戰(zhàn)略性大突破:中國1小時全球抵達(dá),美國開始追不上了!
2019年10月1日在國慶70周年的閱兵式上,“東風(fēng)-17”高超音速導(dǎo)彈首次亮相震驚世界。外界普遍認(rèn)為,東風(fēng)-17是中國中國首款列裝的高超音速導(dǎo)彈,西方專家認(rèn)為該導(dǎo)彈搭載乘波體滑翔彈頭,飛行速度高達(dá)10馬赫,射程達(dá)到了1800到2500公里,可以突破任何反導(dǎo)系統(tǒng)。甚至有報道認(rèn)為,其誤差不超過10米,這意味著還能打航母!

真理在大炮的射程范圍之內(nèi),科技時代,真理就是在導(dǎo)彈的射程范圍之內(nèi),所以中國的“東風(fēng)-17”的出現(xiàn),實(shí)際上改變了戰(zhàn)場上的規(guī)則,就是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的高超音速導(dǎo)彈。
一個小時打遍全球是美國在上世紀(jì)90年代提出的概念,發(fā)展高超音速導(dǎo)彈也因此應(yīng)運(yùn)而生。在美國技術(shù)概念的壓力下,我國作為后來者,也開始了高超音速武器的研究。
結(jié)果,尷尬了,美國高超音速武器搞了二十多年沒搞出來,甚至原來的方案已經(jīng)放棄了,而根據(jù)美國官方公開承認(rèn)的信息,其最新型高超音速導(dǎo)彈也是第5次試射失敗了。中國倒是搞了沒多少年,結(jié)果就成功了,現(xiàn)在早就裝備多年了。不僅如此,中國各種飛行器如雨后春筍一樣開始快速發(fā)展,各種計(jì)劃更是讓人目不暇接。一些計(jì)劃直接在珠海航展上展出,讓網(wǎng)友大呼過癮。
那么,我們不禁要問,為什么我們的高超音速武器發(fā)展這么快?最根本的原因就是,中國在風(fēng)洞技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)將美國拋在了身后。

風(fēng)洞是什么?就是在地面上建造一個天空飛行模擬器實(shí)驗(yàn)裝置,模擬飛行器在實(shí)驗(yàn)裝置中以數(shù)倍甚至數(shù)十倍音速飛行的狀態(tài),然后測試出參數(shù),之后再不斷改進(jìn),直到設(shè)計(jì)出一個空氣動力上能夠穩(wěn)定飛行的飛行器。飛行速度越高的飛行器,對氣動外形的要求越高,哪怕有一絲一毫的偏差,都會導(dǎo)致飛行器無法成功研制出來。
就模擬高空飛行的風(fēng)洞而言,風(fēng)洞的空間越大、模擬的速度越快,就越能更快地研發(fā)更加先進(jìn)的高空高速飛行器。因?yàn)?,只要能模擬出相應(yīng)的速度條件,就能研發(fā)出相應(yīng)的空氣動力,加上足夠好的發(fā)動機(jī),那就是最先進(jìn)的飛行器。
為什么中國近些年高超音速武器全世界研發(fā)最快?就是因?yàn)橹袊辛烁叱羲俚拇笮惋L(fēng)洞——JF12激波。
JF12激波風(fēng)洞2008年1月項(xiàng)目啟動,是8個國家重大科研裝備研制項(xiàng)目之一,僅耗資4600萬元,在4年后的2012年5月就一次性地順利通過驗(yàn)收。安裝調(diào)試工作歷時兩年,取得了一次性安裝、調(diào)試、驗(yàn)收合格、獲得試驗(yàn)結(jié)果的成就。JF12激波風(fēng)洞整體性能優(yōu)于國外同類產(chǎn)品,可復(fù)現(xiàn)25至40公里高空、5到10倍聲速的高超聲速飛行條件。高超聲速發(fā)動機(jī)需要的實(shí)驗(yàn)時間至少需要60到70毫秒,中國已經(jīng)能做到100毫秒,國外的相關(guān)風(fēng)洞大約為30毫秒。中國的噴管直徑可達(dá)2.5米,實(shí)驗(yàn)艙直徑3.5米,都明顯優(yōu)于國外同類風(fēng)洞。

