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時(shí)間:2023-11-25 信途科技其他新聞

近日,官媒披露了國(guó)產(chǎn)JF22高超音速風(fēng)洞項(xiàng)目的最新進(jìn)展,據(jù)信該項(xiàng)目有望在今年建成并投入使用,屆時(shí),中國(guó)將成為風(fēng)洞領(lǐng)域唯一的超級(jí)大國(guó),并且可能和世界拉開30年的差距,那么今天,咱們就來(lái)講講中國(guó)的JF22高超音速風(fēng)洞究竟有多厲害。

作為發(fā)展航天航空事業(yè)的必備設(shè)施,人們對(duì)于風(fēng)洞這種技術(shù)并不陌生,有意思的是,說(shuō)它門檻低,全球到現(xiàn)在都沒幾個(gè)國(guó)家能建,可說(shuō)它門檻高,全球掌握風(fēng)洞的國(guó)家少說(shuō)也有將近10個(gè)了,甚至連印度都宣稱已掌握高超音速風(fēng)洞,僅次于美俄。

這其實(shí)說(shuō)明:風(fēng)洞屬于一種上下限都比較高的技術(shù),當(dāng)然正所謂:人分三六九等,肉有五花三層,雖然都叫高超音速風(fēng)洞,卻不一定是一回事,日本國(guó)內(nèi)目前至少有3座高超音速風(fēng)洞,但持續(xù)時(shí)間只有2毫秒,相比之下,美國(guó)的高超音速風(fēng)洞就實(shí)用得多,可以達(dá)到30毫秒。

而中國(guó)在2012年建成并投入使用的JF12風(fēng)洞,其穩(wěn)態(tài)時(shí)間則長(zhǎng)達(dá)100毫秒,對(duì)于研究高超音速飛行器的最佳構(gòu)型無(wú)疑是項(xiàng)巨大優(yōu)勢(shì),這也許正是近些年來(lái)中國(guó)高超音速技術(shù)突飛猛進(jìn),甚至彎道超車的原因所在。

至于最新的JF22高超音速風(fēng)洞,則在另一層維度上取得了壓倒性優(yōu)勢(shì),因?yàn)樵诖酥?,?guó)內(nèi)外高超音速風(fēng)洞最多模擬到9倍音速以下的速度段,而JF22則能用于30倍音速的高超音速研究。

倍音速是個(gè)什么概念?如果這種程度的高超音速武器研制成功,中國(guó)便獲得了5分鐘到達(dá)亞太,10分鐘到達(dá)美國(guó),半小時(shí)到達(dá)全球的導(dǎo)彈打擊能力,美國(guó)當(dāng)年夸下的海口,即將由中國(guó)再次實(shí)現(xiàn)。

這絕對(duì)算得上是質(zhì)和量的飛躍,有了更高速的風(fēng)洞,中國(guó)就能夠更高效地研制出更迅捷的高超音速飛行器,如果說(shuō),JF12讓中國(guó)在高超音速競(jìng)賽中取得了決定性優(yōu)勢(shì),代表著當(dāng)前各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn),那JF22便是助力中國(guó)徹底坐實(shí)領(lǐng)先地位,以至于為該領(lǐng)域帶來(lái)革命性突破的新臺(tái)階,具有類似于5G推動(dòng)信息技術(shù)進(jìn)步的戰(zhàn)略價(jià)值。

那么,和普通風(fēng)洞相比,高超音速風(fēng)洞又特別在哪里呢?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),普通風(fēng)洞的原理就好比用一臺(tái)功率非常強(qiáng)的風(fēng)扇,對(duì)著一根兩頭寬,中間窄的沙漏形管子吹,從而模擬出超音速環(huán)境,但這種方法由于阻力過(guò)大限制了流速,所以上不了高超音速。

而高超音速風(fēng)洞則是通過(guò)爆轟驅(qū)動(dòng)激波,產(chǎn)生極高壓,進(jìn)而在地面制造高超音速環(huán)境,但這顯然還不夠,因?yàn)楸Z顧名思義,是一瞬間發(fā)生的狀態(tài),那么產(chǎn)生的極高壓自然也不夠形成穩(wěn)態(tài)的高超音速,如何將瞬間的爆轟轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)的釋放,進(jìn)而產(chǎn)生穩(wěn)定的高超音速氣流,關(guān)鍵在于激波控制。

不過(guò)這一秘密已經(jīng)被中國(guó)科研人員掌握

一旦中國(guó)30倍高超音速武器取得突破并大規(guī)模列裝,那美國(guó)的現(xiàn)有導(dǎo)彈全部落伍了,美國(guó)的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)無(wú)法攔截,等于報(bào)廢,從這個(gè)角度來(lái)看, JF22高超音速風(fēng)洞可以說(shuō)是改變世界格局的大國(guó)重器。

為什么高超音速的研究這么難?

因?yàn)槠胀w行是靠機(jī)翼提供升力,而高超音速飛行是靠“激波”提供升力,所以高超音速的外形也有人叫乘波體,乘波體顧名思義,就是“乘坐”在激波上,并利用激波鋒面產(chǎn)生的壓縮升力飛行和轉(zhuǎn)向。

更難的是在高超音速飛行時(shí),激波和乘波體之間關(guān)系是動(dòng)態(tài)變化的,姿態(tài)和速度的不斷變化讓本就復(fù)雜的高超音速飛行變得更為復(fù)雜,涉及到極為繁復(fù)的飛控和氣動(dòng),以及熱力學(xué)問題。

因此設(shè)計(jì)門檻非常高,需要功率足夠大,持續(xù)時(shí)間足夠長(zhǎng)的高超音速風(fēng)洞才能取得最基礎(chǔ)的研究數(shù)據(jù),然后利用這些數(shù)據(jù)分析,模擬,對(duì)比,最后理解和掌握高超音速飛行訣竅。

而且高超音速風(fēng)洞非常燒錢,不是一般國(guó)家能玩得起的,因?yàn)楦叱羲亠L(fēng)洞所取得的數(shù)據(jù)往往90%都屬于“無(wú)用功”,真正有用的數(shù)據(jù)不到10%,

中國(guó)有了JF22,就相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)了30倍高超音速技術(shù)的研究自由,你覺得10分鐘就能打到美國(guó)的高超音速武器什么時(shí)候能夠研制成功呢?

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