什么是35倍音速风洞

目前,战机的飞行速度一般都在1.6马赫~3马赫之间,而弹道导弹的最大飞行速度也只不过为10马赫左右,也就是说,15倍音速的风洞就可以轻松完成对飞机机体和弹道导弹弹体的测试。
那么,究竟是什么需求使得中国开始建设35倍音速,该风洞的运用对象又是什么呢?
众所周知,中国虽然在航天航空领域的相关技术获得了较大突破,但是长征五号的失败和计划的拖延仍然暴露了中国在大型运载火箭上准备不足的尴尬之地,所以为了又第二手准备,中国在发展了可以吹火箭的35倍音速风洞。
35倍音速风洞顾名思义就是可以形成每秒11公里的管道内风速,而这一标准明显已经达到了登月行动所需的第二宇宙速度,所以不仅是长征五号需要35倍风洞的支持以加快进度,就是未来的超级运载火箭也离不开35倍风洞的帮助。
举个简单一点的例子,没有35倍音速风洞的话,中国的太空发展可能要多花五年甚至是十年的时间,而有了35倍音速风洞来保证计划的同步进行,中国起码可以因此减少2到3年在航天器上测试所浪费的不应该时间。

对于发展先进战斗机和弹道导弹的国家而言,钱肯定是不缺的。
然而,如何在同样的资金投入下获得最快的回报就成了目前各国努力去解决的问题之一。
与其让飞机和弹道导弹在服役中出现问题重置生产计划,还不如在风洞中就将其折磨殆尽以测试其极限性能,所以对于什么都有,就缺时间的中国来讲,35倍风洞还是很有必要的。

参考:
随着中美俄新一代洲际导弹的装备服役,射程已经不再是发展重点,突防能力才是重中之重,那么如何让核弹头具备末端更高等级的突防能力呢?
这就要对核弹头的末端飞行状态进行模拟测试。
比如经过计算机模拟测试,比如直接上风洞测试都是任何飞行器在实际试射前需要经过的步骤。
比如某航空航天科研所研究出一种新型气动布局设计,该气动布局可大幅优化航空航天器的气动布局设计,降低其风阻使得其最大飞行速度超越现有的飞行速度上限达到一个前所未有的高度。
那么整个航空器的气动布局从最开始的草稿设计到后面具体细节优化,再到整机缩比模型亮相后,整个缩比模型完美的体现了设计者的设计思路和指标参数展现,并且该设计模型之前还经过超级计算机电脑模拟测试了其整机气动设计是基本接近设计指标的,但是电脑模拟的终究是模拟的,外界环境下存在很多突发情况、比如大气喘流、雷暴天气下的气压温度气团等都会对航空器的正常飞行产生影响,但是此时航空器还无法真的直接发射进行实际试射,所以这个时候把缩比模型放到风洞中去尽可能的模拟测试其真实状态下是否达标?
简单一点来说的话,风洞就好比汽车上路前我们不知道上路后轮胎会不会飞、速度超过一百码后汽车会不会飘起来,所以先将模型放在风洞中去,在风洞中去尽可能的模拟真实环境下所出现的高速气流、冷热空气团等,以此来验证整个缩比模型的实际测试参数是否达到设计指标。
那么35倍风洞什么概念呢?
虽然战机早已实现了超音速飞行,但是现在很多战机的最大飞行速度也不过3马赫,就算是洲际导弹的末端突防速度也不过20马赫左右,那么又有什么必要研制速度超过35倍音速的风洞呢?