大家看明白了吧,之所以中國高超音速導(dǎo)彈和太空飛行器比美國發(fā)展得快,最根本的原因就是中國的JF12激波風(fēng)洞比美國先進(jìn),中國風(fēng)洞模擬出來的數(shù)據(jù),美國做不到。
然而,這卻不是最狠的,因?yàn)橹袊F(xiàn)在有了更加先進(jìn)的爆轟驅(qū)動超高速高焓激波風(fēng)洞(簡稱:JF-22超高速風(fēng)洞)。這個風(fēng)洞可不得了,比JF12激波風(fēng)洞又先進(jìn)很多。是由國家自然科學(xué)基金委員會支持,中國科學(xué)院力學(xué)研究所承擔(dān)的國家重大科研儀器研制項(xiàng)目,于2018年正式啟動,研制周期為5年。2023年5月,爆轟驅(qū)動超高速高焓激波風(fēng)洞通過國家自然科學(xué)基金委驗(yàn)收。

官方披露的消息顯示,JF-22超高速風(fēng)洞是高超聲速和超高速領(lǐng)域的一座超大型實(shí)驗(yàn)儀器,總長167米,噴管出口2.5米,實(shí)驗(yàn)艙直徑4米,模型最大尺寸達(dá)到8米,實(shí)驗(yàn)氣流速度范圍3-10公里/秒,能夠揭示由分子解離主導(dǎo)的復(fù)雜介質(zhì)超高速流動規(guī)律,可有力支撐中國天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)和超高速飛行器研發(fā),對于推動氣動學(xué)科發(fā)展、提升中國宇航高技術(shù)研發(fā)能力具有重大意義。
10公里每秒的速度什么概念呢?就是30倍音速。30倍音速什么概念?已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過第一宇宙速度7.9公里/秒,接近了第二宇宙速度11.2公里每秒。第一宇宙速度是繞行地球軌道的最低速度,第二宇宙速度是脫離地球進(jìn)入調(diào)控的最低速度。也就是說,JF22風(fēng)洞的速度已經(jīng)達(dá)到在大氣層內(nèi)的地球軌道運(yùn)行的速度,也就是說可以我們達(dá)到了研制空天飛機(jī)的技術(shù)要求。
這兩天,央視總臺專門對此進(jìn)行了詳細(xì)報道。根據(jù)央視的報道,JF-22超高速風(fēng)洞可以復(fù)現(xiàn)40至90公里高空、速度最高達(dá)每秒10公里、相當(dāng)于約30倍聲速的飛行條件。

根據(jù)中國科學(xué)院力學(xué)研究所研究員、懷柔激波風(fēng)洞項(xiàng)目負(fù)責(zé)人姜宗林的介紹,我們的JF22風(fēng)洞第一是尺度大,可以吹出流場2.5米的直徑,一般國外最大直徑1.5米,這樣就可以放更大的飛行器。第二是吹的時間長,在馬赫10的時候我們達(dá)到40毫秒,比國內(nèi)國際同類水平先進(jìn)好有幾倍,實(shí)驗(yàn)結(jié)果精度更高。第三是總溫高、總壓高、性能高?,F(xiàn)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。所以性能在世界上沒有其它風(fēng)洞可比。

根據(jù)中國科學(xué)院力學(xué)研究所研究員、懷柔激波風(fēng)洞現(xiàn)場負(fù)責(zé)人韓桂來的介紹,我們國家最近正要研究兩級或者多級入軌的飛行器,火箭是垂直起降,將來我們要通過飛行器水平起降,然后飛到比方說30公里到40公里高度,再把第二級釋放出來,接著往上飛,形成一個接力的模式,叫兩級或者多級入軌,所以最近我們也正在準(zhǔn)備這樣一個相應(yīng)的分離方案的實(shí)驗(yàn),主要就是來探索下面級跟上面級它產(chǎn)生一個分離的過程。
這什么意思呢?就是這個飛行器是類似飛機(jī)那種水平起降。所謂水平起降,自然就包括起和降,也就是說可以收回,這就是我們傳說中的空天飛機(jī)。大家可以看看下圖央視的曝光,一個大飛行器上馱著一個小飛行器,大飛行器飛到三四十公里高空,然后再由小飛行器繼續(xù)向上飛。

