真正的“战略科学家”的眼光，能看多远？

作者：申鹏来源：平原公子 2023-07-22 849

前不久，位于北京的怀柔科学城，国之重器——JF-22超高速风洞刚刚通过验收。

这是世界上最先进的超高速风洞。

JF-22超高速风洞，也叫爆轰驱动超高速高焓激波风洞。全长167米，各项性能指标国际领先，可以复现40到90千米高空、速度最高达每秒10千米，相当于约30倍声速的飞行条件。为空天往返系统以及超高声速飞行器研制提供了有力支撑。

很多人不知道，中国的超高速激波风洞，源于上世纪五六十年代钱学森、郭永怀等科学家的“战略部署”。针对我国国防需求和国际技术竞争的形势，钱学森和郭永怀等科学家提出了高超声速激波风洞的战略发展规划。他们认识到高超声速技术在军事和民用领域的重要性，并坚决推动我国在该领域的研究与发展。

这说明真正的“战略科学家”，有着超越时代的眼光。

中国目前能够领先世界的领域，其实都是几十年前就未雨绸缪、提前部署下来的......

拥有“钱学森弹道”的高超音速导弹、空天往返飞行器，都来自于几十年前超前的战略规划，今天大名鼎鼎的“CNMD”导弹防御系统，来自于近60年前的640工程；中国今天独步天下的“有源相控阵雷达”技术，同样来自于“640工程”，第一部远程警戒雷达、第一部相控阵雷达、第一部预警机雷达，都来自于那个时代的南京“中电14所”......再比如说如今我国领先世界的电磁炮和电磁弹射技术，技术研发始于80年代，那时候，美国正在搞“星球大战”的PPT，而我们真的开始研发测试“电磁动能武器”了。

大家看《三体》，看到“红岸基地”的时候，为什么不觉得违和？因为我们第一代的执剑人和战略科学家们，真的在考虑很多“终极”的东西。

高速风洞，是决定一个国家能否成为航空航天大国的根本。

今天我们的J20、运20、C919、甚至是高超音速导弹东风17，都是风洞中“吹”出来的。

简单说，风洞是通过人工产生和控制气流，模拟飞行器或物体周围气体的流动及空中各种复杂的飞行状态，并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状试验设备。是进行空气动力实验的最有效工具，飞机、宇宙飞船、导弹、甚至是汽车、高铁，乃至于滑雪运动员的装备，都需要风洞技术。

风洞群的建设成本就要上千亿，维护成本同样是天文数字。大型风洞是耗电大户，因此风洞周边要专门配有发电站甚至水库。光能吹出风还不行，还得有高精度的测量和控制设备，全世界绝大多数国家，没有能用拥有风洞……

日本、德国这些所谓的“发达国家”之所以造不出高科技现代战机、大飞机、先进导弹，就是因为他们没有世界一流的风洞实验室。

美国为什么造不出高超音速导弹？因为他们做不了这个水平的风洞实验。

所以，当今世界，不是谁想造飞机就造飞机，想造导弹就造导弹，想造飞船就造飞船的；想上天，首先得能吹。

大家大概要问，我们风洞实验室是什么水平？世界第一！并且碾压世界第二，四川的风洞群有多强？强到可以承接世界其他所有国家的任何风洞实验！而目前打造成功的JF22超大型激波风洞，能够吹出30倍音速的风，领先美国二三十年。如果飞行器可以达到35马赫的飞行速度，意味着1秒钟可以飞过12公里，14分钟内就可以从中国飞到美国西海岸。

作为对比，美国从上世纪70年代开始，就没有办法再高超音速风洞实验上更进一步，长期只使用数字模拟，五角大楼正在准备放弃风洞实验。“马超”吹的震天响，也没办法帮美国在这个领域赶上中国。

因为美国没有钱学森这样的战略科学家！上世纪五六十年代，在钱学森、郭永怀的战略部署下，中科院力学所组建起我国首个高超声速激波风洞科研攻关团队，团队放弃当时国际通行技术，通过几十年的技术攻关，另辟蹊径实现爆轰驱动理论创新。

1960年，我国首座超音速风洞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内进行了无数次试验。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，该风洞帮助我国歼-10和飞豹系列完成了设计制造。

2012年5月，我国8个国家重大科研装备研制项目之一的JF-12激波风洞通过验收。JF-12可以模拟10马赫高速飞行状态，它为东风-17高超音速导弹的设计试验提供了保障。

“激波风洞”瞬时的功率几乎接近三峡大坝的功率。这里吹出来的飞行器，一秒钟能飞10公里，已经超过了第一宇宙速度（7.9千米每秒），逼近了第二宇宙速度（11.2千米每秒），一小时能几乎能绕地球一圈。正是因为中国独立自主设计制造了世界级的风洞群（位于四川绵阳的中国空气动力研究与发展中心），中国才能够成为航天大国和航空大国。这个风洞群，是由钱学森和郭永怀等规划，经毛主席批准于1968年开始组建的。

今年通过验收的JF-22风洞的驱动能力比JF-12提高了10倍，JF-22的核心技术是通过“正向爆轰驱动”来提供气流。传统的超音速风洞或高超音速风洞是通过机械能产生的气流模拟飞行条件，但我国科研人员创造性提出了使用化学能取代机械能的方法，通过严控爆炸能量释放来模拟试验条件。当飞行速度达到30马赫时，空气中的分子会不断振动激发，甚至出现电离，此时空气将成为一种反复进行热化学反应的特殊介质，这也就意味着风洞已经无法被用于模拟大气层内飞行环境，而是用于模拟空天往返。

如今，JF-12复现风洞和JF-22超高速风洞分别是对应领域规模最大、性能最先进的激波风洞，使我国成为高超声速领域唯一具备覆盖全部“飞行走廊”实验能力的国家。

JF-22超高音速风洞将被用于验证天地往返系统，如果成功，就能将卫星和航天器的发射成本减掉90%，并且可以支撑天地往返飞行器、多级入轨飞行器的研发。

“我们最近正要研究两级或者多级入轨的这样一个飞行器，火箭是垂直起降，将来我们要通过飞行器水平起降，然后飞到比方说30公里到40公里高度，再把第二级释放出来，接着往上飞，形成一个接力的模式，叫两级或者多级入轨，所以最近我们也正在准备这样一个相应的分离方案的实验，主要就是来探索下面级跟上面级产生分离的过程。”

“我们实验室提出一种新型的发动机，叫做驻定斜爆轰发动机。现在我们用JF-12已经做到马赫数7到马赫数9，现在看来新型的发动机比传统的发动机热效率要高50%，燃烧稳定；JF-22准备从马赫数9一直做到马赫数16。如果有这样一个发动机做完之后，我觉得对我们国家下一步的航空航天技术是一个非常大的推动。”