神器!中國研製全球最快風洞 ,飛行器14分鐘到美國

2021-12-30 國防教育在線

中國正在修建世界上最高速的風洞,以模擬秒速達12公裡的高超音速飛行條件。以這個速度,一臺高超音速飛行器可以在14分鐘內從中國飛到美國西海岸。



什麼是風洞?


風洞,是以人工的方式產生並且控制氣流的試驗管道,可以模擬各種飛行環境,並可量度氣流對物體的作用以及觀察物理現象的一種管道狀實驗設備,因此風洞實驗室,也被稱為未來飛行器的搖籃。



飛行器在空中飛,在地面實驗的時候,飛行器不動,風洞產生的這種氣流速度,要等於它飛行速度,模擬飛行環境。這個風洞實際上,我們可以說是一種先進飛行器的搖籃,一種孵化器。



風洞廣泛用於空氣動力學研究,以驗證和發展有關理論,通過風洞實驗來論證人造飛行器的氣動布局和評估其氣動性能。現代飛行器的設計對風洞的依賴性很大,如果用於軍事作戰,這類武器系統將會發揮驚人的作戰效能。


在全球範圍內,能造出大型風洞的國家沒幾個,目前全球具備獨立研製大型風洞實驗室能力的國家僅有中國,美國,俄羅斯。風洞試驗本身成本非常巨大,首先由於風洞的建造成本非常高昂,一個完整的風洞試驗體系建設成本是以百億美元為單位的,而且周期都是以幾十年計。其次是風洞的運行成本,大型風洞運行起來就是耗電超級大戶,有些大型風洞甚至要專門配備發電站,這是非常燒錢的設備,不是一般國家能夠玩得起的,比如歐洲幾個中等國家:英法德意等國,它們只能聯合起來建造大型風洞實驗室。



美國有一個很著名的風洞,4倍到7倍的聲速,噴管也做到一米五,實驗時間30毫秒。美國B-52戰略轟炸機的研製過程就進行了超過10000小時的風洞實驗。我們現在這個風洞可以揭示好多他們沒有發現的問題,美國國防部年度報告,每年都更換其它的內容,連續4年持續關注我們的風洞下一代的航空航天技術,我們希望飛到5倍以上的聲速,這種飛行器研究成功的話,從北京飛到紐約變成兩個小時。


高超音速飛行器?


指飛行速度達5倍音速或以上速度的飛行器。


印度正在研究一種能夠發射巡航飛彈的高超聲速飛行器。印度科學研究院(IISc)將牽頭開展相關模擬仿真工作,並在一座新建的高超聲速風洞內開展相關風洞試驗。據該風洞負責人Vasudevan透露,項目由印度國防研究與發展實驗室(DRDL)資助。

美軍在2013年5月1日進行了實驗型高超音速飛行器的測試,速度達到五倍音速以上,測試獲得了圓滿成功


2013年5月1日美國空軍X-51A「乘波者」無人飛行器在大約6分鐘的測試過程中飛行了230多海裡,即425千米左右,測試地點位於加利福尼亞海岸,最快速度為5.1馬赫。測試的X-51A「乘波者」是波音公司研發的第四架該型高超音速飛行器,在此之前已經進行過數次測試,其中2012年8月的測試以失敗而告終。


目前世界上最先進的高超音速風洞是美國的LENS-X設備,其速度達到每秒10公裡,是音速的30倍。


北京航空航天大學教授吳大方說:「中國和美國開始了高超音速賽。」吳大方2013年因發明用於高超音速飛行器的隔熱材料而獲得了國家級獎項。吳大方曾參與研發高超音速巡航飛彈、近空飛行器、高速無人機和其他可用於人民解放軍的武器。他說,中國有多個高超音速風洞,有助於確保高超音速武器測試的高成功率。吳大方說,這一新風洞將成為「全世界最強大和先進的高超音速飛行器地面測試設施之一」。


從事相關科研項目的中國科學家對外透露:中國將在2020年建造完成高超音速飛行器的風洞實驗室,從而滿足中國高超音速武器研發項目的急迫需求

高超音速武器?

