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中国将建“超级风洞”:从模拟到复现 预计4年建成

2018-03-22 08:36:03    中国青年网  参与评论()人

关于JF12复现风洞,中国空气动力学学会专门撰文说:“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。”

模拟5—25马赫高超音速

目前,世界上与中科院JF10风洞(马赫数7—20)在原理上相近的,是美国1994年为NASA(美国航天局)建成的HYPULSE风洞,其测试速度为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”(LENS),速度也可达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,可支撑高超声速滑翔、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。

高超声速复现风洞技术是对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。“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—50千米、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—90千米、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。JF10和JF12两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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