央视官宣，历时五年研发的超高速风洞JF-22获专家一致通过验收，这一成果领先西方至少30年。

高超音速飞机外形设计图

前言：近日，国家重大科研仪器研究项目“爆轰驱动超高速激波风洞”（JF22超高速高焓激波风洞）在中科院力所怀柔园区结题顺利验收，该项目在2018年正式启动，研制周期耗时5年，如今成功交出答卷，取得的成果令人十分惊喜，其最高音速可达33马赫，按照1秒飞10公里，14分钟就可以从中国飞到美国西海岸。而且技术还是中国独创。

JF22的成功验收，意味着我国在高超音速技术科研领域上，建立起独一无二的科研优势，同时打下了对美胜势的基础之一，用中国研究员的话表示就是，“可领先西方20-30年”。不过，都说这玩意先进，可这玩意到底先进在哪？本文将围绕这一话题，将层层揭开JF22的神秘面纱。

1、揭开“风洞”神秘面纱

首先来看什么是风洞，所谓风洞，是以人工的方式产生并控制气流，用来模拟飞行器或实体周边气体的流动情况，并可量度气体对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状的实验设备。它是空气动力实验中最常用、最有效的工具之一，也是航空航天工程中飞行器研制不可或缺的重要组成部分。

央视官宣JF22风洞验收

一般来说，风洞有大有小，按照气体产生的流速大小，将低于0.4马赫的风洞分为低速风洞，0.4马赫-4.5马赫的分为高速风洞，大于4.5马赫的分为高超音速风洞。

按照老话，“有什么样风洞，才能有什么样的飞机、飞船、导弹”来说，流速不同的风洞作用也不太一样。

比如低速风洞，主要是用来模拟大型建筑，包括摩天大楼、桥梁的流场情况，也可以用于模拟低速车辆、船舶表面的流场情况。

高速风洞主要是模拟常规飞行器表面的流场情况，比如亚音速风洞可以对直升机、大型飞机进行测试。

而高超音速风洞，顾名思义，可以模拟超高音速飞行器、战术飞机、导弹等飞行物的流场。也可以理解为，如果没有高超音速风洞，就没有办法研制出高超音速导弹。

可以说，风洞是“飞行器的摇篮”，飞机、导弹、火箭、航天器等尖端武器的问世，都离不开风洞，风洞为这些飞行器提供不同流速、不同密度、不同温度的飞行环境，模拟飞行器真实飞行状态，确定飞行器的气动布局及评估其气动性能。

JF22高超音速风洞

中国风洞的建设起源于钱学森和郭永怀，他们在上世纪50年代就发现，未来会是高超音速武器的天下，于是他们大力倡导研究风洞技术。1965年的时候，郭永怀在四川组建了高速空气动力研究机构，3年后，他又领导组建了中国空气动力研究与发展中心，这是比欧美更早组建的具有一定规模性的风洞实验室。也是他们的提早布局，让中国风洞技术能够领先全球。

2、中国独创高超音速风洞技术

中国的高超音速风洞，主要原理是利用激波原理压缩试验气体，同时使用定常膨胀方法产生高超音速气流，形成高超音速试验流场。不过，在模拟这一环境时，就会存在以下4个难点。

JF22时速可到10公里每秒

一是不能用替代实验气体模拟化学反应机制；二是为确保反应过程的正常触发，必须模拟气流温度以确保化学反应进程的复现；三是由于热化学反应的不可缩尺性，必须产生足够大的试验流场、采用足够大的模型，解决非平衡流动模拟问题；四是要适当长的实验时间，以确保流场稳定，从而完成超声速燃烧和飞行器气动力的实验研究。

因此，在建设JF12和JF22高超音速风洞时，中科院团队根据这些特点，独创了爆轰驱动高燃激波风洞技术，建立了系统的爆轰驱动高超音速风洞理论，并提出了激波反射型正向爆轰驱动方式，借助爆轰波反射产生的上行激波，实现了爆轰波形的剪裁和重构，解决了稀疏波导致入射波严重衰减的科学难题，驱动能力比反向爆轰驱动模式提高了5倍。

中国独创的爆轰驱动，成为全世界激波管强驱动方式的其中之一，其余两个是重活塞驱动和加热轻气体驱动。

飞机模型正在进行风洞实验

上文提到，JF12和JF22是使用爆轰驱动高超声速风洞理论的产物，其中JF12高超音速复现风洞速度9马赫，有近300米长，是世界上最大的激波风洞，被国际称为“超级巨龙”。也是国际首座可以复现超高声速飞行条件的超大型高超声速风洞，解决了困难全球60多年的难题，实现了风洞实验从流动“模拟”到“复现”的跨越。

而这次验收的JF22是JF12的进阶版，可以达到临近空间区域，临近空间指的是两万米以上、十万米以下的空间，JF22具备模拟4到9万米的高度，飞行33马赫速度下的空气流场条件。

可以预见的是，随着JF-22高超音速风洞建设的完成，中国将在高超音速飞行器领域取得更大突破。

3、JF-22超高速风洞的应用

说了这么多，大家一定对JF22是干啥的有了一定的了解，接下来就谈谈我国应用风洞技术成功的一些案例。

1960年，我国首座超高音速风洞FL-1在沈阳空气动力研究所投入使用，数以百计的产品在这个风洞进行了无数次实验。1997年，四川绵阳的中国空气动力研究中心建成了亚洲最大的跨音速风洞，也是在这个风洞中，我国完成了歼10和飞豹系列的设计制造。

