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30马赫风洞公开,新型乘波体飞行器亮相!空天飞机研制驶入深水区

2022-08-27 21:09:49 693

摘要:风洞被誉为飞行器的摇篮,过去长期以来人类利用风洞主要用于研究传统航空器,比如战斗机、大型客机等,速域主要集中在亚音速、亚跨音速、超音速,飞行高度也大多限定在25公里以下。米格29在17.25公里高空飞行在传统空域之上,以及100公里卡门线之...

风洞被誉为飞行器的摇篮,过去长期以来人类利用风洞主要用于研究传统航空器,比如战斗机、大型客机等,速域主要集中在亚音速、亚跨音速、超音速,飞行高度也大多限定在25公里以下。

米格29在17.25公里高空飞行

在传统空域之上,以及100公里卡门线之下的空域被称为“临近空间(20至100公里)”,这片空域对于人类而言却是相对陌生的。

临近空间是机遇与挑战并存,这里是返回式航天器天然减速场,这是机遇。同时由于临近空间大气稀薄传统航空器无法在这里飞行,这是挑战。

神舟飞船返回舱再入大气效果图

人类一旦攻克临近空间飞行技术就将加速空天一体化进程,这一进程的主要装备代表就是空天飞行器。

空天飞行器通常运行在5至25马赫速域,高度则是从地面直至太空空间。大洋彼岸的航天飞机、X-37B,我们去年首飞的“可重复使用试验航天器”,以及上个月首飞的“亚轨道重复使用演示验证项目运载器”都属于空天飞行器,这些可以算作人类利用临近空间的初步尝试,距离大规模利用临近空间还有很长的一段距离。

亚轨道重复使用运载器

在没有配套高超音速风洞之前,通常只能选择用实际飞行手段检验飞行器设计的正确性,耗时耗力更耗钱,反之如果有配套的风洞设备,研发效率将大大提升。

X-51A高超音速飞行器挂载发射试验

得益于钱学森、郭永怀在上世纪五六十年代高瞻远瞩的战略布局,高超音速风洞从那时开始就作为重点领域进行集群式攻关,并组建了第一支高超音速激波风洞科研攻关团队。

JF-12风洞中的新型乘波体飞行器

为什么我们敢于公开DF-21D、DF-26、DF-17这三款高超音速装备?就是因为在以JF-12爆轰激波风洞为代表的风洞群中孵化的系列重大项目远不止于此,近日官方又在这座风洞中公开了一款乘波体风洞模型。

JF-22超高速风洞(在建)

JF-22超高速风洞效果图

说明我们的空天飞机研制工作正在加速驶入深水区,目前已知航天科技集团一院确立了空天飞机三步走规划,航天科工集团三院也有腾云空天飞机工程。

JF-22与JF-12构建全空域全速域地面风洞试验体系

航天科技集团一院空天飞机三步走:第一步,2025年完成两级部分可重复使用火箭动力带翼运载器;第二步,2030年完成两级完全重复使用火箭动力带翼运载器;第三步,完成两级组合动力空天飞机。

航天科技一院空天飞机三步走

航天科工集团三院腾云空天飞机工程则是两步走:第一步,2025年完成技术验证飞行试验;第二步,2030年完成两级入轨空天飞行器研制并实现商业运营;远期,系列化发展两级入轨空天飞行器,开辟空天飞行时代。

腾云工程空天飞机机场运作示意图

JF-12高超音速激波风洞爆轰气流

综合来看最快我们将在不到10年时间里完成第一型两级组合动力空天飞机的研制,JF-22型爆轰激波超高速风洞将能够发挥更大的作用。

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