毕竟高性能风洞不仅技术非常困难,而且还非常烧钱,就算是后期测试阶段很可能几秒钟耗能就相当于一座小县城一天的耗能总和。
航空航天器的研发虽然一直以来都是你追我赶,但是背后拼的不光是资金更拼的是技术层次的高低,比如上世纪90年代的时候,那个时候我们才成功实现了超音速风洞技术的突破,而那个时候美苏两国已经具备速度超过10马赫
进入21世纪后,美俄两国的进攻性导弹技术不仅百花齐放,同时在反导领域也是有很大突破,比如美国率先装备了包括TMD、NMD等初段、中段反导拦截系统,俄罗斯也更新了自家的A-235反导拦截系统,特别是美俄的反导拦截弹飞行速度非常快,此前俄罗斯曾公开过自家最新装备的A235中段反导拦截弹发射画面,在整个画面中我们只看到眼前“唰”的一下似乎什么飞出去了,并没有看清到底是什么,其实就是俄罗斯的A-235反导拦截弹发射出去了。
那么对于我们自己而言,我们虽然“坚定不移地奉行防御性国防政策”,但是面对世界列强的欺压,我们自己没有强大的军队就无法实现人民国富民强、百姓安居乐业,所以我们不光要有自己的矛也要有自己的盾,但是不管是反击的矛还是防守的盾,前者不能依靠更快的飞行速度突破敌方防空拦截、后者不能以更快的速度成功拦截来袭导弹,那么就谈不上百姓安居乐业。
但是矛和盾的背后不光需要大量的科研资金和人才技术,更需要的是给各种矛和盾发放准生证的“风洞”。
比如我国也要研制属于我们自己的重型洲际导弹,在设定技术参数的时候发现其他国家的洲际导弹最大飞行速度已经超过20马赫
放眼全球拥有先进武器装备的美俄都有属于自己的高超音速风洞群,比如俄罗斯能够研制出肉眼根本捕捉不到的反导拦截系统,就是因为早在上世纪90年代时期俄罗斯就在新西伯利亚建造了能够产生20马赫风速的AT-303高超音速风洞群,同时在俄罗斯众多航空航天器发放准生证的茹科夫中央空气动力学研究院内,也有一座能够模拟18--25马赫的超音速风洞群;
美国就更厉害了,目前还属美国位于加利福尼亚的超音速风洞LENS-X最为先进,因为它是目前唯一能让风速达到30马赫的风洞,而且美国的先进风洞技术还不止于此,2009年美国兴建了一座全新的LENS-XX膨胀风洞,它是以LENS-X膨胀风洞为原型建立起来的,能模拟从较低的高超音速轨道返回到行星返回等任何真实高超音速飞行条件,试验气流速度超过35马赫,有效试验时间可达4毫秒。
但是对于技术落后的我国而言,在发展先进风洞问题上最大的问题就是技术空白的问题,比如35倍音速的风洞群可不像亚音速风洞一样仅需要风扇就可以吹出这么高的风速一样简单,如何产生这么高的风速是一个问题,比如仅依靠风扇吹吹不出来的话,那么就采用“空气压缩”技术来实现,比如提前将大量空气压缩在一个高压气瓶内,然后通过短时间快速释放来实现更高的飞行速度模拟,但是这种技术也就只能模拟5马赫
所以你问我什么是35倍风洞?
我只能回答如果对手有飞行速度超30马赫的导弹瞄准我们的时候,那么我们就得有飞行速度超过35马赫

参考:
风洞就是用来模拟飞行器在飞行时表面气流的流动,并且通过相关设备对这些情况进行观察和纪录的一种管道状实验室,这种设备的发展几乎是和飞机同步的,现代所有飞行器包括汽车在内都要经过风洞的模拟以检验其运动时的姿态和空气动力学设计是否能达到设计要求,机体材料的强度能否经受得住高速飞行时的气流冲击。
风洞内的风一般都是通过电机带动螺旋桨或者压气机制造出来的,风洞的等级根据风速一般分为低速风洞(0.3马赫
进入21世纪以来,除了五代战斗机成为各大军事强国争相追逐的目标之外,高超音速打击武器(飞行速度5马赫
美俄法日等国正在加紧研制此类武器,而我国紧跟时代潮流,自然也不想更不能错过这一新式装备,但是因为高超音速武器的超高速度,要想制造出一款合格的超高音速装备,就必须得有配套的风洞进行空气动力学的模拟和数据分析。
(高超音速武器具备两小时全球打击能力)目前全世界最强的风洞是位于美国加利福尼亚的LENS-X超音速风洞,它可以制造出30马赫(10千米/秒)的风速,这一风洞也令美国人得以研制出目前世界上速度最快的飞行器——X43飞机(6.8马赫)。
而俄罗斯在西伯利亚和莫斯科附近则同样有着规模庞大的风洞群,1999年新西伯利亚理论与应用研究所建造的AT-303风洞,风速超过20马赫,数量众多的各类型风洞也让俄罗斯在高超音速武器研制方面走在了世界前列,目前俄罗斯已经成功部署了世界第一款“锆石”高超音速反舰导弹,而另一款“先锋”高超音速战略导弹也即将安装在核潜艇以及核动力巡洋舰上。
(先锋超高音速战略导弹能够轻易撕开美国反导网络)问苍茫大地,谁主沉浮?
