先看成功的國家:俄羅斯、中國、北韓和伊朗。究竟是基礎科學不夠紮實,還是高科技水平不足?難道是制造工藝不行,或者材料加工方面存在問題?又或者是因為過去的經驗太少,發動機技術不成熟?似乎都不是,北韓和伊朗高科技水平比不上歐洲,但也最近十年內實作了高超音速導彈試射,而西方國家在這方面的研究已有十多年之久。
原因只有一個:缺乏高超音速風洞。中國擁有10倍音速和20倍音速的風洞。模型做好後,進行實驗,反復調整。相比之下,其他國家沒有高超音速風洞,只能依賴電腦模擬。
俄羅斯的風洞能夠達到8倍音速,但依靠電腦模擬是不夠的。
法國曾申請使用中國的10倍風洞,我們報價為2億歐元,結果法國覺得太貴,還在談判中。
土耳其也曾申請過一次,出價800萬歐元,我們沒有搭理它。
歐空局則希望使用20倍風洞,我們報價為5億歐元,他們同意了,但是其它條件仍未談妥。
電腦模擬失敗的原因有很多。其實,中國也在進行電腦模擬,但還結合了風洞實驗,這種雙重方式更為有效。首先,世界上第一個風洞是英國的,達到0.8馬赫;第一個超音速風洞是美國的,2.75馬赫。美國的風洞設計團隊中有五位專家,其中一位是錢學森,這五人都是當時僅有的超音速專家。
錢學森回國後,向上面申請建造風洞,因此中國的風洞技術在一定程度上與世界接軌,並逐漸實作領先。現在,中國擁有的最強風洞是JF-12,能夠達到38倍音速,這種風洞不是靠普通的風吹出來的,而是透過爆炸產生的。
歐美國家雖有能力建造風洞,美國的最高可以達到6倍音速,歐洲為4倍,俄羅斯則為8倍。然而,10倍和20倍音速的風洞他們無法造出,因為相關的理論技術尚未掌握。簡單來說,他們並不理解其原理。美國的LS風洞聲稱可以達到15倍,但實際上它們只有6倍的風洞可以進行完整測試。
錢學森對這些技術非常了解,他去世前理論上已經算出了相關數據,而他的學生們仍在繼續研究。然而,歐美在這一領域的專家多數已經去世,留下的研究資料寥寥。
不僅僅是風洞,中國還擁有「電離子洞」和「強磁場洞」,這兩種高端風洞在外國都屬於低檔器材。因此,中國在「黑障」通訊上具備優勢,而美國則無法實作有效通訊。美國曾嘗試進行一次黑障直播,但結果不理想,73公裏到35公裏的區間沒有成功。
中國的報價並不算高,對歐盟和法國實際上是友誼價。美國也想用中國的風洞,但抹不開面子,透過日本申請使用風洞。我們開價50億美元,並要求共享數據,美國不願意,沒有數據共享,我們自然也不會把風洞借給美國使用。
可以說,我們的風洞生意火爆,忙得不可開交,但這不意味著我們會為了錢隨意出借風洞,報價本身在某種程度上也意味著拒絕。
西方為什麽建不出來我們這樣的高超音速風洞?高超音速風洞的建設與資金多寡無關,更與數學密切相關。首先需要透過計算得出準確的數據,再依此進行工程建設。如果沒有正確的計算,盲目建造,得到的數據就會錯誤。比如,30℃的水可以用經典流體力學公式計算,但300℃的水就不可如此處理。
6倍音速和20倍音速的情況完全不同,若按舊公式計算必然出錯。中國掌握了這些計算方法,而歐美則未能做到。此外,雖然沒有高超音速風洞,歐美仍能生產高超音速武器,但需要大量的資金和時間進行實物試驗,成功率低,且改進空間小,因為他們並不知道成功的具體原因。