中国将建世界最高水平“超级风洞” 预计4年建成

一眼 · 发表于: 2017-11-19 21:08:01

港报：中国为研发高超音速武器建风洞模拟秒速达12公里
源自：参考消息

　　参考消息网11月19日报道港媒称，中国正在修建世界上最高速的风洞，以模拟秒速达12公里的高超音速飞行条件。以这个速度，一台高超音速飞行器可以在14分钟内从中国飞到美国西海岸。
　　据香港《南华早报》11月16日报道，从事这一项目的高级别科学家赵伟说，研究人员的目标是在2020年建成并运行这一设备，从而满足中国高超音速武器研发项目的急迫需求。他表示，这种风洞能够推动高超音速技术的工程应用，通过复现高超音速飞行的环境，从而在地面上就能发现并解决问题。地面测试会显著减少高超音速飞行器试飞失败的风险。
　　报道称，高超音速飞行器指飞行速度达5倍音速或以上速度的飞行器。目前世界上最先进的高超音速风洞是美国的LENS-X设备，其速度达到每秒10公里，是音速的30倍。美国军方2011年测试了一架名为HTV-2的无人飞行器，它的速度可达20马赫。但是它的高超音速飞行只持续了几分钟，而后坠入太平洋。
　　报道称，今年3月，中国成功进行了高超音速滑翔飞行器WU-14（也被称为DF-ZF）的第7次测试，其飞行速度在5马赫到10马赫之间。俄罗斯、印度和澳大利亚等其他国家也测试了自己的高超音速飞行器样机。这种飞行器可被用于发射导弹，并可携带核武器。
　　报道表示，北京航空航天大学教授吴大方说：“中国和美国开始了高超音速竞赛。”吴大方2013年因发明用于高超音速飞行器的隔热材料而获得了国家级奖项。
　　吴大方曾参与研发高超音速巡航导弹、近空飞行器、高速无人机和其他可用于人民解放军的武器。他说，中国有多个高超音速风洞，有助于确保高超音速武器测试的高成功率。
　　吴大方说，这一新风洞将成为“全世界最强大和先进的高超音速飞行器地面测试设施之一”。
　　他补充说：“这对我们肯定是好消息，我期待它的完工。”
　　报道称，这个新风洞将有一个测试舱，可容纳翼展达3米的较大飞行器测试模型。
　　赵伟说，要生成极其高速的气流，研究人员要引爆多个含有混合氧气、氢气和氮气的管道，发生爆炸，在不到一秒钟内爆发一千兆瓦的能量，这超过了广东省大亚湾核电站一半的装机容量。

嗨哟嗨哟 · 发表于: 2018-3-22 10:48:00

源自：科技日报

原文标题：从模拟到复现中国将建“超级风洞”

热点追踪
　　据央视新闻频道3月16日报道，中科院高温气动力国家重点实验室工作人员透露，其团队正在研制的新风洞模拟马赫数可达10～25，试验流场直径2.5米，将是世界最高水平。
　　“作为先进飞行器的研发平台，建最高技术水平的风洞，全世界都在争。我们正在研制的这种新超高速风洞，计划四年左右建成。”21日，该重大项目的首席科学家姜宗林告诉科技日报记者。

风洞技术决定飞行器水平
　　风洞是推动航空航天飞行器发展的国家重器，一代风洞技术决定一代飞行器的研制水平，代表着一个国家的科研实力。
　　此次央视报道的“复现高超声速飞行条件激波风洞实验技术”（以下简称“JF12复现风洞”），有近300米长，是世界上最大的激波风洞，被国际同行称为“超级巨龙”（Hyper-Dragon），是国际首座可复现高超声速飞行条件的超大型高超声速风洞。姜宗林告诉记者，JF12复现风洞是地面气动试验这顶皇冠上的明珠，也是气体动力学研究领域科研人员心中的珠穆朗玛峰。
　　基于中国科学院院士、中科院力学所研究员、空气动力学家俞鸿儒的爆轰驱动方法，姜宗林团队从2000年就开始探索复现风洞理论与创新技术验证。经过了16年的艰苦努力，2017年完成JF12复现风洞的系列实验研究。
　　从国际高超声速风洞技术发展来看，JF12复现风洞突破了三大“卡脖子”的技术瓶颈：风洞驱动功率小、实验时间短、测量精度低。难能可贵的是，在复现风洞团队的研制工作中，从复现风洞理论，到以九项关键技术为核心的技术体系，再到风洞设计，这是一个“跨界”的研究过程。团队成员既是科学家，又是工程师。一套设备，几千张图纸，有多少疑难，就有多少讨论与质疑。通过不断的努力，他们做到了一次安装到位，一次调试成功。
　　关于JF12复现风洞，中国空气动力学学会专门撰文说：“复现风洞理论和技术解决了困扰高超声速实验60年的世界难题，实现了风洞实验状态从流动‘模拟’到‘复现’的跨越，引领了国际先进风洞试验技术的发展。”

