綜述

你可以不知道風洞是什麼，但你得清楚它對於航天航空事業的發展，起著至關重要的作用。

而如今中國製造卻成功打破了世界的風洞記錄，達到了

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音速，成為了該行業的尖端製造過，那你知道這種風洞有什麼用處，又意味著什麼嗎？

風洞

隨著航天和航空事業的發展，精進飛行器則顯得尤為重要，

為了模擬面對各種氣流環境以及變化時，飛行器的飛行狀態，風洞就這樣誕生了。

所謂風洞顧名思義，便是一種

能夠產生和控制氣流的裝置

，根據用途上分類，風洞又可以分為、航空風洞、汽車風洞等，根據氣流速度來分，又可以分為低速風洞、高速風洞、亞音速風洞等。

發展到如今，他已經成為飛行器研製過程中必不可少的一環。

而一架飛行器在上天試飛之前，大概要在風洞之中進行成千上萬次的實驗。也就是說，越是想要製造尖端的飛行器，對風洞的要求也就越高。

尤其像是各類超音速的飛行器，它們在飛行的過程中，

不僅僅會遇到空氣的升力和氣流的阻力，還會產生激波，並且隨著速度的不斷增大，激波也會變得愈加尖銳。

因此我們常常可以看到，那些超音速的飛行器，甚至連外形上都與普通的飛機有很大的區別。

它們的機翼並非平直展開的，而是呈現三角形甚至箭形，充滿了科技感

，當然它們不僅為了美觀，同樣還是是解決激波的重要一環。

除了激波以外，高速飛行的飛行器會遇到的困難比我們想象中要大許多

。

首先由於氣流

摩擦

，會形成劇烈的高溫，甚至達到兩千度以上，在這個環境下，空氣分子還會產生一系列電離、化合等極其複雜的反應，並且高空與低空的大氣環境無論是密度還是成分都由於很大的區別。

綜上種種，僅憑計算機模擬加上理論根本達不到完全還原的程度，因此最佳的辦法便是製造高速的風洞環境進行最直觀的實驗，足以可見這種尖端裝置的重要性。

從而各國都在爭相發展相應的技術，甚至有報道對此裝備這樣評價

這個尖端的科技未來可能造成的影響意義深遠，它孕育出的一系列裝備可能會使美軍的導彈防禦計劃成為廢紙，會讓美軍多年來數千億美元的投入打水漂。

風洞的研發和成果

不過風洞的研發也並非如此簡單，早在上個世紀末，國外就已經制造除了大型超音速風洞，

然而這種風洞僅僅執行幾十秒，所需要的電量卻極大，

甚至還會影響到附近城市居民的正常用電，對於當時的中國來說，便更不可能了。

因此錢學森便提出，可以走

短脈衝風洞

的道路，事實證明這個建議很中肯，例如

17

年，

我國研發的JF12復現高音速激波風洞，就是短脈衝風洞的一種。

這是一種利用激波壓縮空氣，再利用定長膨脹產生高速氣流的風洞。

而如今，世界上最大的高焓風洞就在我國四川綿陽，它產生的激波風洞達到了

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馬赫，完全滿足測試

11。5

公里的秒速的條件。

值得一提的是，這項壯舉的誕生，澳大利亞也貢獻了力量，其中所用到的最核心的飛行技術——自由活塞驅動激波風洞，便來自於澳大利亞。

在這樣的硬體裝置之下，就連航天探測器、航天飛船的氣流模擬都不在話下。

要知道，脫離地球引力所需要的第二宇宙速度也不過11.2公里每秒，這不禁讓我們產生聯想，研發這個風洞莫非是想建造殲星艦嗎？

超高音速風洞的用處

我們都知道，隨著如今航天事業的不斷髮展，在其上耗費的資金也越來越多，其主要原因，涉及到方方面面。

要知道，隨著航天製造理論的不斷成熟，更多的資金都投入了生產以及材料上，

舉例來說，一艘運貨飛船的製作成本大約為3.5億元，而載人飛船的成本更是達到了8.5。

而往往這些飛船執行任務過後便

很難再

回收利用了，因此為了航天事業的長足發展，有必要壓縮成本。

那麼如何壓縮呢？

要知道，飛船返航的時候，有兩種方式，一種是先減速到第一宇宙速度後，再進行返航，另一種則是直接以第二宇宙速度返回。

很明顯，第二種更省燃料，

只不過這種方案風險很大，地球的引力還會給飛船施加一個新的速度，不僅會造成危險，並且還會讓宇航員產生生理上的不適，所以要想解決所有問題，對於軌跡的選擇將會非常嚴格。

但倘若

能夠利用激波風洞對飛船進行不斷測試，得到一個完美的水漂彈軌跡，從而實現第二種返航方式，這樣航天的成本至少可以減少高達90%。這無疑是一種突破性的成就。

結語

中科院力學所研究員、懷柔激波風洞專案負責人姜宗林曾說過： 只有把你的研究跟國家需求結合起來，它才有高度，只有把你的研究跟民族的需求結合起來，你才有長度。

隨著人類航天技術水平的提高，對於航天部裝置的測試環境的要求只會越來越高。

而

J22

的出世對於我國來說無疑是個天大的好訊息，這不僅彰顯了我國在相關領域發展的速度之快，也有利於我國航空和航天技術的飛躍發展。