世界最高水平:中國正建造馬赫數 10-25 的高超聲速風洞

03-17

【觀察者網綜合報道】中央電視臺 3 月 16 日新聞節目中,采訪瞭北京中科院高溫氣動力國傢重點實驗室,在采訪中,該機構研究員韓桂來介紹,該單位正在研制新的風洞,這個風洞模擬馬赫數可以達到 10-25。目前美國最先進 HYPULSE 風洞的測試速度與中科院正在研制的新型風洞類似,為世界最高技術水平。

中科院正在研制馬赫數 10-25 的新型風洞

節目畫面中出現目前世界上最先進的 JF-12 風洞

JF-12 風洞全景,其旁邊擺放的管道是用於改變試驗條件時所使用的部件

JP-10 爆轟風洞,其風速最高 20 馬赫,不過該風動的尺寸還不如美國 HYPLUSE

Hypluse 風洞示意圖,該風洞可以模擬的速度達 25 馬赫(甚至最高可達 30 馬赫),與中國正在建造的新型風洞相似

位於紐約的 HYPULSE 風洞承擔的部分試驗任務,中國新型風洞可能承擔相似的任務

中央電視臺采訪內容如下:

科院高溫氣體動力學國傢重點實驗室 韓桂來:實驗室主要是做飛行相關的,一般都是做高超聲速的,就是 5 倍聲速以上的這種高速飛行。它的終極目標就是要面向於將來的天地往返的空天飛機。

這座長達 265 米的風洞是全球首座復現高超聲速飛行條件的激波風洞,盡管各項技術指標全球領先,但韓桂來仍然感受到來自國際競爭的巨大壓力。

韓桂來:全世界都在爭,對於速度的追求,就跟奧運會一樣,你要飛得更高、要飛得更快。我們正在研制的一個新的風洞,目前我們現在這個風洞它是面向於馬赫數 5 到 9 的這樣一個飛行器,將來的風洞它要面向馬赫數 10 到 25

韓桂來所說的這個風洞作為國傢的重大科研儀器項目,獲得瞭國傢自然科學基金委的資助,他認為,基礎研究要真正走向應用,離不開國傢的支持。

韓桂來:如果國傢在基礎類的研究方面加大投入,去組織各種各樣的創新活動、重大的科技項目,對於我們將來的發展形勢來講,可以做很好的積累,很好的儲備。

觀察者網軍事評論員表示,這則報道中出現的 JF-12 風洞,則是直徑達到 1.5 米的大型高超聲速風洞,與 Hypulse 並不屬於同類,此前的其他節目中,曾提到美國直徑 1.5 米的大型風洞,測試速度為 4-7 馬赫,這應該是指美國 1976 年建成(後面有幾次改造)的美國空軍阿諾德基地的 9 號風洞,與 JF-12 性質相似,不過試驗能力要差一些。

相比之下,我國的 JF-12 風洞有效試驗時間長達 100 毫秒,具有復現 25-50 公裡高空,馬赫數 5-9 范圍高超聲速飛行條件的能力,是當前這一領域世界上最先進的風洞。它將可以用於進行高超聲速推進技術的試驗,因為試驗速度比它更高的風洞的試驗時間非常短,不夠進行超燃沖壓試驗。

美國《世界風洞》雜志 2010 年刊登文章介紹安德森基地 9 號風洞(1976 年建成,當時剛剛完成新的改造),2010 年的時候,美國還是可以在此領域沾沾自喜一番的……

目前,世界上與中科院 JF-10 風洞(馬赫數 7-20)在原理上相近的,是美國 1994 年為 NASA 建成的 HYPULSE 風洞,據 NASA 發表的相關文檔,該設施的測試速度為 5-25 馬赫,最高據稱可達 30 馬赫。

不過,這類風洞盡管測試速度非常高,但試驗時間非常短,無法滿足推進試驗需求。

此外,美國還有 " 大型能源國傢激波黑洞 "(縮寫 LENS)系列風洞,該型號黑洞中速度最高的型號也可達到 30 馬赫,不過目前美國在這一系列上最新的進展是在 LENS II 風洞上,進行改進,使之測試速度放寬到 3.5 馬赫,以便模擬高超聲速推進條件。

新型 10-25 馬赫風洞的研制,則更多將有助於研制高超聲速滑翔、大氣層再入等飛行器的研制。

此次新聞報道中展示的一個高超聲速風洞測試部件,這可能是一種新型的 MARV(可機動再入飛行器)彈頭

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