模拟5～25马赫高超音速
　　目前，世界上与中科院JF10风洞（马赫数7～20）在原理上相近的，是美国1994年为NASA（美国航天局）建成的HYPULSE风洞，其测试速度为5～25马赫，最高据称可达30马赫。此外，美国还有“国家高能激波风洞”（LENS），速度也可达7～22马赫。
　　不过，这类风洞尽管测试速度非常高，但试验时间非常短，实验流场小，无法满足具有化学反应流动特征的气动性能试验需求。10～25马赫大型超高速风洞，可支撑高超声速滑翔、大气层再入等飞行器的研制。
　　据了解，JF12复现风洞团队在中国科学院是一个比较大的群体，由高温气体动力学国家重点实验室的三个课题组组成。姜宗林担任队长，俞鸿儒院士担任学术指导。目前团队主要承担着高超声速和高温气体动力学领域多个基础性和应用基础性研究课题，项目背景都是针对未来人类实现“两个小时内全球旅行”的高超声速飞行器开展的。这包括飞行试验/地面实验数据相关性理论、飞行器气动力/热特性、新型气动热管理概念、飞行器/发动机一体化实验技术和新型高效推进方法探索等。
　　高超声速复现风洞技术是对世界风洞实验技术的一种跨越，具有自己完整的理论体系。但是，随着时间的推移和宇航技术发展需求的提升，也必将提出更高的要求。“高超声速飞行应该是必然的，但是真正高超声速时代何时才能到来，直至今日，我们仍然在不断努力。”姜宗林说。
　　“JF12复现风洞可以复现高度25～50千米、马赫数5～9的高超声速飞行条件，主要针对吸气式高超声速巡回飞行器的研发。新风洞将采用我国独创的系列新技术，构建能够覆盖高度40～90千米、马赫数10～25的超高速风洞试验能力，解决天地往返、重复使用飞行器的气动实验问题。”姜宗林说。JF10和JF12两个风洞的结合将形成一座覆盖马赫数5～25范围空天飞行走廊的实验平台，这在国际上是唯一的，水平是领先的。对于我国高超声速学科前沿难题探索和关键技术研发具有重大意义。

一眼 · 发表于: 2018-3-18 18:08:00

源自：观察者网

原文标题：世界最高水平：中国正建造马赫数10-25的高超声速风洞

　　中央电视台3月16日新闻节目中，采访了北京中科院高温气动力国家重点实验室，在采访中，该机构研究员韩桂来介绍，该单位正在研制新的风洞，这个风洞模拟马赫数可以达到10-25。目前美国最先进HYPULSE风洞的测试速度与中科院正在研制的新型风洞类似。这种类型风洞代表了世界最高技术水平。

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中科院正在研制马赫数10-25的新型风洞

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节目画面中出现目前世界上最先进的JF-12风洞

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　　JF-12风洞全景，其旁边摆放的管道是用于改变试验条件时所使用的部件

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JP-10爆轰风洞，其风速最高20马赫，不过该风洞的尺寸还不如FJ-12

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Hypluse风洞示意图，该风洞可以模拟的速度达25马赫（甚至最高可达30马赫），与中国正在建造的新型风洞相似

