我國自主設(shè)計(jì)的首座多功能結(jié)冰風(fēng)洞10日開工建設(shè)

結(jié)冰風(fēng)洞-概述

風(fēng)洞內(nèi)景

結(jié)冰風(fēng)洞是一種性能復(fù)雜的大型特種風(fēng)洞，是研究飛機(jī)在結(jié)冰氣象條件下飛行時(shí)，不同部件迎風(fēng)表面和探測儀器的機(jī)外傳感部分的結(jié)冰形態(tài)、結(jié)冰容限及其防(除)冰技術(shù)的地面試驗(yàn)設(shè)備。中國自主設(shè)計(jì)的首座多功能結(jié)冰風(fēng)洞2010年5月10日在中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心科研試驗(yàn)新區(qū)破土動(dòng)力，這標(biāo)志著中國風(fēng)洞設(shè)施又增添了新“成員”，空氣動(dòng)力試驗(yàn)研究能力將實(shí)現(xiàn)新的躍升。

結(jié)冰風(fēng)洞-研發(fā)歷程

實(shí)踐表明，飛機(jī)結(jié)冰是飛機(jī)安全飛行的致命弱點(diǎn)之一，在世界軍、民用飛機(jī)失事案例中占60%以上。西方發(fā)達(dá)國家建成十余座這種風(fēng)洞，而我國尚屬空白;早在上世紀(jì)70年代初，中國風(fēng)洞人就開始搜集資料，對結(jié)冰風(fēng)洞進(jìn)行探索性研究。

在飛機(jī)設(shè)計(jì)階段，通過結(jié)冰風(fēng)洞試驗(yàn)，可取得防(除)冰設(shè)計(jì)所必需的數(shù)據(jù)，即通過確定飛機(jī)各部件結(jié)冰形態(tài)的試驗(yàn)，以確定結(jié)冰的冰形及其結(jié)冰區(qū)、結(jié)冰量和結(jié)冰速率，從而確定結(jié)冰容限及必須防冰的表面，為飛機(jī)防(除)冰提供安全設(shè)計(jì)的依據(jù)，確定防(除)冰系統(tǒng)的方案形式及最小需用功率。

結(jié)冰風(fēng)洞是為保證飛機(jī)在結(jié)冰氣象條件下飛行安全、擴(kuò)大現(xiàn)代軍用飛機(jī)在惡劣氣象條件下執(zhí)行任務(wù)的能力，同時(shí)保障民用或通用飛機(jī)完成結(jié)冰適航合格審定、為適航取證提供依據(jù)性文件的基本試驗(yàn)裝置，是新機(jī)研制、特別是大型運(yùn)輸機(jī)等研制必不可少的重要地面試驗(yàn)設(shè)備，所以這方面研究已愈來愈得到各國的廣泛重視。

結(jié)冰風(fēng)洞-研發(fā)試驗(yàn)

飛行器在風(fēng)洞內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)

飛機(jī)防(除)冰系統(tǒng)完成設(shè)計(jì)和研制后，可在結(jié)冰風(fēng)洞進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，即在結(jié)冰狀態(tài)檢查系統(tǒng)防(除)冰功能，判斷設(shè)計(jì)的正確性、合理性，并對飛機(jī)結(jié)冰探測儀器進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。通過結(jié)冰風(fēng)洞還可以進(jìn)行飛機(jī)結(jié)冰機(jī)理和模擬方法或縮尺定律的試驗(yàn)研究，為確定縮尺模擬準(zhǔn)則和發(fā)展數(shù)值計(jì)算方法提供依據(jù);進(jìn)行飛機(jī)防冰新概念和新型防(除)冰技術(shù)研究，可大大促進(jìn)飛機(jī)防冰技術(shù)的發(fā)展。

