官报喜讯歼20后继有人,疑似国产第六代
进入21世纪以来,国内战斗机工业发展迅猛,拿出了多款设计优良的先进产品,其中最具代表性的就是第五代战斗机歼20。本着“装备一代,研制一代,预研一代”的良好传统,第六代战斗机的研发工作显然早已铺开。近日,航空工业空气动力研究院就在自己的官方平台上发布了一条“重量级”消息——《国之重器建设取得突破性进展——航空工业FL-62风洞主压缩机最大转速试车顺利完成》。
官方公开国产FL-62风洞系统有意思的是,2年前的年,航空工业曾以官方名义发布过一篇名为《国之重器FL-62风洞:未来的中国战机的样子由我做主》的文章,简要介绍了FL-62的相关情况。不出意外的话,这种“犹抱琵琶半遮面”的官方暗示,或意味着FL-62风洞正是国产六代机研制过程中必不可少的配套设备。
印度LCA战机是在俄罗斯进行的风洞测试对于任何一个在航空工业领域寻求突破的国家来说,风洞都是不可缺少的一环,有无先进的大型风洞可谓是国防工业乃至综合国力的一个缩影。以日本为例,其在轻重工业领域建树颇多,三菱重工和川崎重工的名气更是在世界范围内都如雷贯耳,然而日本至今也没能在大型风洞方面获得突破,在研制F-2战斗攻击机时,日本科研团队是向美国和法国“借用”的风洞。
同样的例子还有印度,在航空工业领域,印度虽然问题颇多,但从整体上看,要比日本的国内航空工业体系更加完整。不过,印度国产LCA战斗机也不是在国内吹的风洞,而是跑到俄罗斯的中央茹科夫斯基流体力学研究院“租用”风洞。
战斗机风洞测试从这两个例子不难看出,掌握先进大型风洞技术是何等困难。或许有些人感到不解,认为风洞不过就是一段封闭式隧道,在隧道里摆上飞机的等比例模型和用于观察的摄像机等仪器,然后再用几个大风扇往里边使劲灌风即可。其实,真实的大型风洞远比外界想象得要困难得多。
大飞机通常使用亚音速风洞以吹风的风速为标准,风洞可分为低速风洞(风速不超过米/秒)、亚音速风洞(风速不超过0.7倍音速)、跨音速风洞(风速0.8~1.3倍音速)、超音速风洞(风速1.4~5倍音速)和高超音速风洞(风速5倍音速以上)。
美国NASA的风洞配套设施要知道,风洞并不是一个独立设备,为了让一台大型超音速或高超音速风洞维持运转,必须为其配齐所有的配套设施。大型风洞的耗电量惊人,甚至必须配套建造专用的发电站和冷却水水库,占地面积不亚于一座村庄或小镇。以超音速风洞为例,压气机运转一小时的电费就有上万块钱,这还是便宜的。至于那些5倍音速以上的高超音速风洞,光是一根喷管就值几百万元,堪称“一根管子一套房”,而这样的风洞往往需要同时配备N多根喷管……
国产歼10战机模型吹风洞我们不妨看看美国的F-22隐身战机,其研制周期达16年,其中约10年的时间是在采集各项风洞数据,通过将23款气动方案模型在15座不同用途风洞的长期吹风测试后,才有了如今F-22的面貌,满足隐身效果的同时,让气动效率达到最优化。这其中,隶属于NASA(美国航空航天局)的风洞群起到了至关重要的作用。
莱特兄弟研制的木制低速风洞有意思的是,虽然今天美国的风洞技术是全球第一,但世界上第一台真正意义上的风洞却并非诞生在美国,其发明者是英国科学家温翰姆,他于年设计建造了人类首个具有实用意义的风洞。至于飞机的发明者——大名鼎鼎的莱特兄弟,也曾在年研制出一座风速12米/秒的木制风洞,并利用它研究了超过种以上的机翼构型,这才在年成功让人类历史上首架飞机升空。
那么,我们是在何时拥有的国产风洞?其实从时间上算,并不太早,但也不算太晚。第一座国产试验型低速风洞的设计始于年,由清华大学操刀,2年后的年建成,比英国晚了60多年。但随着日本发动侵略,这座宝贵的风洞毁于战火,颇为可惜。无独有偶,在年,又一座国产低速风洞完工于南昌,仅一年后,就在日本飞机的炸弹下化为碎片。
建造中的风洞不难看出,在亚洲范围内,国产风洞的设计研发曾一度属于“第一梯队”,只可惜没有稳定的国内环境。直到年,国内多所科研院校才总算得以“踏踏实实”地再度发展风洞,而真正意义上的高速风洞项目则是在年起步。也正是国产超音速风洞诞生后,我们的战斗机工业、导弹工业和航天工业才真正走上了快车道。
风洞意义重大如今已是21世纪第三个十年,领先世界水平的国产FL-62风洞测试成功,意味着我们发展新型超音速战机、无人机、导弹乃至太空飞行器时,将有更为强悍的配套设备后盾。相信歼20之后的国产六代机也将在不久后进入人们的视野。