是指以高超音速飛行技術為基礎、飛行速度超過6倍音速的武器。

高超音速在軍事上具有很重要的意義,高超音速武器航程遠、速度快、結構簡單、性能超卓,能夠快速打擊遠程目標,被軍事專家稱為繼螺旋槳、噴氣推進器之後航空史上的第三次革命性成果。高超音速武器主要包括高超音速制導炮彈、偵察機、巡航飛彈、鑽地彈、轟炸機等。

中國高超聲速武器在很多領域超越美國,並且在幾種飛行狀態下都屬於領先位置。今後,我們的高超聲速武器會逐步由型號研製向武器方面發展,而且由於高超聲速武器的研製,我們在下一代戰略武器的研製方面也屬於領先狀態,這對國防安全有很大意義。

經過多年發展,中國目前的風洞技術水平已經處於世界前列。

中國風洞建設呈跨越式發展,中國風洞建設在世界範圍內屬於世界第一梯隊。風洞建設是航空工業發展的重要輔助工具,任何太空飛行器在實際環境中,技術能否實現是一個大問題。所以,飛機不是畫出來的, 是「吹」出來的。 很多飛彈都要在風洞中模擬氣溫環境實驗,沒有這種實驗,就沒有新裝備、新彈藥等問世。從這些跡象判斷,中國風洞建設水平已經達到高超水準。

■ 國防智庫:公眾號輸入金一南武器裝備視頻……等關鍵字獲取更多精彩專題內容。(更多國防智庫專題安排上線中,歡迎有興趣的朋友投稿參與)



