中國35倍音速風洞，風速近12公里/秒，風力能將34噸重的洲際導(dǎo)彈吹下來，14分鐘就能抵達美國西海岸。論風洞技術(shù)，老美差的不是一星半點。

35倍音速是什么概念，風速接近12公里/秒，14分鐘的時間就可以抵達美國，也就上個廁所的工夫?，F(xiàn)實生活中，會按等級來區(qū)分風力大小，10級大風的風速只有24~28米/秒，與35倍音速的風洞不在一個級別。

風洞是個啥？是如何工作的

(資料圖片僅供參考)

風洞這個詞，不能單從字面上來理解，屬于航天高科技的東西，有點高大上的感覺，先進的35倍超音速風洞，目前沒有幾個國家能造出來，就連強大的老美，在這方面還是差點意思。

從外形結(jié)構(gòu)來看，風洞就是一個實驗室，根據(jù)建造的規(guī)模，面積大小也不同，外面是金屬材質(zhì)，有出口和入口，各個位置裝有控制器和閥門，用來模擬飛行器運行。

也有閉式結(jié)構(gòu)的環(huán)形風洞，屬于小型風洞，類似管道的形狀，常常用于企業(yè)動力實驗的設(shè)備，造價成本也沒那么高。

世界上的第一個風洞，由英國人韋納姆建造，那個時候科技并不發(fā)達，用的材料是木頭，截面46公分，總長度只有3.05米，測量數(shù)據(jù)全部由人工完成。

如今，風洞也越來越龐大，面積達到了800平方米以上，足以容納一架大型飛機，里面的機器設(shè)備可以控制氣流，監(jiān)測周圍的氣體流動情況，得出相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，用來研究各種新型飛機，適用于航天、軍事等領(lǐng)域。

中國的35倍音速風洞，啟動以后風速可以達到12公里/秒，毫不夸張地說，產(chǎn)生的風力，能將34噸重的洲際導(dǎo)彈吹下來。

有的人就要問，35倍音速風洞這么厲害，把它放在戰(zhàn)場上，是不是可以取代衛(wèi)星攔截系統(tǒng)，直接把導(dǎo)彈給吹下來，這個想法很大膽，但風洞還干不了這個事。

需要提醒大家，前面只是說35倍音速風洞產(chǎn)生的風力能將導(dǎo)彈吹下來，這個風力只是在內(nèi)部才會產(chǎn)生，更何況有的導(dǎo)彈發(fā)射以后會隱身，大部分時間都在大氣層以外飛行，就連衛(wèi)星和雷達攔截的幾率也不高，用風洞對著導(dǎo)彈吹不太現(xiàn)實。

實際上風洞就是檢測飛行器的場所，里面的空間足夠大，安裝各種設(shè)備和控制器，大大小小的飛機模型可以開進去。

風洞內(nèi)的發(fā)生器產(chǎn)生強大的氣流，經(jīng)過特殊管道，增強以后的氣流可以形成風，吹到模型的表面，形成不同的大氣噪聲環(huán)境，飛機模型就會產(chǎn)生變化，感應(yīng)器接收到這些數(shù)據(jù)，傳輸?shù)娇刂浦行?，就可以計算出強大氣流對模型的影響，后續(xù)在制造飛行器時，就可以適當改進參數(shù)，增加穩(wěn)定性和安全性。

風洞產(chǎn)生強大的氣流，受到場地和模型的影響，得出的數(shù)據(jù)也存在差異，對于一般的飛行器，普通風洞就可以達到測試要求，完全沒有必要上超高音速風洞。

這類普通風洞，對空間要求沒有那么高，配備主要的大功率風扇和噴流管就可以，大多數(shù)國家的技術(shù)水平都能達到。

我國建造風洞的發(fā)展歷程

1963年，我國就建造出了第一個風洞，那個時候的條件有多難，大家應(yīng)該都知道，雖然起步晚了，但步子邁得并不小。

到了1968年，以錢學(xué)森、郭永懷等科學(xué)家提議，必須加快國內(nèi)的空氣動力研究，并在四川建了一座實驗基地，那時的規(guī)模，在亞洲范圍內(nèi)是最大的風洞基地。

