目擊中國首次風(fēng)洞跳傘試訓(xùn)

火箭、返回式衛(wèi)星。航天飛機、載人飛船等航天器，如果沒有經(jīng)過風(fēng)洞試驗，可能一個也生產(chǎn)不出來

體重64公斤的馬軍沒有意識到，他的輕輕一躍，已經(jīng)創(chuàng)造了歷史。

能夠像鳥兒一樣在空中自由飄浮是人類的一個古老夢想，供職于某空氣動力研究基地低速所的科技人員馬軍，很可能就是實現(xiàn)這個夢想的第一位中國人。

這是一次“非正式”的試驗。馬軍戴著借來的摩托車頭盔，穿著從倉庫里找出來的抗“非典”專用防護服，輕輕躍進一座直徑5米、8層樓高的立式風(fēng)洞中，每秒約45米的穩(wěn)定氣流立即把他穩(wěn)穩(wěn)地托在半空中。當他張開手腳，身體就飄得高些，收回手腳就低了下來；手一動就可以左右旋轉(zhuǎn)，并能隨時立即停住。

風(fēng)洞中巨大的噪聲淹沒了人們的歡呼，飄浮在空中的馬軍只看到他的同事興奮得漲紅了臉，紛紛拍手擁抱。

這是2006年3月30日，四川盆地西北部金燦燦的油菜花正在盛開。

一個星期后，4月7日，八一跳傘隊和空降兵某研究所首次在立式風(fēng)洞中開展真人實地跳傘試驗，獲得成功。

中國自主研制、建成于2005年9月的第一座立式風(fēng)洞，承擔(dān)了這項有歷史意義的試驗。這座位居亞洲第一的風(fēng)洞，直徑和最高風(fēng)速兩項指標雖然均居世界第二，但單位時間氣流量居世界第一，在自動化程度、測量手段、環(huán)保等方面都屬世界領(lǐng)先水平。

專家稱，試驗結(jié)果證明，立式風(fēng)洞設(shè)備與試驗技術(shù)已經(jīng)完全配套，達到國際先進水平，能夠滿足中國航空航天事業(yè)的需要。

風(fēng)洞是空氣動力學(xué)最主要的試驗設(shè)備，其數(shù)量和質(zhì)量最能直觀反映一個國家空氣動力方面的水平與能力?？諝鈩恿夹g(shù)則是關(guān)系國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性技術(shù)。

“有什么樣的風(fēng)洞就可能有什么樣的飛機，”著名風(fēng)洞設(shè)計專家劉政崇說，“風(fēng)洞的價值首先體現(xiàn)在航空航天事業(yè)中。”

火箭、返回式衛(wèi)星、航天飛機、載人飛船等航天器，如果沒有經(jīng)過風(fēng)洞試驗，就無法確定外形結(jié)構(gòu)，可能一個也生產(chǎn)不出來。每一種新型風(fēng)洞的誕生，都孕育著航空航天飛行器的升級換代。

中國人的第一次“美妙飄浮”

由于國外的風(fēng)洞對中國人都是嚴密封鎖的，所以幾乎能肯定地說，馬軍在那個下午的美妙飄浮成了中國的第一。

中國的風(fēng)洞建設(shè)，在錢學(xué)森、莊逢甘等老一代空氣動力學(xué)家的倡導(dǎo)下起步，數(shù)十年來完全依靠自己摸索。每座風(fēng)洞的建設(shè)幾乎都面臨過國內(nèi)的原材料和很多關(guān)鍵設(shè)備達不到技術(shù)要求的情況，面臨過投資不夠的尷尬，然而中國的空氣動力人卻用相對較少的投入建成了位居世界前列的風(fēng)洞群。

還是在風(fēng)洞設(shè)計建造初期，低速所的高級工程師李德祥就和同事們在網(wǎng)上下載了法國人在立式風(fēng)洞中飄浮的視頻。那段視頻他們不知看了多少遍，大家?guī)缀跏且贿呄胂裰诳諝庵酗h浮的感覺，一邊看著自己的立式風(fēng)洞一天天“長大”。

2006年春節(jié)剛過，李德祥和同事就迫不及待地要試驗一下是否可以“吹”人?！澳钦媸欠浅４碳ぃ幸环N心驚肉跳的感覺?！崩畹孪檎f。

作為課題組的帶頭人，李德祥要第一個冒險。他讓同事們拉住他的身體，然后把頭伸進了風(fēng)洞，“臉上的肌肉被吹得不斷抖動，就像成龍電影里的鏡頭?！彼麄兞⒓礇Q定，借摩托車頭盔。

第二步，抓住手把身體放進去吹，試驗結(jié)果是大家決定找出抗擊“非典”用的防護服。

第三步，人進到風(fēng)洞里先趴下，用六根繩子把人拉住，然后再把風(fēng)洞開啟。這一次，大家決定讓最有“分量”、體重85公斤的崔紅芳進去，如果能被“吹”起來，別人就更沒問題了。

李德祥說：“這個試驗還是有風(fēng)險的，當時我們都特別興奮，都想立即親身體會一下法國人那種飄浮的感覺。”

