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世界上最先进风洞？

当今世界上最大的风洞被称为国家全尺寸空气动力学复合体（nfac），它位于美国宇航局研究中心。正是因为它的超强风洞，美国不断生产世界上最强的飞机。风洞于1973年12月开始建造，直到1944年才完工。风洞的尺寸只有80×40英尺。后来，由于需要，美国在1970年代将风洞扩大到160x120。

尽管风洞为美国先进战斗机的发展做出了巨大贡献，但风洞的制造、重建和维护的运营成本也相当惊人。根据最初的估计，重建风洞的费用是建造同等规模风洞的10倍。另一方面，如果风洞中的6台风机全部运行，发电量将相当于一个人口超过20万的小城市的总用电量，发电量将达到104MW。

世界上最先进的风洞应该是属于美国的。

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为何大型风洞只有少数几个国家能建？

作为包括飞机高铁等尖端设计必须的一个重要设备，目前也只有少数几个国家具备建造能力。目前中国和美国是世界上少有的能够同时建成品类齐全的风洞群的国家。

首先，风洞并不是每一个国家必须的，只有那些需要设计建造诸如战斗机、高速列车或者超级大桥这些设备的时候，才会需要风洞这种设备，从这个角度上来看，已经将大多数国家对风洞的建设行列中排除了，毕竟在目前世界上能够进行这几项研究的国家已经越来越少了。

第二，具备风洞建设能力的前提，就是拥有强大的资金支持和技术积累，这些又会将俄罗斯这样的国家给最后排除，毕竟这几年俄罗斯经济大滑坡，因此对于风洞这些烧钱同时有很少使用的设备，最后还是出现落后。

最后，对于很多国家而言，风洞这种使用频次低，但是又有需求，最好的办法就是抱大腿，比如美国的盟友，如果设计需要使用风洞技术，可以向美国爸爸提出请求，但是这样也面临着自己的研发技术泄密的巨大风险，但是对于美国盟友而言，也基本上没有什么秘密可言了。

提一嘴，中国最大的风洞群处在西南某地的大山当中，品类相当齐全，该风洞群是中国军工技术进步的重要助推器之一，目前依然在发挥着巨大的作用，此外中国还拥有JF12激波风洞这种用以研发高超音速武器的尖端风洞。

航空航天专业的同学来回答一下这个问题。

如下图所示，就是所谓的风洞，就是用人工的方式在一个洞里面朝着要测试的设备吹出来风，来模拟这个设备运动起来与空气之间的相互作用、测试这个设备的性能【专业术语叫做气动性能】。一般来说，像飞机、航空发动机、导弹，甚至于汽车都需要放在风洞中来测试性能——这是设计过程中必要的一环。

而根据吹风的速度，可以分成低速风洞和高速风洞。速度最高的风洞甚至于可以吹出30倍音速的风速，来模拟航天飞机的运动情况。

比如说位于美国加利福尼亚的超音速风洞LENS-X，它是目前唯一能让风速达到30马赫的风洞，而目前中国最大的风洞是位于北京郊区的JF-12风洞，可以模拟十倍音速。

小的、低速风洞用风扇吹吹就可以形成低速气流了，所以很好建，甚至于很多大学里面都有一两个风洞【我们学校应该有三个还是四个吧】，但是大的、高速风洞可不是随便用电扇吹吹风就行了，而是要有一系列的复杂设备来把气流加速到那么高的速度，而且不是什么东西都需要放到这么高级的风洞里面来吹的，只有高超声速武器、航天飞机之类的才需要这样的高超声速风洞【如下图所示，是美国的高超声速试验器X-43A】。

1，对于绝大多数国家没有必要。

实际上除了少数几个大国之外，已经很少有国家能够玩转得起高超声速飞行器了，而且国际环境也只允许少数几个国家拥有高超声速武器。就算不是高速风洞，普通的大型风洞也是给大型飞机、尤其是大型军用飞机和相关设测试气动性能用的，这些装备也不是一般国家玩得起的。

所以说对于绝大部分国家而言，没有必要建大型风洞。

很多种原因造成了风洞大多集中在少数强国手中，有主观原因，也有客观原因。我总结有三个主要因素，一是技术原因素，而是需求因素，三是经济因素。

风洞不是简单的一个风扇，有前期的规划，设计，理论计算，才能为先进的风洞做好技术基础，还要有一定的基建和装备制造能力，风洞需要开山修路，需要大功率的电机风扇，压气机，大量传感器，观测设施，以及整个体系的建立，这都是要以技术储备为基础的。所以小国弱国干不了这事。这是技术原因。

