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新一代飛行器搖籃!探秘JF-22超高速風洞,可復現30倍聲速飛行條件

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新一代飛行器搖籃!探秘JF-22超高速風洞,可復現30倍聲速飛行條件
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新一代飛行器搖籃!探秘JF-22超高速風洞,可復現30倍聲速飛行條件

2023年07月16日 11:45 最後更新:11:56

又一國之重器通過驗收,JF-22超高速風洞長167米,可復現約30倍聲速飛行條件,成為研製新一代飛行器的搖籃。

JF-22超高速風洞成為新一代飛行器搖籃。央視截圖

JF-22超高速風洞成為新一代飛行器搖籃。央視截圖

各類飛行器在研發過程中,需要進行大量模擬飛行實驗,但又不可能真的讓飛行器頻繁上天試飛,於是風洞便應運而生,它相當於在地面人為建造一個「飛行天空」,是研製飛行器必不可少的大型氣動實驗裝置。

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JF-22超高速風洞成為新一代飛行器搖籃。央視截圖

JF-22超高速風洞成為新一代飛行器搖籃。央視截圖

JF-22在性能方面勝過世界上其它風洞。

JF-22在性能方面勝過世界上其它風洞。

央視記者揭秘JF-22超高速風洞及內部情況。

央視記者揭秘JF-22超高速風洞及內部情況。

JF-22內部可以進行一系列的空氣動力學的超高速實驗。

JF-22內部可以進行一系列的空氣動力學的超高速實驗。

JF-12和JF-22覆蓋全部「飛行走廊」實驗能力。

JF-12和JF-22覆蓋全部「飛行走廊」實驗能力。

早前剛剛通過驗收的JF-22超高速激波風洞,全長達到了167米,各項性能指標可以說是國際領先。作為研製新一代飛行器的搖籃,JF-22超高速風洞可以復現40至90公里高空、速度最高達每秒10公里、相當於約30倍聲速的飛行條件。可以說,JF-22將為中國的空天往返系統以及超高聲速飛行器研製提供了有力支撐。

JF-22在性能方面勝過世界上其它風洞。

JF-22在性能方面勝過世界上其它風洞。

中國科學院力學研究所研究員、懷柔激波風洞項目負責人姜宗林介紹,JF-22超高速激波風洞具有尺度大、時間長等特點,在性能方面勝過世界上其它風洞。

第一,尺度大。JF-22超高速激波風洞吹出來這個流場有2.5米的直徑,一般國外最大直徑1.5米,更大的直徑意味著可以放更大的飛行器。

第二,時間長。在馬赫10的時候JF-22達到40個毫秒,比國內國際的同類先進水平大概要有幾倍、成倍提高,實驗的結果的精度也高了。

第三,總溫高,總壓高,性能高。現在可以做到2500攝氏度到18000攝氏度,而總壓的話,我們可以做到100個大氣壓一直到10000個大氣壓。

JF-22超高速風洞的研發目標主要是為解決超高速飛行技術的試驗研究問題,在項目驗收後,科研團隊首先展開的就是天地往返飛行技術的研究。JF-22超高速風洞內部長甚麼樣?如何在裡面開展試驗工作呢?

央視記者揭秘JF-22超高速風洞及內部情況。

央視記者揭秘JF-22超高速風洞及內部情況。

央視記者近日就探訪空天飛行高溫氣動全國重點實驗室,揭秘JF-22超高速風洞及內部情況。

畫面顯示,JF-22超高速風洞實驗艙裡面比較寬敞,它的直徑達到了4米,可以進行實驗的實驗模型的最大尺寸能夠達到長度8米,而氣流的最大速度能達到每秒3至10公里,從而可以進行一系列的空氣動力學的超高速實驗。

JF-22內部可以進行一系列的空氣動力學的超高速實驗。

JF-22內部可以進行一系列的空氣動力學的超高速實驗。

中國科學院力學研究所研究員、懷柔激波風洞現場負責人韓桂來介紹,最近正要研究兩級或者多級入軌的這樣一個飛行器,火箭是垂直起降,將來會通過飛行器水平起降,飛到例如說30公里到40公里高度,再把第二級釋放出來,接著往上飛,形成這樣一個接力的模式,叫兩級或者多級入軌。最近研究人員也正在準備這樣一個相應的分離方案的實驗,主要就是來探索下面級跟上面級它產生一個分離的過程。

姜宗林說,就風洞研究的話,科研人員已經把高超聲波分離的概念解決了,另外還要做不同飛行速度下面都可以分離,這些情況做完之後,拿到這些數據的話,飛行器設計、飛行實驗就非常容易了。

那麼,作為飛行器的搖籃,風洞是如何工作的?激波風洞有何特點?

JF-12和JF-22覆蓋全部「飛行走廊」實驗能力。

JF-12和JF-22覆蓋全部「飛行走廊」實驗能力。

2012年研製成功的JF-12復現風洞,總長265米,成為當時國際最大、整體性能最先進的激波風洞。近日完成驗收開始正式運行的JF-22超高速風洞。JF-12復現風洞和JF-22超高速風洞分別是對應領域規模最大、性能最先進的激波風洞,使中國成為高超聲速領域唯一具備覆蓋全部「飛行走廊」實驗能力的國家。

JF-12復現風洞和JF-22超高速風洞可分別實現每秒1.5-3km和每秒3-10km的實驗條件,共同構成覆蓋馬赫數5-25、飛行高度25-90km的氣動實驗平台。

科研團隊還將利用這一激波風洞實驗平台,展開滑翔式飛行器、天地往返飛行器、多級入軌飛行器等研究,覆蓋了從航天到航空一直到探測器的整個範疇,具有很大的應用領域,支撐和服務國家高超聲速科技領域重大需求和關鍵技術攻關。




