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第78章 风洞实验（第3页）

你知道，空气动力学实验分实物实验和模型实验两大类。

实物实验如飞机飞行实验和导弹实弹发射实验等，不会发生模型和环境等模拟失真问题，一直是鉴定飞行器气动性能和校准其他实验结果的最终手段。

但是，这类实验的费用昂贵，条件也难控制，而且不可能在产品研制的初始阶段进行。

故空气动力学实验一般多指模型实验。

空气动力学实验按空气（或其他气体）与模型（或实物）产生相对运动的方式不同可分为三类、

一类是空气运动，模型不动，如风洞实验。

另一类是，空气静止，物体或模型运动，如飞行实验、模型自由飞实验。

包括有动力或无动力飞行器模型在空气中飞行而进行实验等，和火箭橇实验指用火箭推进的在轨道上高速行驶的滑车携带模型进行实验，还有旋臂实验用旋臂机携带模型旋转而进行实验等。

还有一类是空气和模型都运动。

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如风洞自由飞实验，是指相对风洞气流投射模型而进行实验。

尾旋实验是指在尾旋风洞上升气流中投入模型，并使其进入尾旋状态而进行实验等。

进行模型实验时，应保证模型流场与真实流场之间的相似。

即除保证模型与实物几何相似以外，还应使两个流场有关的相似准数，如雷诺数、马赫数、普朗特数等对应相等。

实际上，在一般模型实验条件下，很难保证这些相似准数全部相等，只能根据具体情况使主要相似准数相等或达到自准范围。

例如涉及粘性或阻力的实验应使雷诺数相等；对于可压缩流动的实验，必须保证马赫数相等，等等。

应该满足而未能满足相似准数相等而导致的实验误差，有时也可通过数据修正予以消除，如雷诺数修正。

洞壁和模型支架对流场的干扰也应修正。

空气动力学实验主要测量气流参数，观测流动现象和状态，测定作用在模型上的气动力等。

实验结果一般都整理成无量纲的相似准数，以便从模型推广到实物。

空气动力学是世界科学领域里最为活跃、最具有发展潜力的学科之一。

世界各发达国家对空气动力学的发展都给予了高度重视，不惜花费巨额资金建设空气动力试验设施并开展研究工作。

美国早在80年代中期出台的震撼全球的超级跨世纪工程星球大战计划中，就曾把作为基础学科的空气动力学放在非常突出的重要位置上。

的确，如果不先在空气动力学上获得重大突破，这个将耗资1万亿美元的超级工程，很多关键技术将无法解决。

紧接着在1985年发表的“美国航空航天2000年”中，也把空气动力学列为需要解决的七个问题中的第一个。

而剩下的六个问题中还有四个与空气动力学有关。

这使美国花费巨额投资研制了每秒20亿次的超级计算机专门为空气动力学研究服务。