高超音速风洞(船上机工和水手哪个好)

风洞实验室是人工产生和控制气流，模拟飞行器或实体周围空气的流动，测量气流对实体的作用，观察物理现象的一种管道状实验设备。高端风洞是一个国家的重要战略资源。战斗机、宇宙飞船、舰船、火箭、导弹、人造卫星等。研发过程中必须通过风洞。

可以说，如果没有风洞，一个国家的国防和军事实力是没有办法发展的。如果没有先进的风洞，就很难发展出跨代的尖端武器。

对于很多人来说，建造一个风洞是一个非常简单的问题。无非就是建个大洞，用巨大的风扇吹。实际上，风洞的建造是一个非常复杂的问题，涉及空气动力学、材料科学、机电、声学等20多个专业领域。

就孔内气流而言，实验段内风速要均匀，速度方向要平行，湍流度要控制在一定范围内，这就是所谓对流场品质的要求。对于高速风洞来说，除了对流场质量的要求外，对气流的湿度和温度也有要求。另外，洞体符合要求后，还要有很多配套的测试设备和仪器。要有测量力和扭矩，测量流场中各点速度和压力的设备。

由于这些数据量很大，因此需要自动数据采集和处理设备。世界上只有少数几个国家可以建造高端风洞。

高超声速风洞技术

20世纪90年代以来，随着经济全球化的发展，面对风洞试验市场的激烈竞争和未来高性能飞机发展的挑战，发达国家开始规划和研究21世纪航空空航天工业对风洞试验设备的需求。风洞的建设和运行呈现出新的发展趋势，尤其是高超声速风洞的建设成为许多国家的重点目标。

高超声速研究和试验经过70多年的发展，已经研制出各种高超声速武器系统和飞行器，可用于战略攻击、导弹防御和外太空空探测。高超音速武器主要有高超音速制导炮弹、侦察机、巡航导弹、钻地炸弹、轰炸机等。它们机动能力强、突防能力强、远程精确打击能力突出，可以利用其优良的飞行性能和装载能力发展成为通用投送平台，搭载各种有效载荷，有效执行各种任务。高超音速武器被军事专家称为继螺旋桨、喷气螺旋桨之后，航空史上的第三次革命性成果空，被称为未来战场的决定性武器之一。

像高超音速飞机，它的飞行马赫数很高，在飞机头部会形成很强的弓形激波，会诱发很大的激波阻力。高马赫数飞行条件还会造成发动机进气道的高烘烤值和飞机机头的强热传导效应。另外，飞机周围的空气体会被飞机前方的弓形激波加热到非常高的温度，导致空气体分子的振动激发、离解、结合甚至电离，使空气体成为反应介质。这些物理化学现象会对飞行器周围流动的气动力、气动热和辐射特性产生很大影响，使超音速理论预测的高超声速流动出现较大偏差，这种现象称为“真实气体效应”。为了更真实地模拟这些情况，这也对风洞提出了更高的要求。

高超声速风洞模拟有四个难点:(1)化学反应机理无法通过替换实验气体来模拟；(2)为了保证反应过程的正常触发，必须模拟空气温度，以保证化学反应过程的重现；(3)由于热化学反应不具有可扩展性，需要生成足够大的实验流场，采用足够大的模型来解决非平衡流动模拟问题；(4)需要较长的实验时间来保证流场的稳定，从而完成超音速燃烧和飞行器空气动力学的实验研究。如何同时满足以上四种需求，一直是世界性难题。

中国独创风洞技术

基于上述四个要求，俞鸿儒院士团队分析了国际主流高焓激波风洞技术的局限性，创建了爆轰驱动高燃烧激波风洞技术，建立了爆轰驱动高超声速风洞的系统理论，并进一步提出了激波反射的正向爆轰驱动方法。借助爆轰波反射产生的向上冲击波，对爆轰波形进行切割重构，解决了稀疏波对入射冲击波衰减严重的学科难题，驱动能力比反向爆轰驱动方式提高5倍。

目前国际上激波管的强驱动方式有三种:重活塞驱动、加热轻气体驱动和于鸿儒爆轰驱动。

根据俞鸿儒建立的爆轰驱动高超声速风洞理论，建立了JF12高超声速风洞。JF12高超音速复制风洞长近300米，是世界上最大的激波风洞。被国际同行称为“超龙”，是世界上第一个能够复制高超声速飞行条件的超大型高超声速风洞。复制风洞理论和技术解决了困扰高超声速地面试验60年的世界难题，实现了风洞试验状态从“模拟”到“复制”的跨越。JF12

目前国内只有JF12复制风洞(已建)和JF22超高速风洞具备高超声速“地面飞行”实验能力。

在此基础上，据来自中科院力学所的消息，我国还研制出了JF-22激波风洞装置，这将为我国在风洞领域领先世界奠定基础，堪称新一代“大国”。

根据介绍，在JF-22激波风洞的模拟中，飞机可以在4-8万米空的高空以30马赫的速度进行测试。JF-22风洞需要15000兆瓦的功率驱动，也就是说，JF-22开机时，总功率可以和三峡大坝相比。据该研究所副研究员韩桂来介绍，JF-22风洞的诞生标志着中国在风洞技术方面领先美国和其他西方国家20-30年。

此外，央视曾报道多种新型高超音速飞行器模型在JF12风洞“吹风”。我们可以想象里面会有什么武器。可以说，高超音速风洞的诞生是美国人的噩梦。

风洞技术对外封锁

中国之所以能在风洞技术上领先世界，离不开几代人的努力。钱学森首先用“高超的& # 34；(高超音速)的概念是用来描述运动速度远大于环境声速的气体的流动状态。早在上世纪50年代，郭永怀就提出要发展高超音速武器，比美国早了十几年。后来郭永怀提出，中国要大力建设风洞。中国于1965年在四川成立了高速空空气动力研究所，1968年郭永怀在此基础上牵头成立了中国/[/k0。

后来郭永怀不幸去世，俞鸿儒继承了老师的遗志，创立了爆轰驱动超高速风洞的理论和方法。在此基础上，俞鸿儒的学生姜宗林等人建立了JF12风洞。可以说，中国能持续发展，靠的是一代又一代人。

目前，中国的风洞技术已被列入中国禁止出口技术目录。风洞技术作为中国的核心技术，对外封锁，严禁欧美获取。