JF-22超高速風(fēng)洞預(yù)計(jì)二零二二年建成，加速高超音速飛行器研發(fā)

近日，中國JF-22超高速風(fēng)洞的最新進(jìn)展得以公開。

據(jù)了解，風(fēng)洞是一種可用于研究高超音速飛行器的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過人為操控氣流來模擬飛行器周圍氣體的流動(dòng)，還能夠度量氣體對物體的作用并觀察物理現(xiàn)象。

天地往返飛行器

當(dāng)飛行器以超高速飛行時(shí)，隨著速度的不斷加快，其溫度會(huì)快速升高，直至達(dá)到2000攝氏度后，周圍氣流中的氧分子和氮分子就會(huì)變成原子甚至變成離子狀態(tài)，從而出現(xiàn)一些很復(fù)雜的情況，導(dǎo)致飛行器處于“泥潭中游泳”的困境。

為應(yīng)對這些復(fù)雜情況，高超音速飛行器必須在匹配的風(fēng)洞中進(jìn)行模擬試驗(yàn)。風(fēng)洞根據(jù)氣流速度大小的不同，有低速風(fēng)洞、高速風(fēng)洞和高超聲速風(fēng)洞三種，而JF-22超高速風(fēng)洞正是一座超大型的高超聲速激波風(fēng)洞。

該項(xiàng)目基于中國獨(dú)創(chuàng)的激波反射型正向爆轟驅(qū)動(dòng)方法和正向爆轟驅(qū)動(dòng)激波風(fēng)洞技術(shù)體系，能產(chǎn)生每秒10公里的超高速氣流，相當(dāng)于音速的30倍。

201 8年3月，JF-22超高速風(fēng)洞項(xiàng)目正式啟動(dòng)，隨后陸續(xù)完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)及招標(biāo)、各分系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研制和加工工作。目前，該項(xiàng)目已進(jìn)入現(xiàn)場安裝時(shí)期，且已完成了真空艙和試驗(yàn)艙等的安裝，并于2020年通過了國家自然科學(xué)基金委數(shù)理學(xué)部專家組的中期檢查，計(jì)劃在2022年建成。

天地往返飛行器

據(jù)悉，JF-22超高速風(fēng)洞的研發(fā)方向主要面向國家重大需求和高溫氣體動(dòng)力學(xué)學(xué)科，致力于在天地往返飛行技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行研究，并解決高超音速飛行器的試驗(yàn)問題。該超高速風(fēng)洞的核心技術(shù)是，在正向爆轟驅(qū)動(dòng)器的支持下，提供平穩(wěn)的驅(qū)動(dòng)氣流，其試驗(yàn)?zāi)芰Ρ菾F-12激波風(fēng)洞提高10倍。

作為國家的8個(gè)重大科研裝備研制項(xiàng)目之一，JF-12激波風(fēng)洞于2008年1月啟動(dòng)，集成多項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)，基于中國獨(dú)創(chuàng)的反向爆轟驅(qū)動(dòng)方法，解決了自由活塞驅(qū)動(dòng)技術(shù)的短板，共計(jì)投入4600萬元。

值得一提的是，JF-22超高速風(fēng)洞建成后，將聯(lián)合JF-12激波風(fēng)洞組成能夠覆蓋全部高超音速飛行走廊的地面氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，推動(dòng)中國在高超音速飛行器領(lǐng)域走向國際前列。

此外，報(bào)道中還展示了神秘的新型高超音速飛行器和天地往返飛行器。據(jù)了解，該新型高超音速飛行器的速度可達(dá)12馬赫，也就是超過4000米每秒。

中科院力學(xué)所研究員、懷柔激波風(fēng)洞項(xiàng)目負(fù)責(zé)人姜宗林

不同于傳統(tǒng)飛行器，高超音速飛行器又被稱作“近空間高超音速飛行器”（NSHV），融合了航天和航空的前沿技術(shù)，擁有高于5馬赫的飛行速度，可抵達(dá)距地面20千米～100千米的大氣層空間。

此前，在慶祝中華人民共和國成立七十周年的大閱兵上，東風(fēng)-17導(dǎo)彈首次公開亮相，這是中國第一款真正服役的高超音速飛行器。不同于其他國產(chǎn)導(dǎo)彈，東風(fēng)-17導(dǎo)彈是一款高超聲速助推滑翔導(dǎo)彈，速度高達(dá)20馬赫，擁有可對中近程目標(biāo)實(shí)施精確打擊等眾多優(yōu)勢。

而報(bào)道中出現(xiàn)的天地往返飛行器，呈黑色三角帶鴨翼造型，速度最高可達(dá)25馬赫，約為8.5千米每秒，相當(dāng)于音速的25倍。

中科院力學(xué)所研究員、懷柔激波風(fēng)洞項(xiàng)目負(fù)責(zé)人姜宗林指出，天地往返系統(tǒng)是JF-22風(fēng)洞的基本思想之一，該風(fēng)洞建成后，衛(wèi)星發(fā)射、航天器發(fā)射的費(fèi)用將減少90%。

近年來，中國加大了重復(fù)使用天地往返航天運(yùn)輸技術(shù)的研發(fā)投入，作為升力式火箭動(dòng)力重復(fù)使用航天運(yùn)輸系統(tǒng)的一部分，亞軌道重復(fù)使用運(yùn)載器將航天和航空技術(shù)很好地結(jié)合起來，意味著中國開始從航天大國向航天強(qiáng)國邁進(jìn)。

此前，中國研發(fā)的一個(gè)亞軌道重復(fù)使用演示驗(yàn)證項(xiàng)目運(yùn)載器順利點(diǎn)火起飛，并根據(jù)設(shè)定程序完成飛行，隨后在阿拉善右旗機(jī)場安全著陸。

這標(biāo)志著該運(yùn)載器的首飛任務(wù)取得圓滿成功，不僅為中國面向重復(fù)使用天地往返航天運(yùn)輸技術(shù)的研究夯實(shí)了基礎(chǔ)，而且給領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展和實(shí)現(xiàn)自主可控帶來了良好的開端。

隨后，國家國防科技工業(yè)局新聞宣傳中心通過官方賬號(hào)“中國軍工”也在抖音APP上發(fā)布相關(guān)視頻，不過視頻中并沒有展示項(xiàng)目的圖像資料，僅顯示“中國亞軌道重復(fù)使用運(yùn)載器，飛行演示驗(yàn)證項(xiàng)目，首飛取得圓滿成功”的字樣。（綜合整理報(bào)道）（編輯/克珂）