显然我国当时并不适合建造这种大型风洞,因此钱学森就建议发展激波风洞,走短脉冲(几毫秒至几十毫秒)风洞道路,激波风洞是脉冲式风洞的一种,利用激波压缩和加热气体的风洞,短时间内达到测试要求,以节约投资和用电消耗,事实证明,我国这条路子不但走对了,而且一直走到了极高超音速的路子上,钱学森的眼光是极端毒辣的,因为大型风洞要向高超音速领域方向前进,也是殊途同归。

激波风洞的路线:完全超出了大家的想象

高超音速风洞结构中不再有风扇,也根本就看不到大型风洞结构,而是只有一根不同直径拼接起来的管子,而实现的方式也完全超出了想象,一般的实现方式有下面几种:

  • 通过加热轻气体来产生激波
  • 用自由活塞产生高压气体产生激波
  • 爆轰驱动空气产生激波的风洞

加热轻气体产生激波的风洞结构看着就像一个不同直径的管子对接,它主要分成几个部分,首先气体加热(一般是氢气或者氦气),让其处在在极端高压下,然后打开阀门通过一个膨胀室,扩散的激波驱动前方工作气体(一般为二氧化碳、氦气或者氮气或者氧气等),这个驱动气体再通过激波管推动测试气体(一般为稀薄大气成分),在这些气体之间会有气膜隔离,防止在测试前混合。

这些测试气体的激波会高速驱动穿过飞行器测试所在的区域,模拟出飞行器在高超音速条件下可能遭遇的形态,其测试时间大约为200~260微秒,时间是比较短的,但每次测试时氢气消耗却非常大,成本相当高,我国似乎没有选择这条路线。