崔紅芳真的被“吹”起來了，美中不足的是，崔在中間像溺水的人一樣手腳亂動，“無法控制身體姿態(tài)，老往邊上跑，然后又被繩子拉回來。”不過，崔紅芳的膽大獲得了寶貴的經(jīng)驗。他們立即用海綿把風(fēng)洞邊緣包了起來，并想出了用防護網(wǎng)的高招，這樣風(fēng)洞就成了一個大“鳥籠”，任憑人怎么飄也不會被“吹”到外面去。

3月30日下午4時許，曾在運動會上一口氣拿了四塊金牌的馬軍被委以重任，第一個毫無依托地去試驗自由飄浮。

第一次，由于馬軍的手張得太開，一開機就“吹”起了五米多高，李德祥趕緊指揮減速停機。第二次，馬軍就能夠通過伸縮手腳控制高低。

接下來就成了馬軍的個人表演時間，他不再需要事先趴在風(fēng)洞里，而是等風(fēng)洞開啟后跳躍進去。雖然李德祥跟他事先約定不要做任何附加動作，但馬軍還是十分有把握地做了一個空中前滾翻并一舉成功。此后他一發(fā)不可收拾，無師自通地能夠自由左右旋轉(zhuǎn)并隨時停住。

隨后，就有了八一跳傘隊和空降兵某研究所在立式風(fēng)洞中的首次試訓(xùn)。

跳傘訓(xùn)練效率提高70％

4月7日，空降兵某部排長劉文生攜帶基本戰(zhàn)斗裝具躍進風(fēng)洞，在每秒46米的風(fēng)速下，成功模擬空中出艙、自由墜落等一系列技術(shù)動作：接著，八一跳傘隊的專業(yè)運動員先后完成了兩人空中拉手360度、空中筋斗、四人拉手換位等跳傘訓(xùn)練科目，中國首次立式風(fēng)洞模擬空中跳傘試驗成功。

空降兵某研究所所長李振波則告訴記者：“立式風(fēng)洞對于我軍空降兵創(chuàng)新訓(xùn)練手段和方法，提高訓(xùn)練質(zhì)量和效率，降低訓(xùn)練成本都將起到重要作用?！?/p>

他介紹說，立式風(fēng)洞對于空降兵訓(xùn)練事半功倍，首先訓(xùn)練時間可以不受限制，跳傘者的感受則與實際跳傘并無二致：動作糾正上比較直觀，在空中是用高倍望遠鏡看，下來之后才能講評，在風(fēng)洞中就可以隨時糾正?！霸诓筷犉綍r需要兩三年上百次實際跳傘才能完成的訓(xùn)練科目，在這里一個星期到十天就完成了?！?/p>

在立式風(fēng)洞中，當垂直氣流達到一定速度，人以一定姿態(tài)進入該氣流，無需任何工具就能飄浮起來。上世紀60年代起，一些國家已開始將立式風(fēng)洞用于跳傘訓(xùn)練，美國空軍1992年專門建造了一座用于空軍飛行員訓(xùn)練的立式風(fēng)洞。在韓國、意大利、瑞典等國家，都將風(fēng)洞環(huán)境用于特種作戰(zhàn)部隊空降訓(xùn)練使用。

據(jù)有關(guān)專家稱，這次試訓(xùn)證明，立式風(fēng)洞能使跳傘訓(xùn)練效率提高70％以上。

參與了4月7日試驗的八一跳傘隊大隊長黃鳴介紹說，國際跳傘比賽有三個傳統(tǒng)項目：定點、特技、空中造型。美國人在造型項目上30年來一直居于霸主地位，原因就在于他們的運動員有條件在風(fēng)洞中進行訓(xùn)練。

26歲的女隊員裴昱是這次參與試驗的八一跳傘隊隊員中年齡最小的，但她已經(jīng)兩次獲得集體定點項目世界冠軍。她還清晰地記得2003年10月到韓國訪問時，韓國跳傘隊訓(xùn)練用的立式風(fēng)洞只讓參觀，卻不讓試訓(xùn)。她沒有想到，中國這么快就有了自己的立式風(fēng)洞，而且比韓國的先進。

裴昱告訴記者，風(fēng)洞中的感覺跟實際跳傘時空中的感覺十分相似，“有了這樣的訓(xùn)練手段，我們在特技和造型兩個弱勢項目上就敢于和世界強隊挑戰(zhàn)了。”

助力航空航天事業(yè)

然而，在空氣動力研究人員看來，人體空中墜落特性試驗和跳傘訓(xùn)練，可能是立式風(fēng)洞的特殊功能中排在最末位的。

“風(fēng)洞的作用體現(xiàn)在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的各個領(lǐng)域?！苯衲?5歲的劉政崇從事空氣動力學(xué)研究有40多年，他介紹說，在國防方面，早在1932年，瑞士人就用風(fēng)洞開展炮彈的飛行試驗，現(xiàn)代導(dǎo)彈武器在飛行的每一個階段都需要在風(fēng)洞中模擬，魚雷和潛艇的生產(chǎn)，風(fēng)洞試驗也是第一關(guān)。

