六代机首飞美国不难受,风洞技术落后二十年,才真正让其绝望

强大的置业 2025-01-05 12:12:38
前言:

随着我国六代机首飞后,六代机从此拥有了中国标准,美国白宫更是彻夜灯火通明、探讨对策。

但真正让他们绝望的,不是六代机比他们快,而是在风洞这一关键领域,我国领先了他们至少二十年。

如果不能追上这方面的差距,未来美国将在多个领域持续落后。

一.风洞是什么

风洞是研发验证各种飞行器的重要装置,往小了说它其实就是一个模拟风的实验室,但在这个实验室中,能把飞行器在空中可能遭遇的各种气流和空气动力学问题提前模拟出来。

如此一来少了“上天”试错的成本,不仅提高了安全性,也极大的节约了成本。

对于六代机来说,在高超音速飞行时肯定会经历气动加热、气流冲击等复杂情况,如果不提前经历风洞模拟,很多设计方案就无法验证可靠性。

目前,我国已经实现了从亚音速到超高音速,全领域覆盖的风洞体系,这也是我国这些年各种战机导弹,能频繁更新换代的重要原因之一。

二.风洞发展的历史

1871年时,英国工程师为了研究物体运动时所受到的阻力,建造设计了一个初代风洞。

但受限于当时的技术条件,这个风洞仅仅只能用来测试阻力,并不算真正意义上运用于航天领域。

直到后来著名的莱特兄弟出现,风洞才开始在航天领域发光发热。当时莱特兄弟的飞机在正式上天之前,就利用风洞进行了模拟测试,可以说如果没有风洞,莱特兄弟的壮举或许将推迟许久。

在此之后越来越多的国家注意到风洞的重要性,纷纷开始研究建造。

但风洞这东西听起来简单,却涉及到了二十多个专业领域,包括但不限于动力学、材料学、机电等。

很长一段时间内,欧美在风洞领域都是领先于我国的,直到后来一位传奇人物的出现,为我国风洞领域的发展奠定了基础。

他就是我国空气动力学的奠基人——钱学森,在当时国内一穷二白的情况下,钱学森硬生生带领着队伍建造了我国第一座超音速风洞。

当年,钱老还在美国时就牵头设计了多所风洞,其中不少风洞至今美国仍在使用。

但后来美国渐渐走错了方向,他们觉得凭借先进的计算机,以及高级的软件技术,就能直接代替耗资巨大的风洞。

不过事实证明,风洞目前来说还是无可替代的,这点从近些年美国高超音速武器,频繁试射失败就能看出。

在2023年时,我国一位科学家在论文中就曾提到,美国用来模拟风洞的一款软件中存在重大缺陷。

简单来说就是这款软件无法准确预测飞行器表面化学成分和温度的变化,因此才导致试射经常失败。

其实这位科学家提出的论点,美国也早就注意到了,只不过因为各种各样的原因,他们一直不愿意去正视这个问题。

与此同时我国却一直坚持着风洞模拟的模式,并不断提升着风洞的性能。

在2021年时,时任美国参联会副主席的海顿上将称,在过去的五年里,美国仅仅只进行了九次风洞实验,而同期的中国却进行了不下百次。

三.JF22超高速风洞

2023年我国建成了能模拟30马赫的超高速风洞,美国动力网站称之为“世界上最强大的风洞”。

同期美国的风洞LENS也只能模拟出15马赫的飞行环境,这之间的差距不可谓不大。

因此网上有人评价说,中国在风洞领域至少领先了美国二十年,这话还真不是吹牛。

超高速风洞可不仅仅是模拟吹风,更关键的是要制造高温、低压的环境,在这些方面JF22的确是已经独步天下了。

前段时间,美国就曾低调的派了个团队,向我国提交了一份申请,希望能借用一下JF22做一些实验。

我国二话不说就同意了,当然要求也提了两点。

首先是美国必须支付50亿美元的使用费,其次实验数据要对我们公开,这让老美好一阵咬牙切齿。

JF22光是建造就花费了五年时间,虽然每次使用可能只有几秒钟的时间,成本却极其高昂。

四、风洞的意义

其实老美也不是不想发展自己的风洞,但在一项关键技术上却迟迟无法突破,那就是“爆轰驱动技术”。

简单来说,这项技术就是利用化学爆炸产生的动能来驱动气流,JF22之所以能模拟出30马赫的环境,靠的就是这项技术。

其余国家的风洞一般使用的都是机械压缩机,这种技术就存在着上限,最终也只能达到15马赫的风速。

时至今日,风洞不仅演化出了多种形式,甚至在用途上也越来越广泛,除了在军事领域外,在其他领域风洞依旧有着不可替代的作用。

比如在我们常见的汽车领域,风洞就能帮助汽车,优化空气动力学的设计,继而减少风阻提升燃油的效率。

结语:

如今有了风洞领域的领先,相信我国未来在航天领域会迎来更蓬勃的发展,六代机仅仅只是一个开始,我国会在更多的科技领域实现崛起。

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信源:

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2探秘历史:世界最强风洞在中国!美国申请测试一次,中国:请先缴费50亿美元

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