|
南华早报报道,《空气动力学报》最新一期上,绵阳气动院的吴君强(音译)高工撰文指出,2007年以来,中国狂建18座新的风洞,其中8米以上的风洞就有4个,而美欧最大风洞不超过5米。相比之下,美国类似风洞有11个,欧洲7个,中国正好“通吃”美欧。
5 T4 ^8 ]8 j- {. E" H/ K4 J+ Y6 F9 J9 I8 A- I
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
5 R, a) T0 D0 S( ?) P2 `
! J7 i2 r/ Q; V- S风洞的作用不用多说,风洞也是越大越好。再先进的风洞设计都有壁面效应,气流与壁面发生交互作用,靠近避免的流场必然发生畸变,引起数据失真。一般用相似性原理,假定缩比模型的风洞数据可以放大到全尺寸自由飞的飞机,但这是有条件的。在速度较低,姿态平稳的飞行状态,这样的放大问题不大。但速度接近音速、处于相对激烈的机动飞行时,各种局部现象与飞行体的尺度高度相关,放大就不大精确了。
- e; \1 X( R# x, q8 E3 `- m7 M' M6 U) \: K
比如说,机翼与机体的结合部的气流情况较复杂,翼下发动机短舱和翼尖附近也是一样,当然还有尾翼。在横滚与偏航复合动作时,两侧的气流不对称,同样与部件尺度有关。
9 f) ]9 {6 N5 F* j. |% P4 ]. R |4 _' ?# U3 U. |
尺度的影响是空气粘性导致的。粘性对飞行体表面附近的气流带来摩擦和湍流,距离越近、相对速度越大影响越大,空气湿度、密度(由于高度的变化)等也有影响。这是空气的本质现象,没法回避,越是接近音速,问题越大。4 {" ^2 o, w5 c7 R
1 U7 Y4 T% q f1 C
这只是气动方面,还有振动特性、气动噪声特性等。振动特性是直接与尺寸相关的,先进航空制造像汽车一样,越来越倾向于大件。复材既是好消息,又是坏消息。复材可以通过编织和堆叠“剪裁”机械和气动性能,但结果经常超过理论和经验公式的范围,只有实测,大尺寸风洞是必须的。( Y4 x& N3 o7 K5 r! g
1 g0 c1 z+ V# }, z
还有除冰特性。机翼前缘结冰是重大安全危害,但结冰不是沿前缘均匀分布的,而是与局部的气流流速、温度、压力、雷诺数等密切相关。除冰能力过度是浪费,不足的影响飞行安全。) f. X/ s) a, ^
, W0 |+ _5 \0 {4 l* S0 A中国早就有完整的军用风洞群,但那主要集中在相对小尺寸、跨音速到超音速范围,与民航客机需要的大尺寸高亚音速风洞不一样。中国的新风洞群填补了这一空缺,也为中国进一步民机发展打下了坚实的基础。4 t& {$ i( M' Y1 c$ w, \4 r( F
" @2 F9 o( P2 |4 }1 B% h$ l
新风洞群自然在C919上初试牛刀,其结果是C919的机舱比波音737、空客A320更加宽敞,但阻力更小,油耗比波音和空客的同样降低10%;巡航噪声只有60分贝,相当于大声说话的声音,波音737是80分贝,相当于重卡驶过的噪声。+ _9 P% d8 s) ^/ g: F7 z
5 ~# Q5 z, K# s* ~( S中国还将用新的风洞群测试各种新型设计,包括无尾飞翼、翼身融合体,大量的气动和飞控问题有待研究。8 ^; I3 u8 \0 b
8 k8 z" @* ~% k9 D8 h" w2 g
还记得中国高超音速风洞的贡献吗?中国的大型风洞群也来了,大飞机真的要起飞了。 |
评分
-
查看全部评分
|