2小時全球遊！大陸將在4年內 建世界最高水平「超級風洞」
中科院高溫氣動力國家重點實驗室姜宗林21日透露，他們團隊正在研製的新風洞將是世界最高水平，預計馬赫數（Mach Number）能達10—25，試驗流場直徑2.5公尺，計劃四年左右建成。
據瞭解，風洞是推動航空航天飛行器發展的關鍵，風洞技術對飛行器的研製水平有決定性作用，代表着一個國家的科研實力。姜宗林團隊目前主要研製的項目大多是針對未來人類實現「2個小時內全球旅行」的高超聲速飛行器，此次研製的新風洞，將對中國高超聲速學科前沿難題探索和關鍵技術研發具有重大意義。
▼全球旅行示意圖。（圖／翻攝自pixabay）
據《央視新聞》16日報導的「復現高超聲速飛行條件激波風洞實驗技術」(以下簡稱JF12復現風洞)，有近300公尺長，在國際科研界被稱爲超級巨龍(Hyper-Dragon)，是世界上最大的激波風洞，也是國際第一座可復現高超聲速飛行條件的超大型高超聲速風洞。
姜宗林表示，JF12復現風洞「是地面氣動試驗這頂皇冠上的明珠，也是氣體動力學研究領域科研人員心中的珠穆朗瑪峰」，地位非凡。
據悉，姜宗林團隊從2000年就開始探索復現風洞理論與創新技術驗證，團隊成員既是科學家，又是工程師，在這個跨界研究的過程中有過幾千張圖紙和無數討論，終於用JF12復現風洞突破了國際高超聲速風洞技術發展的三大技術瓶頸：風洞驅動功率小、實驗時間短、測量精度低。這是一個「跨界」的研究過程。
▼JF12直拍圖。（圖／翻攝自騰訊網）
關於JF12復現風洞，中國空氣動力學學會專門撰文表示，「復現風洞理論和技術解決了困擾高超聲速實驗60年的世界難題，實現了風洞實驗狀態從流動『模擬』到『復現』的跨越，引領了國際先進風洞試驗技術的發展。」
目前，世界上與中國的超級風洞在原理上相近的，有美國1994年爲美國航天局(NASA)建成的HYPULSE風洞和國家高能激波風洞(LENS)。不過，美國的風洞儘管測試速度非常高，但試驗時間非常短，實驗流場小，無法滿足具有化學反應流動特徵的氣動性能試驗需求。只有中國這種10—25馬赫的超高速風洞能支撐高超聲速滑翔、大氣層再入等飛行器的研製。
▼ 與美國的風洞做比較。（圖／翻攝自央視新聞）
姜宗林說，「JF12復現風洞可以復現高度25—50千米、馬赫數5—9的高超聲速飛行條件，主要針對吸氣式高超聲速巡迴飛行器的研發。新風洞將採用我國獨創的系列新技術，構建能夠覆蓋高度40—90千米、馬赫數10—25的超高速風洞試驗能力，解決天地往返、重複使用飛行器的氣動實驗問題。」
這種高超聲速復現風洞技術是對風洞實驗技術的跨越，擁有獨立的完整理論體系。姜宗林提及，「高超聲速飛行應該是必然的，但是真正高超聲速時代何時才能到來，直至今日，我們仍然在不斷努力。」隨時間的推移和宇航技術發展需求的提升，新時代也必對科研界再提出更高的要求。