既然建立风洞需要做那么多的事，需要培养人才，那必定要花钱，而且不是小数目。光是基建，要开山，要修路，要建立整个实验场地，高精尖设备的投入就是不小的花费，实验体系建立后的设备维护，配件是损耗，必然很昂贵，一般风洞的功率都很大，电力消耗巨大，需要有配套的发电和输变电工程来维持实验风洞的运行，条件允许的，比如中国，要建水电站。想想就贵。

至于最后一个需求因素，有了以上两个因素的牵绊，那就要好好考虑一下，自己有没有能力建，有没有必要建，风洞最初建立的目的就是服务于航空航天等国防领域，小国弱国自己根本就没有完整的国防工业体系，要风洞又有何用？有些国家确实有需要但国力有限，它可以借用别国的风洞，或者联合几个有一定需求的国家共同建立。

中国必定是要屹立于世界之巅，所以风洞对中国来说是必须的重大基础实验装备，举国之力都是要建起来的，而且中国的风洞水平也是不低的。

近日，中国空气动力研究院放出重磅消息，国产10倍音速超燃冲压发动机风洞试验获得重大突破，在短短5毫秒，即百分之一的眨眼时间以内，氢燃料在每秒3千米的超高速度之下瞬间点火并稳定燃烧，这一过程的实现，不亚于在龙卷风当中点燃一根火柴的难度。

与对飞行器气动构型进行吹气的一般风洞不同的是，这次实验所采用的风洞是专门为10倍音速超燃冲压发动机而打造的，因而也需要承受高温燃烧以及高速气动所造成的影响，其技术含量乃至难度之高，无需多言。

众所周知，人类目前对于涡轮风扇发动机的探索已经登峰造极了，那么为什么还要另辟蹊径搞什么超燃冲压发动机呢？其实根本原因就在于此，2到3倍音速已经是当前的技术瓶颈，再快的话，精密却又娇贵的发动机整体结构就会被巨大的离心力拽得分崩离析。

而超燃冲压发动机则没有这个问题，它能够将燃料点燃并压缩，最后再喷出以形成推力，整个过程就像打气筒一般直接且粗暴，由于没有涡轮以及叶片等构件的制约，搭载着这种发动机的飞行器，其最大速度理论上可以达到10倍音速。

在此之前，这个领域有涉猎且有突破的国家无非美国和苏俄，其中最著名的当属美国X43A以及X51A两型乘波体飞行器，前者早在2004年的时候就已经达到了7倍音速，不过随后因为燃料无法支持长时间燃烧而中止发展。

后来美国人决定降低速度，于是搞出了速度降低至5.1倍音速的X51A，虽然速度降下来了，但是却换来了426公里的航程，这也是目前为止高超音速飞行器飞行距离最远的记录，但总的来看，美国和苏俄所取得的成就都不能算作是真正的突破。

事实上，人类在追求速度的道路上所取得的成绩远远超出了大多人的想象，动辄超过多少倍音速的新闻已经充斥了我们的脑海，想把速度放大其实对于如今的人类而言，并不是什么天大的难事，即使是最普通的火箭发动机所推动的弹道导弹在末端的速度都可以超过30倍音速了，但是这需要携带大量氧气来供应燃料燃烧，无形中限制了其性能的发挥。

如果能够利用好大气层的氧气，不就可以省去这一环节了吗？于是，乘波体这种在大气当中高速翱翔的空天飞行器成了时下的热门研究课题，超燃冲压发动机就是研究乘波体的必须前提，而专用的风洞则是更进一步的前提。

在未来，无论是民用还是军用，无论是空间位移，还是第六代战斗机乃至空天轨道轰炸机，亦或者是高超音速打击武器，都将不可避免地采用超燃冲压发动机技术，目前，我国和美国均在这方面已经进行了多次试验，并积累了很多经验，将是未来该领域的探路者。

目前，挡在人类面前的困难主要有两点，其一，如何保证氢气燃料与氧气在毫秒之美瞬间融合并燃烧，注意，是稳定燃烧，超燃冲压发动机虽然有其结构先天优势，但物理性质毕竟是无法违背的，在超高的速度之下，任何物质的表面以及内在属性都是不稳定的。