“一般”先进可以展示，央视官宣一重大成果，该看明白的都明白了

钱学森70多年前提出的设想终于快要实现了！央视这一波官宣，信息量十足，但该看明白的也都明白了。

前言：不管是体型微小的无人机，还是无比先进的五代机、六代机，其在研发过程中都必须经历大量飞行模拟测试，因此，风洞应运而生，并迅速成为各个国家迫切研发的项目。所谓风洞，其实就是通过模拟不同的飞行环境，来检验飞行器受力情况的大型设备，在此背景下，我国独创先进技术，完成对美国的反超，造出世界上飞行速度最快、体型最大的超级风洞。本文将通过对该风洞的性能分析，探究其会对我国未来飞机研发产生多大作用。

（图解：世界上第一艘载人登月飞船阿波罗飞船）

1、钱学森70年前的设想：空天飞机

在人类航天航空发展史上，有一场鲜为人知的竞争，即围绕着飞船与航天飞船之间展开的激烈讨论。

众所周知，人类进入太空有两种渠道，一个是飞船，一个是航天飞机，人类载人航天便是从飞船开始的，先后经历水星号、双子号、阿波罗号后，人类在1981年开始研究航天飞机，尤其是1986年美国实现载人登月后，世界更是掀起一股对航天飞机的研究热潮。包括日本、欧洲等国在内的国家，都纷纷研制航天飞机。

那么中国呢？当时，我国已经具备一定成熟的载人飞船技术，因此在面临“天地往返运输系统”要选择飞船还是航天飞机时，陷入困境，随着世界上航天飞机的呼声越来越响亮，我国也有不少专家去支持发展航天飞机，据悉，专家组一共通过的6种技术方案中，有5种都是航天飞机。

然而，航天飞机的研发难度远比飞船高，因此美国中途又退回到飞船路线，去研究可以把宇航员送往更远轨道的飞船，例如SpaceX和波音公司研究的龙飞船与星际客机。久而久之，飞船重新站在这场争夺战的上风。

（图解：X-37B被视为一种可重复使用的缩小版无人驾驶航天飞机）

当然，在世界科学技术越来越先进的今天，研发航天飞机已经累积了一定的技术底蕴，各国并未完全放弃航天飞机。航天专家邢强列举出一组数据，即美国为研发航天飞机，投入了2285亿美元，远比当年阿波罗飞船和原子弹计划总和还要多。这主要得益于航天飞机具备的独特优势——可重复使用。

就目前技术而言，载人飞船主要靠火箭推动升空，通常情况下，其穿过大气层软着陆过后便无法使用。但航天飞机不是，其可以重复往返于地球与太空，如此做的好处在于能节省大笔发射费用，此外也能用于太空作战，例如美军研制的X-37B，其便是一款缩小版无人驾驶航天飞机。

此时的中国，却并未照着这一趋势发展，而是开始探索更为先进的“空天飞机”。该概念最早是由我国航天之父钱学森提出的，其在1949年参加火箭学会会议时提出“火箭客机方案设想”，即将火箭与飞机结合起来，以此实现洲际高速客机，这种客机速度将达到6倍音速以上，飞行高度60公里左右。

1993年时，我国航天专家黄志澄重新开展相关研究工作，钱学森知道后立即向其写信称，空天飞机将是21世纪最大的成就，其可以直接飞入太空并返回，整体性能比航天飞机更加先进。

（图解：风洞实验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分）

2、设想成真！央视公开展示

迄今为止，唯一能够达到“空天飞机”参数的，只有美国SR-71，尽管如此，其3倍音速、30公里高度，依旧与我们设想中的数据有很大差距。

在这背后，有一个技术格外关键，甚至是被称为了“空天飞机”最难关，它便是“超级风洞”。

所谓风洞，又叫做风洞实验室，由于我们无法将所有刚研发出来的飞行器都弄到天上去，所以就需要一种可以模拟出各种飞行环境的场地，在这里，飞机可以进行大量模拟飞行测试，以此验证气动能力。只不过，此类空气动力试验很容易受到风洞尺寸和动力的限制，很多国家不得不研制大型风洞，只有如此才能够减少限制，尽可能造出机动性能更优越的飞机，包括空天飞机。

