Хиперзвуковият аеродинамичен тунел JF-22, управляван от Института по механика на Китайската академия на науките, представлява едно от най-модерните наземни съоръжения за изпитване на свръхзвукови полети в света. Разположено в Пекинския научен град Хуайроу, 167-метровото съоръжение може да пресъздава условия на полет на височини от 40-90 км със скорости до 10 км в секунда и обща температура на газа, доближаваща 20 000 Келвина. Съоръжението предоставя критични експериментални данни за разработване на хиперзвукови самолети, способни на 1-2 часа глобално пътуване и космически самолети за хоризонтални излитащи и кацащи орбитални мисии.
Основното предизвикателство на хиперзвуковите тестове е, че въздухът при такива екстремни скорости се държи фундаментално различно от условията на по-ниска скорост. При хиперзвукови скорости температурата на въздуха се повишава до хиляди градуси, предизвиквайки молекулярни вибрации, дисоциация и йонизация, които превръщат въздуха в сложна реактивна среда. Класическите аеродинамични теории и изчислителните симулации не могат да предскажат точно реалното поведение на превозните средства при тези условия, което прави наземните експериментални тестове незаменими за разработването на превозни средства.
JF-22 използва метод за задвижване с предна детонация, уникална китайска иновация, която се различава от подходите за механично компресиране, използвани в други страни. Детонационното задвижване, първоначално предложено от академик Ю Хонгру през 60-те години на миналия век и развито в продължение на 20 години в работеща система, използва химическа енергия от детонация водород-кислород, а не механична енергия за компресиране на газ. Методът на предна детонация улавя енергията на главата на детонационната вълна, която представлява 90% от общата енергия на детонация, в сравнение с 10%, уловени от обратна детонация, използвана в по-ранния аеродинамичен тунел JF-12. Ключовата иновация беше използването на разширителни камери за трансформиране на триъгълната, неизползваема глава на детонационната вълна в стабилен задвижващ източник чрез силно отражение и дифракция на ударна вълна.
Съоръжението постига няколко водещи световни технически показателя. Ефективното време за изпитване от 1-40 милисекунди е най-дългото в областта на шоковия тунел, по-бързо от сравними международни съоръжения. Максималната обща температура от близо 20 000K е достатъчна за пълното активиране на химическите реакции във въздуха. Големият мащаб на тестовия модел от 2-8 метра позволява тестване в почти пълен мащаб, критично за улавяне на зависими от мащаба високотемпературни ефекти, които по-малките модели пропускат.
Научните предизвикателства се простират отвъд скоростта. Екипът на съоръжението разработи отделно измерване на аеродинамичната сила на окачването, за да извлече данни за силата по време на милисекундния тестов прозорец, докато моделът все още вибрира от внезапния удар на въздушния поток. Сензор за топлинен поток с микро-нано структура повишава чувствителността от 60 до 610 микроволта на келвин. Тези иновации позволяват на изследователите да идентифицират неочаквани явления в газовата динамика при висока температура.
JF-22 и по-ранният JF-12 формират единствената в света пълна наземна тестова платформа, покриваща целия коридор на хиперзвуков полет, представляваща четири поколения изследователи на CAS от Qian Xuesen и Guo Yonghuai през 1950 г. до настоящия екип от 30 души. Китай достигна челните редици в изследванията на ударни тунели в световен мащаб и нивото му сега представлява международното ниво.