可复现每秒10公里的飞行条件，我国JF-22超高速风洞是如何做到的？

本文由中国科学院的韩桂来研究员撰写，旨在科普我国JF-22超高速风洞的技术原理与突破。背景方面，高超声速飞行（速度达5倍音速以上）是航空航天领域的前沿，但其核心难点在于高速导致空气温度极高（数千至上万度），引发分子解离和电离，使空气变为复杂介质，颠覆了经典理论。研究目的是为了解决在地面模拟真实高超声速飞行条件的难题，为设计高超声速飞机（实现1-2小时环球旅行）和空天飞行器（低成本航天发射）提供关键实验平台。结论指出，我国自主研发的JF-22风洞（爆轰驱动超高速高焓激波风洞）全长167米，可复现40-90公里高空、最高10公里/秒的飞行条件，核心技术指标国际领先。其创新在于采用爆轰驱动（用化学能替代传统机械能），特别是“激波反射型正向爆轰驱动”技术，将爆轰波头能量有效利用，使气流速度达3-10公里/秒。该风洞成功解决了有效实验时间短（达1-40毫秒）、总温极高（近20000K）及模型尺度大（可达8米）等“三重困难”。文章还提到，从原理提出到建成验收历经20年，体现了钱学森、郭永怀等四代科学家的技术传承与创新。