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           當前位置:首頁 >>> 行業資訊 >>> 風洞在飛行器研制與發展中的地位和作用 - 正文
              風洞在氣動力研究和飛行器氣動設計中一直起者非常重要的作用?諝鈩恿W的許多重要的理論,如俄國科學家儒科夫斯基的空氣螺旋槳理論,德國科學家普朗特的邊界層理論。都是在風洞實驗中經過大量觀測后提出來的,并且它們的應用又得到了風洞試驗的驗證。在飛行器的研制和發展中,風洞的作用更為明顯。從1930年世界上出現**架飛機以來,所有飛行器的研制都離不開風洞。很多氣動布局的新技術,都是在大量的風洞實驗中取得的。例如從1927年到1941年,飛機的最大飛行速度大約由180km/h提高到600km/h左右,增加接3倍多,如果單靠提高發動機功率來取得速度增長,則需要把發動機功率提高到27倍以上,但實際發動機功率僅增加了3倍。飛機速度的增加,主要是由于減小了飛機的廢阻力,尤其是各部件之間的干擾阻力。當時這些減阻措施都是經過風洞試驗后提出的。又如1940年后的層流翼型,1950年后的后掠翼、三角翼布局,1960年后的變后掠翼和超臨界翼型,1970年后的邊條翼等.都是先在風洞中進行了大量的試驗后才運用到飛機設計中去的。
                世界上**座風洞是F.H.韋納姆于1869~1871年在英國建造的。它是一個兩端開口的木箱,截面45.7厘米×45.7厘米,長3.05米。美國的O.萊特和W.萊特兄弟在他們成功地進行世界上**次動力飛行之前,于1900年建造了一個風洞,截面40.6厘米×40.6厘米,長1.8米,氣流速度為40~56.3千米/小時。以后,許多國家相繼建造了不少較大尺寸的低速風洞;旧嫌袃煞N形式,一種是法國人A.-G.埃菲爾設計的直流式風洞;另一種是德國人L.普朗特設計的回流式風洞,F在世界上最大的低速風洞是美國國家航空和航天局(NASA)埃姆斯(Ames)研究中心的12.2米×24.4米quan尺寸低速風洞。這個風洞建成后又增加了一個24.4米× 36.6米的新實驗段,風扇電機功率也由原來25兆瓦提高到100兆瓦。**次世界大戰以后,由于使用了金屬結構材料,出現了單翼機,再加上翼剖面和機翼平面形狀的改進,飛機速度有了很大提高。因而提出了一系列空氣動力問題,例如如何提高螺旋槳的效率;在較高雷諾數下翼剖面及其他模型的特征;如何減小飛機的廢阻力等等。為了解決這些問題,從1925年至1933年期間,低速風洞向大型和高速兩個方向發展。一些比較大型的風洞可以進行quan尺寸的螺旋槳試驗,用以改進螺旋槳的葉片幾何形狀及其與發動機、飛機之間的相互位置等等。1933年美國建成了**個quan尺寸風洞,可以在真實飛機或quan尺寸模型上研究如何減小飛機各部件以及它們之間相互干擾所引起的廢阻力。同時也出現了高速風洞,用以研究螺旋槳轉速增高和直徑加大所引起的尖部氣流的壓縮性影響的問題。1944年在美國阿姆斯研究中心建成一座12.2米×24.4米quan尺寸低速風洞,1982年為滿足直升機和新型垂直短距起落飛行器的需要,又對該風洞作了重大改造,增加了一個24.4m×37.6m的新試驗段。
                早在1932年,為了解決炮彈的氣動力問題以及研究超聲速流動的一般規律,阿克雷特教授在瑞士建造了一個連續式的超聲速風洞,試驗馬赫數為2。為了克服驅動功率不足的困難,風洞采用了低于大氣壓力的工作狀態,雖然雷諾數低,但降低了功率。在這種類型的風洞中進行的試驗研究工作為超聲速飛行器的設計打下基礎。1956年,美國空軍阿諾德工程發展中心建成了當今世界上最大的超聲速風洞,試驗段尺寸為4.88m×4.88m, 馬赫數為1.5~4.75,風洞功率達161000kw.跨聲速風洞的出現在超聲速風洞之后。1947年美國航空航天局(NASA)蘭利研究中心采用試驗段洞壁開槽的方法,研制成功世界上**座跨聲速風洞。正是根據這個風洞所取得的試驗數據,1948年飛機**次突破了“音障”。
                 我國**座風洞是1934年清華大學自行設計的1.52m低速風洞。該風洞于1936年建成,后因日本侵華戰爭爆發,北京淪陷,此風洞被毀。從1958年我國開始建造生產性風洞,經過40余年的發展,目前已有低速風洞13座,跨聲速風洞15座,高超聲速及及超高速試驗設備16座。中國空氣動力研究與發展中心(CARDC)的8m×6m/12m×16m雙試驗段直流式低速風洞、2.4m×2.4m引射式跨聲速風洞、2m激波風洞及200m自由飛彈道靶等設備均居亞洲**。另外,還建成了一批用于教學、研究的小型風洞。國內現有的這些風洞為我國自行車研制**飛機、導彈、飛船、衛星及火箭提供了大量試驗數據,為獨立自主發展我國航空航天事業做出了很大貢獻。
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