激波风洞漫谈

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激波风洞漫谈

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激波风洞：探索高超音速飞行的关键设施

自钱学森提出高超音速概念以来，70年过去了，我们对这一领域的探索依然充满了挑战。高超音速飞行的特性，如飞行器头部产生的强烈弓形激波，以及空气分子在极高温度下的剧烈反应，使传统风洞的实验结果与实际飞行环境存在显著偏差。这迫使科学家们寻求新的解决方案，激波风洞因此应运而生，成为各国竞相发展的焦点。

激波风洞的分类与代表

激波风洞主要分为三大类型：加热轻气体风洞、自由活塞风洞和爆轰驱动风洞。其中，加热轻气体风洞如美国的LENS和俄国的U12，前者原为湍流研究，后来扩展至超然冲压研究；后者则是世界上最大的，但氢气消耗问题使其面临挑战。自由活塞风洞如日本的HIEST，通过高压气体驱动，虽有实验时间短的缺点，但我国的JF14已有所改进。而爆轰脉冲风洞如JF12，虽然起步较晚，但近年来发展迅速，如我国的JF12风洞，其高压和长时间的实验能力是其显著特点。

JF12风洞的里程碑

中国的JF12风洞是全球关注的焦点，它由中国科学院力学所在2008年启动，为应对空天飞行器的特殊需求而设计。JF12长达265米，喷管直径2.5米，具备模拟马赫9以上飞行条件的能力，温度可达3000摄氏度。它不仅能在爆轰驱动、喷管段、试验段等各阶段提供逼真的模拟，还拥有稳定的试验压力，与美国LENS II等世界领先风洞相比，性能参数更具优势。

迈向高超音速新纪元

高超音速飞行的探索是人类航空技术的新挑战，JF12风洞的出现标志着我们在这一领域迈出了坚实的步伐。随着未来飞行器的设计越来越依赖于先进风洞的实验数据，我们期待着在JF12的帮助下，高超音速飞行器能更快地突破技术瓶颈，探索更深远的太空边界。让我们共同见证这一科技飞跃的历史时刻。