我國成功研世界唯一JF12超高音速激波風洞(圖)

JF12高超聲速激波風洞專門針對五倍音速以上的超高速飛行器試驗。圖為美國X-51高超音速飛行器。

“據我所知，這個設備是世界唯一的，不僅在於它產生的流場區域大、氣流速度高、試驗時間長，更重要的是應用了最獨特的爆轟驅動技術，克服了自由活塞驅動技術的弱點，是在俞先生的指導下由你們研究所發展起來的。你們將為獲得的可靠的高超聲速試驗數據感到驕傲。”這是國際著名激波管技術專家、國際激波研究院創始人高山和喜教授對JF12復現高超聲速飛行條件激波風洞的讚譽。

“JF12激波風洞從概念、設計、加工、安裝、調試、性能試驗到現場測試，歷時4年。項目組幾多坎坷，幾多艱辛，終於不辱使命，完成任務！”這是中科院力學所高温氣體動力學國家重點實驗室主任、國家重大科研裝備研製項目組負責人姜宗林近日在JF12風洞驗收通過後的感慨。

高山和喜提到的“俞先生”，是“兩彈一星”元勳郭永懷的學生、中科院院士俞鴻儒，激波風洞爆轟驅動技術的創始人。JF12風洞項目於2008年1月啓動，是財政部和中科院共同支持的8個重大科研裝備研製項目之一。此舉被認為是落實《國家中長期科學技術發展規劃綱要(2006—2020年)》的重要措施，其使命是通過自主創新模式，探索發展重大先進科研裝備的途徑，以切實改變我國科研儀器大部分依賴進口和仿製的局面。

5月14日，中科院組織權威專家對JF12風洞進行驗收。專家委員會一致認為，該項目面向國家重大科技項目和學科基礎研究需求，利用中科院力學所獨創的反向爆轟驅動方法及一系列激波風洞創新技術，研製成功了國際首座可復現25—40公里高空、馬赫數5—9飛行條件、噴管出口直徑2.5米/1.5米、試驗氣體為潔淨空氣、試驗時間超過100毫秒的超大型高超聲速激波風洞，整體性能處於國際領先水平。該風洞具有高超聲速飛行器試驗的地面復現能力，為我國重大工程項目的關鍵技術突破和高温氣體動力學基礎研究提供了不可替代的試驗手段。

這些專業術語和數據意味着什麼？

姜宗林告訴記者，民用飛機的飛行速度一般為Ma0.8(即馬赫數0.8)以下的亞聲速(一個馬赫數是一倍聲速)。高超聲速指飛行器達到Ma5以上的飛行速度，Ma7則意味着從北京到紐約的時間將由現在的14小時縮短到2小時。

姜宗林説，高超聲速科技是航空航天領域的高新技術，關係到國家安全和國際戰略格局，是世界各個航空航天大國競相研究的熱點，而高超聲速飛行器的研發離不開風洞這個搖籃。

在北京市懷柔區一棟長條形的灰色建築內，記者得以一睹被國際同行稱作“Hyper-Dragon”(超級巨龍)的JF12風洞的威顏——她的主體是一根架起來半人多高、金屬質地的長管子，265米的身長居世界激波風洞長度之首。姜宗林説，做出這個相貌平平的管子並不容易，項目組首創了超高壓、大口徑合金鋼管設計技術和超高壓爆轟段夾膜機設計技術，並與北方重工合作突破了高強度合金鋼管大口徑深孔加工技術。JF12激波風洞的研製推動了我國重大科研裝備的設計與加工技術的發展。

近日，中國空氣動力學學會前理事長、著名空氣動力學家張涵信院士參觀JF12激波風洞，並在留言簿上寫下感言：“創新理論，成功實踐，中國製造，世界領先”。JF12風洞的研製依據我國獨創的爆轟驅動方法，並進一步發展了一系列的自主創新技術，開啓了我國大型氣動實驗裝備建設由仿製到創新研製的新紀元。(記者 羅暉)