2012年，JF12激波风洞通过验收，模拟9马赫高超飞行状态，为我国东风-17超高音速导弹的设计试验提供了保障。

同时，中国的J20、运20、C919等飞行器都是通过风洞“吹”出来的。

由此可以预见，建设完成的JF22高超音速风洞的建将会进一步推动中国10-25马赫飞行器研制，中科院力学所研究员、JF22高超音速风洞负责人姜宗林指出，JF-22风洞的一个最基本的思想就是奔着天地往返系统，做成之后可以把卫星发射、航天器发射的费用减少90％。

目前，我国已经研发出了多款能够在临近空间飞行的无人飞艇、太阳能飞行器等，但在军事和科研领域，具有重大意义的临近空间高超移音速载人或无人飞行器，我国还没有成熟的解决方案，相信有了JF22风洞的支持，我国能突破该领域的空白，增加自身军事实力。

4、美国在这一领域落后了

风洞并非中国独有的，美俄也有。毕竟有它才能搞现代战机。而日德等发达国家造不出战机，也是因为他们没有世界一流的风洞实验室。

在2022年之前，全球高超音速风洞榜上，排名第一、速度最快的是美国LENS-X风洞，最高气流速度可以超过25马赫。

美国有名的“黑鸟”侦察机就是风洞吹出来的，算是一架“临近空间飞行器”，其巡航高度超过2万米，达到了2.6万米。

美国大名鼎鼎的“黑鸟”

但现在美国想要加紧推进新一代SR-72侦察机的研发进程，就有点吃力了。原因在于技术的发展过程中，超高音速风洞涉及的内容不再局限于空气动力学，而是一个复杂的大气极端高温下与机体表面交互的过程，还涉及到化学、材料、控制、瞬时计算与流场数据捕捉等方面的内容。而美国始终无法解决高超音速激波风洞在流场持续时间上的问题。

因此，LENS-X风洞尽管速度很快，但流场小，时间短暂，往往只能持续几毫秒到30毫米，导致美国只能获取片面性的高超音速流场数据，无法满足科研需求。

此前，美国国防部在研制高超音速试验飞机时表示，希望能绕过风洞，也就是说不用风洞研发。按照美国目前的研发能力来说，高超音速风洞或者高超音速激波风洞数量太少，又无法达到研发需求，落后的风洞技术严重阻碍了其高超音速武器技术的发展。因此，美方急需突破高超音速风洞技术。

没曾想，美国还没突破，中国又突破了。

中国JF12风洞

在中方验收FJ-22风洞之前，FJ-12风洞虽然不是世界上最快的，但它的综合性能却是最先进、最实用的，有效测试时间可以达到美国的3倍以上100毫秒。如今，JF-22验收后，不仅速度提上来了，实验时间也变得更长了，达到了100-130毫秒，远远比美国数据要好得多。

当然，美国焦虑的并非JF22风洞本身，而是在焦虑中国的高超音速风洞技术优势地位与这一优势地位所带来的衍生成果，如高超音速武器、高超音速飞行器。今天的解放军已经有了东风-17这种最大速度可达到10马赫高超音速导弹，毫不夸张的说，在高超音速导弹领域上中国已经到了连美国都要望其项背的世界领先水平了，美国恐都追赶不上。

5、外媒预测2035年中国高超音速飞机首秀

对此，外媒也给出了高端评价。澳大利亚智库称中国在诸多领域超越美西方，果然中国就爆出领先美国30年的高超技术。此外，澳智库还在文章中重点分析了中国在哪些领域超越了美国，得出结论，中国在23个关键类别中的19个类别处于领先。比如在高超音速、电子战和关键海底能力方面处于明显领先优势。

自JF22正在研究中时，西班牙媒体发表文章称，高超音速飞机的存在算不上什么新闻，很早就听说过了，真正的新消息是，中国将会在2035年前亮出高超音速飞机，此消息非常令人惊讶，比我们预计的时间还要提前十年。

高超音速飞机模型图

同时，西班牙媒体还那JF22风洞与美国风洞做对比，认为美国的风洞达到30马赫速度只能持续30毫秒。而中国如果将这一技术用于高超音速武器的制造，这种武器可以在14分钟内对美国领土实施打击，且美国无法阻拦。

西班牙媒体还称，以中国的现有能力，可以研发出成本低得多的新型材料，它能够承受高达3000摄氏度的温度，该材料将用于制造这种高超音速飞机。

不论西班牙所说的高超音速飞机是真是假，对于我国来说，JF22风洞的建成，有利于推动我国军工事业。同时随着我国国防实力的不断增强，对先进航空技术和武器装备的需求量也在不断上涨。风洞的建成应用，可以为我国的武器研发提供更加精准的数据支持，提高我国的武器装备性能和质量，保障我国的国家安全和发展。

未来，我相信，我国“临近空间飞行器”的研究制造会打开一个新世界，相信在科研工作者的通力合作下，中国自己的“高超音速飞机”、“超高空战机”都会成为现实。

结语：对于JF22风洞及中国高超音速武器的发展，大家还有什么了解吗？欢迎在评论区留下您的看法和故事。