11.23 造两座世界顶级风洞!高超音速装备领先美国,他历经数十年立大功

为保证巡航导弹的打击速度能达到高超音速,在导弹实体制造前需要在高超声速环境中进行反复测试,而试验所要用到的便是风洞。风洞是一种管道状的实验设备和场所,试验人员能自主控制风洞的气流,进而对放入其中的实体或模拟飞行器进行检测观察。不仅仅是导弹、战机,包括汽车以及桥梁在建设前,都要进行不同类型风洞的试验,经过百千次试验后进而得到最佳的外形设计和结构,从而提升性能保证安全性。在1869到1871年韦纳姆建造世界上首个风洞,并依靠它测量了物体运动时受到的空气阻力。

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出品|国器

上世纪钱学森和郭永怀学成归国后提出风洞建设想法

上世纪初普朗特在德国制造出世界首座超音速风洞,这也使得德国成为了世界上第一个制造了弹道导弹、喷气式飞机等尖端装备的国家。我国科学家钱学森、郭永怀等都是普朗特的学生,他们在学成回国后提出了建设风洞的构想,初步打开了我国风洞的建设史。在上世纪50年代郭永怀将目标直指高超音速武器的研制,而美国在80年代才计划发展高超音速武器,那时他就认为这种装备将使任何防空系统毫无作用,而制造高超音速装备的研发便要借助到高超音速风洞。

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中国首座激波风洞的建造落在了郭永怀学生俞鸿儒的肩上

最终我国风洞建设的重任落到了俞鸿儒的身上。俞鸿儒出生在江西上饶,1956年考入中国科学院力学研究所,正式成为了郭永怀的学生,经过郭永怀的指导传授,他将研发激波管技术作为自己终身的研究方向。因为能提供高超音速武器测试气流的风洞为激波风洞,它通过膨胀激波压缩的气体,进而产生高超音速试验所需的气流,而激波风洞的装置基础就是激波管,俞鸿儒所学的专业知识为中国激波风洞的打造奠基了基础。

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俞鸿儒历经近40年创造性的自主打造世界首座爆轰驱动激波风洞

1958年俞鸿儒和他的组员接受了建设超声速风洞的任务,并被调入气动实验部,就在仅仅6年后JF-4A反射型激波风洞正式建成。国际上激波管强驱动有爆轰驱动、加热轻气体和重活塞驱动这三种方式,其中爆轰是依靠爆炸产生气流,而爆轰驱动的方案完全由我国自主提出。在60年代俞鸿儒在进行氢氧燃烧驱动时发现了爆轰现象,在1988年创造性提出了反向爆轰驱动理论,依靠此理论在俞鸿儒的领导下,历经近40年世界首座爆轰驱动激波风洞JF10于1997年建成,为我国高超音速风洞的建造打下了牢固基础。

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年近70的俞鸿儒引进姜宗林回国打造了世界首座复现高超声速风洞

几十年来俞鸿儒院士培养了大批学术精英与国家栋梁, 20年前近七旬的他将弟子姜宗林引进回国,2008年超声速复现风洞建造工作在俞鸿儒的指导下,由姜宗林带领人员展开,2012年世界首座复现高超声速环境,有着“高超巨龙”之称的JF12激波风洞建成。JF12能模拟出10到25马赫的高超声速环境,DF-17就是通过该风洞进行研发的,不少专家指出中国有能力大规模试射高超音速飞行器,这证明中国高超音速装备技术不断完善,中国风洞已领先于世界,这背后离不开俞鸿儒等几代科学家的努力,向这些科学家们致以最崇高的敬意!


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