中国风洞探秘 [复制链接]

第10版(科技园地)
专栏：

　　中国风洞探秘
余正道凌开业
２４年前的某一天，成都平原上空，某飞机制造厂设计生产的一架新型歼击机穿云破雾，驰骋在蓝天白云间。这是一次关键性的试飞。突然，一阵异样的声音传来，发动机像被一股魔力吸住，在沉重的喘息声中熄灭了。不好，是“空中停车”。惊心动魄的几分钟后，飞机紧急迫降成功，落在一片稻田里。
事故震惊了飞机制造厂。设计人员找到了位于四川西北地区的国防科工委空气动力研究中心。科技人员迅速拿出了地面模拟试验方案。他们将飞机的缩尺模型放在一座“洞”中，奇迹般地找到了事故原因，避免了可能发生的悲剧。这座神奇的“洞”，就是研制航空航天飞行器的基础设备——风洞。
奇：陆地上的人造天空
茫茫天宇，似乎总给人一种温馨、宁静的感觉。其实不然。在蓝天白云之上，隐藏着风暴、雷电、急流。飞行器要成功上天，就必须在地面重现复杂的飞行环境，在模拟的天空接受滚滚长风的洗礼。风洞的发明，实现了航空先驱们的一桩心愿。当法国人温纳姆在１８７１年发明这种能够产生人工气流的管道装置时，他并没有想到自己为人类踏上航空航天的旅程备好了行装。
人类进入航天时代后，风洞又扮演了新的角色，从火箭发射到卫星回收，从载人飞船的设计到航天飞机的研制，从航天器防热材料的筛选到战略导弹突防能力的提高，诸如此类的问题，无不铭刻着风洞的贡献。
目前，世界上已有风洞１０００余座，主要集中在美国、俄罗斯、中国、德国等少数国家。
绝：中国风洞悄然崛起
风洞如一面镜子，折射出一个国家的航空航天实力。新中国成立后，建造“中国牌”风洞成为现实。伴随我国航空航天技术的蹒跚起步，我国先后建成生产及教学风洞几十座。６０年代后期，为适应我国独立研制新型飞机、导弹、运载火箭的需要，经党中央、国务院批准，我国在四川西北地区组建了国防科工委空气动力研究院，钱学森教授亲自领导了研究院的筹建和规划工作。
这是一场前无古人的会战，是神话与现实的对接，是历史与未来的话别。我国五六十年代培养的一大批优秀的飞机、导弹设计人才，几乎是在一夜之间悄然离开了北京、沈阳、哈尔滨等繁华都市。西去的列车，载着他们驶向了与世隔绝的地方，几十年后，这个地方成为世界航空航天专家关注的焦点。
截面积为８米×６米的大型低速风洞，如一条巨龙安卧在大山的怀抱中。这是我国和亚洲最大的低速风洞，也是我国研制各型军民用飞机的功勋风洞。当风洞揭去神秘的面纱，第一次展现在来访的外国专家面前时，他们吃惊地睁大了眼睛。一位专家围着风洞转来转去，搜寻着一些毫无参观价值的角落。当陪同人员问他是否遗失了什么东西时，他说：“我在寻找制造厂家的标志，我想这座风洞是苏联提供的。”陪同人员大笑，然后郑重地说：“不，这是‘中国牌’风洞。”
１９８６年，法国宇航院院长奥里维尔应邀访问了我国空气动力研究中心。当他亲睹我国最大的跨超声速风洞的雄姿后，情不自禁地赞叹道：“这是一项世界性的成就。”但是谁能想到，是一张普普通通的国外资料照片，孕育了这项世界性的成就。
现代军机如歼击机、轰炸机，速度都在声速之上。因此研制高性能军机，必须拥有跨超声速风洞。当设计我国的大尺寸跨超声速风洞被提上议事日程时，人们发现竟没有任何参考资料。一个偶然的机会，科技人员找到了一张国外跨超声速风洞照片。他们如获至宝，“观其形而察其性”，拿出了第一批设计图纸。他们满怀欢喜，迎来的却是失败的沮丧。失望、痛苦、振作、再失望、再痛苦、再振作……几个轮回，竟是２０年光阴，风洞终于爆发出考验战鹰的轰鸣声。当他们有幸跨出国门与世界同类风洞一比高低时，他们发现了最初失败的原因：照片上那座风洞，早在６０年代中期就已被淘汰了。１９８７年，在该风洞鉴定会上，中科院院士、著名空气动力学家庄逢甘激动地说：“建一座这样的跨超声速风洞，从技术难度上讲，不亚于搞一发中程导弹。”
一幅过时的资料照片，一张简单的原理图，孕育了一个个异想天开的梦，托起一项项举世瞩目的成就。这，就是“中国牌”风洞悄然崛起的全部秘密。
雄：骄傲的亚洲之最
１９８０年５月１８日，我国向太平洋海域发射远程运载火箭获得成功。消息公布后，国外航天专家立即断定：中国在某个不为人知的地方，已经建成相当规模的风洞设备。８年后，我国新闻媒体首次披露：亚洲最大的风洞群已经在我国西南地区建成。自此，我国风洞群以宏伟的规模呈现在世人面前。
我国的风洞群由４０多座风洞及配套设备组成，从规模上讲，仅次于美国和俄罗斯，相当于整个西欧的总和。在没有任何技术外援的条件下，我国科技人员自力更生完成了风洞群的设计和建造工作，这是一项了不起的创举。
我们循着幽暗的照明灯光，钻进了一座高４米宽３米的环形迷宫，仿佛走进了神秘的海底隧道。这是我国性能最好的低速风洞，不仅能承担飞机起飞、着陆阶段的空气动力试验，还能承担一些复杂的特种试验。这些年，我国许多飞机型号的低速风洞特种试验都是在这里完成的。
我国最大的跨超声速风洞建在一座人工山洞里。它是我国飞机、导弹选型、定型试验研究的主力风洞，我国多种型号的歼击机、轰炸机和战术导弹，都曾在这里接受过滚滚雄风的洗礼。正是这座风洞，为我国研制“长征２号”捆绑式运载火箭提供了确定捆绑方案的核心数据。
牛头山，一座普通的山，托起了一代航天先行者的飞天之梦。我国航天气动力试验研究的主力设备，就坐落在牛头山下的河滩地上。这里有我国最大的电弧风洞和电弧加热器，有我国最大的激波风洞和自由飞弹道靶，有我国独一无二的推进风洞和低密度风洞，它们为我国研制航天飞行器提供了必需的模拟试验环境。正是这些航天特种风洞，为我国航天飞行器遨游太空、揽月九天搭起了云梯。