0155 全尺寸风洞实验 (第2/2页)

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    随着风洞的发展和科学技术的进步，流态观察方法也越来越多。

    风洞中流态观察方法大致为分两类：第一类是示踪方法；第二类是光学方法。

    风洞实验既然是一种模拟实验，不可能完全准确。

    概括地说，风洞实验固有的模拟不足主要有以下三个方面。

    与此同时，相应也发展了许多克服这些不足或修正其影响的方法。

    边界效应或边界干扰。

    真实飞行时，静止大气是无边界的。而在风洞中，气流是有边界的，边界的存在限制了边界

    附近的流线弯曲，使风洞流场有别于真实飞行的流场。

    其影响统称为边界效应或边界干扰。克服的方法是尽量把风洞试验段做得大一些，并限制或缩小模型尺度，减小边界干扰的影响。

    但这将导致风洞造价和驱动功率的大幅度增加，而模型尺度太小会便雷诺数变小。

    近年来发展起一种称为“自修正风洞“的技术。

    风洞试验段壁面做成弹性和可调的。

    试验过程中，利用计算机，粗略而快速地计算相当于壁面处流线应有的真实形状，使试验段壁面与之逼近，从而基本上消除边界干扰。

    支架干扰。

    风洞实验中，需要用支架把模型支撑在气流中。

    支架的存在，产生对模型流场的干扰，称为支架干扰。

    虽然可以通过试验方法修正支架的影响，但很难修正干净。

    近来，正发展起一种称为“磁悬模型“的技术。

    在试验段内产生一可控的磁场，通过磁力使模型悬浮在气流中。

    不能满足的影响

    风洞实验的理论基础是相似原理。相似原理要求风洞流场与真实飞行流场之间满足所有的相似准则，或两个流场对应的所有相似准则数相等。风洞试验很难完全满足。

    最常见的主要相似准则不满足是亚跨声速风洞的雷诺数不够。以天音737飞机为例，它在巡航高度上，以巡航速度飞行，雷诺数为2.4x107，而在3米亚声速风洞中以风速100m\/s试验，雷诺数仅约为1.4x106，两者相距甚远。

    提高风洞雷诺数的方法主要有：

    1增大模型和风洞的尺度，其代价同样是风洞造价和风洞驱动功率都将大幅度增加。

    如上文所说天星国的全尺寸风洞。

    2增大空气密度或压力。

    已出现很多压力型高雷诺数风洞，工作压力在几个至十几个大气压范围。中国也正在研制这种高雷诺数风洞。

    3降低气体温度。

    如以90k的风洞。

    可直接将真实飞机或部件放入试验段吹风，可进行动力相似模型的自由飞试验、真发动机装置的运转实验等，也可用来比较飞行试验或小风洞模型实验的结果，验证雷诺数的影响。

    最早的全尺寸风洞1933年前即已建成，是天星国建立的。

    至四十年代，全尺寸风洞试验段截面尺寸已达24.4x12.2米2，最大风速超过100米\/秒，电机功率达马力。

    世界上全尺寸风洞还不多，也只有天星国和北熊国有这样的研发能力，规划中的全尺寸风洞，尺寸越来越大。

    全尺寸风洞的优点是母庸置疑的，他能够更加准确全面的反映出飞机在相应速度之下的各种性能，以及能够遇到的各种突发的情况。

    经过全尺寸的风洞实验之后，整个飞机在首飞的时候基本上不会出现任何的问题。

    可以完全保证飞机首飞的成功率，极大的节省了飞机的研发时间。

    要知道如果飞机首飞之后，直接坠毁了，那对于整个飞机的研发周期将是致命性的。

    所有的全部要来一套，而且要分析飞机坠毁之前的各种数据，然后找出设计之中的不足然后在加以改进。

    但是有了全尺寸风洞实验室之后，整个装配完成的飞机就可以在风洞之中测量各种的参数，然后分析整个飞机的性能，在各种速度之下会不会出现问题。

    而且在风洞实验中发现了问题之后，还可以很好的进行解决掉，只要改变参数不停的在风洞之中进行实验就能够解决问题。

    因为重新的在造出一台新的飞机进行再一次的试飞，整个成本太大了！

    所以说全尺寸风洞对于飞机的研发非常的重要，这也是林宇科研所这一次研发的重点，如果这个技术突破了整个夏国在飞机研发领域会有着更大的突破。

    所以这个时候杨巍也是亲自盯着这个全尺寸风洞的研发项目，这个风洞实验室建成之后，那么整个夏国在飞机研发领域将会节省很多的时间和成本。

    这不仅仅是这一次百灵战斗机使用到的技术，更是之后整个夏国在飞机领域能够用到的技术。