各類飛行器在研發過程中，需要進行大量模擬飛行實驗，但又不可能真的讓飛行器頻繁上天試飛，于是風洞便應運而生，它相當于在地面人為建造一個“飛行天空”，是研制飛行器必不可少的大型氣動實驗裝置。近日，在位于北京的懷柔科學城，國之重器——JF-22超高速風洞剛剛通過驗收。
長167米 JF-22可復現約30倍聲速飛行條件
總臺央視記者 帥俊全：這里是空天飛行高溫氣動全國重點實驗室，在我身旁就是剛剛通過驗收的JF-22超高速激波風洞，它的全長達到了167米，其各項性能指標可以說是國際領先，也為我們國家的空天往返系統以及超高聲速飛行器研制提供了有力支撐。
作為研制新一代飛行器的搖籃，JF-22超高速風洞可以復現40至90公里高空、速度最高達每秒10公里、相當于約30倍聲速的飛行條件。
中國科學院力學研究所研究員、懷柔激波風洞項目負責人 姜宗林：第一個尺度大。我們這個風洞吹出來這個流場有2.5米的直徑，一般國外最大直徑的話1.5米，這樣的話你可以放更大的飛行器。第二個時間長。在馬赫10的時候我們達到40個毫秒，比國內國際的同類先進水平大概要有幾倍、成倍提高，實驗的結果的精度也高了。第三個總溫高，總壓高，性能高。現在可以做到2500攝氏度到18000攝氏度，而總壓的話，我們可以做到100個大氣壓一直到10000個大氣壓。所以這個性能的話在世界上沒有其它風洞可以比的。
總臺記者探訪JF-22超高速風洞內部
JF-22超高速風洞的研發目標主要是為解決超高速飛行技術的試驗研究問題，在項目驗收后，科研團隊首先展開的就是天地往返飛行技術的研究。JF-22超高速風洞內部長啥樣？如何在里面開展試驗工作呢？
總臺央視記者 帥俊全：利用實驗的間隙階段，現在我們要進入到JF-22超高速風洞的內部去看一看，這就是它的實驗艙，這里面還是比較寬敞，它的直徑達到了4米，可以進行實驗的實驗模型的最大尺寸能夠達到長度8米，而氣流的最大速度能達到每秒3至10公里，從而可以進行一系列的空氣動力學的超高速實驗。
中國科學院力學研究所研究員、懷柔激波風洞現場負責人 韓桂來：我們最近正要研究兩級或者多級入軌的這樣一個飛行器，火箭是垂直起降，將來我們要通過飛行器水平起降，然后飛到比方說30公里到40公里高度，再把第二級釋放出來，接著往上飛，形成這樣一個接力的模式，叫兩級或者多級入軌，所以最近我們也正在準備這樣一個相應的分離方案的實驗，主要就是來探索下面級跟上面級它產生一個分離的過程。
姜宗林：風洞研究的話，我們已經把高超聲波分離的概念解決了，從實驗的角度，我們非常成功、非常安全解決這個問題了。另外我們還要做不同飛行速度下面那樣一個分離，是我們在任意情況下都可以分離，這些情況做完之后，拿到這些數據的話，飛行器設計、飛行實驗就非常容易了。
風洞是如何工作的？激波風洞有何特點？
JF-22超高速風洞，也叫爆轟驅動超高速高焓激波風洞。名字聽上去就特別的高大上，作為飛行器的搖籃，風洞究竟是如何工作的？激波風洞又有何特點？來聽聽專家的解讀↓
JF-12和JF-22覆蓋全部“飛行走廊”實驗能力
2012年研制成功的JF-12復現風洞，總長265米，成為當時國際最大、整體性能最先進的激波風洞。近日完成驗收開始正式運行的JF-22超高速風洞。JF-12復現風洞和JF-22超高速風洞分別是對應領域規模最大、性能最先進的激波風洞，使我國成為高超聲速領域唯一具備覆蓋全部“飛行走廊”實驗能力的國家。未來，這一重要平臺將展開哪些重大研發項目？
JF-12復現風洞和JF-22超高速風洞可分別實現每秒1.5-3km和每秒3-10km的實驗條件，共同構成覆蓋馬赫數5-25、飛行高度25-90km的氣動實驗平臺。
姜宗林：利用馬赫數10比如說100多個大氣壓，40個毫秒的實驗時間，我們可以做高超聲速發動機試驗。我們實驗室提出一種新型的發動機，叫做駐定斜爆轟發動機。現在我們用JF-12已經做到馬赫數7到馬赫數9，現在看來的話，我們新型的發動機比傳統的發動機熱效率高，要高50%，燃燒穩定。JF-22準備從馬赫數9一直做到馬赫數16，如果有這樣一個發動機做完之后，我覺得對我們國家下一步的航空航天技術是一個非常大的推動。
此外，科研團隊還將利用這一激波風洞實驗平臺，展開滑翔式飛行器、天地往返飛行器、多級入軌飛行器等研究，支撐和服務國家高超聲速科技領域重大需求和關鍵技術攻關。
姜宗林：到馬赫數20這個層次，我們可以做高空滑翔飛行器，可以說是一個小時全球到達。如果我們做到馬赫數30，實際上我們是航空器大氣再入，比如說探火星、軌道飛行器回來之后再入大氣層回來的時候用到這樣一個馬赫數。所以這個風洞覆蓋了從航天到航空一直到探測器的整個范疇，所以具有很大的應用領域。
（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉 王帥）
