在遼寧省沈陽市沈北新區(qū)，中國航空工業(yè)空氣動力研究院（航空工業(yè)氣動院）的一間現(xiàn)代化實驗室中，坐落著一個容積約17000m3，重約6620噸的龐然大物。說起這個龐然大物，它的研制難度不亞于任何一個飛機型號，除航空航天領域外，它還可以為能源、交通、建筑、環(huán)保等眾多領域提供高品質(zhì)的試驗數(shù)據(jù)，它就是我國第一座大型連續(xù)式跨聲速風洞——FL-62風洞。該項目由氣動院聯(lián)合中航規(guī)劃總院下屬飛機工程設計研究院、中航工程集成設備有限公司以及沈鼓、沈安、哈電等國內(nèi)風洞設計建設單位聯(lián)合設計建造，是我們打造的又一“國之重器”。
FL-62風洞廠房效果圖
說到這里，可能很多人就要納悶了，“風洞”是什么？有啥用？
什么是“風洞”？
“風洞”通俗來說就是用來產(chǎn)生人造氣流的管道，它利用人工產(chǎn)生和控制氣流，以模擬飛行器等物體在自然環(huán)境中的氣流運動狀況，同時可以觀察、量度氣流對物體的作用。 氣動院FL-62風洞流動顯示piv試驗動畫圖。 說起“風洞”，大家可不要小看它，它是研制飛行器的關鍵地面試驗設施，在航空飛行器研制中具有非常重要的主導作用，有人就形象地把風洞試驗稱作飛行器研制的“先行官”，沒有先進的風洞試驗設備，就不可能研制出先進的航空飛行器。就拿美國的F-22猛禽戰(zhàn)斗機來說，它的研制就歷經(jīng)了10年的風洞試驗過程，它的23種模型先后在15座不同類型的風洞進行了75項、合計約4.4萬小時的高低速風洞試驗，才最終確定了F-22猛禽戰(zhàn)斗機最優(yōu)的氣動外形，為它贏得了“最強戰(zhàn)機”的稱號。 因此，風洞設施的數(shù)量和質(zhì)量已經(jīng)成為當今世界衡量一個國家航空航天基礎技術(shù)水平的重要標志。隨著工業(yè)空氣動力學的發(fā)展，風洞不僅在航空和航天工程的研究和發(fā)展中起著重要作用，在交通運輸、房屋建筑、風能利用和環(huán)境保護等方面中也得到越來越廣泛的應用。 國之重器FL-62風洞 航空工業(yè)氣動院FL-62連續(xù)式跨聲速風洞經(jīng)過前期大量的設計驗證工作，于2012年獲得立項批復。FL-62風洞是國家科工局批復的單體投資最大的建設項目，是我國航空工業(yè)發(fā)展至關重要的基礎性、戰(zhàn)略性設施，是支撐我國先進飛行器研制的骨干型風洞，是促進國民經(jīng)濟發(fā)展和國防科技創(chuàng)新的“國之重器”，建設這一“國之重器”是我國由航空大國邁向航空強國的必經(jīng)之路。 FL-62風洞具備常規(guī)測力、測壓和進氣道試驗能力。對于常規(guī)測力試驗，可實現(xiàn)連續(xù)測量、模型主動振動抑制、洞壁干擾與支撐干擾實時修正。同時，針對各類飛行器研制需求規(guī)劃了氣動彈性、動力模擬、推力矢量、動態(tài)、聲學、流動顯示、多體干擾與分離等特種試驗能力。 FL-62風洞長什么樣？ FL-62風洞風洞長軸95m，短軸23m，軸線標高6m，最大直徑18m，洞體為全鋼結(jié)構(gòu)。 FL-62風洞動畫效果圖 風洞具有多個可更換試驗段，可以最大程度地滿足不同類型試驗需求。 試驗段 動力系統(tǒng)的主壓縮機、電機及變頻器均為填補國內(nèi)空白的首臺套設備，系統(tǒng)復雜、研制難度大。 壓縮機系統(tǒng)外部 壓縮機內(nèi)部 為了提高運行效率，F(xiàn)L-62風洞采用了半柔壁噴管、中心體二喉道、駐室隔離門和旁通回路等多項先進技術(shù)，可實現(xiàn)快速建立超聲速流場、連續(xù)精確控制馬赫數(shù)、壓縮機不完全停車狀態(tài)下更換試驗件的功能。 風洞剖面示意圖 FL-62風洞輔助系統(tǒng)包括駐室抽氣系統(tǒng)、供排氣系統(tǒng)、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)、高壓氣源系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和測控系統(tǒng)。 風洞總體俯視圖 FL-62風洞采用內(nèi)外雙循環(huán)冷卻系統(tǒng)以控制洞體內(nèi)的溫度變化。 循環(huán)水冷卻系統(tǒng)局部示意圖 嘔心瀝血 打造國際一流風洞 FL-62風洞作為國際上最先進的大型連續(xù)式跨聲速風洞之一，實現(xiàn)了我國大尺寸風洞從暫沖式向連續(xù)式的跨越。風洞流場品質(zhì)、試驗數(shù)據(jù)質(zhì)量、試驗效率均處于國際先進行列，8萬千瓦主驅(qū)動壓縮機、電機、變頻器等多項技術(shù)填補了國內(nèi)空白。 FL-62風洞設計難度大、建設周期長、投資大，涉及了大型軸流壓縮機研制、風洞減湍降噪、風洞溫度調(diào)節(jié)、跨聲速流場控制、大尺寸結(jié)構(gòu)件設計與制造、柔壁噴管設計調(diào)試、大型電機研制、風洞多參數(shù)綜合控制等多項關鍵技術(shù)，它的每一個足跡都深深刻印著航空人對夢想的不斷追求，每一段歷程都記載著航空人對品質(zhì)的不懈堅持。 FL-62連續(xù)式跨聲速風洞即將建設完成，驅(qū)動中國航空未來的國之重器即將凌空而起！迎風而行！驚艷世界！
