【簡介:】梁老師說事,為您回答這個問題。
三十五倍音速?還是風(fēng)洞?這已經(jīng)不是厲害不厲害的問題,而是牛叉不牛叉的問題。三十五倍音速是啥概念,十四分鐘從中國轉(zhuǎn)臉就能到美國的節(jié)奏,就這距離
梁老師說事,為您回答這個問題。
三十五倍音速?還是風(fēng)洞?這已經(jīng)不是厲害不厲害的問題,而是牛叉不牛叉的問題。三十五倍音速是啥概念,十四分鐘從中國轉(zhuǎn)臉就能到美國的節(jié)奏,就這距離相當于繞半個地球,咱不說別的,十四分鐘能干點啥,也就是上個廁所的功夫,。
而且風(fēng)洞這玩意,不是一般的國家隨隨便便就能建設(shè)的東西。
所以三十五倍音速和風(fēng)洞合一塊,也就咱中國能造了,美國這都差點。
說道這里,估計有小伙伴要說了:“你就吹牛吧 ,母牛坐臉上了吧!熏到?jīng)]?”
您這小伙伴就太不自信了,小編也不和您瞎扯下去了,咱上點真材實料的東西,您自己看看。
目前咱國家有三個國家級的超級風(fēng)洞實驗基地,這頭一個是在四川綿陽,他是屬于咱解放軍戰(zhàn)略支援部隊的中國空氣動力學(xué)發(fā)展中心的。
另外一個在沈陽,哈爾濱,是屬于咱中行工業(yè)集團的空氣動力研究院使用的。
最后就是預(yù)計在2022年建成的,JF22高超速風(fēng)洞,是咱中國科學(xué)院力學(xué)研究所的風(fēng)洞群。
就這風(fēng)洞群,也就明年可以使用了,快了!
咋說呢?就這最后一個風(fēng)洞,咱從2012年就開始建設(shè)了,到2022年才能完成。十年的時間,對于基建狂魔的咱來說,這建筑不可謂不牛啊,這要擱其他國家,不知道能建到猴年馬月去。
說道這里,小編想多插一句嘴,聽說咱家隔壁三哥哥家里,也弄了一個風(fēng)洞,據(jù)說那噴嘴口足足有一米的直徑,還能模擬五到十二馬赫的氣流。
管噴氣嘴就達到了一米的直徑,小編只想說,這玩意能塞進去一個模型?哎!三哥哥總是這樣的,一根氣流管也敢叫風(fēng)洞?不得不說,咱家注氣管都比這個數(shù)大吧!
話說回來,全世界有能力造大型的超級風(fēng)洞,也沒幾家,美國一個,俄羅斯算一個,最后就是咱了。老牌帝國主義的法國,英國這都靠不上來,他們想要造的話,那也得依靠歐盟的力量合一塊造一個耍耍,單獨一個,只能呵呵呵的吃瓜。
就跟他們的伽利略一樣,咱北斗都在天上飄著呢?伽利略比咱早了好多年,還沒組網(wǎng)成功呢?
有錢沒錢的先擱一邊,技術(shù)就上不去,也就湊活著玩?zhèn)€常規(guī)風(fēng)洞,或者弄幾個實驗室而已。
咱不是吹牛,就咱國家的風(fēng)洞,擱進去的模型可以是1:1大小的東西,擱到里頭吹氣,其他國家,撐死了就是一個縮小的玩具,放到里頭吹著玩玩而已,當然順道再記錄一點數(shù)據(jù)啥的。
咱別的不說,就說綿陽那風(fēng)洞,據(jù)說是一座大型的石頭山挖出來的,就風(fēng)洞吹的那地方,足足一個高鐵車廂的大小。
打開按鈕,風(fēng)洞要是吹起來,那架勢地動山搖的,知道是風(fēng)洞發(fā)威,不知道的是還意味發(fā)生了什么事,那動靜老大了。
而且就這風(fēng)洞運轉(zhuǎn)起來,您不往這風(fēng)洞里頭,輸入一座幾百萬人扣居住城市的用電量,壓根就不會讓這東西轉(zhuǎn)起來了。
所以風(fēng)洞,說起來就是一洞,但您要是在旁邊不修個水電站啥的,就別想了,連轉(zhuǎn)一下都不可能。
說真格的,風(fēng)洞這東西,可不是鬧著玩的,風(fēng)洞尤其是大型風(fēng)洞一旦運轉(zhuǎn)起來,那動靜引起的共振,保不齊能把周圍的建造都給整塌了。
再加上這恐怖的用電量,您自己個想想,這東西平時用起來就超級費錢,更加別說建造了。話說回來,這東西就算是不用,平時擱到哪里,您以為就不用維護嗎?維護還得掏錢。
