JF-22风洞完工 中国高超音速武器研究再添利器!

军武次位面 2023-07-20 09:57:05
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风洞比较常见的分类方式有两种,外界最容易接触的是马赫数,也就是试验段气流最大速度和标准音速的比值。一般来说,0.4马赫以下的被称为低速风洞;0.4到1.4马赫的为跨音速风洞;1.4到5马赫的为超音速风洞;5马赫以上的为超高速风洞。另一种是雷诺数,主要反应表征风行器受到的黏性力,这个参数相对专业一点,也有点复杂,这里不再赘述。低速风洞技术相对简单,像国内在1965年就建成了FL-8连续式低速风洞,不过这类风洞试验段管道截面尺寸较大,可以完成一些大尺寸风洞试验。中国的NF-3风洞是目前亚洲最大的低速翼型风洞,现有18米长的螺旋桨试验段,对国产运-8/9的气动优化起到很大作用。而在2019年完工的8米级FL-10低速风洞,则主攻低噪声气动试验。

JF-22风洞完工 中国高超音速武器研究再添利器!

▲“风雷1号”跨音速风洞是国内在该领域的开山之作

跨音速风洞的地位直线上升,特别是现代战斗机速度大多数都在这个区间,因此跨音速风洞的数量和品质,对战斗机设计能力有决定性影响。在1962年投入使用的沈阳1号(后更名为FL-1“风雷1号”),正是国内第一座跨音速风洞,其的问世,也奠定了国产战斗机风洞试验的基础。1999年启用的2.4米跨音速风洞,则是国内的另一个代表者,其雷诺数为Re1.3×107,至今依然是全球常规常温跨音速风洞的巅峰之作。当然,最新在2020年完工的FL-62跨音速风洞,更是达到了该领域的最尖端水平。至于超音速风洞,由于其出现时间较晚,因此国内在实际建设中,往往建造的是以超音速为主,兼顾亚、跨音速的三合一风洞。像2007年开始使用的FD-12,以及随后发展的FL-2、FL-60都是如此,其中FL-60官方曾有报道,指出其对临近空间飞行器、空天飞机等项目,起到重大作用。

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▲三合一风洞一般还是有自己主攻领域,并非全能

在超高速风洞领域,试验气体在超高压的冲击下,性质发生很大变化,甚至会开始液化,因此,“高超音速风洞”只是一个代指,实际命名会根据风洞特性变得很复杂,比如国产JF-10氢氧爆轰高晗微波风洞。命名上的每一个字都有自己的意义,这也使得“高超音速风洞”的技术特性极为复杂。概括性的来说,国产JF-10系列,从JF-8、JF-10到JF-12,再到JF-22一直都是该领域的世界顶尖水准。在这个过程中,师从元勋郭永怀,后为国内高超音速风洞泰斗的俞鸿儒,居功甚伟。举个例子,国内JF-12的最大试验时间大概是100毫秒(成本大概是一毫秒一万人民币),而同类型美国、欧洲风洞只能做到30秒左右,这是很厉害的。

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▲先进超高速风洞是国产军用高超音速武器发展的基石

最新投入使用的JF-22,官方给出了很多基础数据,有兴趣可以查阅相关文献深入了解。简单来说,JF-22主要模拟40至80千米飞行高度的高超音速飞行器工作环境,除了进一步推动中国高超音速和高温气体动力学发展之外,还对临近空间高超音速飞行器发展,提供关键支持。近几年以俄制“匕首”、中国东风-17为代表的高超音速导弹,很受关注,不少国家也纷纷跟风上马项目。这里简单概括一点,无论是现代战斗机、宇宙航空器还是高超音速导弹,没有自己掌握的先进风洞群,就永远不要想走到世界最顶端。

责任编辑:傅鑫

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