當時建造出來的一個風洞，總長度不足3米，麻雀雖小，但五臟俱全，具備了低速、高速、超高速的動力，可以對飛行器進行風力、噪聲、結(jié)冰等實驗。

像大家熟知的殲-10“梟龍”戰(zhàn)機、和諧號高速列車、神舟系列飛船、杭州灣跨海大橋等這些重大項目，都在這個風洞基地測試過。

2010年5月，風洞實驗基地經(jīng)過多次升級，啟動新的科研建設(shè)，大型飛機模型在這里展開實驗，相關(guān)的數(shù)據(jù)高達上百萬種，都全部進入數(shù)據(jù)庫進行分類，大型客機C919研發(fā)試驗，大多是在這個風洞完成。

2017年，最大的風洞JF-12在北京誕生，風速為10馬赫，相當于10倍音速，從北京飛到紐約只需要2小時，保持強勁穩(wěn)定的動力，就像在龍卷風中要點燃一根火柴，需要足夠的風力，又要讓火柴燃燒。

從2018年開始，我國啟動35倍速的新型風洞，動力和精度方面得到很大的提升，風速成倍增長，飛行器只需14分鐘就可以抵達美國西海岸，技術(shù)水平超過NASA的超音速LENS-X風洞。

最具代表性的FL-62風洞，由8萬千瓦的電機提供動力，重量達到6620噸，內(nèi)部的容積有17000立方米，可以產(chǎn)生連續(xù)的跨式風力，對于第六代隱形戰(zhàn)機的研發(fā)起到了很大作用。

35倍音速風洞與低速風洞的區(qū)別

1、低速風洞產(chǎn)生的風力基本靠吹

普通的低速風洞在學(xué)校和企業(yè)都能看到，風速一般在1.2倍音速以下，里面的構(gòu)造比較簡單，用一臺功率大點的電風扇，產(chǎn)生的風力，通過Laval噴管將亞音速氣流轉(zhuǎn)換成超音速氣流，基本就可以超過音速的標準。像這種普通低速風洞，成本只需要幾百萬就能搞定，并不存在風洞一響，黃金萬兩的說法。

如果要建造高速風洞，風速達到十幾倍音速以上，單靠風扇產(chǎn)生的氣流有限，達不到那么高的風速。

2、高速風洞內(nèi)部裝有壓力罐，通過壓力可以產(chǎn)生高速氣流

我們在吹氣球時，里面的空氣越多，內(nèi)部的壓力與外部產(chǎn)生壓力差，當打開氣球嘴時，強大的氣流就會跑出來。高速風洞產(chǎn)生強大的氣流，正是以壓力差為前提，用壓力罐將氣體儲存起來。

這個壓力罐并不普通，一邊是高壓氣體，另一邊則是真空的狀態(tài)，兩者之間會有強大的壓力差，當打開閥門的時候，里面的高壓氣體瞬間會向真空端噴涌，在它的作用下，氣流的速度會增加3~5倍，真正達到高音速標準。

大型超高音速風洞，除了基本的設(shè)備以外，還要加裝巨大的壓力機、儲氣罐、加熱系統(tǒng)，構(gòu)造復(fù)雜，造價成本比低速風洞高得多。

3、超高音速風洞，想要獲得更強的風力，用上了爆炸產(chǎn)生的威力

想要獲得20倍以上的超高音速氣流，僅僅靠真空壓力罐不夠，科學(xué)家們用上了爆炸產(chǎn)生的威力。大家都知道，原子彈爆炸，產(chǎn)生的威力相當于1.5萬億噸TNT炸藥，若是把爆炸瞬間爆發(fā)的能量用在風洞上，強大的壓力就可以產(chǎn)生超高音速氣流。

目前，20倍以上的超高音速風洞，用得最多的就是通過加熱系統(tǒng)，將氫氣和氧氣密封起來，放進特制的容器罐中，通過燃燒最終發(fā)生爆炸，獲取強大的氣流。

還有一種風洞，是以電弧產(chǎn)生沖擊波為動力，安裝有超大電容的設(shè)備，啟動以后產(chǎn)生600000安培的電流，強大的電流也可以帶來高速氣流。

寫在最后

風洞實驗是建造飛行器的主要設(shè)備，一架飛機的設(shè)計、制造、測試等流程，都離不開風洞，它的重要性也愈加凸顯。在科學(xué)界有這么一句話：有什么樣的風洞，就有什么樣的飛機、火箭，由此可見風洞技術(shù)的重要性。

中國的35倍音速風洞，擁有先進的科學(xué)技術(shù)，已成為地面最強大的測試設(shè)施之一。

我為生活在這個強大的祖國而感到自豪！

標簽： 飛機模型 高壓氣體