“从模拟到复现中国将建“超级风洞””

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据央视信息频道3月16日报道，中科院高温空气动力国家要点实验室工作人员表示，其团队正在开发的新风洞模拟马赫数可达到10—25，试验流场直径2。 5米将是世界最高水平。

“作为先进的飞机开发平台，建设最高技术水平的风洞，在全世界争夺。 我们正在开发的这个新的超高速风洞预计在4年左右完成。 ”。 21日，这个重大项目的首席科学家姜宗林告诉科技日报记者。

风洞技术决策机水平

风洞是推动航空空航天飞机快速发展的国家重型武器，一代风洞技术决定了一代飞机的研发水平，代表着一个国家的科研实力。

此次央视报道的“再现高超声速飞行条件激波风洞实验技术”(以下简称“jf12再现风洞”)，长近300米，是世界上最大的激波风洞，被国际同行称为“超级巨龙”( hyper-dragon )。 姜宗林告诉记者，jf12再现风洞是地面气压试验王冠上的明珠，也是气体动力学研究行业科研人员心中的珠穆朗玛峰。

基于中国科学院院士、中国科学院力学所研究员空空气动力学家俞鸿儒的爆炸驱动方法，姜宗林团队从2000年开始探索再现风洞理论和创新技术的验证。 经过16年的艰苦努力，于年完成了jf12再现风洞的系列实验研究。

由于国际高超声速风洞技术的快速发展，jf12再现风洞突破了三个“勒颈”技术瓶颈:风洞驱动功率小、实验时间短、测量精度低。 谢天谢地，在再现风洞团队的研发工作中，从再现风洞理论，到以九大关键技术为核心的技术体系，再到风洞设计，这是一个“跨界”的研究过程。 小组成员既是科学家，也是工程师。 一套设备，几千张图纸，不管有多少麻烦，都有多少争论和疑问。 通过不断的努力，他们一次安装，一次调试成功。

关于jf12再现风洞，中国空空气动力学学会指出:“再现风洞理论和技术处理了困扰高超声速实验60年的世界性课题，实现了风洞实验状态从流动‘模拟’到‘再现’的飞跃，引领了国际先进风洞试验技术的快速发展。”

模拟5—25马赫超音速

目前世界上原理上与中科院jf10风洞(马赫数7—20 )相近的是美国1994年为美国航天局( nasa )建设的hypulse风洞，其测试速度为5—25马赫，据说最高可达30马赫。 此外，美国还有“国家高能激波风洞”( lens )，速度也将达到7—22马赫。

但是，这种风洞虽然测试速度非常高，但试验时间非常短，实验流场小，不能满足具有化学反应流动特性的气动性能试验的诉求。 10—25马赫的大型超高速风洞将支持研发高超声速滑翔、再入大气层等飞行器。

据悉，jf12再现风洞小组是中国科学院比较大的一个小组，由高温气体动力学国家要点实验室三个课题组组成。 姜宗林担任队长，俞鸿儒院士担任学术指导。 目前，团队主要承担着高超声速和高温气体动力学行业许多基础性和应用性基础性研究课题，项目背景与未来人类实现“2小时内环球旅行”的高超声速飞行器相比展开。 其中包括飞行试验/地面实验数据相关理论、飞机的气动力/热特征、新型气动力管理概念、飞机/发动机一体化实验技术和新型高效推进方法的探索等。

高超声速再现风洞技术是对世界风洞实验技术的飞跃，有自己完善的理论体系。 但是，随着时间的推移和航天技术快速发展诉求的提高，将会提出更高的要求。 “高超音速飞行应该是必然的，但真正高超声速的时代何时到来，我们至今仍在继续努力，”姜宗林说。

“jf12再现风洞能够再现高25-50km、马赫数5-9的高超声速飞行条件，可以主要比较吸气式高超声速巡视机的开发。 新风洞利用中国独有的系列新技术，构建可覆盖40—90公里高度、10—25马赫的超高速风洞试验能力，处理可上下往返、重复使用飞机的气动实验问题。 ”。 姜宗林说。 jf10和jf12两个风洞的结合形成了覆盖马赫数5—25范围空天的飞行走廊的实验平台，这是国际上唯一的，水平领先。 对我国高超声速学科前沿课题探索和关键技术开发具有重要意义。

(责任编辑王韵)