版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)，請聯(lián)系我們

全世界最先進(jìn)，沒有之一。2023年6月，我國超級風(fēng)洞JF22正式投入使用，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人自信地說：“世界上沒有其他風(fēng)洞可以相比它的性能。”那么，超級風(fēng)洞究竟是什么呢？

首先我們要了解一下什么是風(fēng)洞。

火箭、戰(zhàn)斗機(jī)等各類飛行器在研發(fā)過程中，都需要進(jìn)行大量模擬飛行試驗(yàn)，但是又不能真的讓飛行器頻繁上天試飛，這就需要在地面上打造一個(gè)“飛行天空”，也就是風(fēng)洞。

風(fēng)洞就是以人工的方式產(chǎn)生可控制氣流來模擬飛行器在空中的真實(shí)飛行狀態(tài)，從而找出飛行器設(shè)計(jì)缺陷并改進(jìn)，是名副其實(shí)的“飛行器搖籃”。

我國的JF22超高速風(fēng)洞，能復(fù)現(xiàn)40-90公里高度，速度最高達(dá)到每秒10公里，相當(dāng)于30倍音速的飛行條件，是目前已知全球最先進(jìn)的風(fēng)洞。

超級風(fēng)洞的“超級”體現(xiàn)在哪？

第一，功率、總溫、總壓超級高。JF22驅(qū)動功率達(dá)15000兆瓦，瞬時(shí)輸出功率相當(dāng)于一個(gè)三峽大壩，同時(shí)可以模擬2500-18000℃、100-10000個(gè)大氣壓的氣流場景，還能模擬一些極限環(huán)境。

第二，實(shí)驗(yàn)時(shí)間超級長。JF22在10倍音速時(shí)可以達(dá)到40毫秒的穩(wěn)定氣流時(shí)間，相較于國際先進(jìn)水平實(shí)現(xiàn)成倍提高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精度也就隨之提高了。

第三，噴口直徑超級大。JF22吹出的流場直徑有2.5米，比國外最大直徑的風(fēng)洞還大1米，如此一來，類似東風(fēng)-17的乘波體彈頭就無需再做等比例縮小的模型，可以直接用實(shí)物進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。

超級風(fēng)洞性能如此卓越，它究竟是怎么做到的？

根據(jù)風(fēng)洞的設(shè)計(jì)，在風(fēng)洞左側(cè)點(diǎn)火爆炸，可以產(chǎn)生一股高溫高壓的氣體，迅速向外沖出。但這個(gè)沖出速度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為此，科學(xué)家們又加裝了拉瓦爾噴管提速。這個(gè)原理可以理解為，我們張大嘴巴哈氣沒有嘟嘴呼氣吹出來的風(fēng)速度快，科學(xué)家們利用這一點(diǎn)，減小橫截面積，從而獲得更快的風(fēng)。

目前，JF22超高速風(fēng)洞與2012年建成的JF12風(fēng)洞已經(jīng)基本滿足我國高超音速飛行實(shí)驗(yàn)要求。JF22可以模擬航天器重返大氣層的環(huán)境，將助力我國新型天地往返飛行器和高超音速飛行器的研發(fā)。

超級風(fēng)洞領(lǐng)先世界的背后是我國風(fēng)洞科學(xué)家的不斷探索。從老一代科學(xué)家錢學(xué)森、郭永懷開啟超高速風(fēng)洞相關(guān)研究，到中青代“風(fēng)洞人”接續(xù)創(chuàng)新研制超級風(fēng)洞JF22。莫道生來多難，更喜險(xiǎn)峰競攀。讓我們向風(fēng)洞科學(xué)家致敬！

（作者單位：火箭軍工程大學(xué)）

點(diǎn)擊查看 中國科普資源名錄 資源展示

點(diǎn)擊查看 中國科普資源名錄 資源需求

歡迎掃碼關(guān)注深i科普！

我們將定期推出

公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的科普活動和科普好物！