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位于纽约的HYPULSE风洞承担的部分试验任务，中国新型风洞可能承担相似的任务
　　中央电视台采访内容如下：
　　科院高温气体动力学国家重点实验室韩桂来：实验室主要是做飞行相关的，一般都是做高超声速的，就是5倍声速以上的这种高速飞行。它的终极目标就是要面向于将来的天地往返的空天飞机。
　　这座长达265米的风洞是全球首座复现高超声速飞行条件的激波风洞，尽管各项技术指标全球领先，但韩桂来仍然感受到来自国际竞争的巨大压力。
　　韩桂来：全世界都在争，对于速度的追求，就跟奥运会一样，你要飞得更高、要飞得更快。我们正在研制的一个新的风洞，目前我们现在这个风洞它是面向于马赫数5到9的这样一个飞行器，将来的风洞它要面向马赫数10到25。
　　韩桂来所说的这个风洞作为国家的重大科研仪器项目，获得了国家自然科学基金委的资助，他认为，基础研究要真正走向应用，离不开国家的支持。
　　韩桂来：如果国家在基础类的研究方面加大投入，去组织各种各样的创新活动、重大的科技项目，对于我们将来的发展形势来讲，可以做很好的积累，很好的储备。
　　观察者网军事评论员表示，这则报道中出现的JF-12风洞，则是直径达到1.5米的大型高超声速风洞。此前的其他节目中，曾提到美国直径1.5米的大型风洞，测试速度为4-7马赫，这应该是指美国1976年建成（后面有几次改造）的美国空军阿诺德基地的9号风洞，技术水平低于JF-12，试验能力也要差一些。
　　相比之下，我国的JF-12风洞有效试验时间长达100毫秒，具有复现25-50公里高空，马赫数5-9范围高超声速飞行条件的能力，是当前这一领域世界上最先进的风洞。它将可以用于进行高超声速推进技术的试验，因为试验速度比它更高的风洞的试验时间非常短，不够进行超燃冲压试验。

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　　美国《世界风洞》杂志2010年刊登文章介绍安德森基地9号风洞（1976年建成，当时刚刚完成新的改造），2010年的时候，美国还是可以在此领域沾沾自喜一番的……
　　目前，世界上与中科院JF-10风洞（马赫数7-20）在原理上相近的，是美国1994年为NASA建成的HYPULSE风洞，据NASA发表的相关文档，该设施的测试速度为5-25马赫，最高据称可达30马赫。
　　不过，这类风洞尽管测试速度非常高，但试验时间非常短，无法满足推进试验需求。
　　此外，美国还有“大型能源国家激波风洞”（缩写LENS）系列风洞，该型号风洞中速度最高的型号也可达到30马赫，不过目前美国在这一系列上最新的进展是在LENS II风洞上，进行改进，使之测试速度放宽到3.5马赫，以便模拟高超声速推进条件；而LENS XX风洞据称速度也可达到30马赫。
　　新型10-25马赫风洞的研制，则更多将有助于研制高超声速滑翔、大气层再入等飞行器的研制。

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此次新闻报道中展示的一个高超声速风洞测试部件

谁说的等待 · 发表于: 2018-2-26 10:42:00

源自：新浪综合

源自：科学大院

　　如果有人说，他能靠一道激波，在实验室里模拟高超声速
　　飞行环境！
　　你相不相信？

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图1 一种高超声速飞行器的概念图
　　要不要到中国科学院力学研究所来看看JF12激波风洞？

一：JF12风洞长啥样
　　那么JF12风洞是什么样子的呢？它总长为265米，总重约1000吨，由主体系统和附属系统两部分组成，喷管出口直径可达2.5米。

它没有运动部件，仅仅靠一道激波，实现了在试验段里复现高空25~40 千米以及马赫数5~9的高超声速飞行环境（这里的“马赫数”是空气动力学的一个术语，指飞行器速度与空气中声速的比值，一般用M表示）。

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图2 JF12激波风洞的照片（从真空段向上游方向看去）
　　真的？激波竟能驱动风洞运行？！

二：飞机上天先要过风洞关
　　但凡关心航空航天事业的人，都会知道“风洞”是一种地面试验设备，它采用“人造气流+固定模型”的方式进行各种事先设计好的实验，研究飞行器运动时的气动效应。

