尋找商業(yè)合作伙伴來展示能夠以超過 5 馬赫（高超音速飛機和武器的最低速度）飛行和機動的測試飛機原型。

有專家表示：只有風洞，而不是軟件，才能模擬實際的高超音速環(huán)境。他補充說，具有 33 馬赫能力的風洞非常有用，因為航天飛機最終將以每秒 11.2 公里的“逃逸速度”在不減速的情況下重新進入大氣層。其他評論員聲稱美國使用高超音速測試的數(shù)字模擬，但迄今為止它們的效果不如老式風洞。

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