風洞總溫不夠?
對於整個高超音速武器專案來說,常浩南規劃的雙錐體空射彈道飛彈畢竟只是一個驗證專案。
儘管在研製過程中順便解決了很多意外問題,但就「武器化應用」的最終目標而言,肯定不能把希望寄託在一種使用低溫液體推進劑的型號上面。
長遠來看,高超聲速武器的未來仍然是標準乘波體或類乘波體外形,搭配超燃衝壓發動機作為動力。
因此,肩負jf14超高速風洞研發任務的高溫氣體動力學實驗室,也同時在進行著緊鑼密鼓的工作……
幾座jf系列風洞都是上百米總長丶幾米出口直徑的龐然大物,不可能像之前的jf-x縮比風洞一樣,直接安裝在力學所裡面的一個房間裡面。
因此,為了安全和保密起見,從大約半個世紀之前,當時還是郭永懷先生率領的超高速風洞研發團隊就在聶帥的支援下,於京城北部遠郊的懷柔設立了風洞基地。
並在隨後幾十年裡逐漸發展成為了空天飛行高溫氣動國家重點實驗室。
已經建成的所有超高速風洞,都在這座科學城之內。
當然,也包括正處於建設當中的jf14——
在大約半年前成功驗證了二維chapan-jouguet燃燒方程解析解的正確性之後,姜宗霖很快便完成了一系列風洞輔助系統的設計工作,並初步確定了激波反射腔和輔助爆轟段的相關引數。
但c-j方程只能解決爆轟驅動段的設計問題,不可能直接把整座風洞完全在紙面上呈現出來。
設計出來是一回事,能夠安全工作是另一回事。
jf14最終的設計氣流總溫超過8000k,並且預留了未來升級到10000k以上的可能。
即便力學所在超高速風洞領域已經走在了世界的最前列,但仍然對於這一溫度範圍內的風洞工況瞭解很少。
再加上長達毫秒量級的試驗持續時間,更是讓整個專案進入了幾乎完全未知的領域……
……
京城,懷柔。
姜宗霖的設計研發團隊正圍攏在一座巨大的風洞控制檯附近,照例以一次早會開始全天的工作。
只不過,今天坐在最中間的,卻是於鴻儒院士。
而姜宗霖本人,則站在掛著幕布的牆邊,介紹著風洞研發工作的具體進度:
「jf14風洞的工作原理是透過入射激波在被驅動段末端的反射為噴管流動生成高溫高壓氣源。入射激波的末端反射確實提高了實驗氣體的壓力與溫度,但也帶來了很大的熵增,給實驗結果帶來了額外的不確定度。」
「另外,激波反射腔加輔助爆轟段的兩級反射,也顯著增加了風洞的極限載荷,其實僅從爆轟驅動段的角度考慮,對於激波管裡具有同樣壓力和速度的實驗氣體,透過激波非定常膨脹,可以把後部氣體的部分能量轉移給前部氣體,從而進一步提高前面氣體的動能。」
「但在確保風洞結構安全的情況下,目前能夠容許的實驗氣流最大速度大約為6k/s,總溫為8500k……」
「……」
端坐在位置上的於院士聽罷沉思許久,才緩緩點了點頭:
「目前能做到8000k一級的總溫和6k/s的流速,就已經足夠常院士那邊的應用需求了,至於你後面講到的激波膨脹增焓,在理論和工程上的研究都還不太充分,目前最重要的,還是對每個單獨系統,以及風洞的主體結構分別進行驗證和測試。」
「我看到你們對氣源丶加熱丶真空丶減壓等幾個系統都已經進行過檢測,但在今天的爆轟驅動段滿負荷工作測試之前,還有幾個細節需要最後確認一下……」
在重新出山的老院士指揮下,整個專案團隊有條不紊地工作起來。
風洞,尤其超高速風洞,屬於不折不扣的「開機一時爽,準備火葬場」。
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像jf-x那樣隨便等等就可以開機的情況,在大型風洞上是根本不可能實現的。
以氣源系統為例。
持續時間只有毫秒,甚至微秒級別的一次測試,就需要空壓機持續工作最少250-300分鐘。
並且每次測試之後,都需要重複進行充氣。
而如果要連續進行多次測試,那還需要在中間讓空壓裝置冷卻一段時間。
各種步驟全都算下來,哪怕工作人員日夜倒班不停轉,每天平均下來也最多隻能進行不到3輪