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航空工业气动院顺利完成小展弦比飞机标模水平风洞尾旋模拟试验

发布时间:2021-09-13 10:49:52
近日,航空工业气动院依托4米量级低速动态试验风洞(FL-51风洞),在开口试验段顺利完成了小展弦比飞机标模水平风洞尾旋模拟试验。本次试验成功验证了试验系统的尾旋模拟试验能力,为飞行器尾旋特性研究提供了新质试验技术。

为了让更多人了解风洞,气动院自2020年开始对新中国成立后建造的首座低速风洞——FL-5风洞的软硬件条件进行了升级改造,并致力于实现其参观交流、实习培训、科普教育、气动力研究和新技术验证等功能。

现在的FL-5风洞不仅能将现有成熟试验能力与新技术结合解决科学问题,还可以传播航空知识和文化,使学习参观人员感受航空科技的神奇和美好。

风洞到底是干什么的?有什么重要作用?

风洞是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备,它是进行空气动力试验最常用、最有效的工具之一。

风洞的产生和发展首先是同航空航天科学的发展紧密相关的。风洞广泛用于研究空气动力学的基本规律,以验证和发展有关理论,并直接为各种飞行器的研制服务,通过风试验来确定飞行器的气动布局和评估其气动性能。

现代飞行器的设计对风洞的依赖性很大。例如,20世纪50年代美国研制B-52轰炸机时,曾进行了约1万小时的风洞吹风试验,20世纪80年代第一架航天飞机的研制则进行了约10万小时的风洞试验,包括测量在不同姿态、不同速度、不同大气条件下的阻力、升力和压力分布。所以,风洞实验的水平体现了一个国家航空航天的水平。

随着科学技术的发展,风洞的应用范围日益广泛。汽车、高铁、建筑物、体育项目、结冰、环境保护,等等,凡是对于在空气中的物体的运动行为不清楚的地方,都需要在风洞中试验和研究。以跳台滑雪训练和比赛为例,运动员空中飞行仅仅占据几秒钟,既要克服心理恐惧又要全神贯注于自身动作,很难体会不同飞行姿势和器材装备带来的空中飞行稳定性和风阻变化。

而在风洞实验室中,模拟飞行过程可长达1分钟。在该环境下,运动员有足够的时间调节自身技术动作细节,感受雪板的角度、手臂打开角度、躯干和雪板间夹角以及手掌方向等细节的改变,在体会飞行过程的变化中记忆最适合自己的稳定飞行姿势。可以说,现阶段的很多体院运动项目,已经离不开风洞训练,通过风洞训练分析,可以得到运动员各项参数,进而调整为最佳状态。

我国风洞发展是怎样的?

说起我国建造风洞的历史可以追溯到1936年。当年建造的第一个风洞,在战争时被日军炸毁了,随后建造的风洞依然难逃厄运,为的就是遏制中国空气动力研究,而空气动力研究正是航空航天发展的基础,风洞试验的难度和重要性由此可见一斑。

好在中国风洞虽然起步晚,步子却不小。航空工业气动院作为航空工业唯一的专业空气动力研究机构,老一代的风洞人在拼搏中砥砺前行,手绘风洞图纸,动手安装风洞,建造新中国成立后的第一座研究型风洞——FL-5风洞,周恩来、朱德、邓小平等伟人都曾与其亲密接触。

1958年春,中国空军开始研制超声速歼击机,因此迫切需要建造超声速风洞。1959年,新中国第一座生产性超声速风洞——FL-1风洞宣告建成。1963年,FL-8风洞建设完成,这是当时中国最大的低速风洞。1993年,暂冲下吹式亚、跨、超三声速风洞——FL-2风洞建成。

这两所风洞承担了我国几乎所有重点飞机型号的试验任务,被誉为航空工业“功勋风洞”。气动院经过60多年的发展已经成为我国规模大、综合实力强的风洞试验基地。包括低速、高速、超高速等风洞,具备开展低速试验、高速试验、噪声试验、结冰试验、进气道试验技术、动态试验等一系列试验的能力。为我国武器装备发展和国民经济建设作出了重大贡献,所有重点飞机型号、高铁、汽车、桥梁、滑冰滑雪运动等都在这里进行过风洞试验。我国C919大型客机、ARJ21支线客机的许多风洞试验都是在这里开展的。

面向未来,作为各国科技较量的制高点,风洞承担着我国新型飞行器数据测量和关键结构设计任务,中国风洞人将砥砺前行、与时俱进、不断创新,为我国航空航天事业的发展做出卓越贡献。

 

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