具体而言，风洞一般是采用动力装置在管道中驱动一股可控的气流，使它流过固定在管道内的静止模型（放置模型的部位，一般称为“试验段”），以此来模拟实物（例如飞行器）在静止大气中的运动。
　　在这类模拟试验中，人们或者测量气流作用在模型上的气动性能（包括测力试验、测压试验、传热试验、振动与稳定性试验等等），或者观测模型周围的流动现象。

风洞实验技术运用了运动的相对性原理
　　飞行器运动而气体静止，或者飞行器静止而气体流动，只要它们之间的相对速度一样，飞行器所承受的气动效应就是相同的。这样，人们就可以在地面上的“有限”空间里面研究飞行状况，而无需在无限大气环境下做真实的大尺度飞行试验！
　　此外，风洞实验技术还运用了力学的相似性原理，可以利用按比例缩小的模型在风洞里进行试验，然后把对于模型所得到的试验结果整理为可用于实物的数据，再提供给设计者。这样，人们就可以先进行原理性设计和模型试验，而后生产样机，再做少量的飞行试验来定型，从而节省大量的人力、物力。
　　美国人曾给出一个数据：对于飞行器的研制成本，如果把方案设计和初步设计阶段修改外形所需付出的成本设为1的话，那么等到把它制造出来进行首次飞行后再进行外形修正，所需付出的代价则是30000！所以，我们不难理解，美国为什么会花10万个小时、2亿美金来进行航天飞机的风洞试验。因为这样的巨资不过是航天飞机总投资的1%而已！

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图3 一个航天器模型安装在11×11呎的风洞试验段中（美国航天局）
　　当然，凡事有利便有弊。飞行器在大气中运动是无边界的，模型在风洞中做试验却是有边界的，而风洞的实体固壁会阻止流体的穿越从而使壁面处流体的法向速度变为零。或者说，由于有限尺度风洞的壁面的存在，模型周围的流场发生了变化，这样得到的模型试验数据就不能完全代表真实飞行器的气动特性了。这就是实验力学家常常说到的“洞壁干扰”。
　　实验力学家研究了各种办法来减少风洞的洞壁干扰效应。不言而喻，试验段尺寸越大，洞壁干扰就越小（当然，这样造价又上去了：要知道风洞造价和试验段尺寸的2.5次方成正比）。所以，JF12要做一个直径2.5米的试验段，尽量减少洞壁干扰便是原因之一。你们知道吗？在目前世界各国在用的高超声速风洞中，JF12可是试验段直径最大的一座！
　　世界上第一座风洞是英国人韦纳姆在1871年建成的，它是一个两端开口的木箱子，长3.05米。截面为边长45.7厘米的正方形。韦纳姆利用蒸汽马达驱动风箱，使空气以17.9米/秒的速度流过风洞。在随后的20世纪里，由于航空航天事业的迅猛发展，世界各国建造了各式各样的风洞。
　　按照试验段气流的速度，风洞可分为低速风洞（M＜0.4）、高速风洞（M=0.4~5.0）和高超声速风洞（M＞5.0）。

低速风洞
　　多数是连续运行的，依靠由动力系统驱动的风扇来产生流场。
　　但是，由于风洞所需要的驱动功率近似地和试验段风速的三次方成正比，高速风洞（特别是跨声速和超声速风洞）如果依然采用风扇来带动气流，所需要的动力系统将十分庞大。
　　所以，一般的超声速风洞常常是一种暂冲式风洞，它依靠气体的压力差来驱动，要有一个高压气源。暂冲式风洞的缺点是只能短时间地间歇式工作，运行时间以分或秒来计算，对测量技术提出了较为苛刻的要求。
　　那么，更极端的暂冲式风洞就是脉冲型风洞
　　啦！激波风洞便是其中之一，它们的运行时间以“毫秒”（1毫秒=1/1000秒）来计算。可以说，激波风洞是以牺牲试验时间而获取更高的试验参数（如马赫数等）。由于快速测量和计算机技术的迅速发展，使得激波风洞的应用成为现实。

