資料圖片:高溫氣體動力學國傢重點實驗室的 JF12 長試驗時間激波風洞,總長度達 300 米左右。
參考消息網 11 月 19 日報道 港媒稱,中國正在修建世界上最高速的風洞,以模擬秒速達 12 公裡的高超音速飛行條件。以這個速度,一臺高超音速飛行器可以在 14 分鐘內從中國飛到美國西海岸。
據香港《南華早報》11 月 16 日報道,從事這一項目的高級別科學傢趙偉說,研究人員的目標是在 2020 年建成並運行這一設備,從而滿足中國高超音速武器研發項目的急迫需求。他表示,這種風洞能夠推動高超音速技術的工程應用,通過復現高超音速飛行的環境,從而在地面上就能發現並解決問題。地面測試會顯著減少高超音速飛行器試飛失敗的風險。
報道稱,高超音速飛行器指飛行速度達 5 倍音速或以上速度的飛行器。目前世界上最先進的高超音速風洞是美國的 LENS-X 設備,其速度達到每秒 10 公裡,是音速的 30 倍。美國軍方 2011 年測試瞭一架名為 HTV-2 的無人飛行器,它的速度可達 20 馬赫。但是它的高超音速飛行隻持續瞭幾分鐘,而後墜入太平洋。
報道稱,今年 3 月,中國成功進行瞭高超音速滑翔飛行器 WU-14(也被稱為 DF-ZF)的第 7 次測試,其飛行速度在 5 馬赫到 10 馬赫之間。俄羅斯、印度和澳大利亞等其他國傢也測試瞭自己的高超音速飛行器樣機。這種飛行器可被用於發射導彈,並可攜帶核武器。
報道表示,北京航空航天大學教授吳大方說:" 中國和美國開始瞭高超音速競賽。" 吳大方 2013 年因發明用於高超音速飛行器的隔熱材料而獲得瞭國傢級獎項。
吳大方曾參與研發高超音速巡航導彈、近空飛行器、高速無人機和其他可用於人民解放軍的武器。他說,中國有多個高超音速風洞,有助於確保高超音速武器測試的高成功率。
吳大方說,這一新風洞將成為 " 全世界最強大和先進的高超音速飛行器地面測試設施之一 "。
他補充說:" 這對我們肯定是好消息,我期待它的完工。"
報道稱,這個新風洞將有一個測試艙,可容納翼展達 3 米的較大飛行器測試模型。
趙偉說,要生成極其高速的氣流,研究人員要引爆多個含有混合氧氣、氫氣和氮氣的管道,發生爆炸,在不到一秒鐘內爆發一千兆瓦的能量,這超過瞭廣東省大亞灣核電站一半的裝機容量。
報道解釋說,沖擊波通過一個金屬隧道進入到測試艙,氣流將包裹飛行器模型,並將溫度升至 7727 攝氏度,這幾乎比太陽表面溫度高 50%。因此,高超音速飛行器必須覆蓋有散熱效果極佳的特殊材料,否則它在長距離飛行中很容易偏離軌道或者解體。
報道稱,這一新風洞也將用於測試超燃沖壓發動機,這是一種專門為高超音速飛行而設計的引擎,傳統的飛機引擎無法適應如此高速的氣流。
趙偉表示,新風洞的建設由建造 JF12 的同一支團隊領導。位於北京的 JF12 激波風洞可復現 25 — 40 公裡高空、馬赫數 5 — 9 的飛行條件。
報道稱,JF12 的領銜研發者薑宗林去年因推動 " 一流大型高超音速試驗設備 " 研發而獲得瞭美國航空航天學會的地面試驗獎。美國航空航天學會稱,薑宗林的 JF12 設計 " 沒有使用移動零件,而制造瞭一個比傳統設計的風洞測試持續時間更長、能量流動更大 " 的風洞。
根據官方媒體報道,隨著近年來高超音速武器研發取得顯著進步,自 2012 年建成以來,JF12 風洞就進入全速運行,每兩天就進行一項新實驗。