造兩座世界頂級風洞!高超音速裝備領先美國,他歷經數十年立大功

為保證巡航導彈的打擊速度能達到高超音速,在導彈實體制造前需要在高超聲速環境中進行反覆測試,而試驗所要用到的便是風洞。風洞是一種管道狀的實驗設備和場所,試驗人員能自主控制風洞的氣流,進而對放入其中的實體或模擬飛行器進行檢測觀察。不僅僅是導彈、戰機,包括汽車以及橋樑在建設前,都要進行不同類型風洞的試驗,經過百千次試驗後進而得到最佳的外形設計和結構,從而提升性能保證安全性。在1869到1871年韋納姆建造世界上首個風洞,並依靠它測量了物體運動時受到的空氣阻力。

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出品|國器

上世紀錢學森和郭永懷學成歸國後提出風洞建設想法

上世紀初普朗特在德國製造出世界首座超音速風洞,這也使得德國成為了世界上第一個製造了彈道導彈、噴氣式飛機等尖端裝備的國家。我國科學家錢學森、郭永懷等都是普朗特的學生,他們在學成回國後提出了建設風洞的構想,初步打開了我國風洞的建設史。在上世紀50年代郭永懷將目標直指高超音速武器的研製,而美國在80年代才計劃發展高超音速武器,那時他就認為這種裝備將使任何防空系統毫無作用,而製造高超音速裝備的研發便要藉助到高超音速風洞。

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中國首座激波風洞的建造落在了郭永懷學生俞鴻儒的肩上

最終我國風洞建設的重任落到了俞鴻儒的身上。俞鴻儒出生在江西上饒,1956年考入中國科學院力學研究所,正式成為了郭永懷的學生,經過郭永懷的指導傳授,他將研發激波管技術作為自己終身的研究方向。因為能提供高超音速武器測試氣流的風洞為激波風洞,它通過膨脹激波壓縮的氣體,進而產生高超音速試驗所需的氣流,而激波風洞的裝置基礎就是激波管,俞鴻儒所學的專業知識為中國激波風洞的打造奠基了基礎。

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俞鴻儒歷經近40年創造性的自主打造世界首座爆轟驅動激波風洞

1958年俞鴻儒和他的組員接受了建設超聲速風洞的任務,並被調入氣動實驗部,就在僅僅6年後JF-4A反射型激波風洞正式建成。國際上激波管強驅動有爆轟驅動、加熱輕氣體和重活塞驅動這三種方式,其中爆轟是依靠爆炸產生氣流,而爆轟驅動的方案完全由我國自主提出。在60年代俞鴻儒在進行氫氧燃燒驅動時發現了爆轟現象,在1988年創造性提出了反向爆轟驅動理論,依靠此理論在俞鴻儒的領導下,歷經近40年世界首座爆轟驅動激波風洞JF10於1997年建成,為我國高超音速風洞的建造打下了牢固基礎。

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年近70的俞鴻儒引進姜宗林回國打造了世界首座復現高超聲速風洞

幾十年來俞鴻儒院士培養了大批學術精英與國家棟梁, 20年前近七旬的他將弟子姜宗林引進回國,2008年超聲速復現風洞建造工作在俞鴻儒的指導下,由姜宗林帶領人員展開,2012年世界首座復現高超聲速環境,有著“高超巨龍”之稱的JF12激波風洞建成。JF12能模擬出10到25馬赫的高超聲速環境,DF-17就是通過該風洞進行研發的,不少專家指出中國有能力大規模試射高超音速飛行器,這證明中國高超音速裝備技術不斷完善,中國風洞已領先於世界,這背後離不開俞鴻儒等幾代科學家的努力,向這些科學家們致以最崇高的敬意!


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