三：激波风洞如何工作？
　　当物体在气体中运动时，会扰动周围的气体，这个扰动还会向气体的其他部分传播。气体动力学家把这种扰动在气体中的运动，叫做“波运动”，传播速度叫做“波速”。显然，由于扰动，气体在波前、波后的密度、温度、压力以及速度等状态参数都会发生变化。
　　大家熟悉的“声波”就是在气体里传播的一种小扰动，它的传播速度就是“声速”。在常温条件下（T=27℃），声速a=348米/秒。“激波”则是一种较为强烈的扰动，波前、波后的气体状态参数一般有一个“突跃”式变化。在大气中飞行的超声速飞行器都会在头部、身部等不同位置处形成激波。

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图4 在一架超声速飞机周围形成的激波图像
　　激波风洞是怎样依靠激波来驱动的？激波风洞利用“激波管”作为高压气源，但和一般暂冲式高速风洞不同，这里同时会产生激波。在激波管中产生激波的机制和前面提到的高速运动物体产生激波的机制也不相同，它是利用气体压力的落差（突跃），而不是运动物体的扰动。激波是一种压缩波，气体在波后的压力、温度会比波前值增加，压差越大，所产生的激波就越强。
　　图5是激波风洞的结构示意图，主要包括激波管、喷管和试验段等。其中左边的直管就是激波管，由驱动段（高圧段）和被驱动段（低压段）组成，它们之间有一个膜片（即“主膜片”），而“第二膜片”则位于被驱动段和喷管之间。大家立刻会明白，主膜片的作用是隔开压力不同的两部分气体。膜片上刻有十字形沟槽，槽深由所设定的压差决定。当压差达到设定值时，膜片就会破裂，高压气体立即从驱动段冲入被驱动段，形成了流动状态，前方由一道激波引导。

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图5 激波风洞的结构示意图
　　激波管的工作原理可以利用图6来具体说明，它展示了激波管内不同时刻t的波系结构，以及管内气体在时刻t1的状态参数（压力P，温度T）。在激波到达之处，气体的压力、温度便突然增高。那么，为什么在激波后气体的压力、温度还会有一个突跃呢？这是因为激波在第二膜片处反射了，又进一步压缩了气体。

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图6 激波管工作原理示意图
　　这里要说明的是，在驱动气体中形成一道前向激波的同时，激波管内还会形成一个反向传播的“膨胀波”（有时也称作为“稀疏波”）。在膨胀波后方，气体的压力、温度要比波前值降低。最前面那个膨胀波的前方，气体的压力和温度就是驱动段的初始状态。如此看来，图中激波管的不同区域A，B，C，D里的气体有着不同的状态，设计者可以依据需要来选择某个区域作为工作区。例如，B区就是人们常常选择的一个工作区，那里的压力和温度等参数，不仅数值最高，而且很均匀，适于作为试验气流。
　　现在，你明白了吧，激波是真的能够驱动风洞运行的！当然，激波的传播速度很快，但它带动的气体流速并不高，总是亚声速的。所以，要实现试验段气流的高马赫数（M=5~9），还需要通过喷管使之膨胀、加速。

四：为什么JF12这么牛？3大突破！
　　作为航空航天领域的一项重大原创性成果，中国科学院力学研究所姜宗林研究员主持研制的JF12激波风洞斩获了一系列大奖：国家技术发明二等奖，中国科学院杰出成就奖，美国航空航天学会（AIAA）地面试验奖。

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图7 姜宗林获美国航空航天学会2016年度地面试验奖
　　JF12之所以牛气冲天，主要依靠的是三大突破技术！

1、大功率激波风洞爆轰驱动技术
　　JF12的主要特点是：复现高超声速飞行条件。这意味着，试验气流的总温要达到1600~3000摄氏度，气流总压要达到2~12兆帕。这里的总温、总压就是前面讲到的驱动段初始温度和压力。
　　姜宗林研究团队估算过，如果应用2.5米直径的喷管，开展9倍声速的试验，JF12激波风洞的功率需求比葛洲坝水电站的总功率还要大！
　　这是多么困难的任务！那么，他们是如何突破大功率驱动技术困难的呢？这就要涉及到所谓的“爆轰驱动方法”。
　　姜宗林研究团队采用力学所俞鸿儒院士独创的爆轰驱动方法，发明了大功率激波风洞爆轰驱动技术，利用化学能替代机械能，变革了国际主流机械压缩模式，而且使驱动性能得到量级的提升。当然，这需要新理论和新技术的支撑。他们提出了多级放大、直接起爆方法和临界膜片成型技术等，实现了大型爆轰驱动器的工程化，解决了可燃气体起爆、高品质气源生成、爆轰过程控制和实验安全保障等难题，实现了风洞驱动能力的可控与可调。
　　“爆轰驱动”是怎么回事儿？这可是我国科学家自主发明、在国际上首创的一种实验技术。它采用按一定比例混合的可燃气体（如氢气和氧气，或者乙炔和空气）作为爆轰气体放置在驱动段中。这时，我们就把通常的驱动段改称为“爆轰驱动段”。