美俄的经验告诉我们,在高超音速武器这一领域要想取得成绩,没有高规格风洞是万万不行的。
我国目前最强风洞是位于北京郊区的十倍音速的JF-12风洞,可是这并不能完全满足需求,因为即使是洲际导弹的末端再入速度都往往达到15马赫
因此我国目前已经开建世界第一的35马赫高超音速风洞,未来主要就是用于高超音速武器的试验,也可用于大载重火箭和可回收式航天飞行器的试验,相信随着时间的不断推进,神秘的东风17高超音速导弹必将揭开神秘的面纱!越来越多的黑科技也将会在我们的国土上遍地开花!
参考:
什么是35倍音速风洞?
随着世界各个大国都装备了洲际导弹、中程导弹、反舰导弹,这些各种类型的导弹在提高射程上,各国经过几年的努力,很快就能实现射程远而精确度高。
但是在导弹的速度上,各国有点发愁,要想提高速度,那就得有能测试超高音速的风洞。
目前中俄美都具备先进的风洞,相比较数美国的风洞先进,已经达到了35倍音速。
而我国目前还正在加紧研制35倍音速风洞。
35倍音速风洞就是形成每秒11公里的管道内风速,而这一标准明显已经达到了登月行动所需的第二宇宙速度。
所以不仅是长征五号运载火箭需要35倍音速风洞的技术,而且未来的各种类型的运载火箭也离不开35倍音速风洞的测试帮助。
目前我国有能力、有实力、有技术能研制出35倍音速风洞,只不过是时间问题,相信在不久的将来准能赶超世界先进风洞水平,进一步把我国的导弹速度提高到25马赫

参考:
35倍音速风洞___理论上就是可以形成每秒12公里的管道内风速,模拟大气层环境来测试飞行器机体或者弹体的极限承受能力。
这个技术标准就是登月行动必需的第二宇宙速度;
这不单单是长征五号运载火箭需要35倍音速风洞来加快研发制造进度,就是新研发的长征九号超级运载火箭、六代战机研发制造也离不开35倍风洞的试验检测。
35倍音速的风洞,对我们研制高超音速武器无疑是非常重要的。
它的另一个好处,就是研发中国的第六代战机。
六代机目前在世界上还没有一个清晰的概念,大家都处于比较朦胧的阶段,各国都在按照自己的想法去摸着石头过河。
目前还没有统一的标准和技术指标,不过所有国家都有一个共识,那就是未来的六代战机具有高智能、高隐身,还有超高音速度。
意思就是说,新研发的六代战机一定是速度极高,隐身性能绝佳,并且是与人工智能高度融合的结合体。
(35倍风洞)那么速度极高是多高呢?
