亿德体育中国拥有三大世界级风洞群,构成了全球唯一覆盖临近空间飞行器全部飞行走廊的地面实验平台。
前段时间,央视报道,我国最新一代超高速风洞JF-22历时五年研发,通过验收,即将正式投入运营使用。
在风洞内部以人工方式控制风速、风向、温度、湿度等环境参数,模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,能起到测试和优化各种设备和工具在真实风力环境中表现的作用。
不同风洞采取的产生气流的方式不同,简单的就是装个功率高转速快的风扇,复杂的则用到激波管等电子元件。
如果让样机直接飞上天,就等于在拿样机和试飞员的生命赌博,危险性很大,成本也很高。
在样机起飞前,通过风洞模拟真实环境中待测物体周围的空气流动情况,危险性和成本就可控了。
风洞还能针对某一特定环境进行反复测试,得出测试物体的性能表现,改进飞行器。
世界上公认的第一个风洞是一个两端开口的木箱,由英国人韦纳姆于1869-1871年建成,用于测量物体与空气相对运动时受到的阻力。
后来,莱特兄弟为了改进自己的飞机亿德体育,需要收集风阻等实验数据,先后建造了两个风洞。
可以说,没有风洞试验,就没有飞机的发展;没有风洞试验,也没有空气动力学的快速发展,就更谈不上制造现代战斗机和高超音速导弹了。
早在1954年,意大利摩托车品牌Moto Guzzi的风洞实验室就已经投入使用,并以此对摩托车进行高速性能优化。
MotoGuzzi的V8发动机摩托也因在赛场上跑出了280km/h的极速,被Discovery探索频道列为世界上最伟大的十台摩托车之一。
而同样作为交通工具,一辆汽车从开始设计,到制造完成,再到交付给消费者,也需要经历无数次的实验和测试。
1969年,俞鸿儒院士带领团队自主建成了我国第一座大型高超声速风洞JF-8激波风洞。
正是因为条件所限,才让俞鸿儒院士创造性地选择了成本更低的氢氧燃烧驱动方式,这也让我国的风洞走出了和国外不同的发展路线。
因为技术上的进步,这座性能堪比国际大型激波风洞的JF-8,造价极其低廉,仅花费8万元加工费。
1998年,我国建成了国际上第一座爆轰驱动高焓激波风洞JF-10,实验风速7马赫(1马赫是指每秒340.3米的音速)。
2007年的中国力学大会上,JF-10被评为中国力学近十年五大进展之一。
2012年,我国建成了世界上首座复现高超声速飞行条件的超大型激波风洞JF-12。
此外,JF-12体积更大,能够荷载的实验时间也更长,能得到更接近现实的数据。
正是因为有了JF-12高超音速风洞,我国才研制出东风17、鹰击21和东风27等三款高超音速导弹。
作为可重复使用的天地往返运输系统的地面试验平台,JF-22超高速风洞的洞内气流速度已经达到令人感觉恐怖的30马赫,是目前世界最快的风洞,实验能力远超高超武器研发的需求。
因为换算过来是每秒10209米的风速,要知道17级台风中心风力也只有每秒60米左右亿德体育,而这么大的风,吹飞建筑物已经很轻松了。
因为能吹这么强的风,JF-22就可以揭示由分子解离主导的复杂介质的超高速流动规律,这对于研究天地往返运输系统和超高速飞行器来说,是最有力的支撑。
与之相比,国际上同类型的是美国LENS风洞和德国HEG风洞亿德体育。前者的最高只能模拟15马赫的启动环境,而后者才只摸到了10马赫的门槛。
现在,中国已经拥有三大世界级风洞群,其中JF系列是世界上最强的高超声速研究设施。
JF-22与JF-12的风速组合,构成了全球唯一覆盖临近空间飞行器全部飞行走廊的地面实验平台。
中国的风洞技术,通过自主研发和不断创新,不但变革了国际上主流的机械压缩模式,采用反向爆轰技术产生超高速气流亿德体育,更是将有效驱动功率达到惊人的3000兆瓦,使得中国的风洞技术跨越西方。
到现在二十多年亿德体育,这波硬实力“吹”出来的高科技,为中国空天事业的未来留下来更大的想象空间。
近些年,中国飞机、导弹、高超音速飞行器能发展那么快,有一个重要原因就是得益于中国风洞在全球领先。
影响美国研制进度的主要障碍,就是国内缺少能够满足高超音速武器测试的风洞。
中国自主品牌的汽车,在外形设计上越来越美观,性能上越来越节能,其实也离不开汽车风洞技术的强力支持。
在冰雪项目的竞速比赛中,运动员主要面对的是空气阻力,而且速度越快,空气阻力越大。
在备战阶段,教练员便利用风洞实验室建立模拟,对运动员、装备和环境三个方面进行测试,并结合气象数据和赛道区域风速风向进行数据采集,给运动员们科学的指导,协助他们拿出更好的成绩。
2019年5月,广东建工集团CGB-2风洞正式投入使用,这是我国最大的民用建筑风洞,最高风速可达每秒40米,大约相当于13级台风的中心风速。
风洞实验室通过先进的压力、风速、加速度、位移等测试设备及仪器,可对各类建筑物、桥梁、工业建筑、工业设备、汽车等进行测试,满足建筑与建设领域的风荷载、风灾、风环境等多个项目的测试。
建筑风洞帮助建筑师和工程师评估建筑物的风险和安全性,能在设计建筑物时,提前考虑到各种风害因素,调整建筑物的高度、形状、材料等,提高稳定性和安全性。
本文部分图片来自网络,且未能核实版权归属,不为商业用途,如有侵犯,敬请作者与我们联系
本文为澎湃号作者或机构在澎湃新闻上传并发布,仅代表该作者或机构观点,不代表澎湃新闻的观点或立场,澎湃新闻仅提供信息发布平台。申请澎湃号请用电脑访问。