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。。。領(lǐng)先美國(guó)20年的意思是，中國(guó)現(xiàn)在依靠最新的JF-22超高速風(fēng)洞做出的高超音速飛行器，美國(guó)至少需要20年后，完成相同水準(zhǔn)的風(fēng)洞后，才能做出來(lái)。殲20 VS F22，也是同理。

【資料圖】

。。?！肮び破涫?，必先得其器”，高超音速已經(jīng)不全是空氣動(dòng)力學(xué)，而是一個(gè)復(fù)雜的大氣極端高溫下與機(jī)體表面復(fù)雜的一個(gè)交互過(guò)程，因?yàn)樵跇O端高超音速條件下，不僅會(huì)有空氣動(dòng)力學(xué)作用，還會(huì)與機(jī)體表面產(chǎn)生電離以及化學(xué)反應(yīng)，它與高超音速的多種技術(shù)相關(guān)性非常大。數(shù)不清的問(wèn)題，只有風(fēng)洞才能解決。

對(duì)于空天飛機(jī)錢(qián)學(xué)森不僅有提前預(yù)判性的建言，更是對(duì)此項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展打了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。早在上世紀(jì)五十年代他就與郭永懷一道戰(zhàn)略性部署了我國(guó)高超音速飛行相關(guān)研究工作，此后一大批服務(wù)此項(xiàng)工作的高超音速風(fēng)洞突破重重難關(guān)相繼建造成功。

如今我國(guó)已經(jīng)建成的JF-12復(fù)現(xiàn)風(fēng)洞與JF-22超高速風(fēng)洞是全球僅有的可以在地面進(jìn)行高超音速飛行實(shí)驗(yàn)的風(fēng)洞。

為什么大洋彼岸諸多高超音速項(xiàng)目不是夭折就是不斷地失敗？沒(méi)有完善的地面試驗(yàn)?zāi)芰κ侵匾颉Ｓ袥](méi)有脫離風(fēng)洞的方法呢？

如果沒(méi)有配套的風(fēng)洞設(shè)備，就需要飛行器通過(guò)實(shí)際飛行任務(wù)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確性，試錯(cuò)成本極為高昂，如果有配套的風(fēng)洞設(shè)備就大不一樣，首先研發(fā)效率大大提高，要知道組織一次實(shí)際飛行任務(wù)所需的時(shí)間對(duì)比一次風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)要長(zhǎng)得多。

我國(guó)剛剛成功測(cè)試的這款臨近空間無(wú)人機(jī)，連美國(guó)和俄羅斯也沒(méi)有網(wǎng)頁(yè)鏈接

美軍慌了？沒(méi)有風(fēng)洞也要造高超音速！中國(guó)JF22風(fēng)洞：領(lǐng)先西方20年 網(wǎng)頁(yè)鏈接

2022年9月6日，防務(wù)新聞網(wǎng)站BreakingDefense上發(fā)布一篇美國(guó)防部的最新動(dòng)態(tài)，標(biāo)題就起得非常有意思：

“DIU plots hypersonic test plane, hoping to circumvent wind tunnel backlog”

DIU（美國(guó)防部國(guó)防創(chuàng)新部門(mén)）計(jì)劃高超音速試驗(yàn)飛機(jī)，希望能繞過(guò)風(fēng)洞問(wèn)題

什么意思？事情是這樣的，美國(guó)高超音速風(fēng)洞或者激波風(fēng)洞數(shù)量太少，美軍急于突破高超音速技術(shù)（高超音速技術(shù)上已經(jīng)落后于中國(guó)至少5年以上），上馬了一大批高超音速飛行器研制計(jì)劃，結(jié)果僅有的風(fēng)洞不是忙不過(guò)來(lái)，就是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。

2021年6月8日，《歐亞時(shí)報(bào)》就曾報(bào)道中國(guó)30馬赫測(cè)試環(huán)境JF-22風(fēng)洞已經(jīng)投入使用，《歐亞時(shí)報(bào)》援引《南華早報(bào)》的報(bào)道稱(chēng)，中國(guó)研究員韓桂來(lái)在線(xiàn)講座時(shí)表示，位于北京懷柔區(qū)的JF22高超音速風(fēng)洞，其能力將“領(lǐng)先西方約20至30年”。

據(jù)報(bào)道，JF22風(fēng)洞使用化學(xué)燃料的爆轟式，其和JF12風(fēng)洞的激波激發(fā)方式是一致的，據(jù)韓桂來(lái)介紹稱(chēng)，JF-22風(fēng)洞能夠最高速度（約30馬赫）的狀態(tài)下維持平均130毫秒的運(yùn)行時(shí)間，相比之下美國(guó)最先進(jìn)的LENS II（自由活塞結(jié)構(gòu)）只能達(dá)到7~8馬赫并且只能維持30毫秒，兩者看起來(lái)數(shù)據(jù)差別還是挺大的。

《歐亞時(shí)報(bào)》的記者表示，JF22風(fēng)洞在30馬赫的高超音速下持續(xù)時(shí)間比全球其他類(lèi)型的風(fēng)洞要長(zhǎng)得多，并且JF-22的測(cè)試腔室直徑很大，可以塞進(jìn)很多真實(shí)尺寸的飛行器，看起來(lái)和JF12一樣是個(gè)復(fù)現(xiàn)風(fēng)洞。

