[科普中国]-结冰风洞

相关研究

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。

背景飞机在低于冰点的温度下飞行时,如果遇到含有过冷水滴的云层,云层中的水滴撞击在飞机表面上,就会导致结冰。飞机结冰是飞行实践中广泛存在的一种现象,也是造成飞行安全事故的主要隐患之一。结冰会改变飞机的绕流流场,导致部件载荷分布发生变化,从而破坏空气动力学性能,影响飞机的操纵性和稳定性,危害飞行安全,轻者会使安全飞行范围减小,重者会导致机毁人亡的严重事故。自飞机发明以来,由于结冰而导致的空难时有发生,飞机结冰及其防护问题也一直是航空领域重要的研究内容1。

意义1、多功能结冰风洞是国家重大科技基础设施项目，主要用于研究解决飞机飞行中的结冰和噪声等问题。

2、风洞建成后，将填补中国在这一研究领域试验设备的空白，形成我国研制先进的航空航天飞行器的试验平台，成为飞机结冰研究、防除冰技术验证和降噪技术研究的地面试验中心，进一步提升空气动力试验与研究水平，为新一代大型客机等重大项目的研制提供有力支撑。

3、多功能结冰风洞的破土动工，也标志着中国空气动力研究与发展中心科研试验新区进入实质性建设阶段。新区建成后，将促进空气动力事业的可持续发展，为推进中国经济和国防建设发挥积极作用。