要说全世界最能“吹‘的国家,宇宙第一的棒国和蓝星第一的三哥,都比不上目标是星辰大海的兔子!

2023年,中国JF-22超高速风洞完成了验收。面对采访,风洞研究人员自信的表示,JF-22风洞的技术水平,足以领先世界二三十年

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JF-22位于北京的怀柔科学城,全长达到长167米,可以复现约30倍声速飞行条件,是2012年建成的JF-12激波风洞5到9马赫的三倍以上。在JFK-22建成前,美国的LENS-X风洞最高可达30倍音速,俄罗斯的AT-303风洞最高可达20倍音速。中国的风洞与美俄有差距还好说,但竟然落后印度的海德拉巴风洞,其最高也可达到12倍音速。

如今JF-22除了尺度最大之外,其2.5米的直径比国外最大1.5米直径大了一圈,这样可以放置更大的飞行器进行测试。而JF-22在10马赫的时候可以持续40毫秒,比美国最长30毫秒多了三分之一;温度可上到2500摄氏度,甚至最高18000摄氏度;总压可以做到100个大气压一直到10000个大气压。总体来说,性能在世界上没有其它风洞可以比得上。

“吹”完风洞,那风洞用来吹啥呢?

简单说,风洞(Wind Tunnel)就是用人工产生的气流,来模拟物体运动或被强风吹时,周围气体对物体的影响,从而反过来优化物体外形结构的试验研究设备。

它除了可以用来“吹”飞机和航天器,还能“吹”武器、“吹”房子、“吹”车子、“吹”赛艇,还能“吹”人!

近些年,我国在游泳、跳水、赛艇、帆船和自行车等体育运动项目出现了全面开花的现象,其背后就有风洞的“吹功”。

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央视大大方方的曝光了我国高超音速飞行器的测试画面,这种超高音速飞行器除了飞行速度高,它在大气层与空气摩擦产生的高温高压对结构和材料都有重要影响。我国能在这一领域领先鹰酱,与我国在风洞技术上的超越有着密切的关系。

国外很早就将风洞用于汽车和摩托的设计与开发当中,中国早年限于资金和技术,风洞还主要用于武器与飞行器的设计领域。

现在我国也将风洞引进了现代体育运动项目,比如短跑、跳远、跳高、游泳、赛艇、帆船、自行车、速度滑冰、跳台滑雪、高山滑雪等奥运项目以及跳伞、滑翔、冲浪、赛车(汽车赛和摩托车赛)等。

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风洞不但可以帮助装备公司优化运动装备,还可对运动员技能技巧、动作姿态提供数据,帮助运动员提升竞赛成绩。

对于中国来说,还有更重要的东西要“吹一吹”。

高铁和大飞机,在风洞中不但要吹,还要反复吹。早在20多年前,我国就已经开始先后对“蓝剑”“中华之星”、250公里动车组和CRH6城际动车组等10余项高速列车开展空气动力学试验,为列车选型提供了关键依据。经过对高速列车外形进行大量的数值模拟计算,让“长客400型”高速列车气动减阻1%,仅此一项技术就可以让全国高铁每年节约3亿度电。

在风环境下静止建筑物的研究设计也大量使用风洞,如对大跨度柔性桥梁、超高层建筑等风环境下结构强度和动力学特性的研究。例如,上海中心大厦通过运用高科技的风洞实验测算,柔和的轮廓和扭转120度的外形减少了风对建筑造成的摇摆,这样的设计比同样体量矩形建筑的风阻减少了24%。

中国风洞技术的突破,将会在越来越多的高科技行业发挥重要作用,相信后续中国还会有更多的高科技会被“吹”出来,“吹”成世界第一。