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参观汽车风洞实验是一种什么样的体验
关键字: 风洞测试汽车零跑【文/观察者网专栏作者 席亚洲】
最近,有同事问笔者,有一个汽车的风洞实验有没有兴趣去看。虽然是有关汽车的,然而作为军事评论员的笔者一听到“风洞”俩字,还是来了兴趣。毕竟现在的各种军事研发都跟风洞离不开关系,从来没瞅过实体风洞的笔者跟着同事不远千里跑到了大东北,全程观摩了一番风洞实验。
在观摩风洞实验之前,笔者也是作了一番关于风洞的功课。最早的风洞可以追溯到1871年,英国人韦纳姆用它来测量物体与空气相对运动时受到的阻力。韦纳姆的风洞结构非常简单,一个长3.05米两端开口的木箱,截面45.7厘米×45.7厘米,木箱的一端安装有风扇向外吹风。
莱特兄弟风洞的复制品
真正把风洞实用化的是发明飞机的莱特兄弟,他们造的风洞结构和韦纳姆的基本一致:一个木头管子,一头装上一组叶片进行吹风,试验的飞机模型放在管子中间。莱特兄弟的这个风洞截面40.6cm×40.6cm,长1.8m,能模拟40-56.3公里/小时的风速,正是通过这个简单的风洞,莱特兄弟以非常小的代价重复了上千次试验,最终获得了理想的机翼设计。
再到后来,飞机飞行速度和尺寸不断增加,各种各样“牛X”的风洞也随之而诞生。
1931年5月27日,全球首个全尺寸风洞在弗吉尼亚州汉普顿附近的兰利研究中心投入使用。这个风洞提供了一个19.28米宽,9.144米高的实验空间,被用于从二战战斗机、太空舱到潜水艇、现代喷气机的各种空气动力学测试。
美国建造的全尺寸风洞
到了1980年,美国国家航空航天局艾姆斯中心把一座旧的低速风洞改造成全美最大的全尺寸低速风洞,形成了24.4米×12.2米的实验空间。这个风洞建成后又增加了一个36.6m× 24.4m的新试验段,风扇电机功率也由原来25兆瓦提高到100兆瓦。这种大型风洞,可以为真实飞机和全尺寸的缩比模型提供流场条件,研究飞行器各部件的气动力等。
全尺寸风洞内的风扇
除了风洞尺寸增来提供更大的实验空间,风洞的还一个发现方向是风速。
1932年,瑞士科学家阿克雷为了解决炮弹的气动力问题和超音速流动的规律,建造了一段试验段风速达到2马赫的连续式超音速风洞。
到上世界50年代,喷气式飞机跨过了“音障”,进入低超音速发展时期。在此期间航空工业发达的国家为了满足研发飞机的需要,建造了一批跨音速和超音速风洞。
美国的超音速风洞
如1956年美国NASA Ames研究中心建成世界上最大的超声速风洞,试验段截面尺寸4.88m×4.88m,马赫数Ma=0.8~4.0。俄罗斯1952年建成的T-106型风洞,为试验段直径2.48m的亚跨声速风洞。1953年建成的T-109型风洞,是一座试验段截面尺寸2. 25 m×2.25 m的暂冲式亚跨超声速风洞。1957年英国RAE建成试验段截面直径2.5 m的跨超声速风洞,1961年法国国家航空空间研究院的S2-MA型风洞为试验段截面尺寸1.94m×1.75m亚跨声速风洞。
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- 责任编辑:王宇波
- 最后更新: 2018-05-30 09:50:24
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