（图解：风洞喷口对材料要求特别高，通常采用战机同款风扇叶片）

超级风洞作为空天飞机最难的一关，可想而知其研制难度极高，截止当前，全球有能力研制超级风洞的国家屈指可数。

首先要面临的难题就是材料，超级风洞吹出来的都是超音速或高超音速气流，所以风洞的吹风喷口必须要采用耐强压、耐高温材质，否则很容易在风力吹动下损毁、融化，影响到后续飞行器的模拟飞行试验。通常情况下，这种材料一般都会采用和战斗机的涡轮风扇叶片同等水平或更高等水平的材料。

其次，为了更明确飞行试验期间飞行器的状态，风洞内部还会安装一些毫秒级超速摄影机、高精度压力记录仪等传感器，这些设备用于详细记录飞行器飞行期间遭遇的一些状况，所以对先进性要求特别高。

（图解：JF-22超高速激波风洞，是我国研制新一代飞行器的摇篮）

最重要的是，超级风洞大多用来验证空天飞机等先进技术项目，若是没有能力研制，那超级风洞自然也就失去了用武之地，所以，研发超级风洞在一定程度上也给各国设下极高的技术门槛。

令国人欣喜的是，在建造超级风洞的国家行列中，就包括中国。据光明网报道，JF-22超高速激波风洞如今已经通过验收，其全长167米，各项性能指标都已达到领先水平，未来可以为空天往返系统以及高超音速飞行器研制奠定技术基础。从另一个角度分析，这或许也表明，钱学森70多年前提出的设想，即将就要成真。

3、官宣信息量十足，该明白的都明白了

值得一提的是，此次JF-22超级风洞的官宣文案信息量十足。

首先，报道中提到明确提到：“JF-22风洞可以复现40-90公里高空，速度达到每秒10公里”，也就是说，该风洞能创造出的飞行速度，最大可达到30倍音速。要知道，在此之前世界上最快的风洞也只能达到9马赫，如今JF-22风洞打破速度记录，不仅意味着我国将就此拥有全球最快的超级风洞，还拥有了研发高超音速飞行器的技术条件。

（图解：中国JF12风洞，速度最高可达9倍音速，温度可达3000摄氏度左右）

通过数据可以知晓，地球赤道长约4万公里，当飞行器达到20倍音速时，仅用3000秒就能绕地球半圈，那当速度提升到30倍音速后，绕地球一圈能有多快无需多言。所以，到时候我国自然也能拥有“1小时飞遍全球”的能力。这样的突破，无疑让美国感到焦虑，好巧不巧的是，上一个能达到9倍音速的风洞，也来自中国，名叫JF-12，是我国在2018年时建造的高超音速风洞。

其次是“天地往返飞行技术”。火箭主要依靠垂直起降，当其完成发射后，脱落出来的零部件会坠落在部分区域，从而导致火箭难以完成二次发射，这不仅会导致发射成本大幅增加，还很可能会发生坠落事故，给民众人身安全造成威胁。因而我国这些年来一直在研究两级或多级入轨的飞行器，期间，飞行器会水平起降升空，等到了30-40公里高度时，二级火箭才会释放出来，以此让飞行器在不断地助推力量下抵达更远轨道。重点是，这种模式下的火箭，还可以实现可重复使用，使得我们能在天地间往返。这背后，便离不开一款强大的超级风洞支持。

还有一点需要强调，那就是“朱雀二号”火箭的升空，表明我国已经突破重复使用火箭最核心的液氧甲烷发动机技术，这些也将为之后自由往返天地间带来积极推动作用。

（图解：爆震发动机）

另外，官宣声明中提到“爆震驱动”四个字。

在央视军事发布的视频中可以发现，超级风洞进行了一项驻定斜爆震发动机实验，据介绍，该新型发动机主要靠不同燃料混合后产生的爆炸为推动力，这在一定程度上提高飞行器飞行速度。当前，我国JF-12风洞已经能将速度达到7-9倍音速，那接下来JF-22风洞将能够为其提供更高的音速，等其真正有能力达到30倍音速时，便可以拥有探索火星的能力，这对于我国未来航天航空发展而言，意义重大。不仅如此，爆震驱动也能用于新一代高超音速飞机，例如六代机、七代机，因此，爆震驱动发动机的研发，表明我国拥有了研制更新一代战机的条件。

