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圖③：風洞試驗。（作者供圖）
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全世界最先進，沒有之一。2023年6月，我國超級風洞JF22正式投入使用，項目負責人自信地說：“世界上沒有其他風洞可以相比它的性能。”那么，超級風洞究竟是什么呢？
首先我們要了解一下什么是風洞。
火箭、戰(zhàn)斗機等各類飛行器在研發(fā)過程中，都需要進行大量模擬飛行試驗，但是又不能真的讓飛行器頻繁上天試飛，這就需要在地面上打造一個“飛行天空”，也就是風洞。
風洞就是以人工的方式產(chǎn)生可控制氣流來模擬飛行器在空中的真實飛行狀態(tài)，從而找出飛行器設計缺陷并改進，是名副其實的“飛行器搖籃”。
我國的JF22超高速風洞，能復現(xiàn)40-90公里高度，速度最高達到每秒10公里，相當于30倍音速的飛行條件，是目前已知全球最先進的風洞。
超級風洞的“超級”體現(xiàn)在哪？
第一，功率、總溫、總壓超級高。JF22驅(qū)動功率達15000兆瓦，瞬時輸出功率相當于一個三峽大壩，同時可以模擬2500-18000℃、100-10000個大氣壓的氣流場景，還能模擬一些極限環(huán)境。
第二，實驗時間超級長。JF22在10倍音速時可以達到40毫秒的穩(wěn)定氣流時間，相較于國際先進水平實現(xiàn)成倍提高，實驗結果的精度也就隨之提高了。
第三，噴口直徑超級大。JF22吹出的流場直徑有2.5米，比國外最大直徑的風洞還大1米，如此一來，類似東風-17的乘波體彈頭就無需再做等比例縮小的模型，可以直接用實物進行風洞試驗。
超級風洞性能如此卓越，它究竟是怎么做到的？
根據(jù)風洞的設計，在風洞左側(cè)點火爆炸，可以產(chǎn)生一股高溫高壓的氣體，迅速向外沖出。但這個沖出速度還遠遠不夠。為此，科學家們又加裝了拉瓦爾噴管提速。這個原理可以理解為，我們張大嘴巴哈氣沒有嘟嘴呼氣吹出來的風速度快，科學家們利用這一點，減小橫截面積，從而獲得更快的風。
目前，JF22超高速風洞與2012年建成的JF12風洞已經(jīng)基本滿足我國高超音速飛行實驗要求。JF22可以模擬航天器重返大氣層的環(huán)境，將助力我國新型天地往返飛行器和高超音速飛行器的研發(fā)。
超級風洞領先世界的背后是我國風洞科學家的不斷探索。從老一代科學家錢學森、郭永懷開啟超高速風洞相關研究，到中青代“風洞人”接續(xù)創(chuàng)新研制超級風洞JF22。莫道生來多難，更喜險峰競攀。讓我們向風洞科學家致敬！
（作者單位：火箭軍工程大學）
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