Question

什么是风洞试验?

Answer 1

风洞一般称之为风洞试验。简单地讲，就是依据运动的相对性原理，将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中，人为制造气流流过，以此模拟空中各种复杂的飞行状态，获取试验数据。这是现代飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的“绿色通道”。简单的说，风洞就是在地面上人为地创造一个“天空”。至于我们国家的风洞为什么会选择建在大山深处，那是历史原因造成的。

风洞看起来像个巨大的粗细不均的管道，一般由洞体、驱动系统和测量系统三个部分组成。风洞在气动力研究和飞行器气动设计中一直起着非常重要的作用。从1903年世界上出现第一架飞机以来，所有飞行器的研制都离不开风洞，很多气动布局的新技术，都是在大量的风洞实验中取得的。如后掠翼、三角翼、变后掠机翼、边条翼等。

目前，世界发达国家都非常重视发展空气动力试验研究机构。如德国早在1907年就成立了哥庭根空气动力试验院，并不惜巨资修建了许多低速、高速、超高速和特种风洞，在世界上率先研制出喷气式飞机和弹道导弹；美国也于1915年成立了国家空气动力研究机构，特别是在上个世纪80年代推出的“星球大战”计划，其技术也是由世界上最先进和庞大的风洞群保障的；俄罗斯也在该领域居于世界先进水平。

中国的风洞试验是从零开始的。20世纪60年代，我国的风洞试验工作才开始起步，不久便在四川建立了亚洲最大的风洞群。该风洞群建成后的14年间，共完成500余项课题和型号研究试验，吹风10万余次，为我国国防工业的迅速崛起立下了汗马功劳。因此，它也被我国航空航天界称为“功勋风洞”。1977年，我国又建造了亚洲最大的低速风洞，该风洞建成后，先后进行了多枚通信卫星、上海东方明珠电视塔、杨浦大桥等近千项地面风载试验。1980年5月18日，我国向南太平洋海域成功发射了一枚远程运载火箭，一些西方军事和航空航天专家迅速做出判断：中国“已经建成高水平的飞行器空气动力试验机构”。这的确是一个极为准确的判断。在当年“天府之国”的大山中，中国人依靠自己的双手为远程运载火箭提供了准确的飞行参数。

到目前为止，我国已经拥有低速、高速、超高速风洞，以及激波、电弧等风洞，具备各种飞机、卫星、运载火箭及飞船等航空航天器空气动力研究试验能力。

Answer 2

结冰风洞（英icing
wind
tunnel）是一种性能复杂的大型特种风洞，是研究飞机在结冰气象条件下飞行时，不同部件迎风表面和探测仪器的机外传感部分的结冰形态、结冰容限及其防（除）冰技术的地面试验设备。
　实践表明，飞机结冰是飞机安全飞行的致命弱点之一，在世界军、民用飞机失事案例中占60%以上。西方发达国家建成十余座这种风洞，而我国尚属空白；早在上世纪70年代初，我国风洞人就开始搜集资料，对结冰风洞进行探索性研究。
　　在飞机设计阶段，通过结冰风洞试验，可取得防（除）冰设计所必需的数据，即通过确定飞机各部件结冰形态的试验，以确定结冰的冰形及其结冰区、结冰量和结冰速率，从而确定结冰容限及必须防冰的表面，为飞机防（除）冰提供安全设计的依据，确定防（除）冰系统的方案形式及最小需用功率。

飞机防（除）冰系统完成设计和研制后，可在结冰风洞进行验证试验，即在结冰状态检查系统防（除）冰功能，判断设计的正确性、合理性，并对飞机结冰探测仪器进行验证试验。
　　通过结冰风洞还可以进行飞机结冰机理和模拟方法或缩尺定律的试验研究，为确定缩尺模拟准则和发展数值计算方法提供依据；进行飞机防冰新概念和新型防（除）冰技术研究，可大大促进飞机防冰技术的发展。
　　结冰风洞试验最重要的内容，是确定飞机的防（除）冰设计所需要的临界冰型和结冰区的范围，而要将临界冰做成模型贴在飞机模型上进行风洞气动力试验，还要根据结冰对飞机性能的影响程度，确定该表面是否需要防（除）冰；对于确定的防冰区也要根据结冰的情况，来把握防冰的有效性和除冰时机等，因此，深入开展新概念新技术研究十分有益。
　　总之，结冰风洞是为保证飞机在结冰气象条件下飞行安全、扩大现代军用飞机在恶劣气象条件下执行任务的能力，同时保障民用或通用飞机完成结冰适航合格审定、为适航取证提供依据性文件的基本试验装置，是新机研制、特别是大型运输机等研制必不可少的重要地面试验设备，所以这方面研究已愈来愈得到各国的广泛重视。

Answer 3

风洞试验是结构力学方面要求验证结构受力的一种试验，就象抗震试验一样，风洞试验是将拟受力构件做成模型，送入风洞，验证在强风作用下的结构受力变形。

Answer 4