美国工业能力退步,影响了科技进步
在风洞技术方面,中国确实取得了显著进展,对战斗机与高超音速导弹研发起到了重要推动作用。
中国的JF-22激波风洞最高速度可达33马赫,复现时间长达100毫秒,能同时测试高超音速武器的气动外形、热防护和控制系统。
而美国多数风洞设施建于冷战时期,最高速度卡在10马赫门槛,且功能单一、模拟时间不足,其最先进的LENS II风洞也只能模拟7马赫的速度,实验时间仅为30毫秒。
美国在风洞技术上相对滞后,这在一定程度上影响了其战斗机等飞行器的研发效率和性能提升。
美国造不出先进风洞的原因是多方面的,主要包括以下几点:
- 基础工业实力不足:
建造风洞需要强大的工业实力做支撑,例如超大型液压机等关键设备。中国已拥有8万吨级液压机,并在研发16万吨级的,而美国仍停留在6万吨级。
在港口机械装备等基础工业领域,中国也占据全球70%以上的份额,美国在这方面相对落后,影响了风洞的建造能力。
- 运行成本过高:
运行风洞是个“电老虎”,瞬时耗电量极大,如中国的JF-22风洞瞬时功率达1500万千瓦,接近三峡水电站发电量的三分之二。
如此高的成本,美国也承受着较大压力,这在一定程度上限制了其对先进风洞的建设和使用。
- 技术路线选择失误:
美国一直采用加热氢气体的方式来驱动风洞,这种技术路线在高超音速领域已逐渐走到尽头,难以实现进一步的突破。
而中国则另辟蹊径,研发出了“爆轰驱动”技术,能够产生超强压力,让气流瞬间加速到30倍音速,领先于美国。
- 科研战略偏差:
美国过于追求计算机模拟等新兴技术,忽视了风洞实验对实际工程的直接指导作用。
资金分配也不合理,对风洞建设投入不足,导致难以构建完善的风洞体系。
此外,美国不同研究机构和部门缺乏有效合作与沟通,资源分散,风洞技术研发未形成统一规划和协同合力。
- 风洞设施老旧:美国现有的风洞建设时间较早,技术指标还停留在上个世纪90年代左右甚至是冷战的中后期,难以准确还原高超导弹飞行的真实环境,无法满足现代高超音速武器研发的需求。
尽管美国近10年将高超导弹研发定为高优先级项目,追加了大笔经费,但由于基础设备落后,短期内难以取得显著成效。