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图8 JF12激波风洞的照片（从爆轰驱动段向下游方向看去）
　　启动时，在主膜片附近点火，导致可燃气体混合物起爆，这种爆轰产物的压力、温度远高于常规激波管中驱动气体的水平，无须机械做功便可以满足“复现”要求。当然，为了确保风洞的安全运行，在爆轰段的上游要加设一个卸爆段。

2、长实验时间激波风洞技术
　　常规激波风洞的另一个缺点是试验时间短暂，目前国外激波风洞的最高水平为30毫秒，而JF12已经能达到100毫秒！
　　之所以能达到这样高的指标，是因为姜宗林研究团队在研制JF12风洞的过程中，先后发展了界面缝合技术、激波边界层干扰控制技术和喷管起动激波干扰弱化技术等三项技术。
　　这里的核心思路就是要组织好激波管内各种运动波系之间的匹配。例如，他们依据俞鸿儒院士提出的“小驱大”思想，采用了变截面技术来实现爆轰产物的有效膨胀，使它的热力学参数降低到满足缝合条件的状态。
　　从图9可以看出，激波管内运动波系十分复杂，不仅有入射的激波、爆轰波、稀疏波，有反射的激波、稀疏波，还有二次波。所以，如何巧妙地协调好各种运动波系、获得更长的有效试验时间，要花费许多精力来探索研究！可以看到，JF12是选择反射激波后方的区⑤里工作气体作为试验气流的。

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图9 “小驱大”爆轰驱动激波管运行波系图
　　通过对JF12激波风洞试验时间的测试，结果表明：其中驻室压力的平台持续时间达到了130毫秒，超过了钱学森曾经建议的100毫秒标准。图9是JF12激波风洞的驻室压力的实测结果，它显示该激波风洞可以提供长达130毫秒的平稳试验气流，这是十分难能可贵的性能。作为比较，这里也给出世界上尺度最大、性能最好的自由活塞驱动激波风洞HIEST的测试结果（参见图10）。日本研发的HIEST风洞所能提供的试验时间仅为2毫秒，而且其试验气流的平稳度很差。

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图11日本研发的自由活塞驱动激波风洞HIEST的驻室压力的实测曲线

3、复现风洞高精度测量技术
　　激波风洞测量精度低的瓶颈缘于实验时间短和极端条件下的测量环境。JF12激波风洞试验气流不仅速度高，而且总温高（远远高于炼钢炉的温度）。
　　对于这种有着大冲击、强冲刷和高热流等因素干扰下的测量环境，姜宗林团队提出了高频响、大量程测力系统一体化设计方法，解决了整个测力系统与风洞特性的匹配问题。他们还发展了多基频干扰信号的波系适配分离技术，实现了实验数据的高精度处理。此外，他们研发了高精度热电偶技术，时间分辨率达到1毫秒，测量精度提高一倍，并可以重复使用。

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大刚度模型支撑系统

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六分量杆式天平
　　图12 JF12激波风洞的一体化高频响、大量程测力系统
　　这些高精度测量技术的发展，使得JF12激波风洞如虎添翼，从而能在航天领域的新型型号研发和学科前沿问题的探索方面发挥重要的作用。
　　图13汇总了姜宗林研究团队解决激波风洞三大瓶颈的技术途径。它启迪我们，要领先就不能延续前人的老路，必须有创新思路。

