首先明確一下什麼是風洞。風洞是利用相對運動的原理，透過人工產生和控制氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動，並可量度氣流對物體的作用以及觀察物理現象的一種管道狀實驗裝置，是進行空氣動力地面試驗最常用、最有效的裝置。根據不同的研究需要，風洞模擬的飛行環境大致分為兩類：下面將風洞按試驗段氣流馬赫數可以分類介紹

低速風洞 ，氣體壓縮效應可以忽略，動力裝置採用一級軸流式風扇，結構 較為簡單。就相同的試驗段尺寸來說，這一種風洞的驅動功率最小。

圖上為軸流式風扇

常見的低速風洞一般分為直流式和迴流式兩種

常見的直流式風洞

這種風洞建造成本低，但是流場品質受外界環境影響大，目前一般用於教學的比較多。大家所看到的一些高階車企，以及大部分F1車隊所採用的風洞將是下面的迴流式風洞。

這種風洞流場品質好，不受外界影響。但是建造成本較高，還需要配套安裝升溫或冷卻裝置，下圖是中國空氣動力學研究中心的4m×3m迴流式風洞拐角處的導流片。

寶馬公司在慕尼黑的空氣動力學測試中心

諾倫佐·皮亞諾為法拉利設計的風洞

紅牛車隊的風洞

布朗GP車隊的風洞，其前身是本田車隊

亞聲速風洞 ，考慮壓縮性，動力裝置採用二級軸流式風扇，它的結構和低速風洞相近，另外帶有冷卻裝置或者換氣裝置，以防氣流溫升過高。

跨聲速風洞，動力裝置採用多級軸流式風扇外加引射，結構類似亞聲速風洞，試驗段壁為通氣壁，通氣外為駐室，駐室壓力可調。上圖為跨聲速風洞的試驗段，透過適當的通氣壁開閉比來解決堵塞問題和洞壁干擾問題。跨聲速是一個很複雜的過程，飛行器表面出現激波，激波位置隨擾動變化而變化，導致非定常脈動，引起結構抖振，甚至引起結構顫振。風洞中建立跨聲速流場存在壅塞、壁面反射干擾和洞壁干擾等困難需要克服。

戰神1-X火箭產生的音爆雲就是一種跨聲速現象。

跨聲速風洞試驗影象，可以看到飛行器表面的多道激波。

超聲速風洞，動力裝置採用多級軸流式風扇或儲能裝置（高壓氣源系統、真空系統），配套先收縮後擴張的拉瓦爾噴管，並且需要足夠的壓力比。超聲速風洞的試驗段壁為實壁。為了防止氣流冷凝，氣流還需要加熱或者除溼。下圖是一個典型的超聲速風洞。

超聲速風洞按照執行方式的不同還可以分為吹氣式、引射式、吹引式、吸氣式、吹吸式，有機會以後詳細說一下。

高超聲速風洞，動力裝置採用儲能裝置（高壓氣源系統、真空系統），工作原理與結構與超聲速風洞相同，為了防止更為嚴重的氣流冷凝，氣流必須加熱。高超聲速風洞的種類有很多，比如低密度高超聲速風洞，激波管、激波風洞，炮風洞，熱射風洞，長射式風洞，電弧加熱器、電弧風洞，彈道靶。前三種主要用於一般傳熱模擬，後四種主要用於高焓模擬，比如高超聲速環境下的燒蝕、侵蝕、電離和化學反應等。

下圖是中國的JF12高超聲速激波風洞，全長265m，溫度可達3000攝氏度左右。

用一張圖表總結一下