所以一般情況下,一個國家要是沒有這經(jīng)濟實力,或者經(jīng)常性的使用,造這東西,還真就吃力不討好。
如果他們真的想要,就算是掏錢租一下場地,也比這劃算。
當然了,前提是有這東西的,不卡你脖子,不然有錢也沒地方給你使去。
不過話說回來,您要是想要造,也不見得能造的起來。
咋說呢?這個世界上有很多東西,只有幾個國家能造,其他國家壓根就造不起來。
就這風(fēng)洞,普通一點,也就是常規(guī)風(fēng)洞他還成,將就一下很多國家還能湊活著造一個兩個的,但要是說到超高音速的風(fēng)洞,很多國家壓根就造不了。
您比方說隔壁宇宙第一大國韓國,多少也有點錢,技術(shù)呢不能說沒有吧,但他就是搞不起來。
為嘛呢?大型風(fēng)洞這東西,建造起來是需要花費大價錢的,這咱就擱到一邊,這里頭錢是最好解決的問題。
那么風(fēng)洞造起來,你的使喚不是?這東西不是博物館之類的東西,造好了,進去看看這就完事了。
那么通常情況下,風(fēng)洞這東西一般是造飛機用的,尤其是超音速飛機,必不可少的一件研究裝備。
當然了,吹個汽車弄個氣動數(shù)據(jù),高鐵吹個氣動數(shù)據(jù)也成,但這些個東西低速風(fēng)洞里頭研究也成,用不到超高音速風(fēng)洞的。
您就想韓國,他又不造飛機,不研發(fā)第六代戰(zhàn)斗機啥的,就算是研究,他也就嘴上說說,所以這種大型超高音速風(fēng)洞,對于他們來說,有用嗎?有意義嗎?沒有用,沒有意義,你搞他干嘛?這又不是玩具!
所以打造一件好的研究裝備,你得用不是?用不著,你弄他干嘛?
美國有用,俄羅斯有用,中國也有用,不然造東西就要被卡脖子了,其他國家有造風(fēng)洞的錢,都購買現(xiàn)成的了,幾架幾十架的飛機賣回來就完事了。
而且您要知道一件事,航空航天技術(shù)這一塊,您不是說弄個風(fēng)洞吹一吹,吹出幾組數(shù)據(jù),這就完事了。
他還要搭配一件國家利器使喚才成,啥東西呢?超級計算機!
全世界的超級計算機,主要就分別在三個國家,美國一個,日本一個,再就是咱。
這超級計算機,美國人有一百一十四臺,日本人有三十臺,中國有二百多臺。其他國家就算有,那也是毛毛雨啦!
說了這么一大堆,估計大家伙對風(fēng)洞也有了一個基本的了解,那么咱就說說題主的問題。
風(fēng)洞是干嘛的,尤其是三十五倍音速的風(fēng)洞能干嘛?
咋說呢?風(fēng)洞這東西,不僅可以吹飛機,您比方說殲20,咱家大飛機C919,其實航空中的裝備也能吹,神州飛船也可以。
再有海洋里頭的遼寧艦,您別驚訝,放進去吹的是是模型而已。
陸地上,高鐵列車,還有各種炮車賽車,甚至于咱家的東風(fēng)快遞都在風(fēng)洞里頭吹過。
舉個例子:
寶馬公司他們在莫尼黑就有空氣動力學(xué)測試中心,法拉利也有自己的風(fēng)洞等等,還有賽車,紅牛車隊,布朗GP車隊,這都有自己的風(fēng)洞。
當然了,對于汽車來說,他們可用不到什么高級風(fēng)洞,來個低速常規(guī)風(fēng)洞就可以解決他們的問題了,所以造價相對來說低了很多。
風(fēng)洞的原理
風(fēng)洞,他其實就是人為制造一股子氣流,對著飛行器可勁的吹風(fēng),在這個吹風(fēng)的過程中,記錄一下這飛機對于這股子氣流會有什么表現(xiàn),在記錄下這種狀態(tài)下的參數(shù),合不合適自己的預(yù)期,畢竟飛行器達到了一定的速度之后,這空氣對這飛行器會有不同的作用力,這股子力道要是沒弄好,保不齊就要機毀人亡。
但要是能弄好,不僅可以減輕發(fā)動機的壓力,還能讓飛機的速度更上一層樓。你看一個殼就能提高速度,你何樂不為呢?