JF22應(yīng)該是一個(gè)相當(dāng)先進(jìn)高超音速風(fēng)洞，這個(gè)設(shè)施投入使用，會(huì)讓中國(guó)在高超音速技術(shù)上遙遙領(lǐng)先。另外JF22在民用領(lǐng)域也將很大的用武之地，比如未來(lái)的騰云工程！

騰云工程：“空天飛機(jī)”計(jì)劃

2016年9月13日，新華網(wǎng)報(bào)道稱(chēng)中國(guó)航天科工集團(tuán)公司副總經(jīng)理劉石泉日前在武漢舉行的第二屆商業(yè)航天高峰論壇上首次披露了“騰云工程”的“空天飛機(jī)”計(jì)劃，這是一種可以執(zhí)行航天發(fā)射任務(wù)，并多次重復(fù)使用的新一代天地往返飛行器。

1、基本參數(shù)：機(jī)體長(zhǎng)度為80多米，總重量高達(dá)140多噸！

2、動(dòng)力系統(tǒng)：發(fā)動(dòng)機(jī)為六臺(tái)渦輪基組合循環(huán)的渦輪火箭沖組合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，

3、起飛方式：和普通飛機(jī)一樣在機(jī)場(chǎng)起飛，

4、最高飛行高度：最大飛行高度3萬(wàn)米以上，

5、最高速度：依托于渦火沖組合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，其最高速度可達(dá)7馬赫以上

我國(guó)計(jì)劃是在2030年前首飛，也許JF22將會(huì)讓這個(gè)目標(biāo)提早實(shí)現(xiàn)，將可以讓中國(guó)實(shí)現(xiàn)真正的高超音速全球打擊。

振奮！央視曝光中國(guó)JF-22型“超高速激波風(fēng)洞”，中國(guó)新銳飛行器將井噴！ - 知乎 網(wǎng)頁(yè)鏈接

高超音速激波風(fēng)洞在流場(chǎng)持續(xù)時(shí)間上是存在一定問(wèn)題的，往往只能持續(xù)幾毫秒到幾十毫秒的時(shí)間，只能獲取某個(gè)斷面內(nèi)的高超音速流場(chǎng)數(shù)據(jù)，獲得的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行更為繁復(fù)的復(fù)現(xiàn)計(jì)算進(jìn)行氣動(dòng)模擬才能工程運(yùn)用。這方面的例子比如美國(guó)NASA建設(shè)的HYPULSE風(fēng)洞和LENS風(fēng)洞等，理論上都能形成20馬赫以上的瞬時(shí)流場(chǎng)，但由于流場(chǎng)持續(xù)時(shí)間極短，試驗(yàn)條件的限制極大。

NASA的Hypluse風(fēng)洞示意圖，該風(fēng)洞模擬速度高達(dá)25馬赫（甚至最高可達(dá)30馬赫）

相比而言，中科院力學(xué)所在JF-10型激波風(fēng)洞基礎(chǔ)上研發(fā)的JF-12型高超音速風(fēng)洞具備了從“模擬”到“復(fù)現(xiàn)”的跨越。相比早期的激波風(fēng)洞，JF-12型激波風(fēng)洞的試驗(yàn)時(shí)間從數(shù)十毫秒提高到數(shù)百毫秒左右，能夠在風(fēng)洞中直接“復(fù)現(xiàn)”高超音速飛行器在臨近空間的飛行特征。其黏性效應(yīng)和強(qiáng)真實(shí)氣體效應(yīng)均有較大提升，根據(jù)中科院力學(xué)所公開(kāi)的信息顯示，JF-12型風(fēng)洞可以用于模擬5到9倍音速的、距離地面25到30千米的高超音速飛行器飛行流場(chǎng)條件，這一技術(shù)跨越可以直接服務(wù)于吸氣式高超音速飛行器的研發(fā)。

而在JF-12型激波風(fēng)洞的基礎(chǔ)上，此次公開(kāi)了的JF-22型超高速激波風(fēng)洞流場(chǎng)實(shí)現(xiàn)條件又有了進(jìn)一步的提升。從視頻中公布的信息顯示，JF-22型超音速激波風(fēng)洞已經(jīng)可以模擬臨近空間區(qū)域、在40到90千米高度、速度30倍音速左右條件下的空氣流場(chǎng)條件。

毫無(wú)疑問(wèn)，相比上一代的JF-12型，JF-22型風(fēng)洞的技術(shù)可謂是“又提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)”。這意味著我國(guó)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)在高超音速激波風(fēng)洞的理論研究與工程設(shè)計(jì)上再度實(shí)現(xiàn)了新的技術(shù)跨越，相應(yīng)地，也意味著我國(guó)航空航天工業(yè)在高超音速飛行器的研發(fā)工作中，又多了一件趁手的武器，能夠更好地服務(wù)于新一代高超音速飛行器的研制。

。。。從“模擬”到“復(fù)現(xiàn)”，“模擬臨近空間區(qū)域、在40到90千米高度、速度30倍音速左右條件下的空氣流場(chǎng)條件”，什么意思？意思就是“天上問(wèn)題”可以在“地上解決”，且可以低成本、持續(xù)地積累大數(shù)據(jù)，一旦建立好數(shù)學(xué)模型，就可以在電腦上模擬了。

關(guān)鍵詞： 高超音速 高超音速飛行器 臨近空間