中国又成功研制出全球唯一技术:美俄都望尘莫及

2016-06-11 13:15:19   

风洞”这个词对于航空爱好者来说很熟悉,即使普通人也可能听到过。风洞全称其实是风洞实验室,是研制飞行器的先决条件,被誉为“飞行器的摇篮”,具体来讲就是依据运动的相对性原理,将飞行器模型或实物固定在地面人工环境中,人为制造气流吹过,来模拟空中各种复杂的飞行状态,获取实验数据。形象点讲,风洞就像在地面人为造了一个“天空”,很多气动布局的新技术都要经过大量的风洞实验来进行验证,然后才能应用到飞行器设计上,所以有不少航空设计师就直言“飞机是‘吹’出来的”。

 风洞不仅能大大降低飞行器研制过程的复杂度,而且还能极大地节省投资,达到事半功倍的效果。假设在飞行器方案设计阶段,修改气动外形所付出的成本为1,那么把它制造出来进行首次飞行后再进行气动外形修改,所需的代价将会高达3万!纵观世界航空发达国家,无不重视风洞的发展。例如美国就拥有世界上规模最大、性能最好的风洞,这是美国在飞行器设计领域长期位居世界首位的重要原因,美国著名智库兰德公司也在其报告里称风洞是美国的重要战略资源。

但是在进入21世纪后,美国由于飞行器研制型号减少、经费预算降低、型号研究试验要求提高等因素影响,常用主要风洞数量锐减近50%,而且美国各种主要风洞至今也运行了约30-70年,日益老化。与美国相反,中国在进入21世纪后明显加强了风洞体系的建设,到目前已经建成了比较完善的风洞体系,整体技术已达世界先进水平,部分技术甚至达到了世界领先水平。

例如中国研制的具有完全自主知识产权的JF-12高超音速激波风洞是目前世界上同类风洞中最大的,同时也是世界上首座可复现飞行条件的高超音速风洞。其长度达265米,实验舱直径3.5米,喷管直径可达2.5米。这座风洞里吹出来的风,最高速度可达9马赫,温度可达3000摄氏度。复现风洞理论和技术解决了困扰高超音速地面试验60年的世界难题,引领了国际先进风洞实验技术的发展。外界认为,中国近年来在高超音速飞行器的研发方面进展神速,特别是高超音速武器的进展已经超越了美国,进入定型阶段,就是得益于中国JF-12风洞。

美国对于JF-12风洞极为赞叹和羡慕,将2016年度美国航空航天学会地面试验奖颁给了主持该风洞技术研究的中国科学院力学研究所研究员姜宗林,而姜宗林也因此成为该奖项设立40多年首度获奖的亚洲学者。而美国在羡慕之余,还不断打探JF-12风洞的技术详情,甚至提出要和中方在该风洞进行民用技术合作,但最终都无功而返。