那么相對于低速風(fēng)洞來說,他有兩個類別,一個是直流式,另一個是回流式。
這里頭直流式風(fēng)洞造價是最低的,用處也不大,大多都是用來給學(xué)生們做教學(xué)模型來使用的,個頭也不回太大,看起來就想一根管道
而回流式的是常規(guī)風(fēng)洞中經(jīng)常見到的,您比方說上面小編提到的個大汽車公司,以及賽車車隊,他們的風(fēng)洞都是回流式的。
這回流式的相對是封閉的,他就像一個矩形的跑道,風(fēng)機一打開,風(fēng)就在里頭循環(huán)的跑,這回流式的優(yōu)點就是,避開了外界的干擾,這風(fēng)的質(zhì)量好。但相對來說造價就高了很多。
而低速常規(guī)風(fēng)洞,您造一個大型的電風(fēng)扇可勁的吹就完事了,但要是造一個高音速風(fēng)洞,那就不是風(fēng)扇可以解決問題的了。
咋弄呢?
咋說呢?風(fēng)這東西,說穿了,其實就是兩個空間的空氣因為壓力差造成的空氣流動形成的,這種空氣流動的速度也快,形式越猛,風(fēng)速就越高。
所以后來科學(xué)家們想讓風(fēng)速超過音速,他們就將風(fēng)洞分成了兩部分,一部分是一個球,里頭存放上高壓氣體,另一部分呢是真空。
您看一部分超高的壓力,另一部壓力為零,這要是開了開關(guān),您就知道高壓氣體往里頭一沖,那速度絕對感人,超個音速,那是分分鐘鐘的事。
但這種手法,最終也只會形成一個五倍音速的氣流,再高您就別想了。
再有一種是通過爆炸也可以產(chǎn)生高速氣流,一聽說爆炸您其實不用擔心。
爆炸說穿了,其實就是高溫高壓氣體的作用下,撕裂外殼,把內(nèi)部的鐵珠啦,破片給擠出去的過程。
這爆炸你不讓他產(chǎn)生破片,讓他沿著一個管子跑,那產(chǎn)生的氣流速度,您可以想象的。
當然這種方法也是不能突破五倍音速的。
那么要讓風(fēng)洞產(chǎn)生更加高的速度,怎么辦?
這其實挺簡單的,一邊讓氣流的速度打到最大,另一頭呢?把這模型或者需要測試的物體用一個最大的力量彈出去。
這個物體和氣流相對行駛,更加運動是相對的,您可以知道這倆速度就可以疊加在一起了,而且物體產(chǎn)生的速度因為是彈出去的,那么你可以通過加大物體的速度,逐步實現(xiàn)風(fēng)洞各種倍數(shù)的超高音速實驗。
據(jù)說這種方法下,目前為止最高可以獲得四十倍音速的速度。
好了,接著,咱來瞅瞅,目前風(fēng)洞的一個發(fā)展。
發(fā)明第一座風(fēng)洞的是英國人。
那么把風(fēng)洞的作用開發(fā)到一定程度的是美國人。
當年美國人為了嚇唬蘇聯(lián)人,搞出一個星球大戰(zhàn)計劃,這個計劃美國人準備花掉一萬億美元。
而這個計劃首先要突破的空氣動力學(xué),而要把空氣動力學(xué)搞好,風(fēng)洞那是必不可少的一件裝備,畢竟這個所謂的星球大戰(zhàn)計劃,要有速度才成。
這么說您理解不了,小編直接上個數(shù)據(jù),您就知道這個所謂的星球大戰(zhàn)計劃中,空氣動力學(xué)有多么重要。
根據(jù)當時的星球大戰(zhàn)計劃,美國人推出了一個所謂美國航空航天2000年,他們要在這個藍圖中解決七個問題。
這頭一個問題就是空氣動力學(xué),這么說您不會感到驚訝,但您要知道剩余的六個問題中,有四個和空氣動力學(xué)掛鉤的。
您看,高科技前沿的裝備,您說能離開風(fēng)洞嗎?不能夠??!
