2小时全球游！大陆将在4年内 建世界最高水平「超级风洞」
中科院高温气动力国家重点实验室姜宗林21日透露，他们团队正在研制的新风洞将是世界最高水平，预计马赫数（Mach Number）能达10—25，试验流场直径2.5公尺，计划四年左右建成。
据了解，风洞是推动航空航天飞行器发展的关键，风洞技术对飞行器的研制水平有决定性作用，代表着一个国家的科研实力。姜宗林团队目前主要研制的项目大多是针对未来人类实现「2个小时内全球旅行」的高超声速飞行器，此次研制的新风洞，将对中国高超声速学科前沿难题探索和关键技术研发具有重大意义。
▼全球旅行示意图。（图／翻摄自pixabay）
据《央视新闻》16日报导的「复现高超声速飞行条件激波风洞实验技术」(以下简称JF12复现风洞)，有近300公尺长，在国际科研界被称为超级巨龙(Hyper-Dragon)，是世界上最大的激波风洞，也是国际第一座可复现高超声速飞行条件的超大型高超声速风洞。
姜宗林表示，JF12复现风洞「是地面气动试验这顶皇冠上的明珠，也是气体动力学研究领域科研人员心中的珠穆朗玛峰」，地位非凡。
据悉，姜宗林团队从2000年就开始探索复现风洞理论与创新技术验证，团队成员既是科学家，又是工程师，在这个跨界研究的过程中有过几千张图纸和无数讨论，终于用JF12复现风洞突破了国际高超声速风洞技术发展的三大技术瓶颈：风洞驱动功率小、实验时间短、测量精度低。这是一个「跨界」的研究过程。
▼JF12直拍图。（图／翻摄自腾讯网）
关于JF12复现风洞，中国空气动力学学会专门撰文表示，「复现风洞理论和技术解决了困扰高超声速实验60年的世界难题，实现了风洞实验状态从流动『模拟』到『复现』的跨越，引领了国际先进风洞试验技术的发展。」
目前，世界上与中国的超级风洞在原理上相近的，有美国1994年为美国航天局(NASA)建成的HYPULSE风洞和国家高能激波风洞(LENS)。不过，美国的风洞尽管测试速度非常高，但试验时间非常短，实验流场小，无法满足具有化学反应流动特征的气动性能试验需求。只有中国这种10—25马赫的超高速风洞能支撑高超声速滑翔、大气层再入等飞行器的研制。
▼ 与美国的风洞做比较。（图／翻摄自央视新闻）
姜宗林说，「JF12复现风洞可以复现高度25—50千米、马赫数5—9的高超声速飞行条件，主要针对吸气式高超声速巡回飞行器的研发。新风洞将采用我国独创的系列新技术，构建能够覆盖高度40—90千米、马赫数10—25的超高速风洞试验能力，解决天地往返、重复使用飞行器的气动实验问题。」
这种高超声速复现风洞技术是对风洞实验技术的跨越，拥有独立的完整理论体系。姜宗林提及，「高超声速飞行应该是必然的，但是真正高超声速时代何时才能到来，直至今日，我们仍然在不断努力。」随时间的推移和宇航技术发展需求的提升，新时代也必对科研界再提出更高的要求。