止戈堂

** 博客文章文責自負,不代表本公司立場 **

中國與巴基斯坦聯合研制的「梟龍」戰鬥機再次斬獲出口大單。據報道,在周三阿塞拜疆總統伊利哈姆·阿利耶夫親自來了到蓋達爾·阿利耶夫國際機場,登上了JF-17C(Block-III)「梟龍」戰鬥機。

這架戰機原本是前來參加在該國舉辦的第五屆阿塞拜疆國際國防工業展覽會的,在會後這架戰機就直接被交付給阿塞拜疆空軍了,因此這也是該國正式接收的第一架「梟龍」戰鬥機。

「梟龍」是阿塞拜疆當前最先進的戰鬥機。阿塞拜疆總統伊利哈姆·阿利耶夫、防長扎基爾·哈桑諾夫和巴基斯坦航空綜合體主席哈基姆·拉扎出席了儀式。

阿利耶夫不但聽取了它的戰術特點、操作方式、關鍵性能等介紹,而且還戴上飛行頭盔親自登上一架戰鬥機進行體驗,足以證明對這種先進戰鬥機的認同。

阿塞拜疆國防部表示,這些現代化輕型全天候多用途戰鬥機已經「列裝阿塞拜疆空軍武器庫」。此前相關報道透露,巴基斯坦與阿塞拜疆達成總價值16億美元的「梟龍」Block3 戰鬥機引進協議,其中包括了戰鬥機、相關訓練和武器彈藥。

儘管兩國都沒有透露具體採購數量,但可以對比此前網傳的伊拉克引進「梟龍」Block3的合同——12架「梟龍」Block3戰鬥機連同備件、彈藥和相關的訓練服務,一共11億美元。伊拉克還可能再採購6架「梟龍」,總金額達到18億美元。也就是說,如果阿塞拜疆與伊拉克對於「梟龍」戰鬥機的要求差別不太大的話,那麼阿塞拜疆實際採購的數量大概在16-18架左右——考慮到各國採購戰鬥機時,通常在配套的武器、零部件性能和數量方面存在差別,因此實際單價會有所差異,因此這種估算可能也不太准。

但根據巴基斯坦媒體的報道,這是巴基斯坦歷史上最大的軍售訂單。巴基斯坦可能也沒有想到,當初推動「梟龍」項目只是想找中國幫忙研制一種能夠替代殲-7的輕型戰鬥機,最終不但獲得了一種具備先進超視距作戰能力的第4代戰鬥機,而且還能從武器出口中大賺一筆,實在證明了與中國合作是雙贏的局面。

對於「梟龍」Block3的基本性能,中國網友們都已經非常熟悉了——它配備有先進的有源相控陣雷達,可以引導發射霹靂-10格鬥導彈和霹靂-15中遠程主動雷達制導空對空導彈,這樣的組合是國際軍貿市場上能買到的最先進空戰武器之一;同時該機也具備發射多種中國研制的精確制導炸彈以及反艦導彈的能力,是執行對地/反艦作戰的空中多面手。雖然作為一款輕型戰鬥機,「梟龍」Block3的航程只有1200公里,但它具備空中加油能力,因此執行相對較遠的長途奔襲也不是沒有可能。

由於近年阿塞拜疆與亞美尼亞爆發的激烈衝突,兩國都在加緊引進先進武器。對於阿塞拜疆而言,當前空軍主力仍是十多架蘇聯時代的米格-29A戰鬥機,很難應對亞美尼亞獲得的4架俄制蘇-30SM重型戰鬥機。但尷尬的是,阿塞拜疆空軍想要推進現代化,實際可以選擇的對象有限——俄羅斯已經是亞美尼亞的武器供應方,而且俄烏衝突爆發後,俄羅斯自顧不暇,基本沒有餘力再對外出口先進戰鬥機;西方戰鬥機不但價格昂貴,而且附加的政治條款限制多,也基本不在阿塞拜疆的考慮範圍內;只有巴基斯坦和中國聯合研制的「梟龍」戰鬥機不但性能足夠先進,而且由巴基斯坦出面與阿塞拜疆簽署採購協議,還可以減少某些國家對於「中國借軍售擴大影響力」的政治壓力。

阿塞拜疆採購的「梟龍」Block3大概率會搭配先進的霹靂-15中遠程空對空導彈,借助先進的有源相控陣雷達,它們很有可能在視距外空戰領域領先於亞美尼亞的蘇-30SM。再加上數量優勢,奪取戰場制空權恐怕並不是難事。

而另一方面,「梟龍」戰鬥機雖然整體採用中國標準,但在後勤維護方面多少與蘇聯/俄羅斯體系存在相關性,這對於習慣了蘇聯時代戰鬥機的阿塞拜疆空軍而言非常有利。畢竟對於這些小國來說,重新建立一整套獨立的後勤維護體系,實在是過於昂貴的選擇。

內地軍事博主「空天力量」分析稱,阿塞拜疆正式引進「梟龍」戰鬥機,不但代表著這種中巴聯合研制的戰鬥機再次在國際軍貿市場上獲得利潤豐厚的大筆合同,同時也為「梟龍」戰鬥機進一步爭取急需更新冷戰時代戰鬥機的中小國家訂單而樹立了良好的榜樣。想要一款具備超視距作戰能力的先進戰鬥機嗎?不用考慮政治限制苛刻的美國二手F-16,也不用選擇交貨遲緩、價格超貴的歐洲戰鬥機,巴基斯坦的「梟龍」戰鬥機就能滿足這些國家的需求,而且配套的武器和系統升級,還有中國提供保證,那還猶豫什麼呢?

當然,至於隨之而來的「中國影響力增加」,一切都是順理成章了。

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