美国高超声速风洞翻修完毕 将研究14倍音速运动
据美国《航宇日报》2010年3月23日报道,经过一番大修,美国重要的高超声速风洞重新投入使用,而首先用来吹风的是即将进行首飞的国防预先研究计划局(DARPA) HTV-2高超声速滑翔机。
9号高超声速风洞坐落于马里兰州的白橡,但使用方为空军的阿诺德工程发展中心(AEDC),该中心总部位于田纳西州。据负责人Dan Marren介绍,9号风洞为世界上压力最高的风洞,可以达到30000磅/平方英寸,温度最高可达华氏3500度。该风洞试验段直径为5英尺,用电加热氮气作为工作介质。其优势在于可以运行相对较长的时间。一般的激波风洞只能运行几毫秒,而9号风洞可以在高压下运行1秒,低压下可运行15秒。这就允许模型在吹风过程中运动,比如让模型以80度/秒的角速度增加迎角。
经过14个月的翻修,9号风洞现在有了全数字、重新布置的控制室,和一套新的测量设备。现在这里可以收集理解高超声速物理原理所需要的数据了。9号风洞用于空气动力学和空气热力学试验,其压力和温度承受能力可以使它重现在高超声速飞行器上出现的边界层物理现象。了解边界层行为及其从层流向湍流的转捩,对于设计高超声速飞行器是十分重要的,因为湍流会极大地增加机体的温度。新的测量设备有对温度敏感的涂料、高频压力传感器以及“聚焦条纹”成像设备,可以让试验者近距离观察转捩点。
AEDC选择了HTV-2模型来验证翻修后的9号风洞,是因为该模型复杂的三维形状对测量设备提出了具有挑战性的测试要求。试验将在马赫数10到马赫数14速度范围内、模型静止和运动两种条件下进行。HTV-2的确切形状是保密的,所以此次试验的照片没有发布。但9号风洞此前曾用于全尺寸“终端高空区域防卫系统拦截机”的试验。(中国航空工业发展研究中心 孙友师)
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作者:
孙友师
编辑:
唐毓瑨
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