如同一條長達167米的鋼鐵巨龍般靜臥在北京懷柔的科學城中,那就是我們自主研發的那一具高超的JF-22超高速風洞,它的出現不僅將為我國的飛機設計提供了一個世界上最先進的試驗平臺,更將為我國的航空航天事業的快速發展開辟出一條寬廣的路子。
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可將其比作一具地心引擎,在0.1秒內就能制造出每秒的10公里的極限的氣流,相當于30倍的音速的超高的氣流,同時其內的溫度也就瞬間的飆升至了18000℃,甚至可將其比作了地心的環境。通過精心的模擬,我們就能將航天器的返回大氣層或高超音速的極端條件都“現形”出來,為飛行器的設計提供了“數字的胚胎”。
美國最先進的阿諾德工程發展中心風洞(Tunnel 9)雖然也能達到30馬赫,但噴管直徑只有1.5米,實驗時間僅能維持30毫秒。而JF-22的噴管直徑達2.5米,實驗時長超過40毫秒,還能直接用東風-17乘波體彈頭的實物做測試。美國同類風洞只能做縮比模型實驗,數據精度差了一截。
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風洞是飛行器的“搖籃”,一代風洞決定一代飛行器的水平。中國獨創的“爆轟驅動技術”是逆襲關鍵:在管道一端點燃氫氧混合氣體,爆炸產生的高溫激波通過拉瓦爾噴管加速,瞬間形成可控超音速流場。這種方法成本不到美國傳統電弧加熱技術的十分之一,卻能將氣流速度提升300%。而美國至今未能突破相關技術瓶頸,導致AGM-183A導彈連續4次試射失敗,不是點火失敗就是脫離載機后失控。
其更大的致命性在于,它的這一“弱點”直接將美國的武器研發進度都拖了后腿。但令人倍感意外的是“暗鷹”等兩大高超音速新兵都未能順利服役,其“暗鷹”高超音速導彈的三次試驗都因為一系列的故障而一次次的被迫中止,最終的服役時間也只能推遲到2026年,而海軍的“通用高超音速滑翔體”則時而點火異常時而助推器失靈等一系列的故障也讓人不得不感嘆這兩大高超音速新兵的可靠性還差的遠呢。
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這些問題根源在于地面模擬不足,只能靠昂貴又冒險的實射來“試錯”。反觀中國,JF-22與早前建成的JF-12風洞組成“高低搭配”,覆蓋5-30馬赫的全速域測試能力,東風-27等高超音速武器從設計到部署周期縮短40%。
不僅僅是其能為軍方的技術攻關帶來重大而持久的價值,其對我國的軍民兩用技術的推進,也將為我國的高新技術的發展、社會的進步帶來廣泛的深遠的影響。中國正在JF-22上測試“駐定斜爆轟發動機”,這種發動機熱效率比傳統型號高50%,未來可能用于水平起降的空天飛機。美國波音公司卻因風洞資源不足,高超音速客機項目已推遲5年。
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從錢學森、郭永懷奠基中國風洞研究,到俞鴻儒院士用“氫氧燃燒驅動”土法上馬,再到姜宗林團隊攻克爆轟驅動理論,四代科學家用60年走完了從追趕到領先的逆襲之路。
如今,JF-22團隊的青年科研人員已接過接力棒,正在探索40馬赫以上風洞技術,而美國軍工復合體卻陷入“哪個賺錢造哪個”的短視循環,技術攻堅舉步維艱。
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高超音速時代的競爭,本質是地面風洞的競爭,中國用35馬赫的“人造風暴”劃出了新的起跑線,這條賽道背后,是大國科技實力與戰略耐力的終極較量。
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