相關焦點

  • 外媒稱中國將研製35馬赫超高音速飛行器,可14分鐘飛抵美國海岸!
    14分鐘。如果該高超音速飛行攜帶熱核彈頭也將會在14分鐘內完成投放和打擊。據香港《南華早報》報導稱,目前,中國的這款超高音速飛行器已開始在相關的超級風洞進行測試,而新一代的超級風洞也將會在三年內建成,以滿足中國對超高音速飛行器的各項需求。
  • 我國最新超級風洞FL-62風洞再傳好消息,中國六代機呼之欲出?
    ▲FL-62風洞眾所周知,風洞可以以人工的方式產生並控制氣流,用來模擬飛行器實際飛行時周圍的氣流環境,是進行空氣動力實驗最有效、最常用的工具之一,是研製飛行器的關鍵地面試驗設施,在航空飛行器研製中具有非常重要的主導作用
  • 最快速度16馬赫,兩小時打擊全球,中國測試革命性飛機發動機
    近日消息顯示,我國的科學家打造出了一款具有革命性的飛機發動機,這款航發據稱能夠以16馬赫的高超音速飛行,裝載著這款發動機的太空飛行器,兩小時內可以抵達全球任何地方。根據《華南早報》的報導,在北京的一個高超音速風洞中,一款試飛的航發數據顯示,這款發動機不論是在推力,還是在燃油效率以及操作穩定性上都展現出了異常優秀的性能。而根據數據,這款發動機的理論飛行速度可以達到16倍音速。
  • 中國測試革命性飛機發動機:最快速度16馬赫,2小時內飛抵全球
    根據消息顯示,我國科學家已打造出具有革命性的飛機發動機,這款航發能以16馬赫的超高速速度飛行,裝載這款航發的飛行器,在2小時內可以飛到世界任何地方
  • 世界最高水平:中國正建造馬赫數10-25的高超聲速風洞
    目前美國最先進HYPULSE風洞的測試速度與中科院正在研製的新型風洞類似。這種類型風洞代表了世界最高技術水平。中科院正在研製馬赫數10-25的新型風洞這座長達265米的風洞是全球首座復現高超聲速飛行條件的激波風洞,儘管各項技術指標全球領先,但韓桂來仍然感受到來自國際競爭的巨大壓力。韓桂來:全世界都在爭,對於速度的追求,就跟奧運會一樣,你要飛得更高、要飛得更快。我們正在研製的一個新的風洞,目前我們現在這個風洞它是面向於馬赫數5到9的這樣一個飛行器,將來的風洞它要面向馬赫數10到25。
  • 1米量級電弧風洞獲國防科技進步一等獎 用於高超音速飛行器研究
    據《中國航天報》2月14日報導,中國航天科技集團公司十一院建直徑1米量級電弧風洞項目在國家國防科工局評審的航空、航天、船舶、兵器等1000多個項目中脫穎而出,獲國防科學技術進步一等獎。2007年底,直徑1米量級電弧風洞大型地面風洞試驗設備建成並投入運行。
  • 兩小時內打遍全球!中方新一代飛機風洞測試,白宮內部稱不可思議
    當然,除了國產新型高超音速飛行器引發外界關注外,JF12激波風洞也不得不提。據了解,JF12激波風洞是我國首個具有獨立智慧財產權的高超聲速風洞,有近300米長,同時也是國際上首座可復現高超聲速飛行條件的超大型高超聲速風洞。其風速可達到5至10倍聲速,噴管直徑2.5米,實驗時間達100毫秒,真可謂「超級風洞」。
  • X檔案:從X1到X50 美國X系列試驗飛行器簡史(一)
    這之後,X-3、X-4、X-5 等一大批試驗飛行器相繼飛上了藍天。在隨後近三十年的發展過程中,以 X 冠名的試驗飛行器幾乎每年都要研製一種,其研製速度也快得驚人,這段時間因而也成為了 X 系列試驗飛行器發展的黃金時期。
  • 中國首次高調展示高超音速飛行器外形:美國一直都想看看
    圖片為10月8日中央電視臺《還看今朝特別節目》中,首次公開介紹了我國首個具有獨立智慧財產權的高超聲速風洞——JF12復現飛行條件激波風洞,在相關畫面中出現了多款高超聲速飛行器的測試模型,特別是我國首次高調展出了某型高超音速飛行器外形結構,具有重要戰略意義,軍事專家雷澤告訴記者,先進風洞一直是新型飛行器研製的主要手段,一代風洞決定一代飛行器的研發水平。
  • 飛機是「吹出來的」 ——風洞試驗史話
    1900年,美國的萊特兄弟建造了一個風洞,截面40.6釐米×40.6釐米,長1.8米,氣流速度40-56.3千米/小時。為他們成功地進行世界上第一次動力飛行奠定了基礎。1901年,萊特兄弟又建造了一個風速12米/秒的風洞,繼續為他們的飛機進行有關的實驗測試。  我國建造風洞的歷史可以追溯到1936年。
  • 中國一次性公開三款高超音速武器 對美俄有一大優勢
