“最强风洞”助推六代战斗机研发

文/ 易锋

随着国产五代隐形战机歼-20正式装备作战部队，中国成为继美国之后，第二个成功研制并服役五代机的国家。不过，装备歼-20战机仅仅只是一个阶段，按照中国空军“装备一代，研制一代和预研一代”的习惯，第六代隐形战机或许已经开始了研制工作。中国科学院院士、歼-20总设计师杨伟在接受采访时透露，中国将进行第六代战机的继续创造，这也从侧面证明了中国第六代战机研发令人期待。

最近，香港《亚洲时报》网站上一篇题为《用于中国第6代战斗机研发的尖端风洞》的报道，再次引起了公众对于第六代战机研发的关注。文中提到，“中国刚刚作出了其一系列新试验可以开始在该国最新型的风洞中进行的标记，这一尖端设施的关键用途之一是使人民解放军的下一代战斗机更加隐身且发动机具有更高的燃料效率”。作为又一个“国之重器”，中国在风洞的研究和建设上再次引来世界惊叹的目光。

最强风洞中国制造

该报道称，这个空气动力学研究的新工具便是由中国航空工业集团公司建造的连续跨音速风洞—代号为FL-62的风洞能够提供进行精确测量的稳定风场，从而缩短新飞机的设计时间。

风洞由一个管状通道组成，接受测试的物体被放置在该通道的中部。空气通过一个强大的风扇系统或其他方式吹过被测物体。被测物体（通常被称为风洞模型）上安装有适当的传感器来测量空气动力、压力分布或其他与空气动力学相关的特性参数。在进行真正的飞行试验之前，必须进行风洞测试来模拟飞机周围的气流。

一定程度上，一个国家的风洞技术水平代表着其科研实力水准，更决定了一代飞行器的研制水平。2012年，中国研制成功了世界唯一的JF12超高音速激波风洞。JF12是国际首座可复现25-40公里高空、马赫数5-9飞行条件的超大型高超声速激波风洞，整体性能处于国际领先水平。

专家介绍，民用飞机的飞行速度一般为Ma0.8（即马赫数0.8）以下的亚声速（空气中的声速大约340米/秒，1马赫数是1倍声速）。高超声速指飞行器达到Ma5（5倍声速）以上的飞行速度，举例来讲，Ma7意味着从北京到纽约的时间可以缩短到2小时。

JF12为我国重大工程项目的关键技术突破和高温气体动力学基础研究提供了不可替代的试验手段。而我国经过几代科学家的不懈努力，目前风洞技术现已处于世界一流水平，并且还在不断突破当中。

此前央视公布了一段FL-62连续跨音速风洞的CG示意图，证实了外界对该项目的报道并非捕风捉影。今年3月份，央视披露了一型可复现高达25马赫（即每小时30625公里，是音速的25倍）飞行环境的风洞目前正在中科院力学所成型。央视在节目中称，这条专为测试飞机建造的265米长的高超声速风洞建成后，将成为全世界最强大和先进的高超音速飞行器地面测试设施之一。

“国之重器”名副其实

众所周知，一款新型武器最终成型要经过成千上万次的试验，在战斗机等航空飞行器的研发试验中，作为关键设备的风洞更是扮演着至关重要的角色。飞机在诞生之前基本都要在该通道中经过“试炼”，以获得最佳的气动布局和发动机性能。

比如，美国的B-52型轰炸机曾进行了约10000小时的风洞试验。而有着“世界最强战机”之称的F-22“猛禽”第五代隐身战斗机更是先后经历数十年的风洞试验，它的23种模型先后在15座不同的风洞进行了约44000小时的不同速度风洞试验。

据了解，目前世界上与中科院之前建成的JF10风洞（马赫数7-20）在原理上相近的，包括美国1994年为NASA（美国航天局）建成的HYPULSE风洞，其测试速度为5-25马赫，最高据称可达30马赫。此外，美国还有“国家高能激波风洞”（LENS），速度也可达7-22马赫。不过，这类风洞尽管测试速度非常高，但试验时间非常短，无法满足推进试验需求。

资料显示，FL-62风洞于2012年立项批复，由中国航空工业负责建造，重6620吨，容积约17000立方米，目前是国际上最先进的大型连续式跨声速风洞之一。该风洞实现了我国大尺寸风洞从暂时性到连续性的跨越，它的流场品质、试验数据质量、试验效率均达到国际顶尖水平，其设计难度甚至不亚于一架新型战机。

FL-62风洞具备常规测力、测压和进气道试验能力，它采用了半柔壁喷管、中心体二喉道、驻室隔离门和旁通回路等多项先进技术，可实现快速建立超声速流场、连续精确控制试验气流马赫数等功能。同时，FL-62风洞还规划了气动弹性、动力模拟、推动矢量等多种特种试验能力，可以满足不同阶段和不同类型的飞行器研制需求。除航空航天领域外，它还可以为能源、交通、建筑、环保等众多领域提供高品质的试验数据。

作为我国航空工业发展至关重要的基础性、战略性设施，FL-62风洞被誉为促进国民经济发展和国防科技创新的“国之重器”，建设这一“国之重器”则是我国由航空大国迈向航空强国的必经之路。

加速六代战机研发

在众多关于FL-62风洞的报道中，涉及到第六代战机的内容可以说令很多国人非常兴奋。据称，这款新装备可助力我国在第六代战斗机以及高超音速武器的研制竞赛中率先取得突破。

目前，已经宣布研制六代机的国家有美、中、俄、日、英、法等国，而唯一研制五代机的国家仅有中、美、俄三国，其中成功研制并服役五代机的国家则只有中、美两国。

在2018年2月初，中国空军官方证实国产五代隐形战机歼-20正式装备作战部队，成为世界上第三款进入战斗值勤的五代隐形战机。从2017年9月底歼-20进入空军服役，到2018年2月初形成作战能力，短短几个月的时间，世界不断见识到了中国速度的威力，而按照中国空军“装备一代，研制一代和预研一代”的习惯，第六代隐形战机或许已经开始了研制工作。

有专家提出，相对于目前最先进的第五代战斗机，下一代战斗机肯定会在航程、航速、气动布局、动力装置等方面全面提升，FL-62风洞建成后将有助于加速我国第六代战斗机的气动外形及动力设计，从而使中国在新一轮的国际航空和军事科技竞争中取得领先优势。