風(fēng)洞發(fā)展歷程跟軍事工業(yè)的發(fā)展歷程相配合，立式風(fēng)洞出現(xiàn)于上世紀40年代，最早叫尾旋風(fēng)洞，主要用于新型飛機的研究。同時，立式風(fēng)洞還用于載人航天返回艙回收著陸穩(wěn)定性、直升機垂直運動特性等多項研究，對航空航天科研至關(guān)重要。

劉政崇介紹說，1966年至1970年的四年間，美國空軍因尾旋事故損失軍用飛機226架，平均每周一架，1974年至1976年的兩年間，美國各類民用飛機共發(fā)生尾旋事故723起，平均每兩天一起。立式風(fēng)洞正是用于開展飛機尾旋特性研究的最主要手段。

美國人在1927年建成了一個大型風(fēng)洞，經(jīng)幾百次的試驗后發(fā)現(xiàn)，在飛機上安裝一個重量很輕的整流罩，輕易就能使飛機時速提高20英里，使美國空軍年度預(yù)算節(jié)省了500萬美元。這一數(shù)字是建設(shè)風(fēng)洞的蘭利中心組建13年來的投資總和。此后整流罩在飛行器中得到了廣泛應(yīng)用。也是通過這座風(fēng)洞，對當時飛機上普遍使用的固定起落架進行試驗后發(fā)現(xiàn)，其阻力竟然占40％，于是收放式起落架開始廣泛應(yīng)用。1948年，美國人根據(jù)風(fēng)洞試驗，使飛機第一次突破了“音障”。

中國風(fēng)洞建設(shè)起步于上世紀60年代。中國的立式風(fēng)洞雖然比國外晚建成數(shù)十年，但水平處于世界領(lǐng)先地位。錢學(xué)森40年前規(guī)劃的風(fēng)洞，目前已基本建成。今后10年還將有多座風(fēng)洞開始建設(shè)。

專家稱，中國的風(fēng)洞建設(shè)正進入一個加速發(fā)展時期，而這正是中國航空航天事業(yè)呈現(xiàn)加速發(fā)展的一個體現(xiàn)。

事實上，如果沒有自己的風(fēng)洞，我們自主研制航天器和飛機需要拿到國外去做試驗，對于一些關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)，試驗方可能比我們了解得還多。

風(fēng)洞體現(xiàn)國家綜合實力

劉政崇告訴記者：“在風(fēng)洞中，讓風(fēng)吹起來容易，然而能讓風(fēng)吹得滿足科學(xué)試驗的要求卻是難上加難。風(fēng)洞的設(shè)計建造依托于國家的綜合國力?！?/p>

據(jù)介紹，建設(shè)一座風(fēng)洞，在制造、材料、控制、電子、機械、水、氣、電等領(lǐng)域需要用最新的技術(shù)，也需要強大的能源支持，莫斯科航天動力研究院做一個風(fēng)洞試驗，用電量達七億千瓦，整個莫斯科的電力網(wǎng)都要受到影響。同時，還需要空氣動力學(xué)學(xué)科本身有一定的人才儲備。

風(fēng)洞建設(shè)周期長，投資數(shù)額往往數(shù)千萬至數(shù)億元，且效益滯后，其重要性不容易為人們所認識。中國的一些大型風(fēng)洞，建設(shè)時間長達數(shù)十年。

在空氣動力方面，美國和俄羅斯是當今世界的兩強。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全世界有400余座工程型風(fēng)洞，俄羅斯125座、美國120座、歐洲80座、日本16座、加拿大5座。中國有30座左右，其他國家和地區(qū)10座左右。

除了國防科研領(lǐng)域，風(fēng)洞在經(jīng)濟建設(shè)中的作用也開始凸顯。

“小到一個運動員的頭盔，大到即將興建的京滬高速鐵路列車，都需要在風(fēng)洞中反復(fù)試驗才能定型生產(chǎn)，減災(zāi)、大氣污染的擴散規(guī)律、列車和飛機的降噪等都需要在風(fēng)洞中進行試驗研究。”空氣動力研究基地副總工程師唐志共介紹說。

目前，空氣動力研究基地已經(jīng)開始著力于風(fēng)洞對風(fēng)能應(yīng)用的研究。中國陸地上可供開發(fā)利用的風(fēng)能資源總儲量為2．53億千瓦，到2004年底，全國已建成43個風(fēng)電場工程項目，然而風(fēng)場使用的大型風(fēng)力機都是從國外引進的。自主知識產(chǎn)權(quán)的風(fēng)機則必須通過大量的風(fēng)洞試驗。

就在立式風(fēng)洞跳傘試訓(xùn)成功幾天后，記者又從四川省綿陽市了解到，中國第一座娛樂風(fēng)洞已經(jīng)建成，這座風(fēng)洞構(gòu)造相對簡單，投資較少，不能滿足科研試驗的需要，但是完全能夠把人“吹”向空中，讓普通百姓也能夠有機會體會飄浮在空氣中的美妙感覺。風(fēng)洞在娛樂方面也體現(xiàn)出了一定的市場前景。