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把飞机、导弹“吹”上天(组图)

http://www.sina.com.cn  2006年06月16日 08:40  《小哥白尼》 
某飞机标准模型在某跨声速风洞实验阶段吹风实验风洞
科研人员在亚洲最大的某型跨声速风洞阀门间工作风洞

  把飞机、导弹“吹”上天

  谁啊,这么大的口气?!吹牛的“吹”吧。哼哼,飞船要遨游太空、新型战机要发威、新型导弹要飞行,都得先到这个洞里吹吹风,吹风考试及格了,才能领取“上天通行证”!哇噻,什么洞洞这么牛?嘿,大嘴风洞呗!

  干嘛要吹风?

  世界上公认的第一个风洞是英国人于1871年建成的,在这之前,人们为了实验造好的飞机能不能飞起来,不得不亲自驾机进行几十次、甚至上百次的试飞。在试飞中找出飞机的缺点,然后对飞机进行改进。想想看,这是个多危险的活儿!开着一架不知道哪里有毛病的飞机上天,搞不好就一头栽下来。

  现在好了,有了风洞这个飞行考官,它能通过给飞机吹风,来验证飞机到底能不能飞、能飞多高、多快、多远。在一次次模拟飞行中不断对飞机的重量、材料、外形进行调整改进,要不然,等真正上了天再出麻烦就迟喽!

  地面人造天空

  风洞其实不是洞,它是一条几十米至几百米长、高度密封的大管道。在这个管道里,藏着几台大大的风扇,就像铁扇公主的宝扇一样,能扇出不同流速、不同密度,甚至不同温度的大风呢!嘿,就是个地面上的“人造天空”嘛!

  现在,把按照原飞机比例做成的模型放在风洞里,飞机模型固定不动,让高速气流对着它吹过来,这跟飞机在空中飞行所受的空气动力作用是一样的。看,大风扇转啊转的,带着巨大的轰鸣声,一阵紧一阵的气流就扑面而来,哇,还烫得很!飞行器们在这里就像真的在天空翱翔呢!瞧,支撑飞机模型的支架还能让飞机发生倾斜、俯冲、上升、下降等动作,模型体内的仪器就把测到的数据传到测控间的计算机上,如果各项指标满足了设计要求,恭喜你了飞机,你可以上天啦!

  从地面钻入云霄

  飞行器在天空飞行,从地面上升到高空,会遇到不同的气流和多种状况,而且现代的飞行器,飞行速度、范围啊都在不断地增加,那风洞能模拟出如此复杂的状况么?呵呵,别担心,风洞家族拥有尺寸、性能配套的各类风洞,数一数:低速、高速、超音速……它们模拟飞行速度能从每秒几十米到数千米,模拟飞行高度涵盖地面至一百多千米的高空!看,有用于导弹实验的超音速风洞,天,风速可达每秒3400米!十倍音速啊,和它比,超级台风比蜗牛爬还慢!还有号称世界最大的全尺寸风洞,能直接把原形飞机放进去“吹风”……

  瞧瞧,飞行器们只是待在地上,就能体验从地面到云霄的各种飞行状态啦!

  小道消息:据说美国为了检测当前最昂贵的F-22隐形战斗机的菱形机身,动用了22种不同的风洞给它吹风。而美国的 “哥伦比亚号” 航天飞机反反复复做各种不同的风洞试验达3万多小时,点点滴滴丝毫无误,确保了它的飞行安全与正常运转。

  建立一个大型风洞耗资非常巨大,美国在1968年建的一个大型风洞,就耗费了5.5亿美元巨资。就看这个2.4米超音速风洞吧,仅在基础施工中便需浇注8000多吨水泥,打进地下的水泥柱多达700多个,啧啧,最粗的有33米!

  神舟飞船也要进风洞

  航天器像洲际导弹、卫星、宇宙飞船等,大部分航行在大气层外,几乎是在真空中航行了,为什么还要进行风洞实验呢?它们虽然飞在大气层外,但发射和返回是在大气层中进行的啊,所以仍然需要在风洞中进行试验。知道不?我国目前所有的航天飞行器,包括“神舟”号飞船的发射装置、逃逸塔、返回舱的安全飞行与返回,都要经过风洞的严格检验。尤其是飞船返回舱,在返回地球的过程中要穿越大气层,受到摩擦产生的高温及风、雨、雷、电影响,不仅它的外形设计,就是它的防热材料的选择也必须经过多次风洞试验哦。

  大桥、汽车、高楼都要来吹风

  1940年,美国塔科马大桥——一座大型钢索吊桥,居然被风“吹”倒了!嘿,如果当时它也来风洞里先吹吹风的话,就不会出现因为风而发生振动和共振倒塌的“大事件”了!这下风洞就受到人们的极大重视啦!

  瞧,汽车也迫不及待地钻进风洞中吹风了!汽车的速度是越来越快了,当汽车速度达到每小时180千米时,空气阻力可占总阻力的1/3呢。对小汽车模型进行风洞试验,不断地调整汽车的外形线条,可以使空气对它的阻力减小近3/4呢!瞧瞧,汽车漂亮的流线型身材,可不是光为了好看!

  吃一堑、长一智:现在不仅是大桥,像电视塔、大型水坝、高层建筑群也来风洞吹风了。也是啊,这些家伙们现在建得是一个比一个高、一个比一个块头大,那得受多大的风力影响啊?就说咱们引以为自豪的东方明珠塔吧,在设计它的时候,就让它在低速风洞中进行了上千次模型吹风试验,反复修改、设计。1994年8月,一场强台风袭击我国东南沿海地区,许多建筑在风中倒塌,东方明珠塔呢?安然无恙!

  还有谁去吹过风:去风洞吹过风的“明星”还不少呢!除了上海东方明珠电视塔以外,还有北京新首都机场候机楼、厦门海沧大桥、成都万人体育馆,嘿,都是风洞吹出来的!

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