美國空軍重新啟用高超聲速風(fēng)洞試驗設(shè)施

導(dǎo)讀：【據(jù)航空周刊網(wǎng)站2026年3月2日報道】美國空軍已啟動一項計劃，旨在重啟一座能夠在模擬真實大氣條件下（馬赫數(shù)7，高度達12萬英尺）測試高超聲速飛行器及發(fā)動機的風(fēng)洞。

空軍測試中心已發(fā)布一份“意向征詢通知”，尋求承包商來承接重啟位于俄亥俄州桑達斯基的美國國家航空航天局（NASA）阿姆斯特朗試驗基地的高超聲速試驗設(shè)施的相關(guān)工作。

多數(shù)試驗設(shè)施采用燃燒方式將空氣加熱至高超聲速飛行條件所需的溫度。然而，經(jīng)過燃燒流經(jīng)測試件的氣體（稱為“污染空氣”）具有與大氣不同的氣體屬性，可能影響測試結(jié)果。

該高超聲速試驗設(shè)施自2007年起封存，是一座吹氣式自由射流風(fēng)洞，使用清潔、無污染的空氣模擬5-7馬赫、真實焓值的高超聲速飛行工況。該設(shè)施可容納長達10英尺、直徑達3英尺的模型，并提供長達5分鐘的試驗運行時間。

該設(shè)施并非通過燃燒加熱空氣，而是采用獨特技術(shù)：將純氮氣流經(jīng)一個3兆瓦的石墨芯感應(yīng)加熱器，加熱至極高溫度；隨后將超高溫氮氣與氧氣和氬氣混合，人工合成一種在其能量狀態(tài)和分子行為上都與地球高空自然大氣完全等效的試驗氣體。

該設(shè)施最初于20世紀(jì)60年代中期在美國NASA普拉姆布魯克站建成，用于“ Nerva”計劃下的核熱火箭發(fā)動機噴管測試，后經(jīng)改造，為NASA的高超聲速研究發(fā)動機計劃進行硬件試驗。該設(shè)施于1971年準(zhǔn)備就緒，但因NASA預(yù)算削減，于1974年被置于待命狀態(tài)。

該風(fēng)洞直至20世紀(jì)90年代初才重獲生機，當(dāng)時決定對其進行翻新并重新啟用。1996年，該設(shè)施開始進行速度高達6.6馬赫的超燃沖壓發(fā)動機進氣道試驗。然而，在同年9月的一次7馬赫試驗中，發(fā)生災(zāi)難性故障，導(dǎo)致設(shè)施需進行大規(guī)模重建與升級。

改造工程于2000年完成，但美國當(dāng)時對高超聲速技術(shù)的興趣逐漸消退，該設(shè)施于2007年再次進入待命狀態(tài)。當(dāng)決定建造NASA電動飛機試驗臺（NEAT）以在模擬高度下進行兆瓦級動力系統(tǒng)端到端試驗時，考慮到其可用的電力和與液氫的兼容性，這座停用中的高超聲速試驗設(shè)施被選中。

到21世紀(jì)20年代初，意識到在高超聲速領(lǐng)域競爭中落后于俄羅斯和中國，美國發(fā)現(xiàn)自身缺乏能在陸地進行5馬赫以上速度系統(tǒng)試驗的設(shè)施。于是決定重啟包括高超聲速試驗設(shè)施在內(nèi)的多個關(guān)鍵設(shè)施，但首先需將電動飛機試驗臺（NEAT）遷至普拉姆布魯克基地（后更名為阿姆斯特朗試驗基地）的其他位置。

隨著遷址后的電動飛機試驗臺即將完工，高超聲速試驗設(shè)施的重啟工作也進入加速階段。根據(jù)2月26日發(fā)布的“意向征詢通知”，空軍測試中心預(yù)計重啟工作將分兩個階段進行，耗時18-24個月。第一階段涵蓋子系統(tǒng)的修復(fù)或更換以及重新組裝。第二階段為演示與驗證，將單獨進行。

在第一階段，將翻新并重新認證3兆瓦石墨加熱器；檢查并修復(fù)配電系統(tǒng)；對控制硬件和軟件進行現(xiàn)代化改造并重新調(diào)試；修復(fù)并重新校準(zhǔn)管控氣體和流體流動的儀器、傳感器、閥門和執(zhí)行器。

空軍測試中心表示，一旦重新運行，高超聲速試驗設(shè)施的大尺寸和長試驗時間將允許對大型飛行級結(jié)構(gòu)和推進系統(tǒng)進行試驗。該設(shè)施測試段長度可達10-14英尺，配備三種可互換噴管，可在5馬赫和6馬赫條件下運行長達294秒，在7馬赫條件下運行長達180秒。

來源：中國科協(xié)航空發(fā)動機產(chǎn)學(xué)聯(lián)合體

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