結(jié)冰風(fēng)洞試驗(yàn)最重要的內(nèi)容，是確定飛機(jī)的防(除)冰設(shè)計(jì)所需要的臨界冰型和結(jié)冰區(qū)的范圍，而要將臨界冰做成模型貼在飛機(jī)模型上進(jìn)行風(fēng)洞氣動(dòng)力試驗(yàn)，還要根據(jù)結(jié)冰對飛機(jī)性能的影響程度，確定該表面是否需要防(除)冰;對于確定的防冰區(qū)也要根據(jù)結(jié)冰的情況，來把握防冰的有效性和除冰時(shí)機(jī)等，因此，深入開展新概念新技術(shù)研究十分有益。

結(jié)冰風(fēng)洞-技術(shù)突破

結(jié)冰風(fēng)洞幾項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)難題已被駐川某低速所成功突破，現(xiàn)正緊張進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，這標(biāo)志著中國已經(jīng)具備建造結(jié)冰風(fēng)洞的能力。該所低速風(fēng)洞群的配套條件在國內(nèi)乃至亞洲首屈一指，已成為亞洲綜合試驗(yàn)?zāi)芰ψ顝?qiáng)、研究水平最高、服務(wù)領(lǐng)域最廣的低速空氣動(dòng)力研究機(jī)構(gòu)。其許多配套設(shè)備可直接用于結(jié)冰風(fēng)洞，所獲得的冰型可通過風(fēng)洞試驗(yàn)直接得到氣動(dòng)力參數(shù)。該所三種規(guī)格的風(fēng)洞有大小配套的直升機(jī)旋翼試驗(yàn)臺，可用于相關(guān)結(jié)冰試驗(yàn);另有一種規(guī)格的風(fēng)洞可做進(jìn)氣道結(jié)冰試驗(yàn)。此外風(fēng)洞群大部分流場測試設(shè)備和齊全的通用設(shè)備儀器，均可與結(jié)冰風(fēng)洞配套使用。

結(jié)冰風(fēng)洞研究技術(shù)復(fù)雜，涉及學(xué)科門類多。該所已掌握結(jié)冰風(fēng)洞建設(shè)和試驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)，并自行研究了冰模制作工藝和各種冰模的加工制造，成功完成了多期運(yùn)輸機(jī)結(jié)冰影響風(fēng)洞試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)為國產(chǎn)運(yùn)輸機(jī)適航取證提供了依據(jù)。為掌握建設(shè)大型結(jié)冰風(fēng)洞所需的關(guān)鍵技術(shù)，該所還自行研制建造了引導(dǎo)性結(jié)冰風(fēng)洞，開展了蒸發(fā)器、噴霧系統(tǒng)、部件防冰系統(tǒng)設(shè)計(jì)等幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)研究，并獲得成功。同時(shí)，該所對結(jié)冰條件下的試驗(yàn)技術(shù)也做了有益的探索，為大型結(jié)冰風(fēng)洞的設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支撐。

結(jié)冰風(fēng)洞-應(yīng)用意義

1、多功能結(jié)冰風(fēng)洞是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，主要用于研究解決飛機(jī)飛行中的結(jié)冰和噪聲等問題。

2、風(fēng)洞建成后，將填補(bǔ)中國在這一研究領(lǐng)域試驗(yàn)設(shè)備的空白，形成我國研制先進(jìn)的航空航天飛行器的試驗(yàn)平臺，成為飛機(jī)結(jié)冰研究、防除冰技術(shù)驗(yàn)證和降噪技術(shù)研究的地面試驗(yàn)中心，進(jìn)一步提升空氣動(dòng)力試驗(yàn)與研究水平，為新一代大型客機(jī)等重大項(xiàng)目的研制提供有力支撐。

3、多功能結(jié)冰風(fēng)洞的破土動(dòng)工，也標(biāo)志著中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心科研試驗(yàn)新區(qū)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性建設(shè)階段。新區(qū)建成后，將促進(jìn)空氣動(dòng)力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為推進(jìn)中國經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)發(fā)揮積極作用。