理论上至少是高超音速的标准,也就是速度起码在5马赫
而目前的五代机,不论是F22还是歼20,巡航速度都在2马赫左右。
35倍音速风洞的重要性航空器的设计是非常耗时费力的事情,特别是在飞行器选型、定型时,空气动力布局直接影响飞行器的性能和使用寿命,好的空气动力布局能够将发动机动力高效率的转变为战斗机、弹导导弹的超级机动能力。
(35倍风洞试验)那么在气动外形设计中,必须要有的步骤,就是吹风洞。
多少倍的风洞就代表着可以模拟出飞行器在多少倍音速飞行时的空气运动状态、整个机体的受力情况等等,只有经过风洞试验检测的飞行器才是一款合格的飞行器。
35倍音速风洞的必要性(35倍风洞检测)我们以前发展高超音速飞行器时,就因为没有大型的风洞及相关装置和技术,导致后续研发进度无限期搁置的情况。
就好比长征5号运载火箭初次发射失败,导致中国空间站建设暂缓了好几年!可以毫不夸张地说,没有风洞装置就没有航空工业,只有大型高倍音速风洞才能够让我们设计的超级飞行器,由设计
超高音速飞行器试验,必须要有35倍大型高倍音速风洞技术,才能够在战机、导弹和火箭的外形研发中做到更加先进和完美。
发动机和战斗机的设计和研发离不开高倍音速风洞平台。
(35倍风洞)超音速战机的飞行速度一般都在1.6马赫~3马赫之间,弹道导弹的最大飞行速度大约在10马赫左右,那么15倍音速的风洞应该能完成飞机机体和弹道导弹弹体等飞行器的测试。
那么,我们为什么要建设35倍音速风洞呢?
该风洞又是来做什么呢?
中国虽然在航空航天领域相关技术有了较大突破,但是长征五号的发射失败导致中国空间站计划的延迟,仍然暴露了中国在大型运载火箭上的不足之处。
航空航天领域要长足发展,就要有35倍(或更高)音速风洞可以吹火箭,这样的风洞检测后的运载火箭才更加安全,更加优秀。
(35倍风洞吹战机)35倍音速风洞能够加快航天飞行器的制造进度和质量!有没有35倍音速风洞对航天发展大不一样啊!没有的话,中国的太空发展可能要多花五年甚至是十年的时间;
而有了35倍音速风洞来试验检测航天飞行器,保证研发制造的同步进行,最起码可以减少3到5年在航天器上测试所浪费的时间。
多数航空专家都认为,先进风洞一直是飞行器研制的主要测试手段,地面风洞实验技术代表着航空航天领域发展实力,一代风洞技术决定一代飞行器的研发水平。
(35倍风洞试验)即使是战斗机和弹道导弹弹体,也需要更强的风洞环境来测试机体或者弹体的承受极限。
对于想要发展先进战斗机和弹道导弹的国家来说,35倍音速风洞肯定是必不可少的。
与其让飞机和弹道导弹在服役中出现问题影响战斗性能,还不如在风洞中测试其极限性能,将其折磨殆尽,以检测其最大承受能力,做到心知肚明。
对于中国来讲,35倍风洞还是很有必要的。
 总之, 35倍音速风洞就是以每秒12公里的管道内风速,模拟大气层环境来测试机体或者弹体的极限承受能力,只有经过风洞试验检测的飞行器才是一款合格的飞行器。
    
参考:
风洞就是模拟飞行器在大气中飞行的姿态,利用各种极限风速模拟出飞行器在大气中飞行的气动流场,使流场可视化的呈现出来,让研究人员用肉眼清晰的看到飞行器在各种极限速度中的气动流场变化,这种技术就叫——流场可视化技术,这种设备就简称为——风洞。
35倍音速风洞的新闻各大媒体曾报道过。
也就是说,我国正在建造35倍音速的风洞,将来需要研制35倍音速
我国之前最先进的风洞莫过于JF-12高超音速风洞,风速5~10倍音速,风洞管径2.5米,实验时长最高100毫秒。
曾为DF-17、无侦8等高超声速飞行器的成功研制奠定基础。
这次建造的35倍音速风洞,作用将远远超过JF-12风洞,能够为将来研制35倍音速
不管是未来的星际飞行器,还是半小时打遍全球的武器,都离不开它。

参考:
中国有世界上最大最全最强的风洞体系。
在我们国家一穷二白,那些忙着生产洗衣机的岛民无耻地跟我们大吹“科技”的年代,我们就在建造世界上最伟大的风洞体系了,几十年下来,这世界第一,是当之无愧!遥遥领先。
是什么心志,让中国人干这种事?
