轴承曝光我成首席科学家

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第155章 全尺寸风洞实验

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真实飞行时,静止大气是无边界的。而在风洞中,气流是有边界的,边界的存在限制了边界

附近的流线弯曲,使风洞流场有别于真实飞行的流场。

其影响统称为边界效应或边界干扰。克服的方法是尽量把风洞试验段做得大一些(风洞总尺寸也相应增大),并限制或缩小模型尺度,减小边界干扰的影响。

但这将导致风洞造价和驱动功率的大幅度增加,而模型尺度太小会便雷诺数变小。

近年来发展起一种称为“自修正风洞“的技术。

风洞试验段壁面做成弹性和可调的。

试验过程中,利用计算机,粗略而快速地计算相当于壁面处流线应有的真实形状,使试验段壁面与之逼近,从而基本上消除边界干扰。

支架干扰。

风洞实验中,需要用支架把模型支撑在气流中。

支架的存在,产生对模型流场的干扰,称为支架干扰。

虽然可以通过试验方法修正支架的影响,但很难修正干净。

近来,正发展起一种称为“磁悬模型“的技术。

在试验段内产生一可控的磁场,通过磁力使模型悬浮在气流中。

不能满足的影响

风洞实验的理论基础是相似原理。相似原理要求风洞流场与真实飞行流场之间满足所有的相似准则,或两个流场对应的所有相似准则数相等。风洞试验很难完全满足。

最常见的主要相似准则不满足是亚跨声速风洞的雷诺数不够。以天音737飞机为例,它在巡航高度(9000m)上,以巡航速度(927km/h)飞行,雷诺数为2.4x107,而在3米亚声速风洞中以风速100m/s试验,雷诺数仅约为1.4x106,两者相距甚远。

提高风洞雷诺数的方法主要有:

1增大模型和风洞的尺度,其代价同样是风洞造价和风洞驱动功率都将大幅度增加。

如上文所说天星国的全尺寸风洞。

2增大空气密度或压力。

已出现很多压力型高雷诺数风洞,工作压力在几个至十几个大气压范围。中国也正在研制这种高雷诺数风洞。

3降低气体温度。

如以90k(-1830c)的氮气为工作介质,在尺度和速度相同时,雷诺数是常温空气的9倍多。世界上已经建成好几个低温型高雷诺数风洞。

现如今对于青云一号飞机来说!

他们直接花了整个一周的时间,对于青云一号飞机模型的所有性能进行了整个的风洞实验。

这已经是第二次的风洞实验了,第一次的风洞实验,整个飞机的机身没有出现任何的问题。

第二次的实验也是为了确保整个参数的稳定性,现如今第二次的风洞实验也是已经全部完成了。

所以武光这个时候也是非常的放心开始后面零部件的生产了,整体零部件大概会在两个月的时间内完成。

他们整个青云一号研发项目组,这个时候都是在争分夺秒的开始进行整个项目的研发,一定要在百灵战斗机完成之前将青云一号飞机进行首飞,替百灵战斗机打头阵。

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此刻在林宇科研所之中,一个普通的小型的风洞实验室之中,技术人员我在开始对百灵战斗机的模型进行整个风洞的实验。

百灵战斗机风洞的实验要比青云飞机难得多,因为整个风洞需模拟最高时速十马赫的速度。

这样的速度的飞机,他们以前还是从来没有做过,所以说这对于每一个人来说都是一个巨大的挑战。

当整个风速加快之后,整个战斗机的机身所承受的压力以及气压都是非常大的,而且优于整个风速的加快,百灵战斗机模型表面的温度也是开始急剧的提升。

这样对于整个飞机温度传导的实验就会非常的关键,不过现如今隐身涂层和隔热涂层的材料还没有完全的研发完成,所以飞机模型整体的隔热性能还不是非常的完美。

不过其他的一些实验,整个飞机的表现非常的完美,整个飞机的流体设计,在空气之中的推升设计可以说达到了完美的地步。

相比于之前设计的战斗机,整体的流体设计外形技术明显的提高了一个档次。

所有的风洞实验做完之后,杨巍的项目组对于整个飞机的性能也是有了初步的了解。

下面就是整个飞机开始进行零部件的生产了,而且最新的风洞实验室已经在建造之中了,这个风洞实验室是全尺寸的风洞实验室。

这样的技术只有天星国能够做到,现如今有了林宇提供的技术他们也能够进行全尺寸风洞实验的建造了。

全尺寸风洞实验室,对于战斗机整个性能的测试有着非常准确的作用。

全尺寸风洞实验室又称“巨型风洞”,一种可以达到飞机真实飞行雷诺数(又称全尺寸雷诺数)的风洞。

可直接将真实飞机或部件放入试验段吹风,可进行动力相似模型的自由飞试验、真发动机装置的运转实验等,也可用来比较飞行试验或小风洞模型实验的结果,验证雷诺数的影响。

最早的全尺寸风洞1933年前即已建成,是天星国建立的。

至四十年代,全尺寸风洞试验段截面尺寸已达24.4x12.2米2(宽x高),最大风速超过100米/秒,电机功率达马力。

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