[科普中国]-全尺寸风洞

发展历史

20世纪末，美国开始对24m×36m全尺寸风洞进行声学试验段改造，其目标是将风洞24m×36m试验段改造为无回声试验段，使试验段内80～20000Hz的噪声99%能被吸收。NASA的高空风洞（AWT）也进行了改造，将风速从Ma=0.6提升到0.9，增加了风洞结冰和声学试验能力，对试验段、风洞回路的声学特性进行了研究和处理。2

1931年5月27日，全球首个全尺寸风洞在弗吉尼亚州汉普顿附近的兰利中心投入使用，它的测试区域宽60英尺(约18米)、高30英尺(约9米)，被用于从二战战斗机、太空舱到潜水艇、现代喷气机的各种空气动力学测试。

从动力飞行开始，风洞就被看作是开发新飞机所需空气动力学研究的重要组成部分。莱特兄弟在其1903年历史性首次试飞之前专门打造了一个6英尺(约1.8米)长的小型风洞测试对应比例的飞机翼截面。

在1934年的航空会议上，莱特兄弟等人亲自观看了波音公司的最新战斗机P-26 Peashooter，该飞机就是在兰利中心风洞设备里进行测试的。

直到1944年，兰利中心的风洞依旧是全球最大的风洞设备，它对于飞机的减租作用至关重要，它允许工程师和设计师对其空气动力学进行调整，以此让飞机飞的更快一些，减租不会对飞机进行任何限制。

第二次世界大战后，飞机的速度开始不断提升，这就要求风洞能够提供更快速的空气流动，兰利中心的风洞速度测试上限是每小时125英里(20万米)。

新开发的风洞设备可以被用来测试超音速飞机，提供的风速超过每小时1500英里，其它新建风洞还可以用来测试大型飞机，这其中就包含了位于美国宇航局艾姆斯研究中心全球最大的风洞设备，它可以用来测试翼展在100英尺(约30.5米)的飞机。3

型号举例戴姆勒-本茨汽车公司该风洞最初属于联邦德国斯图加特技术学院的汽车工程与车用发动机研究所所有，系在卡姆博士(Dr．W．Kamm)监督下，于1944年建成。1974年由戴姆勒一本茨公司(DB)接收，经改建后，于1976年2月建成为一座现代化的风洞。整个建筑为方形，属“格廷根”式，气流在回路中循环。由风扇产生的气流，经过循环回路又回到风扇位置，所以耗能较少，并可产生高速风。风扇直径达8.51m，由4000kW的电动机驱动。试验段空气流速可达270km/h，是目前世界上的最高纪录。

英国汽车工业研究协会(MIRA)英国的MIRA(Motor Inductrys Research Association)与日本的“JARl”(JapanesAutomotive Research InstiIude)一样，是独立的科研机构，在空气动力学的研究方面，已有30年的经验。MIRA的全尺寸风洞是“埃菲尔”式的。该风洞的特点是采用了4个较小的风扇(直径3.9 m)，最大气流速度为133km/h。在同一建筑中，还有一个缩尺模型风洞。

美国通用汽车公司泼风洞建在美国密歇根州(Warren)通用汽车公司技术中心，从1980年8月开始启用。在此以前，通用汽车公司(GM)一直使用洛克希德公司(Lockheed Co．)与加拿大国立科学研究协会(National Research Council Canada，简称“NRC”)的航空风洞。由于产品的发展，通用汽车公司对风洞的需求日益增加，闪此就在自己的没计中心建造了这个风洞。该风洞是世界上最大的汽车风洞，是典型的“格廷根’’式风洞。风洞的风扇直径达13m，气流行程长达282 m，试验段为封闭式。其高为5.4 m·宽10.4m，长21.3m。由于试验段的断面面积为汽车平均迎风面积的24倍之多，故墙壁效应很小，并可做相当大的偏航角的测风试验。此外，其长度充裕，可同时放几个缩尺模型以模拟队列或超车行驶工况。该风洞有两套天平，一套用于全尺寸模型的汽车空气动力试验，另一套用于缩尺模型的试验。该风洞最大气流速度达250km/h，仅次于联邦德困本茨公司风洞的最大气流速度。4