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【MBA中國網(wǎng)訊】2020年1月8日，我們有幸在工程科學(xué)院老師的帶領(lǐng)下，參觀了在高鐵和DF-17項(xiàng)目中扮演重要角色的實(shí)驗(yàn)研究中心——中科院力學(xué)所先進(jìn)軌道交通力學(xué)研究中心與高溫氣體動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。這里雖然沒有直接制造這些大國重器，卻是這些大國重器得以成功研發(fā)、運(yùn)行的的重要實(shí)驗(yàn)研究基地。

JF12激波風(fēng)洞參觀

在學(xué)長的帶領(lǐng)下，我們首先參觀的是高溫氣體動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室所屬的，大名鼎鼎的JF12激波風(fēng)洞，剛一進(jìn)門，就被實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)那一條長不見尾的管道所吸引：這肯定就是JF12激波風(fēng)洞的設(shè)備了！

看見大家都被設(shè)備吸引了過去，師兄連忙招呼我們先到門口旁邊的設(shè)備模型那邊去，設(shè)備太大，沒辦法來回跑著跟我們講解，先通過模型，給我們講講整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行機(jī)制。

他說：“風(fēng)洞，其實(shí)就是人工產(chǎn)生氣流沖擊模型的實(shí)驗(yàn)裝置，你們現(xiàn)在看到的是目前全世界尺寸最大的風(fēng)洞：JF12激波風(fēng)洞。它可以模擬高度在25-50公里，速度在5-9馬赫的氣流（這個(gè)9馬赫，其實(shí)就是9倍音速，即3062米/秒或11025千米每小時(shí)）。有些同學(xué)可能不理解這個(gè)速度是什么概念，我們乘坐普通航班從北京到紐約大概需要13個(gè)小時(shí)的時(shí)間，但如果你是以9馬赫的速度飛過去的話，你只需要2個(gè)小時(shí)就可以到達(dá)?！?/p>

“另外我們的風(fēng)洞試驗(yàn)裝置可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)時(shí)間長達(dá)100ms，而對比日本的2ms，美國的30-40ms，是整整高出一代的存在?！?/p>

PS:對比各國風(fēng)洞的性能參數(shù)，JF12不僅僅是試驗(yàn)持續(xù)時(shí)長第一，而且單位時(shí)長能耗極低，試驗(yàn)段空間大（同級別可有兩倍以上容量），吃的少體積大還跑的久，這放在什么場景里都是妥妥的頂級選手。

這么厲害的風(fēng)洞，可以做什么呢？

師兄的解釋稍微有點(diǎn)抽象，這里就直接給大家簡單概括下：風(fēng)洞主要就是為了獲取真實(shí)物理?xiàng)l件下的不同外形不同材質(zhì)物體的力學(xué)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)，不僅可以進(jìn)行各種研究，還可以提供給航天器材的設(shè)計(jì)者。這樣，可以利用數(shù)據(jù)先直接進(jìn)行原理性設(shè)計(jì)和模型實(shí)驗(yàn)，而后生產(chǎn)樣機(jī)，再做少量的飛行試驗(yàn)來定型，可以節(jié)省大量的人力和物力資源。

PS:美國人曾給出一個(gè)數(shù)據(jù)：對于飛行器的研制成本，如果把方案設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì)階段修改外形所需付出的成本設(shè)為1的話，那么等到把它制造出來進(jìn)行首次飛行后再進(jìn)行外形修正，所需付出的代價(jià)則是30000！所以，我們不難理解，美國為什么會花10萬個(gè)小時(shí)、2億美金來進(jìn)行航天飛機(jī)的風(fēng)洞試驗(yàn)。因?yàn)檫@樣的巨資不過是航天飛機(jī)總投資的1%而已！

在講了JF12的各種技術(shù)和實(shí)驗(yàn)之后，師兄帶我們走到了最后一張海報(bào)前，給我們介紹JF12獲得的各種獎項(xiàng)，特別引人注意的是，JF12作為中國的高尖端設(shè)備，居然接收到了來自美國航空航天學(xué)會的獎項(xiàng)，足以證明其性能和成就是受到其它國家認(rèn)可的，就連美國國防部也連續(xù)4年在其對中國的分析報(bào)告中提到了JF12對中國宇航領(lǐng)域的研發(fā)影響。

說到這里的時(shí)候，學(xué)長的自豪是無以言表的，我們也默默地為力學(xué)所給國家?guī)淼呢暙I(xiàn)，為祖國的強(qiáng)大而驕傲。當(dāng)我們驚嘆于閱兵儀式中的國之利劍的時(shí)候，誰能想到它們的一些的基本氣動數(shù)據(jù)，是來自于這看似不起眼的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

高速列車動模型實(shí)驗(yàn)平臺參觀

看完了JF12激波風(fēng)洞，我們在師兄的帶領(lǐng)下，又馬不停蹄地去了隔壁高速列車動模型實(shí)驗(yàn)平臺，這個(gè)平臺是屬于流固耦合系統(tǒng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，曾在2015年獲得過國家的科學(xué)進(jìn)步獎特等獎（京滬高速鐵路工程整體獲獎），在高鐵氣動外型、噪聲、安全方面有許多突出貢獻(xiàn)。

師兄說，這個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺主要是用來驗(yàn)證和分析不同動車設(shè)計(jì)方案的性能和數(shù)據(jù)，最后確定最佳的高鐵動車設(shè)計(jì)方案；另外高速列車在交會和穿梭隧道的時(shí)候，都會產(chǎn)生非常大的氣動壓力或者阻力，如果不能提前實(shí)驗(yàn)分析并采取相關(guān)的應(yīng)對方案，會對列車速度甚至列車安全產(chǎn)生很大的影響和威脅，所以這兩方面也是平臺的主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

可能有同學(xué)會問，為什么高速列車實(shí)驗(yàn)不像隔壁JF12一樣也利用風(fēng)洞來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)?，其?shí)主要是因?yàn)轱L(fēng)洞是通過實(shí)驗(yàn)氣體在靜止的物體模型周圍流動而獲取數(shù)據(jù)的，這種方式難以模擬高速列車特別關(guān)注的地面效應(yīng)、明線交會、隧道通過和隧道會車等運(yùn)行場景的情況。所以為了克服常規(guī)風(fēng)洞的缺點(diǎn)，力學(xué)所針對高速列車研制的需求，專門發(fā)展出了這么一個(gè)大型雙向動模型空氣動力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺。這個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺是世界上獨(dú)一無二的高速列車動模型實(shí)驗(yàn)裝置。它的研制成功，為我國高速列車空氣動力學(xué)的基礎(chǔ)研究和高速列車的研制奠定了必要的基礎(chǔ)。

帶領(lǐng)我們參觀完模型實(shí)驗(yàn)平臺之后，師兄很耐心地給大家解答了各種問題。師兄還透露說，馬上過兩年我們就會有新的激波風(fēng)洞了，速度能達(dá)到10-20馬赫！這當(dāng)真是欲與天公試比高啊。我們開心地和師兄一起合了個(gè)影，最后大家目送師兄，匆匆走過那個(gè)不起眼的小門后面，回到了屬于他的世界中去了。

感謝國科大MEM老師安排的這次參觀活動，不僅讓我們開拓了視野，學(xué)習(xí)了很多新知識，也讓更加為祖國感到驕傲和自豪。希望我們以后也能像師兄以及其他眾多為國家做出卓越貢獻(xiàn)的老師和前輩們一樣，為祖國的明天添磚加瓦，共同實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興！