没有什么短期效益,只是要研究各种飞行数据。
吃着馒头,干的是人类顶尖高趣味的事。
也许,是一种情怀吧。
风洞,只是用来测试研究各种情况下飞行流体力学的,离设计制造飞机还早得很,但却是伟大的理论试验基石。
所谓,无用乃大用也!我们一边玩自巳的风洞,一边买飞机用,几十年。
而日本,自称先进国家,要造飞机就拿去欧洲风洞测试,或者拿去美国电磁测试。
没有自巳的科技基础,说什么创新,创来创去,也就是A片的层次,“文明”升不了级!是钱学森等老一代科学家,坚持建造自巳的风洞体系,这钱砸得,毒。
很多事,我们现在,不跟日本比,不跟德国比,甚至不跟美国比-----我们需要跟“美欧”比,就是跟“全人类先进水平”比,风洞是其中一项,钱总他们那些军工兔,是地球人嘛?
JF12建于2012年,代号“超级巨龙”项目,一直保密。
据报道,JF12长265米的管道中,能制造7680英里/小时的高超音速环境,隧道内的空气温度高达3000度!三千度的地方,拿个东西去飞!哈哈哈,这玩具刺激不?
现在你知道,为什么美国人的高超音速测试,猎鹰和X51,总是十几秒、几十秒后就失控坠毁。
多次失败,气得美国国会终止拔款!可当中国的高超音速载具成功测试后,美国人又说要搞了。
又说什么多少年后要高超音速,一小时全球打击...哈。
而中国人,早就不见人影了。
尹卓将军说:我们的高超音速飞机巳经完成技术验证测试阶段,进入型号研制生产,必要的话,很快能投入实际部署!---尹卓,现役海军装备部门少将,央视嘉宾,他的话,只有说与不说,不能说错,一个字都不会说错!尹卓将军最有料的话,是他不说却又在谈装备时稍微含糊提到的,一句半句,不认真复盘都会漏。
比如,去年南海射鹰击12反舰导弹,他含糊地提了一下鹰击12的突防、自卫!弹载的激光自卫对抗。
哈,震憾。
这情报就不得了,都上弹了,还能不上机嘛?
还能不上舰嘛?
......世界最先进的JF12高超音速风洞只用了5年就公开了,中国巳经有更好更先进更强大的。
建高超音速风洞自然是为了发展高超音速飞行器,包括高超音速飞行器武器、往返式空天飞机、轨道飞行器等。
我们知道,任何飞行器都要能飞,飞的好坏、速度高低,最基础的研究就是空气动力学,而要进行空气动力学试验研究,就离不开风洞。
没有高性能的风洞,也就谈不上发展高性能的飞行器。
很多专家称飞行器是“吹”出来的,就是在肯定风洞的巨大作用。
中国正在建设的35倍音速的高超音速风洞,预计在2020年建成并投入使用。
中国目前速度最快的是位于北京郊区的JF-12高超音速激波风洞,风速为10马赫,是世界上首座可复现飞行条件的高超音速风洞。
美国航空航天学会称,JF-12风洞可复现25-40公里高空、5-9马赫的飞行条件。
现在这个建设中的新高超音速风洞的风速比JF-12要快2.5倍,建成后将是世界上最强大的高超音速风洞。
目前,美国加利福尼亚州的LENS-X高超音速风洞是世界上速度最快的风洞,风速可达30马赫。
俄罗斯则拥有世界上数量最多的高超音速风洞,风速普遍在18-20马赫,最大可达25马赫。
俄罗斯能研制出8-10马赫的“锆石”高超音速反舰导弹,与其高超音速风洞多、试验实力强密切相关。
外界推测中国建设世界最强的高超音速风洞,首先是为了发展高超音速武器。
现在,高超音速武器被认为是未来武器的一大发展趋势,俄罗斯已经拿出了实用型号,美国之前曾进行过很多试验,现在又开始投入巨资进行发展,而中国自然不想在这方面落后。
中国不仅想在高超音速武器方面赶上美俄,而且还要实现超越。
相比较超音速风洞,高超音速风洞的压强更高,其中还安装了空气加热器,还有冷却装置。
