「空」を地面に降ろし、中国の風洞に新たな道を「爆破」した

「この国はとても貧しいのに、大金を使えるでしょうか？ こういう仕事をするには、お金を貯める能力が必要です」と96歳のユー・ホンルさんは言う。

于宏如氏は我が国の「デトネーション駆動高エンタルピー衝撃波風洞技術」の理論的創始者として、50年以上この研究に専念し、我が国の風洞研究に新たな道を「切り開いて」きました。今日、半世紀前の困難で並外れた人生が少しずつ明らかになり、人々が彼の「他の人がやろうとしないこと、そして他の人ができないことをやる」姿に感動するとき、彼は「私はほんの少し手助けしただけだ」と言った。

空を地にもたらす

風洞の世代ごとに、航空機の世代も変わります。

風洞は航空宇宙機の研究にとって最も信頼できる実験方法です。極超音速風洞は、高速気流を人工的に生成・制御し、航空機周囲のガスの流れをシミュレートして航空機の空力特性を得るもので、地上に人工的に「空飛ぶ空」を構築することと同等です。神舟シリーズの宇宙船や東風シリーズのミサイルなど、中国の最も重要な兵器の模型はすべて風洞でテストされている。

JF12は衝撃波風洞で極超音速飛行条件を再現

2023年上半期、我が国のJF-22極超音速風洞が正式に承認されました。新世代航空機の発祥地であるJ-22極超音速風洞は、音速の約30倍に相当する高度40～90キロメートルでの飛行状態を再現できる。

また、北京市懐柔区の千学森実験基地の航空宇宙実験センターには、「前身」となる「極超音速飛行状態を再現する衝撃波風洞」、JF-12再現風洞がある。 JF-12は、高度25～40キロメートル、音速の5～9倍の極超音速飛行状態を再現できる。 JF-22超高速風洞の開発は、JF-12再現風洞で蓄積された経験と切り離せないものと言えます。これら 2 つの風洞の出現により、わが国は極超音速の分野で「飛行経路」全体をカバーする実験能力を備えた唯一の国となりました。

J-12 風洞再現の成功は、于宏如のデトネーション駆動理論と技術の応用によるものでした。この道において、彼は自分自身を郭永淮が残した「予備の駒」だと考えていたが、仕事に集中するうちに、我が国の風洞業界では「異質な駒」となった。

少ない労力でより多くの成果を上げる

1956年、中国科学院機械研究所が設立された後、銭学森はアメリカにいた郭永懐に自ら手紙を書いた。「機械研究所が設立されました。できるだけ早く戻ってきてください。あなたにやってもらいたい重要なことがたくさんあります。」

郭永淮が中国に帰国する前に、銭学森と銭維昌はすでに彼に代わって流体力学と物理力学の大学院生5人を採用していた。 Yu Hongru もその一人です。 「郭さんは私に衝撃波管技術を開発し、衝撃波風洞を製造するという指示を与えました。」

1958 年初頭、中国科学院機械研究所は衝撃管グループを設立し、郭永淮は于紅如をグループリーダーに任命した。当時、彼は研究所に着任してまだ10か月も経っていない大学院生でした。 Yu Hongru さんは、初めてこの重要な任務を引き受けたとき、大きなプレッシャーを感じました。簡単に言えば、国際的に風洞の建設コストは高く、プロセス要件も高く、多額の資本投資が必要です。しかし、Yu Hongru が直面している最大の問題は、お金がないことです。

于紅如は1960年代に実験中に写真を撮った。

「資金は極めて限られており、外国のカウンターパートが使用するような先進的な機器や技術設備を導入することは不可能だった。」于紅如は数年後に回想した。つまり、模倣は選択肢ではないということです。私たちは何をすべきでしょうか? 「科学研究で最も重要なのは、お金ではなく、人材とイノベーションです。イノベーションがあれば、どんなに貧しくても、独自の方法を使って世界に類のない仕事をすることができます。イノベーションがなければ、どんなにお金があっても、海外からどれだけ先進的な技術をコピーしても、それらは偽物であり、本当に価値のある科学的成果を生み出すことはできません。」

