什么是风洞？

不管是翱翔蓝天的战机，还是地面最快的高速列车，还是现在风靡俄乌战场的高超音速导弹，在研发中，几乎都离不开风洞测试。所以，风洞实验室更是大国重器的重中之重。

风洞（Wind tunnel）是一种用于模拟大气流动的实验设备，是空气动力学的研究的必不可少的工具，风洞实验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分。

它通常用于测试飞机、火箭、汽车、建筑物和其他物体在空气中的流体力学性能。它可以在受控的环境中产生高速气流，并用来研究物体在不同风速、气流方向和空气条件下的反应。也适用于建筑物、高速列车、船舰的空气阻力、耐热与抗压试验等。

风洞通常由一个封闭的管道系统组成，其中包括一个或多个风机、空气加热器和一系列传感器。通过控制风机的速度和方向，可以产生各种不同速度和方向的气流。空气加热器可调节气流的温度，以模拟不同海拔高度和环境条件下的气流特性。在风洞中进行实验时，需要在气流中放置模型或样品，以评估其气动性能。这些模型可以是缩小比例的飞机、汽车或其他物体，也可以是特定部件或构件。通过测量模型受到的力和扭矩，以及流体的压力和速度分布，可以评估其在真实飞行或行驶条件下的表现。

风洞因其良好的控制性和高度可重复性而广泛应用于汽车空气动力学和风工程的测试。它可以用来研究多个问题，如结构物在风中的荷载和振动、建筑物通风、空气污染、风力发电、环境中的风场、复杂地形中的气流情况以及防风设施的效果等。

早在1901年，莱特兄弟为研究飞机和获得准确的飞行数据，发明了风洞隧道进行测试。他们利用风洞隧道的测试结果和之前的经验，建造了第三架滑翔机，这是当时最大的双翼滑翔机。他们还在机尾加装了垂直尾翼，以防止转向时发生翻转。经过上千次试飞，他们在1903年成功发明了世界上第一架带有动力的载人飞行器——莱特飞行器。

1945年，第二次世界大战期间，德国设计并开始建造了一个直径为1米、最高风速达到10马赫的连续式高超音速风洞。战争结束后，美国缴获了这个风洞，并进行适当的修改。直到1961年，在阿诺德中心建立了一个最高风速达到12马赫的高超音速风洞。

目前全世界的风洞总数已达千余座，最大的低速风洞是美国国家航空航天局艾姆斯中心的国家全尺寸设备(NFSF)，实验段尺寸为24.4 36.6米2,足以实验一架完整的真飞机。

当然，作为大国重器，我国也有很多著名的风洞实验室，例如中国空气动力研究与发展中心、北京航空航天大学风洞与流体力学研究所、中国科学院力学研究所、上海交通大学风洞实验室等。其中中国空气动力研究与发展中心（China Aerodynamics Research and Development Center，CARDC）：位于四川绵阳，是中国最大的航空航天风洞实验基地之一，装备有亚洲最大风洞群，已累计完成风洞试验50余万次，获得各级科技进步成果奖1403项，是中国规模最大、综合实力最强的国家级空气动力试验、研究和开发中心，其综合试验能力跻身世界先进行列。也正是这些庞大的风洞实验室，才能成就目前我们翱翔蓝天的战机、高铁、导弹。