虽然这两种风洞都有连续式和间歇式,但是高超音速风洞对技术要求更高,对机械材料的要求也更高。
而所有风洞的建设都需要耗费大量人力物力,没有足够的经济条件,是难以支撑一个风洞实验室的建造、运行和实验的。
所以世界上的少数国家才有高超音速风洞。
高超音速风洞是风洞体系里很高级别的风洞,它对技术和机械的要求都更高。
任何国家建造风洞实验室都没有只建某一类型的一个实验室,向来都是按风洞体系去整套建造。
而且高超音速风洞所模拟的情况主要是为了研究航空航天方面的问题,要研究这个方面,不是有风洞就足够的,还需要在其他很多方面做投资,这个成本不是哪个国家都承担得起的。
风洞实验室是帮助我们模拟飞行器或其他实体周围气流情况的设备。
先进的风洞可以有效地辅助我们研究更好的飞行器,而风洞技术也往往代表着这个国家在航空航天方面的发展实力,决定着飞行器的水平。
只是建造出了一系列风洞是没用的,还需要不断地进行实验才算是拥有风洞。
实验室一个探索的过程,可能会做很多无用功,不是一个很快就得到成果的事情,也就意味着国家需要承担实验的失误风险,需要不停地投资,所耗巨大。
不是所有的国家都可以承担起这样的消耗,所以也只有一些国家拥有风洞。
中科院正在研制马赫数10-25的新型风洞节目画面中出现目前世界上最先进的JF-12风洞在中央电视台新闻节目中,采访了北京中科院高温气动力国家重点实验室,在采访中,该机构研究员韩桂来介绍,该单位正在研制新的风洞,这个风洞模拟马赫数可以达到10-25。
目前美国最先进HYPULSE风洞的测试速度与中科院正在研制的新型风洞类似。
这种类型风洞代表了世界最高技术水平。
中科院正在研制马赫数10-25的新型风洞节目画面中出现目前世界上最先进的JF-12风洞姜宗林进一步解释,我国这样两个风洞的结合将形成一座覆盖马赫数5—25范围空天飞行走廊的实验平台,这在国际上是唯一的,水平是领先的。
对于我国高超声速学科前沿难题探索和关键技术研发具有重大意义。
3月16日,据央视新闻频道报道,中科院高温气动力国家重点实验室工作人员透露,其团队正在研制的新风洞模拟马赫数可达10—25,试验流场直径2.5m,将是世界最高水平。
“作为先进飞行器的研发平台,建最高技术水平的风洞,全世界都在争。
我们正在研制的一个新超高速风洞,计划四年左右的时间建成,它的模拟马赫数将达10到25。
”21日,该团队的科研人员告诉科技日报记者。
中国已经拥有全球领先的超大型高超声速风洞风洞是推动航空航天飞行器发展的国家重器,一代风洞技术决定一代飞行器的研制水平,代表着一个国家的科研实力。
在此次央视报道画面中出现的“复现高超声速飞行条件激波风洞实验技术”(
JF12复现风洞有近300米长,为世界之最,被国际同行称为“高超巨龙”(Hyper-Dragon),是国际首座可复现飞行条件的超大型高超声速风洞。
该重大项目的首席科学家姜宗林告诉科技日报记者,JF12复现风洞是地面气动试验这顶皇冠上的明珠,也是气体动力学研究领域科研人员心中的珠穆朗玛峰。
面对复现风洞技术前所未有的技术,该团队遇到了很多的困难和挑战。
继承中国科学院院士、中科院力学所研究员、空气动力学家俞鸿儒的爆轰驱动方法,姜宗林团队从2000年就开始探索复现风洞理论与创新技术验证。
到了2006年,复现风洞的理论与关键技术逐渐成熟。
2008年,团队获得了“国家重大科研装备研制项目”支持。
2012年,JF12复现风洞通过国家项目验收,并投入使用,到2017完成系列的实验研究。
至此,JF12复现团队经过了16年的艰苦努力难。