コストを節約するために、Yu Hongru は水素と酸素の燃焼で駆動する衝撃管方式に基づいて改良を行うことを選択しました。この方法は事故率が高く、性能が不安定で、国際的に認められていません。しかし、当時、于紅如には他に選択肢がなかった。郭永淮氏はただ一つ、人身事故を防ぐよう要求した。

「その後、多くの事故がありました。最も深刻だったのは、研究室の建物が爆破されたときです。家が爆破されたかどうかは問題ではありません。爆発後すぐに修理します」とユー・ホンルさんは語った。

こうして、爆発音が響き渡る中、「デトネーション・ドライブ」は徐々に形を整えていった。

1958年、于宏如は我が国の第一世代の衝撃管の開発に成功しました。 1960年代には、JF4直通衝撃トンネル、JF4A反射衝撃トンネル、JF8衝撃トンネルの開発に成功しました。 1990年代には、水素酸素デトネーション駆動高エンタルピー衝撃風洞（JF10）が建設され、これは世界で初めて運用に成功したデトネーション駆動衝撃風洞となり、我が国の極超音速風洞研究の強固な基礎を築きました。

1970年代、国際的な風洞研究のノズルにはステンレス鋼が一般的に使用されていました。 「ノズルは数十万元、あるいは数百万元もする」と于宏如さんは「買えない」と感じた。数回の研究を経て、鋳鉄を使ってノズルを改良し、コストを数万元にまで削減しました。以前、JF8衝撃波風洞を設置した際も、あらゆる手段を講じて廃棄設備を活用し、安価で信頼できる工場を見つけ、わずか8万元の加工費で作業を完了した。さらに、JF-12 は指標においても同等の優位性を持つだけでなく、試験コストも同様の国際風洞に比べて大幅に低くなっています。

過去数十年にわたり、「少ない資金で大きなことを成し遂げる」ことは、于宏如にとって当然のこととなってきた。彼の意見によれば、「たとえ今国にお金があったとしても、それを節約しなければならない」、結局のところ、「国はとても大きく、あらゆることをしなければならない」のである。

仕事中のユ・ホンル

休む暇のない敷石

「この国の科学的な大義のためには、私たちが踏み石としての役割を果たすことが必要です。」これは郭永淮が于洪如に教えたことであり、彼はいつもそれを心に留めていた。

70 代に入ってから、于宏如は自分自身に 2 つの制約を設けました。それは、若くてエネルギーに溢れた人々と、彼らに適していて彼らが特にやりたいプロジェクトをめぐって競争しないことです。できるだけ少ないリソースを使用し、リスクの高いプロジェクトを選択してください。

21 世紀初頭、世界は極超音速スクラムジェットエンジンの開発に非常に熱心に取り組んでいました。于宏如は、国家の主要な科学技術研究開発のニーズに基づき、「超音速」問題の研究に積極的に注目し、2006年に極超音速飛行状態を再現できるパルス風洞を建設する案を中国科学院に正式に提出した。 2年後、長時間試験が可能な爆轟駆動衝撃風洞（JF-12）プロジェクトが正式に開始され、于宏如氏は再び「戦い」に加わり、自身の技術的アイデアでこの旅路を照らした。しかし、2016年にJF-12衝撃波風洞が国家技術発明賞の2等賞を受賞したとき、彼はより多くの若者が前面に出られるように、自ら名前を最後に付けるという行動に出ました。

「私たちの世代は風洞を作り、舞台を設置しました。将来ショーがうまくできるかどうかは若者にかかっています」と于宏如さんは語った。しかし、今でも若い世代が質問に来ると、彼は積極的にアドバイスをします。彼は決して怠惰に座ることのない敷石だ。