有些技术装备,过于先进,不便展示。有些技术装备,一般先进,可以展示!
前不久,JF-22超高速激波风洞通过验收。它内部什么样?能用来干什么?
央视就公开了这一国之重器的具体情况,信息量很大!
JF-22风洞位于北京怀柔科学城的空天飞行高温气动全国重点实验室,各项性能指标国际领先,为空天往返系统、超高声速飞行器研制提供了有力支撑。
JF-22风洞全称为“爆轰驱动超高速高焓激波风洞”,是高超声速和超高速领域的一座超大型实验仪器,长度167米,喷管出口2.5米,实验舱直径4米,实验气流速度范围3-10千米/秒,可以复现40到90千米高空、速度最高达每秒10千米,相当于约30倍声速的飞行条件。
据中国科学院力学研究所研究员、怀柔激波风洞项目负责人姜宗林介绍,JF-22吹出来的流场直径为2.5米,远大于一般国外的1.5米,因此可以放更大的飞行器。
在10马赫的速度下,JF-22可以坚持40个毫秒,有了成倍的提高,实验结果的精度也更高。
此外,JF-22总温高、总压高、性能高,目前世界上没有其它风洞可以相比。
JF-22超高速风洞主要是为解决超高速飞行技术的试验研究问题,完成验收后首先展开的就是天地往返飞行技术的研究,就是大家经常提到的“空天飞机”。
中国科学院力学研究所研究员、怀柔激波风洞现场负责人韩桂透露,最近正在研究两级或者多级入轨飞行器的分离方案。
传统火箭是垂直起飞,而新的飞行器可以水平起降,在大概30-40千米的高度释放二级,继续往上飞,形成接力模式。
目前,风洞研究已经解决了高超声波分离问题,从实验的角度看非常成功、非常安全,而且还要做不同飞行速度下的分离,确保可以在任何情况下分离。
通过风洞试验拿到相关数据之后,飞行器设计、飞行实验就非常容易了。
值得一提的是,我国早在2012年就研制成功了JF-12复现风洞,总长265米,是当时国际最大、整体性能最先进的激波风洞。
JF-12复现风洞和JF-22超高速风洞分别是对应领域规模最大、性能最先进的激波风洞,使我国成为高超声速领域唯一具备覆盖全部“飞行走廊”实验能力的国家。
它们俩分别实现每秒1.5-3千米、每秒3-10千米的实验条件,共同构成覆盖5-25马赫、25-90千米飞行高度的气动实验平台。
姜宗林介绍,风洞还可以用来做高超声速发动机试验,比如新的驻定斜爆轰发动机,使用JF-12风洞已经做到7-9马赫,比传统发动机热效率高50%,而且燃烧稳定,JF-22风洞则准备从9马赫一直做到16马赫。
这种发动机研制成功后,对我国未来的航空航天技术发展将是非常大的推动。