从国际高超声速风洞技术发展来看,JF12复现风洞突破了三大技术瓶颈:风洞驱动功率小、实验时间短、测量精度低。
而六十年的国际研究经历表明,这每一个问题都是“卡脖子”的事,十分棘手。
难能可贵的是,在复现风洞团队的研制工作中,从复现风洞理论,到以九项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。
团队成员既是科学家,又是工程师。
一套设备,几千张
通过不断的努力,他们做到了一次安装到位,一次调试成功。
姜宗林获美国航空航天学会2016年度地面试验奖2016年6月15日(华盛顿时间2016年6月14日),美国航空航天学会(AIAA)在国际航空大会(AVIATION 2016)上把2016年度的地面试验奖(AIAA Ground Testing Award 2016)颁发给姜宗林,这是该奖项设立41年以来首位中国学者站在领奖台上,也是亚洲科学家首次获此殊荣。
2017年1月9日,JF12复现风洞也荣获2016年国家技术发明二等奖。
关于JF12复现风洞,中国空气动力学学会专门撰文说:“JF12复现风洞是世界上最大的激波风洞,也是国际首座可复现高超声速飞行条件的高超声速风洞。
复现风洞理论和技术解决了困扰高超声速实验60年的世界难题,实现了风洞实验状态从流动‘模拟’到‘复现’的跨越,引领了国际先进风洞试验技术的发展。
”中国要成为覆盖马赫数5—25最先进试验能力的国家目前,世界上与中科院JF-10风洞(马赫数7-20)在原理上相近的,是美国1994年为NASA建成的HYPULSE风洞,据NASA发表的相关文档,该设施的测试速度为5-25马赫,最高据称可达30马赫。
此外,美国还有“国家高能激波风洞”,缩写LENS系列风洞,该系列的型号LENSI也可达到7-22马赫。
不过,这类风洞尽管测试速度非常高,但试验时间非常短,实验流场小,无法满足具有化学反应流动特征的气动性能试验需求。
10-25马赫大型超高速风洞的研制,则支撑高超声速滑翔、大气层再入等飞行器的研制。
据了解,JF12复现风洞团队在中国科学院是一个比较大的群体,由高温气体动力学国家重点实验室的三个课题组组成。
姜宗林担任队长,俞鸿儒院士担任学术指导。
目前,JF12复现风洞团队主要承担着高超声速和高温气体动力学领域多个基础性和应用基础性研究课题,项目背景都是针对未来人类实现“两个小时内全球旅行”的高超声速飞行器开展的。
这包括飞行试验/地面实验数据相关性理论、飞行器气动力/热特性、新型气动热管理概念、飞行器/发动机一体化实验技术和新型高效推进方法探索等。
高温气动复现风洞团队由近20个科研人员组成,是一个典型的‘老中青’三结合的团队。
老一代的科学家是钱学森和郭永怀先生建立的科研团队的成员;
中年一代是文化大革命后我国培养的科研人员;
而年轻科研人员则是70后和80后的青年学者,比例达到45%。
高超声速复现风洞技术是对于目前世界风洞实验技术的一种跨越,具有自己完整的理论体系。
但是,随着时间的推移和宇航技术发展需求的提升,也必将提出更高的要求。
这样一个团队,永远在不断攀登的路上。
“高超声速飞行应该是必然的,但是真正高超声速时代何时才能到来,直至今日,我们仍然在不断努力。
”姜宗林说。
“JF12复现风洞可以复现高度25—50公里、马赫数5—9的高超声速飞行条件,主要针对吸气式高超声速巡回飞行器的研发。
新风洞将采用我国独创的系列新技术,构建能够覆盖高度40—90公里、马赫数10—25的超高速风洞试验能力,解决天地往返、重复使用飞行器的气动实验问题。
”姜宗林说。