咋說呢?您以為研究空氣動力學(xué),搞個風(fēng)洞出來就成了嗎?那僅僅是基礎(chǔ)裝備,回頭您還得搞一個超級計算機出來,為了這個風(fēng)洞出來的數(shù)據(jù),進行嚴格計算才成。
當時美國人為此搞了一個每秒二十億次運算的超級計算機,專門為風(fēng)洞和這空氣動力學(xué)服務(wù)的。
那么蘇聯(lián)呢?咋說呢?蘇聯(lián)很早之前就開始研究空氣動力學(xué)了,最早可以追溯到列寧時期。
后來第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束了,斯大林還下令建造了一座可以進行整架飛機全尺寸吹風(fēng)的風(fēng)洞。
所以風(fēng)洞這門手藝,蘇聯(lián)可比美國還先進一點。
那么這些個風(fēng)洞,有低速風(fēng)洞和高速風(fēng)洞之分。
低速風(fēng)洞,也叫常規(guī)風(fēng)洞,這里頭的風(fēng)速在試驗階段,風(fēng)速保持在140米每秒,這種風(fēng)洞有很多,應(yīng)用也比較廣泛。
畢竟就算是就算是告訴飛行器,他起飛的時候,也會經(jīng)歷一段低速飛行的時間。
至于超音速風(fēng)洞,前邊咱就說過了。
那么今天就到這了,喜歡小編寫的,您點個贊,再加個關(guān)注,方便以后常來坐坐。
圖注:高超音速武器,是未來發(fā)展的必然趨勢和方向,目前中國在高超音速武器研發(fā)方面已不落后于美俄等先行國
中國建35倍音速風(fēng)洞的目的是研發(fā)高超音速武器。風(fēng)洞,即風(fēng)洞實驗室,是以人工的方式產(chǎn)生并且控制氣流,用來模擬飛行器或?qū)嶓w周圍氣體的流動情況,并可量度氣流對實體的作用效果以及觀察物理現(xiàn)象的一種管道狀實驗設(shè)備。先進風(fēng)洞一直是飛行器研制的主要手段,是飛行器進行空氣動力試驗最常用、最有效、最經(jīng)濟的手段。而35倍音速風(fēng)洞,則屬于高超音速風(fēng)洞,其是一國研發(fā)高超音速武器的必須手段。
高超音速武器由于速度快、射程遠、難以攔截等諸多優(yōu)點,已經(jīng)成為目前各國爭相研發(fā)的重中之重,是未來武器發(fā)展的必然趨勢和方向,相比于跨音速、亞音速武器,其具有以下幾方面優(yōu)點:
第一,作戰(zhàn)空間大。高超音速武器的門檻是5馬赫,也就是音速的五倍,折算成速度大概就是每小時6000千米,其可在幾十分鐘或者一二小時之內(nèi),打擊全球任何一個地方,大大提高了作戰(zhàn)的空間和時效性。
第二,突防能力強。防空系統(tǒng)能否攔截目標,即取決于防空導(dǎo)彈自身的性能,也取決于預(yù)警系統(tǒng)能否及時有效的發(fā)現(xiàn)目標,并作出相關(guān)計算和解析,以準確攔截來襲目標。但高超音速武器的飛行速度太快,瞬間就能跨越巨大時空,而且飛行軌跡復(fù)雜難測,大大減少了敵方防空預(yù)警系統(tǒng)的反應(yīng)時間,增強了其攔截難度,從而使其攔截成功概率大幅下降,甚至來不及做出反應(yīng),就會遭受滅頂之災(zāi)。
第三,毀傷能力強。高超聲速武器巨大的動能,賦予其恐怖的毀傷能力,通過直接碰撞就能有效殺傷目標,據(jù)估算,8馬赫超高音速導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部對目標的撞擊能量,是1馬赫跨音速導(dǎo)彈的64倍,一個1.5千克的高超音速飛行體的動能,就足以使一座橋梁解體,殺傷能量十分巨大。
35倍音速風(fēng)洞如果建成,對于我國研發(fā)高超音速武器而言,具有重要意義。目前,中國在高超音速武器研發(fā)方面,已經(jīng)可以和美俄等先行國比肩而立。