JF12的技術先進,運營成本還很低,這就是它特別牛的地方_風聞
硬盘硬 软件软-06-10 09:55
【本文來自《JF-22高超風洞厲害在哪裏》評論區,標題為小編添加】
中科院力學所的激波風洞從最早的JF4B到後來的JF10,JF12直到現在的JF22,其實最厲害的並不是馬赫數,常規高超聲速風洞也可以實現高馬赫數,德國在二戰時為了研究火箭導彈,曾建造了暫衝式高超聲速風洞,馬赫數上限為10,後被美國繳獲並仿製。中國的JF激波風洞,特別是JF12最厲害的地方是“復現”和“長試驗時間”。
大名鼎鼎的JF12激波風洞的正式名稱就是““復現高超聲速飛行條件激波風洞””。因為超高速流動會導致空氣中分子的振動激發、解離、甚至電離,使得普通空氣變成一種不斷進行着熱化學反應的複雜介質。和一般的飛行以及超音速飛行有着巨大的氣動差異。所以相對於馬赫數,“復現”這種高超聲速條件下,即實驗氣體要具有實際飛行狀態下的來流速度、温度、密度和氣體組分等,變得非常重要了。另外,JF12激波風洞的直徑大,試驗段直徑高達3.5米,很多高超聲速飛行器的模型不用縮比,直接原尺寸試驗。
第二個試驗時間,一般而言,超聲速燃燒發動機需要的試驗時間至少需要60到70毫秒,錢老當年認為實現高超聲速飛行條件試驗時間要到100毫秒。日本,美國也有激波風洞,但日本的HIEST激波風洞使用的是自由活塞式,所以試驗時間連2毫秒都不到。採用加熱氫氣的美國卡爾斯潘研究中心的LENSⅡ激波風洞,比日本強多了,但也只有18到30毫秒。而JF12的試驗時間最長可以到130毫秒。(我之前以為JF12是第一個達到100毫秒以上的激波風洞,但使用加熱輕氣體的前蘇聯的U-12激波風洞在6馬赫速度下,試驗時間200毫秒,但其成本奇高)
激波風洞爆轟技術在姜宗林的發展下獲得巨大的發展,但實現零的突破,並奠定基礎的是姜的老師,力學所俞鴻儒先生,俞老在1981年,建立了一個13.3米長的氫氧爆轟驅動激波管,並從該激波管1983年投入使用後便開始了氫氧爆轟驅動方法的系統研究,先後提出了反向爆轟驅動模式,發展了卸爆技術。1996年,他主持將JF4B激波風洞/炮風洞改造成為JF10爆轟驅動高焓激波風洞。
而且,俞老和姜宗林確立並發展的中國爆轟驅動方式激波風洞還有一個特牛的地方,就是它技術如此先進,但運營成本還低。在產生同樣的5兆帕駐室壓力的情況下,美國的LENS風洞每次運行所消耗的氫氣是JF12的20多倍。
另外,中國航天空氣動力技術研究院的FD-21高能激波風洞是目前世界上最大的尺寸的自由活塞激波風洞。