姜宗林进一步解释,我国这样两个风洞的结合将形成一座覆盖马赫数5—25范围空天飞行走廊的实验平台,这在国际上是唯一的,水平是领先的。
对于我国高超声速学科前沿难题探索和关键技术研发具有重大意义。
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美国航空航天学会称,JF-12激波风洞可复现25公里-40公里高空、5-9马赫的飞行条件。
它采用反向爆轰技术、试验时间短,于2015年建成;
而兴建它的同时,中国科研人员研制、突破了正向爆轰技术!2018年,中国科学院力学研究所启动中国JF-22激波风洞项目:每秒3-10千米(Ma7-30)、模拟飞行高度40-80千米的超高音速飞行器环境!中国目前的超高音速风洞属于最造价最便宜的风洞:JF-12风洞仅为4600万人民币。
当然,美俄的超高音速风洞技术不断发展、更新中:30倍音速超过第二宇宙速度,飞行器以这个速度在大气层中飞行,必须克服巨大阻力和气动加热,打击效果上没有明显优势,造价花费巨大。
此外,中国为了探月三期工程准备的1兆瓦高频感应等离子加热风洞、3米X2米的结冰风洞(大运)、55米立式风洞、世界上最大口径的自由活塞高能驱动脉冲型风洞(空天飞行器)、电弧风洞等风洞全部投入使用。

参考:
回答此问题前先要理解一个描述音速的单位马赫数。
马赫数是表示声速倍数的数,在物理学上一般称为马赫数,是一个无量纲数。
一马赫即一倍音速:马赫数小于1者为亚音速,近乎等于1为跨声速,大于1为超声速。
地面试验装备能力的提升是高超声速飞行器技术突破的关键。
因为任何新型飞行器上天之前,都必须进行大量的地面试验,其中有关气动性能的参数都是在风洞试验中获取的。
然而,对于先进的空天飞行器,目前已有的地面风洞已经不能完全满足实验要求了。
换言之,这就是说:先进的飞行器需要先进的试验风洞。
先进的地面试验风洞亟需具备
气动力学家一般把飞行速度超过声速5倍(即马赫数5)称作高超声速飞行。
至于第(1)项要求涉及的高超声速推进技术试验能力,和先进空天飞行器的动力有关,目前科学家们在致力于研发一种吸气式的超声速燃烧冲压发动机,这种发动机要求与整个飞行器进行一体化设计。
因此,和常规的航空发动机相比,这项推进技术难度很大,需要大量的地面试验来支撑。
目前15倍声速的风洞就可以完成对飞机机体和弹道导弹弹体的测试。
那什么需求需要35倍风洞,该风洞的运用对象又是什么呢?
高超声速飞行器高超声速飞行器高超声速飞行器作为一种新式导弹武器发展方向,因其极快的飞行速度,大大压缩了战场上对手做出反应的时间,同时降低了目前世界上现有防御系统的有效性,因此具有非常重要的战略意义。
目前世界上高超声速飞行器主要由美国、俄罗斯和中国进行研发,其他国家目前多以合作的方式进行开发。

参考:
顾名思义,35倍音速风洞应该是风洞中所加速的风速能达到声音在空气中传播速度的35倍。
也就是说能把风速加到340米/秒×35=11900米/秒。
人造飞行物在大气环境中飞行需要承受空气摩擦所产生的高温等一系列的特殊环境的考验,因此,为了避免实际飞行中意外情况的发生,必须要先在地面上经受人造环境的破坏性实验,从而不断改进,以避免险情的发生,而这
建造风洞的能力,其实就标志着一个国家的人造飞行物飞行速度——也就是高速飞行物的制造能力,同时也是一个国家高科技发展水平的标志。
希望我国能在尽可能短的时间内,把各行各业的高科技产品做的越来越大,越来越强!??
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