大家再看央視的報道,姜宗林介紹說,我們已經(jīng)把高超聲波分離的概念解決了,從實(shí)驗(yàn)的角度,我們非常成功、非常安全解決這個問題了。另外我們還要做不同飛行速度下面那樣一個分離,是我們在任意情況下都可以分離,這些情況做完之后,拿到這些數(shù)據(jù),飛行器設(shè)計(jì)、飛行實(shí)驗(yàn)就非常容易了。
這就是我們高超音速武器研發(fā)快的原因啊,當(dāng)然美國之所以接連失敗,就是因?yàn)闆]有這樣的風(fēng)洞,拿不到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)??赡苡腥藭f了,美國不是比我們技術(shù)還高嗎?為什么搞不定?大家注意,反向爆轟驅(qū)動方法是中國獨(dú)創(chuàng)的技術(shù),美國沒有!沒有,你當(dāng)然就搞不定!為什么中國航空航天一日千里,就是因?yàn)橹袊辛吮让绹冗M(jìn)的風(fēng)洞。大家看看中國的殲-20戰(zhàn)機(jī)為什么改得越來越科幻?就是因?yàn)轱L(fēng)洞技術(shù)水平越來越高,空氣動力設(shè)計(jì)的水平當(dāng)然就越來越高,美國沒有那么好的風(fēng)洞技術(shù),吹不出來這么科幻的氣動外形!

大家看看下圖,這就是2022年珠海航展上展出的中國的六代概念機(jī)——白帝,也就是傳說中的空天飛機(jī)。這種“怪獸”一樣的氣動外形能出現(xiàn),就是因?yàn)槲覀冇谐墶白儜B(tài)”的風(fēng)洞,通過一次次地吹,一次次地發(fā)揮想象力給設(shè)計(jì)出來的。美國,因?yàn)椤坝布痹O(shè)施風(fēng)洞技術(shù)水平不夠,所以設(shè)計(jì)不出來。

但是,一旦風(fēng)洞技術(shù)達(dá)到了足夠高的水平,天空真的就任翱翔了。根據(jù)央視的報道,中國的科研團(tuán)隊(duì)還將利用這一激波風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)平臺,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,支撐和服務(wù)國家高超聲速科技領(lǐng)域重大需求和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

姜宗林說,到馬赫數(shù)20這個層次,我們可以做高空滑翔飛行器,可以說是一個小時全球到達(dá)。如果我們做到馬赫數(shù)30,實(shí)際上我們是航空器大氣再入,比如說探火星、軌道飛行器回來之后再入大氣層回來的時候用到這樣一個馬赫數(shù)。所以這個風(fēng)洞覆蓋了從航天到航空一直到探測器的整個范疇,所以具有很大的應(yīng)用領(lǐng)域。

中國這樣的技術(shù),是不是讓人振奮?真的是讓人振奮!因?yàn)?,我們有了我有而你沒有的東西,而且是你現(xiàn)在一時半會根本達(dá)不到的技術(shù)。這就是超越,是碾壓式超越!
更讓中國網(wǎng)友覺得有意思的是,現(xiàn)在高超音速武器不但中國有了,俄羅斯后來也有了,甚至最近兩年朝鮮和伊朗都有了,而美國卻還沒有,這不得不讓人感到“驚訝”!
在高超音速武器方面,中國已壓了美國一頭,這充分體現(xiàn)了中國在航空航天領(lǐng)域的底氣,中國有了暫時西方不可超越的技術(shù)!而且,這個差距正在拉大!