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图13
　　JF12激波风洞三大技术瓶颈及其解决途径
　　美国航空航天学会的颁奖公告指出：“姜的成果创立了大型高超声速试验装备的新高度……姜的设计没有任何运动部件，能比传统风洞产生实验时间更长、能量更高的实验气流。”这是该奖项设立41年以来首位中国学者站在领奖台上。它标志着中国在航空航天基础研究方面取得了世界瞩目的杰出成就，并得到了国际学术界的公认。
　　被国际同行称为“高超巨龙”（Hyper-Dragon）的JF12激波风洞的研制成功，表明中国的航空航天实验技术具有了和世界强国拼比的实力！

你不在 · 发表于: 2017-11-20 17:08:02

原文标题：中国建世界最高速风洞服务超音速飞行器

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　　[环球网军事11月20日报道]据香港《南华早报》11月16日报道，中国正在修建世界上最高速的风洞，以模拟秒速达12公里的高超音速飞行条件。以这个速度，一台高超音速飞行器可以在14分钟内从中国飞到美国西海岸。
　　从事这一项目的科学家赵伟说，研究人员的目标是在2020年建成并运行这一设备，从而满足中国高超音速武器研发项目的急迫需求。他表示，这种风洞能够推动高超音速技术的工程应用，通过复现高超音速飞行的环境，从而在地面上就能发现并解决问题。地面测试会显著减少高超音速飞行器试飞失败的风险。
　　报道称，高超音速飞行器指飞行速度达5倍音速或以上速度的飞行器。目前世界上最先进的高超音速风洞是美国的LENS-X设备，其速度达到每秒10公里，是音速的30倍。美国军方2011年测试了一架名为HTV-2的无人飞行器，它的速度可达20马赫。但是它的高超音速飞行只持续了几分钟，而后坠入太平洋。
　　今年3月，中国成功进行了高超音速滑翔飞行器WU-14（也被称为DF-ZF）的第7次测试，其飞行速度在5马赫到10马赫之间。俄罗斯、印度和澳大利亚等其他国家也测试了自己的高超音速飞行器样机。这种飞行器可被用于发射导弹，并可携带核武器。
　　报道表示，北京航空航天大学教授吴大方说：“中国和美国开始了高超音速竞赛。”吴大方2013年因发明用于高超音速飞行器的隔热材料而获得了国家级奖项。吴大方曾参与研发高超音速巡航导弹、近空飞行器、高速无人机和其他可用于人民解放军的武器。他说，中国有多个高超音速风洞，有助于确保高超音速武器测试的高成功率。吴大方说，这一新风洞将成为“全世界最强大和先进的高超音速飞行器地面测试设施之一”。
　　报道称，这个新风洞将有一个测试舱，可容纳翼展达3米的较大飞行器测试模型。赵伟说，要生成极其高速的气流，研究人员要引爆多个含有混合氧气、氢气和氮气的管道，发生爆炸，在不到一秒钟内爆发一千兆瓦的能量，这超过了广东省大亚湾核电站一半的装机容量。
　　报道解释说，冲击波通过一个金属隧道进入到测试舱，气流将包裹飞行器模型，并将温度升至7727摄氏度，这几乎比太阳表面温度高50%。因此，高超音速飞行器必须覆盖有散热效果极佳的特殊材料，否则它在长距离飞行中很容易偏离轨道或者解体。
　　报道称，这一新风洞也将用于测试超燃冲压发动机，这是一种专门为高超音速飞行而设计的引擎，传统的飞机引擎无法适应如此高速的气流。赵伟表示，新风洞的建设由建造JF12的同一支团队领导。位于北京的JF12激波风洞可复现25～40公里高空、马赫数5～9的飞行条件。
　　报道称，JF12的领衔研发者姜宗林去年因推动“一流大型高超音速试验设备”研发而获得了美国航空航天学会的地面试验奖。美国航空航天学会称，姜宗林的JF12设计“没有使用移动零件，而制造了一个比传统设计的风洞测试持续时间更长、能量流动更大”的风洞。
　　根据官方媒体报道，随着近年来高超音速武器研发取得显著进步，自2012年建成以来，JF12风洞就进入全速运行，每两天就进行一项新实验。

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[军事] 中国将建世界最高水平“超级风洞” 预计4年建成