風洞到底是干什么的？像我國C919大客機機翼的建造便是依靠風洞試驗，才掌握了飛機在多種狀態(tài)下的氣動特性，我國高鐵依靠風洞進行了大量的模擬實驗，通過對其外形的不斷改進，讓全國高鐵每年能節(jié)省3億度電。目前最為先進的風洞還屬美國的LENS系列激波風洞和中國的JF12激波風洞，就在3年前JF12風洞負責人姜宗林因此風洞的研發(fā)而獲得美國航空航天部門的頒獎，這也說明了我國在風洞領(lǐng)域處于實實在在的優(yōu)勢地位。JF12的建造為我國眾多飛行器的研發(fā)提供了研究環(huán)境，更讓我國在氣動裝備建設(shè)上開創(chuàng)了由仿制到自主建造的新紀元。
出品|國器
中國激波風洞的構(gòu)想源于郭永懷以及學生俞鴻儒先輩的實踐
風洞對于導彈戰(zhàn)機等裝備的研發(fā)極為關(guān)鍵，萊特兄弟制造出的第一架飛機便是借助其自建的風洞來模擬飛行試驗，但上世紀西方主流國家對于風洞建設(shè)并不感興趣，他們認為人類無法建造有著極高速度的風洞，于是僅有中美這兩個國家率先展開了對高速風洞的研究建設(shè)，從上世紀郭永懷提出的高超音速裝備和其學生俞鴻儒開展了中國首座激波風洞的規(guī)劃，中國科學家通過不斷努力在風洞領(lǐng)域取得先進的極大成就。風洞被譽為飛行器的搖籃，基本可以說有什么樣的風洞便能造出什么樣的飛行器。
JF12激波風洞全球首創(chuàng)反向爆轟技術(shù)助力超高音速裝備研發(fā)
如今高超音速飛行器的速度達到了音速的數(shù)倍，要在地面實現(xiàn)如此之高速度的飛行試驗，必須保證風洞的馬力足夠。而JF12風洞采用了我國科研人員獨創(chuàng)的爆轟技術(shù)進行驅(qū)動，其原理為利用激波壓縮氣體，再經(jīng)過膨脹引爆進而產(chǎn)生超高溫和超高音速氣流。JF12風洞反向爆轟驅(qū)動時產(chǎn)生的功率高達3000兆瓦，這樣的功率比葛洲壩總裝機容量還要高，其能復現(xiàn)5到10倍聲速，JF12風洞可以說為我國的超高音速裝備打下了堅實的基礎(chǔ)。
JF12風洞的實驗時間和測量精度讓其有了超級巨龍的稱號
除了速度外就是風洞試驗時間要足夠長，只有每次模擬時間越長，獲得的數(shù)據(jù)才會越有效，國外一般風洞試驗時長約為30毫秒，而我國JF12風洞試驗時時間最高達到100毫秒，這大大增加了試驗數(shù)據(jù)的準確性。最后風洞還要有極高的測量精度，每次試驗后工作人員只有得到更為精確的數(shù)據(jù)，才能對飛行器不斷進行更改創(chuàng)新，進而研制出更為可靠的飛行技術(shù)。這些優(yōu)勢也讓我國JF12風洞在國際上有著“超級巨龍”的稱號，因其全身長度高達265米，同等飛行器測試下，國外風洞需要超10000次試驗才得到各方面的數(shù)據(jù)，而JF12僅需3000次便能完成。
繼承JF12激波風洞的下一代風洞JF22最高能實現(xiàn)25馬赫
但就我國在JF12風洞首次亮相后，我國也同時馬上開始了名為JF22的風洞群的建設(shè)。從已有的理論設(shè)計數(shù)據(jù)可知JF22能提供10到25馬赫的飛行環(huán)境，同時能實現(xiàn)最高80公里的飛行高度，其數(shù)據(jù)將全面超越現(xiàn)有的JF12激波風洞。預計JF22風洞群將于2020左右建成并投入使用，屆時JF22將會成為我國研制下代高超音速裝備以及空天飛機的關(guān)鍵。隨著我國JF22超高速風洞的建設(shè)，相信承接JF12風洞的JF22風洞能讓世界都為之震撼。
