美国建造10倍声速的风洞测试高超声速动力

美国建造10倍声速的风洞测试高超声速动力
2024年11月19日 11:00 媒体滚动

  美国一个新的高科技设施有望解决高超声速研究和测试方面的问题。圣母大学的10马赫静音风洞可以模拟更高速度的高超声速飞行,使从事该领域研究的科学家受益匪浅。据媒体报道,美国海军为该风洞的建造提供了资金,而未来的运营将通过研究基金和合同来资助。

  圣母大学工程学克拉克设备教授、该校高超声速系统计划主任托马斯·科克(Thomas Corke)说:“圣母大学的新设施是一个安静的,或着说是低干扰的风洞,这意味着它可以在没有湍流的情况下测试高超声速系统,让研究人员了解风洞噪音如何影响性能。”

  早在2018年,圣母大学也曾开发出一个安静的6马赫高超声速风洞。在空军科学研究办公室(AFOSR)的资助下,AFOSR-圣母大学大型6马赫静音风洞的喷嘴直径是当时美国静音高超声速风洞的2.5倍。该项目耗资540万美元,是圣母大学与普渡大学合作开发多个高超声速风洞的第一步。

  众所周知,传统的高马赫数风洞会影响层流到湍流的过渡,而老式风洞的设计目的是最大限度地减少这种噪声干扰。该风洞是与波音公司的一个研究小组合作开发的,重近5吨,具有低噪音和低成本的优化组合。其出口直径为24英寸(0.609米),由此产生的静区测试长度接近6英尺(1.83米),而美国其他大学的6马赫静音风洞约为28英寸(0.711米)。

  美国国防部使用这种风洞在严酷的速度和大气条件下模拟高超声速飞行,对新系统进行地面测试和验证。通过这些测试,可以深入了解空气动力学、热管理和结构完整性。

  然而,由于对此类设施的需求不断增加,美国国防部已对圣母大学的新隧道表现出兴趣,以帮助解决关键的测试缺口。

  在圣母大学的剪彩仪式上,参谋长联席会议副主席克里斯托弗·格雷迪海军上将表示,高超声速飞行代表着独特的挑战和机遇,这些设施对测试和评估工作至关重要,使科学家能够设定和研究高超声速飞行器将遇到的极端条件。

  以8马赫或更高的速度进行高超声速飞行,可以将应急和军用飞机迅速送往世界各地的热点地区。为了达到这样的速度,研究人员需要提高加热预测的准确性,并设计有效的热保护系统,而圣母大学新设施的能力正好可以解决这两个问题。 (逸文)

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