    據美國「華盛頓自由燈塔」網站20日發表文章稱,不久前,中央電視臺播放了3種處於不同研製階段的高超音速飛行器或飛彈的圖片,美國情報機構確信這是高超音速攻擊飛行器的實體模型,包括已知的東風-ZF。這是自2014年1月中國這款高超音速飛行器(當時名稱為WU-14)首次試飛以來,中方首次公布高超音速飛行器圖片。
  • 在該飛行器領域,中國已領先美國!
    民兵III洲際彈道飛彈,一共部署了約500枚,是美國現役,唯一一款陸基戰略核飛彈,也是美軍最後的核打擊手段。而美國這一次發射的該枚洲際飛彈,並沒有飛行到其最大的射程,在發射過程中,這枚民兵III洲際飛彈向西飛行6000公裡,然後,擊中了馬紹爾群島誇賈林環礁上的目標,該群島位於太平洋中部。
  • 全新風洞完成新一輪測試,中國6代戰機面世之日還有多遠?
    有的國家想再接再厲,繼續引領潮流,比如美國,就提了個六代機指標;有的國家想彎道超車,明明五代機都沒整明白,就想研製六代機完成跨域,比如英國的「暴風」戰機、法德西三國展出的六代機模型、日本提出的六代機概念等。似乎這年頭你不搞個六代機,就等於落後了。
  • 漫談涵道風扇飛行器
    1958年,美國的Robert·T通過靜態實驗,研究涵道內旋翼位置、旋翼總距、涵道擴散角和涵道唇口半徑等幾何參數對涵道旋翼氣動特性的影響。隨後美國為了研製X-22A和doak-Z4(如圖3),又對涵道旋翼的氣動特性進行了大量的試驗研究(如圖4)。
  • 【重磅】2019年國外高超聲速飛行器技術發展綜述
    2019年,國外高超聲速飛行器發展呈現出武器化競爭擴散態勢。美俄持續大力推進高超聲速飛彈演示驗證和型號研製,法國和英國相繼啟動高超聲速飛彈研製項目,日本和印度積極開展技術儲備。從發展應用方向來看,一次性使用高超聲速飛彈成為大國軍事競爭的熱點,並引發國際軍控組織關注;可重複使用高超聲速飛行器仍處於技術儲備階段,以動力為代表的核心關鍵技術取得重大突破。
  • 西北工業大學團隊研發新型「信鴿」仿生飛行器,自主飛行超過48分鐘
    該研究所對全系統狀態的「信鴿」飛行器系統,按照設定的航線自主翱翔,全飛行過程保持圖像實時持續傳輸狀態,連續自主飛行時間達到48分13秒,刷新了本團隊此前創造的32分鐘持續自主飛行的記錄。此外,「信鴿」飛行器系統還進行了任務模式飛行,沿河流沿岸按預定航線持續自主任務飛行,任務航線大於2公裡,20分鐘後飛行器緩緩降落,並在地面連續待機超過40分鐘,全程保持圖像實時持續傳輸狀態。該項測試驗證了「信鴿」飛行器系統已具備執行60分鐘典型信息獲取任務的需求。
  • 中國將於今日試飛超高音速飛行器
    軍情360,軍事新聞,11月23日訊,中國「超高音速飛行器」是中國爭奪空天領域重要的棋子,可以實現全球一小時內精準打擊!目前掌握此項技術的只有美國等極少數國家!中國此前5次試驗都是秘密進行,而且每次都驚動美國軍方以及參眾議員以及軍方科學家。這次中國高調第六次試飛,根據中國一貫的謹慎態度,應該對這次試飛結果有著十分的把握。
  • 【推薦閱讀】2017年國外高超聲速飛行器技術發展綜述
    總體上,高超聲速打擊武器競爭愈發激烈,美俄等國加快高超聲速武器化進程,或將在5年左右形成裝備;高超聲速飛機和空天往返飛行器依託典型項目開展方案論證和技術儲備;同時加緊高超聲速試驗設施能力建設,並穩步推進基礎科研,加快技術驗證步伐。美國著手制訂首個高超聲速武器裝備型譜,啟動高超聲速飛彈工程研製隨著中俄在高超聲速技術領域的快速進展,美國開始擔憂在高超聲速武器裝備發展上落後於競爭對手。
  • 揭秘未來十大最快最先進的飛行器
    金槍魚飛機(Tuna Shaped Aircraft)SmartFish正聯合來自美國、歐洲、中國的六個組織的科學家們協作製造這款飛機。當時設計發布者超音速航天國際號稱會極力降低音爆,採用比較獨特的聯翼布局,達到比協和式的噪聲低300~400倍,使地面的人們都不會注意到。洛克希德馬丁公司設計其能突破飛行速度,使其在擁擠的區域也能達到約1200英裡每小時——這一壯舉是當前航空尚未實現的。採用這架飛機飛紐約和洛杉磯之間,可能只需約2小時20分鐘。
  • 俄羅斯戰鬥地效飛行器發展淺析
    最後在中央水翼船設計局設計師羅斯季斯拉夫·阿列克謝耶夫(Rostislav Alekseev)的領導下研製了世界上最大的「原型船」(Корабль-макет,KM)地效飛行器,美國人綽號「裏海怪物」(Каспийский монстр)。KM於1966年在裏海進行了首次實驗飛行,其重540噸,可以達到500 千米/小時的速度。當時,它是世界上最重的飛機。