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科普:什么是35倍音速风洞?

发布时间:2022-04-04 09:33:51 来源:新浪网 责任编辑:caobo

35倍音速风洞是我国在建的世界最先进风洞系统,35倍音速风洞指的是风洞系统管道内可以形成超过音速35倍的风速。

先来看风洞的作用,风洞是一切飞行器研发的必备基础设施,没有风洞系统想研发包括战斗机和导弹在内的飞行器等于白想,比如战斗机的机体结构也就是气动布局,可以影响到战斗机的机动性能,飞行速度等等,战斗机研发之时气动布局合不合理无法通过实际飞行来测试,毕竟气动布局都没定型就飞上天别说得出测试结果了,搞不好战斗机还会在空中解体,如果在地面测试,那就需要模拟出战斗机在空中飞行时面临的气动环境,这就是风洞的作用。

比如说想要研发一款速度2马赫的战斗机,就必须拥有大于2倍音速的风洞,这样的风洞实际上就是模拟出逼真的飞行环境,让战斗机静止停放在风洞中但可以测试出实际飞行时的数据,对战斗机气动布局上不合理之处进行修改。没有经过风洞测试就制造出的战斗机如果飞上天只有两个结果:坠机或空中解体,甚至根本就飞不到天上去。因此风洞是研发战斗机等飞行器必不可少的设施,印度研发LCA战斗机之时由于没有自己的风洞,只能跑去法国吹风洞。

目前世界上已经建成并投入使用的速度最快的风洞系统是美国的LENS-X风洞测试系统,这个风洞位于加利福尼亚州,可以让风速达到30马赫。1999年俄罗斯在新西伯利亚理论与应用研究所建造了一个可以吹出20马赫风速的AT-303风洞系统。美俄之所以是世界级航空强国和大国,与其打造的先进风洞系统有很大关系。近些年我国在航空航天领域不断获得重大突破,这样的突破背后实际上也有我国先进风洞的功劳。

目前我国投入使用的先进风洞有FL-64风洞和JF-12风洞,这两套风洞可以模拟出5-10马赫的飞行环境,不过这套风洞系统明显已经跟不上我国在航空航天领域的发展节奏,因此建造一套新的风洞系统迫在眉睫。2017年《环球时报》等媒体报道了我国开始打造新一代风洞系统JF-22,JF-22风洞的设计最大风速高达35马赫,也就是一秒钟可以飞行接近12公里,如果一个飞行器达到了这个速度,15分钟内就可以飞到全球任意一个地方。

JF-22风洞的建造已经接近收尾阶段,即将投入使用,这一风洞系统的建成将使得我国在这一领域对美国实现反超。当然这样的风洞可不是为了测试战斗机,毕竟战斗机的最大速度仅有2马赫左右,用FL-64这样的风洞系统足够了。JF-22风洞的主要测试对象是洲际弹道导弹、高超音速导弹这种速度10马赫以上甚至接近30马赫的飞行器,有了JF-22风洞系统,对我国航空航天研发领域来说是一个巨大的帮助和提升。

标签: 气动布局

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