领先欧美30年,JF-22风洞30马赫激波风洞到底多牛!中国独创!感谢钱老等付出

文摘   2024-10-11 06:50   山东  

你是不是以为风洞跟咱们吹干头发一样的,电吹风机一样?

以为就是一个电风扇,然后对着飞行器进行吹风?

说实话,我一开始也是这么认为的!

我还以为要产生更高马赫的风速,就需要多个电风扇集中在一起,然后通过管道多次压缩来产生更快速风。

●—≺ 中国30马赫风洞原理≻—●

其实咱们国家的30马赫风洞,也就是JF-22超高速风洞没有使用机械压缩机,而是采用了独特的爆炸驱动方式具体来说,JF-22激波风洞通过化学爆炸来制造高速气流。可以复现40到100公里的高空中,30倍音速的飞行条件。

可能电影中会有爆炸物爆炸的情节,然后就会产生一股风,把人吹走!

也许你发现一个难点,如何把这股风能够定向吹来呢!

这就是咱们30马赫风洞的关键技术所在,也是咱们独创的风洞技术。

至今只有咱们国家能够利用爆炸原理来吹出30马赫速度的风。也没有其他国家能够成功造出这种30马赫的风洞,至此中国一家!牛不牛!厉不厉害!(老美也有30马赫的风洞,但是技术路线不一样,能够完成好的测试效果也是不一样的,估计老美可能不会承认他们的数据有问题)

为啥说咱们厉害呢!通过爆炸产生风的原理,应该都懂,但要知道高浓缩爆炸物的爆炸膨胀速度,也不过每秒8600米;而30倍音速的“风”,速度是10200米每秒;全球能达到这个爆速的物质还真寥寥无几!那么如何在风洞中产生这种定向吹的“风”,而且还不至于风洞本身的外壳与测试物一起给崩飞,这一点就显得我们国家的技术非常过硬了!

你看国外没法子制造如此高马赫的风洞,只能通过超算来推算模拟!

●—≺ 为啥超算模拟无法替代风洞≻—●

说实话,超算模拟省钱!但在风洞中模拟高超音速飞行时,重要的参数包括气流速度、温度、压力和气流稳定性。‌这些参数对于准确模拟高超音速飞行环境至关重要‌。

毕竟有时候一些细节就能决定飞行姿态!

举个可能不太恰当的例子!当你骑摩托车越来越快的时候,这摩托车方向把可能会因为其他的漩涡影响而调整了方向把的方向,就会容易跑偏!

超算模拟在某些情况下可能无法准确模拟复杂流动现象,如旋涡分布。

在高超音速导弹研发中,欧美国家选择了超算模拟而放弃了风洞试验,结果并不理想。中国则坚持风洞试验,最终取得了更好的效果‌。



这一点要感谢钱老和郭老。钱学森和郭永怀在提议修建风洞时,正值中国科技事业起步阶段,面对国外技术的封锁和国内资源的匮乏,他积极推动风洞技术的发展,为中国的航空航天事业奠定了坚实的基础。他的提议和努力,使得中国能够在极端条件下进行空气动力学研究,为后续的航天器和武器系统的研发提供了关键支持‌。


其实还要感谢俞鸿儒,俞鸿儒则被誉为“中国激波风洞第一人”,他投身风洞研究六十余载,是中国基波风洞的第一人,也是高超声速风洞的奠基人。他在经济基础薄弱、电力短缺的条件下,选择了更加省钱的氢氧燃烧驱动方式,带领团队为我国风洞研究“炸”出了一条新路‌。

●—≺ 为什么要建风洞≻—●

建风洞虽然贵,但是真的香,这东西就好比你有一把剑,非常锋利,但是跟别人的剑区别不是很大,但是有了能够分析这剑在啥厚度,啥温度能够更结实,能够挥斩时候更得心应手,是不是意味着你的剑比别人的要好!


说不定,你的剑可以把对方的剑直接砍两半!


同样的道理,可能大家都有远程攻击武器,但是咱们有了风洞,可以测试如何让远程攻击武器“打水漂”,还可以模拟在飞行中,是否会出现气温对武器的影响!


有30马赫风洞的助力,从天宫空间站到 C919 大客机,从歼 -20 战斗机到东风系列的导弹,每一项重大的航空航天工程里头,都有风洞技术在悄悄使劲儿。


一个飞行器在研发阶段,至少要接受上万次的风洞测试。不可能天天让一个研发的飞行器天天在空中飞吧!况且在高空怎么去获取准确数据!



●—≺ 美国的30马赫风洞缺陷是什么—●


‌美国的30马赫风洞存在的主要缺陷是缺乏工业基础和电力供应。‌由于这些缺陷,美国在高超音速武器研发方面面临挑战,难以满足高超音速武器的需求‌。美国的风洞技术在速度方面领先,但在测试精度、模拟条件和数据采集等方面也存在一些问题。这些问题影响了高超音速武器的研发和测试效果‌。

所以老美现在连高超音速武器研发方面多费劲!


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