中国将建“超级风洞”:世界最高水平

发布时间:2022年06月19日
       据央视新闻频道3月16日报道, 中科院高温空气动力学国家重点实验室工作人员透露, 他们团队正在研制的新风洞模拟马赫数为1025, 试验流场直径2.5米, 世界一流。作为先进飞机的研发平台,

世界争相打造具有技术水平的风洞。
       我们正在开发的这个新的超高速风洞计划在大约四年内完成。 21日, 重大项目首席科学家姜宗林告诉科技日报记者。
       风洞技术决定了飞机的水平。风洞是国家促进航天飞行器发展的重要工具。一代风洞技术决定了一代飞机的发展水平, 代表了一个国家的科研实力。此次央视报道的高超音速飞行条件再现激波风洞实验技术(以下简称JF12再现风洞)长达近300米。 (Hyper-Dragon), 是世界上第一个可以再现高超音速飞行条件的超大型高超音速风洞。姜宗林告诉记者,

JF12复现风洞是地面气动试验的皇冠上的明珠, 也是气动研究领域科研人员心目中的珠穆朗玛峰。江宗林团队以中科院院士、中科院力学所研究员、空气动力学家喻红儒的爆轰驱动方法为基础, 一直在探索风洞理论的复制和创新2000年开始技术验证。经过16年的努力, 2017年, 完成了JF12仿制风洞系列实验研究。来自国际高超音速风洞在技​​术发展方面, JF12可再现风洞突破了风洞驱动功率低、实验时间短、测量精度低三个瓶颈的技术瓶颈。
       值得称道的是, 在可复制风洞团队的研发中, 从可复制风洞理论, 到以九大关键技术为核心的技术体系, 再到风洞设计, 这是一次跨界研究过程。团队成员既是科学家又是工程师。有一套设备, 上千张图纸,

有多少困难就有多少讨论和质疑。
       通过不断的努力, 实现了一次安装到位, 一次调试成功。关于JF12可再现风洞, 中国空气动力学学会专门撰文称:可再现风洞理论与技术解决了困扰高超声速实验60年的世界难题, 在实验中实现了从流动模拟到再现的跨越风洞的状态。引领国际先进风洞试验技术的发展。模拟525马赫的高超音速目前, 世界上中国科学院的JF10风洞(马赫数720)与美国1994年为美国宇航局(NASA)建造的HYPULSE风洞原理相似。它的测试速度是525马赫。
       据说可以达到30马赫。此外, 美国有国家高能冲击隧道(LENS), 速度也可以达到722马赫。但是, 虽然这种类型的测试速度风洞性能要求很高, 测试时间很短, 实验流场很小, 不能满足具有化学反应流动特性的气动性能测试的需要。 1025马赫的大型超高速风洞可以支撑高超音速滑翔、大气层再入等飞行器的发展。据了解, JF12循环风洞团队是中科院一个比较大的团队, 由来自高温气体动力学国家重点实验室的三个研究团队组成。姜宗林任队长, 于鸿儒院士任学术顾问。目前, 团队主要承担高超声速和高温气体动力学等领域的多项基础和应用基础研究课题。该项目的背景都是为未来人类能够在两小时内环游世界的高超音速飞行器进行的。这包括飞行试验/地面试验数据关联理论、飞机气动/热特性、新的气动热管理概念、飞机/发动机一体化实验技术以及新型高效推进方法的探索。高超声速再现风洞技术是对世界风洞实验技术的一次飞跃, 具有自己完整的理论体系。但随着时间的推移和航天技术发展需求的提高, 也会提出更高的要求。高超音速飞行本应是必然, 但真正的高超音速时代何时到来, 我们至今仍在努力。江宗林说道。 JF12仿制风洞可再现海拔2550公里、马赫数59的高超音速飞行工况, 主要针对吸气式高超音速旅行车的研发。新风洞将采用我国独创的一系列新技术, 建设覆盖海拔4090公里、马赫数1025马赫数的超高速风洞试验能力, 解决空气动力学实验往复和重复使用飞机的问题。江宗林说道。 JF10和JF12两个风洞的组合将形成一座覆盖525马赫的建筑物航天飞行走廊范围的实验平台, 具有国际性和水平性。对我国高超声速前沿问题探索和关键技术研发具有重要意义。