中国建成“世界最快”高超声速风洞！能模拟30马赫高超声速环境

发布者：贴牌人生 2023-6-10 04:15

5月30日，我国宣布完成JF-22风洞最终评估，标志着““世界最快”高超声速风洞建成，这也是我国追求高超音速能力的重要里程碑。

这座高超声速风洞位于北京北部怀柔区，它能模拟高达每秒10公里或30倍声速的飞行。J-22高超声速风洞始建于2018年，在2021年8月完工。整个隧道长167米，直径4米，和其他大多数使用机械压缩机产生高速气流的风洞不同的是，这个长265米的风洞有赖于化学爆炸。

J-22高超声速风洞还将支持模拟航天器重返大气层的环境，它同时也是开发高超声速武器的重要设备。这些武器系统能以高于5马赫速度飞行(6174公里/小时）。现在我军已经部署了多款高超声速武器，包括DF-17和DF-21弹道导弹。高超音速导弹的速度和机动性使它们的探测和拦截极具挑战性。

由科技部管理的国家自然科学基金委员会最近在北京的中国科学院力学研究所召开了会议，科学家们确认，JF-22爆轰驱动高焓激波风洞项目的有效试验时间、温度、压力、喷嘴流量等性能指标均达到国际标准。

力学研究所研究员、风洞项目负责人姜宗林表示，JF-22风洞的目标是加快发展航天器往返大气层项目。如果成功，该设施还可以帮助将发射卫星和航天器的成本降低 90%。”

JF-22以及中国的JF-12风洞将使中国领先西方“大约20到30年”。JF-12于2012年5月通过了验收，可以模拟高达7马赫的飞行。

高超音速和航空工程专家克里斯·库姆斯表示，30 马赫的速度只能在“大气层外返回（月球、火星等）期间”看到。他还指出了爆震驱动激波隧道的问题，称它们“改变了空气化学，以至于空气动力学不再代表飞行。”

在 1960 年代和 1970 年代，所有NASA航天飞机和太空发射系统都在NASA艾姆斯研究中心位于加州的单一平面风洞中进行了测试。隧道的速度只能达到 2 至 3.5 马赫。更多测试是通过使用计算流体动力学(CFD) 软件的数字模拟进行的。

由于缺乏高超声速风洞，美国国防部的国防创新部门考虑跳过风洞测试，而是直接从实际飞行测试中获取数据。他们正在寻找商业合作伙伴来展示能够以超过 5 马赫（高超音速飞机和武器的最低速度）飞行和机动的测试飞机原型。

有专家表示：只有风洞，而不是软件，才能模拟实际的高超音速环境。他补充说，具有 33 马赫能力的风洞非常有用，因为航天飞机最终将以每秒 11.2 公里的“逃逸速度”在不减速的情况下重新进入大气层。其他评论员声称美国使用高超音速测试的数字模拟，但迄今为止它们的效果不如老式风洞。