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中國成功研製出全球唯一技術:美俄望塵莫及要求分享

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「風洞」這個詞對於航空愛好者來說很熟悉,即使普通人也可能聽到過。風洞全稱其實是風洞實驗室,是研製飛行器的先決條件,被譽為「飛行器的搖籃」,具體來講就是依據運動的相對性原理,將飛行器模型或實物固定在地面人工環境中,人為製造氣流吹過,來模擬空中各種複雜的飛行狀態,獲取實驗數據。形象點講,風洞就像在地面人為造了一個「天空」,很多氣動布局的新技術都要經過大量的風洞實驗來進行驗證,然後才能應用到飛行器設計上,所以有不少航空設計師就直言「飛機是『吹』出來的」。

【鷹眼圖說軍事 鷹眼快評欄目第640期】風洞不僅能大大降低飛行器研製過程的複雜度,而且還能極大地節省投資,達到事半功倍的效果。假設在飛行器方案設計階段,修改氣動外形所付出的成本為1,那麼把它製造出來進行首次飛行後再進行氣動外形修改,所需的代價將會高達3萬!縱觀世界航空發達國家,無不重視風洞的發展。例如美國就擁有世界上規模最大、性能最好的風洞,這是美國在飛行器設計領域長期位居世界首位的重要原因,美國著名智庫蘭德公司也在其報告里稱風洞是美國的重要戰略資源。

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但是在進入21世紀後,美國由於飛行器研製型號減少、經費預算降低、型號研究試驗要求提高等因素影響,常用主要風洞數量銳減近50%,而且美國各種主要風洞至今也運行了約30-70年,日益老化。與美國相反,中國在進入21世紀後明顯加強了風洞體系的建設,到目前已經建成了比較完善的風洞體系,整體技術已達世界先進水平,部分技術甚至達到了世界領先水平。

例如中國研製的具有完全自主知識產權的JF-12高超音速激波風洞是目前世界上同類風洞中最大的,同時也是世界上首座可復現飛行條件的高超音速風洞。其長度達265米,實驗艙直徑3.5米,噴管直徑可達2.5米。這座風洞里吹出來的風,最高速度可達9馬赫,溫度可達3000攝氏度。復現風洞理論和技術解決了困擾高超音速地面試驗60年的世界難題,引領了國際先進風洞實驗技術的發展。外界認為,中國近年來在高超音速飛行器的研發方面進展神速,特別是高超音速武器的進展已經超越了美國,進入定型階段,就是得益於中國JF-12風洞。

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美國對於JF-12風洞極為讚歎和羨慕,將2016年度美國航空航天學會地面試驗獎頒給了主持該風洞技術研究的中國科學院力學研究所研究員姜宗林,而姜宗林也因此成為該獎項設立40多年首度獲獎的亞洲學者。而美國在羨慕之餘,還不斷打探JF-12風洞的技術詳情,甚至提出要和中方在該風洞進行民用技術合作,但最終都無功而返。

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