15日晚間，央視播發(fā)視頻披露“國(guó)之重器——JF-22超高速風(fēng)洞通過(guò)驗(yàn)收”。

政知君注意到，針對(duì)目前這款“世界上最為先進(jìn)”的超高速風(fēng)洞，央視此次的解讀內(nèi)容看點(diǎn)頗多。

“30倍聲速”

何為風(fēng)洞，又緣何意義重大?

軍事評(píng)論員宋忠平向政知君介紹，各類(lèi)飛行器在研發(fā)過(guò)程中，需要進(jìn)行大量模擬飛行實(shí)驗(yàn)，風(fēng)洞應(yīng)運(yùn)而生。利用風(fēng)洞產(chǎn)生的高速氣流，可以模擬飛行器的飛行環(huán)境，這樣可以在先期研究飛行器在高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況，避免反復(fù)進(jìn)行工程試驗(yàn)，省時(shí)省力。“常有人這樣比喻，先進(jìn)的飛機(jī)等飛行器都是在先進(jìn)的風(fēng)洞里‘吹’出來(lái)的。”

央視披露，JF-22超高速風(fēng)洞可以復(fù)現(xiàn)相當(dāng)于約30倍聲速的飛行條件。風(fēng)洞吹出來(lái)的流場(chǎng)大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，比同類(lèi)風(fēng)洞先進(jìn)水平要有成倍地提高，實(shí)驗(yàn)的精度也更高。

宋忠平解釋稱(chēng)，普通的飛行器和普通的風(fēng)洞并不鮮見(jiàn)，其技術(shù)也相對(duì)比較成熟。但新一代的高速飛行器速度上升至數(shù)倍、數(shù)十倍聲速，其具備的空氣力學(xué)特性發(fā)生很大改變，是此前技術(shù)探索未曾觸及的前沿領(lǐng)域。也正因此，超高速風(fēng)洞的研發(fā)成功，給我國(guó)在這一前沿領(lǐng)域的技術(shù)探索、驗(yàn)證提供了平臺(tái)和可能。

“天地往返飛行”

據(jù)央視介紹，JF-22超高速風(fēng)洞的研發(fā)目標(biāo)是針對(duì)天地往返飛行技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)家重大需求和高溫氣體動(dòng)力學(xué)學(xué)科的前沿探索，解決超高速飛行技術(shù)的試驗(yàn)研究問(wèn)題。

此外，科研團(tuán)隊(duì)還將利用這一激波風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，展開(kāi)滑翔式飛行器、天地往返飛行器、多級(jí)入軌飛行器等研究，支撐和服務(wù)國(guó)家高超聲速科技領(lǐng)域重大需求和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

央視還披露，中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所有關(guān)團(tuán)隊(duì)最近正利用該風(fēng)洞研究?jī)杉?jí)或者多級(jí)入軌的飛行器，“我們正在準(zhǔn)備這樣一個(gè)相應(yīng)的分離方案的實(shí)驗(yàn)，主要就是來(lái)探索下面級(jí)跟上面級(jí)產(chǎn)生一個(gè)分離的過(guò)程。”

對(duì)此，宋忠平解釋?zhuān)斓赝碉w行的意思就是從地面至太空的往返飛行。以空天飛機(jī)來(lái)舉例，其可以利用載具從地面起飛，高空中再以接力推進(jìn)方式進(jìn)入太空預(yù)定軌道。載具和空天飛機(jī)完成任務(wù)后，還能降落回收。

他提到，這個(gè)過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)很多，例如載具和空天飛機(jī)在超高速時(shí)的分離，接力推進(jìn)時(shí)的動(dòng)力銜接、受力情況等等。研究清楚這個(gè)過(guò)程，超高速風(fēng)洞是必不可少的試驗(yàn)環(huán)境。“天地往返飛行不但給航空航天提供了更多的應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)可以大幅降低發(fā)射的成本。”

“爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)”

央視提到，利用超高速風(fēng)洞，中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所有關(guān)團(tuán)隊(duì)提出一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)。政知君注意到，這種被叫做駐定斜爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)在了央視畫(huà)面中。

據(jù)介紹，新型發(fā)動(dòng)機(jī)比傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率要高50%。“這樣一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)做完后，對(duì)我國(guó)下一步航空航天技術(shù)發(fā)展是一個(gè)非常大的推動(dòng)。”相關(guān)研究人員表示。

宋忠平介紹稱(chēng)，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理是依靠氧化劑、燃燒劑在燃燒室燃燒產(chǎn)生推力，而爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)是讓不同燃料混合產(chǎn)生爆炸來(lái)作為推力。“這樣的推進(jìn)技術(shù)成熟后，將極大拓展超高速飛行器的種類(lèi)和用途，助力我國(guó)航空航天技術(shù)的變革。”

覆蓋全部“飛行走廊”

央視總結(jié)稱(chēng)，此次完成驗(yàn)收、正式運(yùn)行的JF-22超高速風(fēng)洞是目前國(guó)際上最先進(jìn)的超高速風(fēng)洞。

JF-12復(fù)現(xiàn)風(fēng)洞和JF-22超高速風(fēng)洞可分別實(shí)現(xiàn)每秒1.5-3km和每秒3-10km的實(shí)驗(yàn)條件，兩者共同構(gòu)成覆蓋馬赫數(shù)5-25、飛行高度25-90km的氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使我國(guó)成為高超聲速領(lǐng)域唯一具備覆蓋全部“飛行走廊”實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膰?guó)家。

宋忠平解讀稱(chēng)，所謂“飛行走廊”是指飛行器進(jìn)入高超聲速領(lǐng)域后，有可能會(huì)進(jìn)入的不同速度、高度、溫度、壓力的飛行環(huán)境。依靠JF-12、JF-22風(fēng)洞，我國(guó)具備了“不斷檔”式模擬高超聲速飛行環(huán)境的試驗(yàn)條件，這給我國(guó)研發(fā)不同種類(lèi)、用途的高超聲速飛行器提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

他還強(qiáng)調(diào)，將JF-22稱(chēng)為“國(guó)之重器”，是因?yàn)樗坏珜?duì)提升我國(guó)航空航天技術(shù)大有助力，同時(shí)也可以應(yīng)用在國(guó)防安全領(lǐng)域。

“另辟蹊徑”

政知君注意到，2021年8月，央視軍事頻道也曾介紹過(guò)當(dāng)時(shí)在建的JF-22風(fēng)洞。

據(jù)介紹，上世紀(jì)五六十年代，在錢(qián)學(xué)森、郭永懷的戰(zhàn)略部署下，中科院力學(xué)所組建起我國(guó)首個(gè)高超聲速激波風(fēng)洞科研攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)放棄當(dāng)時(shí)國(guó)際通行技術(shù)，通過(guò)幾十年的技術(shù)攻關(guān)，另辟蹊徑實(shí)現(xiàn)爆轟驅(qū)動(dòng)理論創(chuàng)新。

上世紀(jì)九十年代末，姜宗林(激波風(fēng)洞項(xiàng)目負(fù)責(zé)人)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)啟大型爆轟驅(qū)動(dòng)激波風(fēng)洞攻關(guān)。

2012年，JF-12風(fēng)洞研制成功。如今，JF-22風(fēng)洞通過(guò)驗(yàn)收并開(kāi)始運(yùn)行。