试听90秒【航空技术】造飞机、拍电影、训练伞兵都离不开的风洞测试

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精华笔记

飞机的测试是不能直接在天上进行的，这样风险太大、成本太高，风洞可以帮助飞机在地面上完成测试过程。

一、什么是风洞？

1. 风洞是一个巨大的隧道，大到可以把整架飞机放进去，风洞可以在隧道里制造高速的空气流动，来模拟飞机在实际飞行过程中遭遇的情况；

2. 飞机的飞行无非就是飞机与空气的相对运动，在天空上是空气不动飞机动，而在风洞里则是飞机不动空气动；

3. 风洞能够创造的环境越极端越复杂，就能造出越先进的飞机。比如风洞可以制造超音速的空气流动，来测试超音速飞机；可以制造10倍音速的空气流动，来测试航天飞机；还可以制造高温空气、低温空气、杂质空气等，来模拟多变的空气流动状态。

二、风洞可以测量什么？

1. 有了先进的风洞，测量技术也要跟上，否则无法从测试中获得数据，就无法对飞行器的研发进行指导；

2. 测试手段多种多样，比如用对受力敏感的粉末涂在飞行器上，通过粉末的发光情况就可以知道飞机在飞行中的受力情况；用流速线标度在飞机上，测试完毕后可以了解飞机各个部分在飞行中周围的空气流速是什么样的；

3. 除了测试以外，飞行器设计的过程，通常是先用计算机建模，对各个部分的数据有一个预设，再通过风洞数据的反馈来修改模型，直到模型能够准确地描述飞行器的状态。

三、风洞的广义应用

1. 风洞并非只能用来测试飞行器，凡是涉及到空气流动的产品都会用到风洞测试，比如各大汽车厂商都有自己的风洞；

2. 高铁的车头越做越长，就是风洞测试给出的指导性意见。复兴号的车头通过风洞测试进行改良，可以使节能水平提升1%以上，每年为国家省3亿度电；

3. 风洞还可以用来训练伞兵。新手伞兵并非一上来就从飞机上训练跳伞，风洞可以模拟跳伞时伞兵感受到的空气阻力，在地面上训练伞兵；

4. 风洞甚至在电影特效的拍摄中也有作用。成龙电影《十二生肖》中片尾飞离即将爆发的火山的镜头，就是用风洞拍摄的。

思考题：你觉得建造风洞的技术难点在什么地方？