最后，网友注意到，如此先进的风洞，央视却直接大摇大摆地秀出来，是否表明：“一般”先进，可以公开展示？

（图解：爆震发动机是能零速度启动的高超音速发动机）

4、另辟蹊径，技术属于中国独创

让我们来详细了解一下驻定斜爆震发动机。按照先进程度排序，发动机最低层次是涡桨，而后是涡扇/涡喷、冲压发动机，最后是爆震发动机。

爆震发动机具备很多优点，如速度快、可在大气层或外太空内飞行、维护简单等，其中，爆震发动机又将分为PDE脉冲爆震、RDE旋转爆震以及ODE斜爆震，此次我国JF-22风洞试验的发动机正是最后一种ODE斜爆震。相比于前两者而言，后者不仅改善了前两种发动机的缺陷，还将兼顾其优点，速度可达到16倍音速以上。

更关键的是，此类爆震驱动技术，完全属于中国独创。

在喷气式发动机发展领域，爆震发动机和超燃冲压发动机是很多国家重点研发项目，美媒《1945》发文称，爆震发动机主要通过连串的瞬时爆炸，产生更大功率、速度和升力，以此为飞行器提供高超音速能力，因此，配备此种发动机的飞行机，将具备一定洲际飞行能力。虽然这种发动机并不是什么稀奇的设备，可中国却另辟蹊径放弃各国使用的氢气燃料，转用航空煤油，这样一来，以煤油为主的发动机自然可以在产生巨大冲击波的同时，还压缩气室体积，以此为飞行器提供充足动力。

美国专家相信，以爆震发动机为动力的发动机将可以具备天地往返能力，甚至是“1小时内打击全球”。

（图解：超燃冲压发动机运行过程中不需借助氧化剂就能产生动力）

与美国相比，中国如今不仅在爆震发动机方面占据优势，就连其他高超音速飞行器所需的发动机，都有着技术优势，如超燃冲压发动机，中国当前已经完成了9马赫速度的飞行试验，可想而知，当30倍音速风洞出现后，其性能必然还会进一步提升。到时候，美国在高超音速领域的劣势会愈发明显。

通过以上内容不难看出，世界上每一个顶尖风洞都将需要浩如烟海的投资，而恰好，我国对高超音速飞行器、相关发动机以及高超音速风洞的发展格外看重，如此大手笔的投资，使得我国得以在该领域迅猛发展，完成对美国的超车，反观对方，显然在该领域落后中国一大截。

5、中国风洞群，全球第三亚洲第一

不得不说，21世纪已经成为高超音速飞行器的时代，如何进入空间、探索空间和利用空间，也成为各国竞争的焦点，风洞作为推动飞行器发展的关键，自然在这场激烈竞争中占据着不可替代的地位。而在这场角逐中，中国不可能缺席。

（图解：JF8A高超声速激波风洞/炮风洞）

我们最早对高超音速飞行器的研究，要追溯至1946年，当时，钱学森将其速度定义在5马赫以上。1955年，钱学森回国，成为中国科学院力学研究所所长，在他和郭永怀的带领下，我国不仅迅速开展高超音速飞行试验，还高瞻远瞩地启动了风洞研究，就这样，我国成功克服国际上带来的巨大压力，迎难而上，造出第一代激波管，至此，中国成功迈过风洞科研领域门槛，做到了从0到1的巨大突破。

这之后，我国还陆续研制出JF-4、JF-4A、JF-8激波风洞，上世纪90年代，我国又造出全球首座运行的爆震驱动激波风洞。正所谓“一代风洞、一代飞行器”，在不断获得进展的背景下，我国飞行器也得到迅猛发展。时至今日，我国已经拥有全球第三、亚洲第一的庞大风洞群，在这些风洞中，不乏像JF-12与JF-22这样的超级风洞，屡屡刷新高度。

（图解：朱雀二号遥二运载火箭成功发射，使用的液氧甲烷发动机）

不难想象，在风洞不断突破的同时，中国飞行器也得到迅猛发展，就拿歼-20来说，其作为我国新一代五代机，拥有着高隐身、高态势感知、高机动等作战优势，随着新一代航空发动机涡扇-15的换装，接下来歼-20性能还会更进一步提升，在未来现代化空战中发挥巨大战力。此外，我国高超音速导弹也完成对美国的反超，如东风-17，是全球第一款服役的高超音速导弹。当然，在超级风洞以及液氧甲烷发动机技术的提升下，我国空天飞机与天地往返飞行器，也必然会更快成为现实。

结语：对于中国超级风洞JF-22的发展，大家还有什么了解的吗？欢迎在评论区留下您的看法和故事。