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[科普中国]-垂直风洞机

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垂直风洞机是通过风洞人工产生和控制的气流,以模拟飞行器或物体周围气体的流动,使空气加速的技术应用于民众体验和表演,终于让“空中飞人”变成了现实。垂直风洞机用风的力量让人们实现了自古以来的梦想,不用再借助翅膀或者其他设备就能在空中自在地翱翔。

垂直风洞垂直风洞(英语:Vertical wind tunnel)是一种将气流以垂直方式流动的风洞。它是一种娱乐用风洞,通常被称为室内跳伞(indoor skydiving)或是人体飞行(bodyflight)。它也常被使用在跳伞的训练上。

垂直风洞主要的功能,是让人类在不借助飞行伞、滑翔翼等等飞行器具的状况下,借由垂直产生的气流在空气中飘浮飞行。向上吹送的气流时速约为195公里/小时(120英里 或 55米/每秒),这是由人类在腹部朝下时的估算出的终端速度。它被称为室内跳伞的原因,是因为它的飞行模式带给人的感觉,十分近似真正的空中跳伞。

户外垂直风洞又分为固定式及可移动式,可移动式户外垂直风洞通常用于拍摄电影或是表演活动,通常只有大型规模的展览会才会租用户外垂直风洞。因为此种风洞并没有护墙,因此它可以带给飞行者以及观众十分有趣惊奇的体验。它的特色就是可以带给飞行者非常良好的视野景观。如果是要给初学者进行飞行体验时,则会在四周加装上护墙或是安全网,以避免初学者跌出飞行区受伤。

室内垂直风洞可细分为循环式与非循环式,非循环式垂直风洞通常是从建筑物底部的进气口吸入空气,将气流流经建筑物内部,最后由建筑物顶部排出。循环式垂直风洞是借由旋转的叶片带动空气,制造出一个循环的气动力回路。两者都会在建筑物内部设置一个飞行区,通常是制作成笼子的型式。循环式垂直风洞主要是建造在气温较低的地区。相较于户外开放式,室内封闭式的气流较为温和顺畅,也较易控制,同时也不易受气候影响,因此就算在寒冷地区,也能全年无休的运作。

产生气流的设备多半使用螺旋桨或是大型风扇,驱动的机器可使用马达或是引擎。制造出上升气流的飞行区大小通常在6至16英尺之间,控制室则会设置于便于观测飞行区的位置,以方便操作员随时因应飞行员的体重、技巧、飞行需求,而改变气流流量。1

垂直风洞机原理垂直风洞机的工作原理很简单,首先,风洞具有良好的密封性,能确保气流的运动满足飞行需要。其次,风洞底部是略有弹性的铁丝网,其下有3台鼓风机。通过风洞外的控制室,鼓风机可以在瞬间为风洞提供最高时速达到250千米的大风,一般而言,时速180千米的风力就能将一个成年人稳稳托住。2

简介拉脱维亚Aerodium公司设计的垂直风洞机将空气加速的技术应用于民众体验和表演,终于让“空中飞人”变成了现实。这就像是不用降落伞进行空中跳伞一样刺激。风的力量让人们实现了自古以来的梦想,那就是不借助翅膀或者其他设备就能在空中自在地翱翔。风洞的风速可以在瞬间达到20公里/小时,能稳稳得托举住“飞人”。
开放式和封闭式的风洞科技已经有三十多年的历史了,最初用于培训宇航员和飞行员适应空中的失重状态。Aerodium垂直风洞机就是这一科技的结晶,把技术用于娱乐体验项目。在空中飞翔,听起来仿佛有点吓人,但却百分之百安全。
在2006年都灵冬季奥运会上,Aerodium公司的团队经过长期不懈的努力,为观众贡献了一场无与伦比的飞翔盛宴。来自拉脱维亚的专业飞行人员在25米高的风柱上进行表演,让全球观众领略了他们高超的技艺。现场和电视机前的亿万观众屏住呼吸,目睹了人类的飞翔梦想变成现实。2

飞人没有翅膀的人,如何让能平地飞起?很多人可能都会想到金庸武侠小说中的武林高手。没有翅膀的人真的可以“飞”吗?2010上海世博会上,拉脱维亚馆的“垂直风洞机”让观众大饱眼福,他们真的看到了人是如何从地面飞到空中。

在拉脱维亚国家馆内,有一个玻璃制成的垂直风洞机,风洞是人工产生和控制的气流,以模拟飞行器或物体周围气体的流动,风洞科技已经有30多年的历史,最初用于培训宇航员和飞行员适应空中失重状态。但在拉脱维亚馆内,通体透明的“垂直风洞机”给各国参观者带来互动性、体验性极强的“空中飞翔”表演。
拉脱维亚馆5月26日正式开馆,是世博园内最后一个开馆的国家馆,拉脱维亚馆没有让游客失望,“空中飞翔”表演让游客一饱眼福,就在开馆当日,拉脱维亚总理东布罗夫斯基斯也兴致勃勃的体验了一把高空飞行,在特技演员的帮助下,东布罗夫斯基斯总理飞离了地面,周围立即传来一片喝彩声。在“出舱”后,东布罗夫斯基斯总理表示,这种体验很不错。
拉脱维亚馆的负责人介绍说,这个垂直风洞机是由拉脱维亚Aerodium公司建造,他们把实验室里的科技试验项目生动的介绍给了公众,而且让游客们还有机会亲身体验到这种“快乐的科技”。拉脱维亚馆每天将从游客中抽出幸运儿,他们将在工作人员的培训后亲身体验“空中飞人”的惊险与刺激。2

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学