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1 # 小葉微視角
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2 # 狼煙火燎
根據風洞內的風速可以分為低速風動和高速風動,目前速度最快的是美國加利福尼亞的超音速風洞LENS-X,最高能吹出30被音速的風速,用來模擬太空梭的運動狀態。而中國前幾年10倍音速風洞取得突破,空氣動力研究院研究的10倍音速超燃衝壓發動機風洞JF-12就可以模擬十倍音速,這也是相當難得了,隨著科技研究投入的不斷加大,我們在風洞速度的繼續突破應該只是時間問題。
對於小型的、低速風洞其實難度並不大,用大型風扇就能效能低速氣流,自然建造難度不大,甚至很多航空大學就能擁有好幾臺低速風洞用於教學試驗。但是大的、高速風洞就不是風扇吹風就行的了,要通過一系列各種複雜裝置同時作業,將將氣流瞬間加速到那麼高速度,這個就比較複雜也是天價,沒有幾個國家承擔得起。當然不是所有的東西都要用高速風洞來測試,只有高超音速武器、太空梭之類才需要用到高超音速風洞,比如下圖就是美國超音速試驗機X-43A的風洞效果。
為什麼大型超高音速風動只有少數幾個國家能建?原因主要以下幾點:1、絕大多數的國家沒實力、也沒有必要
實際上世界除了少數幾個大國之外,絕大多數的國家是玩不轉高超音速武器的,自然也就沒有必要建設超高音速風洞了。國際環境也不允許,大國之間競爭超高音速武器可以,實力沒上門檻的也想玩會被大國排擠甚至直接碾壓,就像伊朗、北韓想介入核武器被制裁是一樣的道理。當然絕大多數國家也玩不起,即使不是超高音速風洞,就是測試大型飛機、大型軍工飛機氣動效能的大型風洞,都不是一般國家能夠玩轉的,就連歐盟國家都吃不消了,開始聯合研發大型風洞,所以說對於絕大部分國家而言,沒有必要建大型風洞。
2,技術難度複雜,消耗驚人,投入就是無底洞
另外的本錢就是天文數字,大量的研發成本、大量的裝置最終也就建造1~2臺,成本攤銷相當驚人,可能建一個風洞需要花費10億,研發費用也得10億。畢竟一次高超聲速風洞試驗可能就堅持幾毫秒時間,比如中國10倍音速風洞,也就在短短5毫秒,即百分之一的眨眼時間以內,氫燃料在每秒3千米的超高速度之下瞬間點火併穩定燃燒,這一過程的實現,不亞於在龍捲風當中點燃一根火柴的難度,這些裝置可不是一般的裝置,價格也是貴得驚人的。
而且即使你建起來了,基本也用不起,大型風洞是需要單獨發電站來供電驅動的。大型超音速風洞一開機就相當於中等城市的用電量,這可是實打實的電老虎,所有投入和使用成本堪稱無底洞,真不是一般國家能玩得起的
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3 # 頭上有條的喵
風洞是個好東西啊。往小的說,這是技術積澱的成績。往大說,這是國家地位的象徵。
風洞這個好東西對大部分國家來說是多餘的,他們只需要購買現成的產品,享受優質的服務就可以了。
萊特兄弟通過這個小小的風洞進行上千次的實驗,最終在1903年發明了世界上第一架帶有動力的載人飛行器——萊特飛行器。
好了,現在說說現代的風洞吧,建設風洞的成本和技術就不說了,只說執行風洞吧,這需要長年累月的風洞實驗來積累資料,這些資料可是寶貝中的寶貝,通過這些資料才能為以後的實驗建立分析、模擬、對比的基礎,但是大量的模擬分析試驗可能有90%都是白做,真正有用的資料可能都不到10%,想象一下這試驗成本有多高?
風洞是一個體系,有很多種,很有可能是你建的起,用不起,沒有一個強大國家力量的支撐,根本玩兒不轉。
有人說,既然這麼費錢費力的,用美國現成的不行嗎?還真不行,戰略級別的風洞實驗你能拿到國外去實驗嗎?簡直就是給敵人送人頭。所以在我們有技術,有力量,有財力的情況下,我們還是自己玩兒。一個字:穩!
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4 # 溫哥華的魚
如下圖所示,就是所謂的風洞,就是用人工的方式在一個洞裡面朝著要測試的裝置吹出來風,來模擬這個裝置運動起來與空氣之間的相互作用、測試這個裝置的效能【專業術語叫做氣動效能】。
一般來說,像飛機、航空發動機、導彈,甚至於汽車都需要放在風洞中來測試效能——這是設計過程中必要的一環。
而根據吹風的速度,可以分成低速風洞和高速風洞。速度最高的風洞甚至於可以吹出30倍音速的風速,來模擬太空梭的運動情況。
比如說位於美國加利福尼亞的超音速風洞LENS-X,它是目前唯一能讓風速達到30馬赫的風洞,而目前中國最大的風洞是位於北京郊區的JF-12風洞,可以模擬十倍音速。
小的、低速風洞很容易建,但是大的、高速風洞很難建。
小的、低速風洞用風扇吹吹就可以形成低速氣流了,所以很好建,甚至於很多大學裡面都有一兩個風洞【我們學校應該有三個還是四個吧】,但是大的、高速風洞可不是隨便用電扇吹吹風就行了,而是要有一系列的複雜裝置來把氣流加速到那麼高的速度。
而且不是什麼東西都需要放到這麼高階的風洞裡面來吹的,只有高超聲速武器、太空梭之類的才需要這樣的高超聲速風洞【如下圖所示,是美國的高超聲速試驗器X-43A】。
所以說為什麼大型的超高速風洞很少有國家建呢?有以下幾個原因:
1,對於絕大多數國家沒有必要。
實際上除了少數幾個大國之外,已經很少有國家能夠玩轉得起高超聲速飛行器了,而且國際環境也只允許少數幾個國家擁有高超聲速武器。
就算不是高速風洞,普通的大型風洞也是給大型飛機、尤其是大型軍用飛機和相關設測試氣動效能用的,這些裝備也不是一般國家玩得起的。
所以說對於絕大部分國家而言,沒有必要建大型風洞。
2,技術複雜、耗能巨大、維護耗錢。
不要以為風洞就是吹吹風,技術很簡單,但是你想要建起來還真的不容易,比如說下圖的風洞,全長達到了265米,而且其中通過的可是超高速氣流,不是隨隨便便就可以建起來的。
而且你就是建起來了,還不一定能夠用得起,一些大型風洞,需要單獨的水電站來進行供電才能夠驅使這樣的風洞運轉,一開機就相當於一個幾十萬人口的城市在用電,簡直就是可怕的電老虎。
另外,風洞本身花錢還不是大頭,大頭是大量的測試裝置,特別是高超聲速風洞,可能你建風洞十個億,研發、購買測試裝置也得十個億,畢竟一次高超聲速風洞試驗可能就堅持幾毫秒。
而且是特別惡劣的高溫、高壓、高速環境,要在這麼短的時間、這麼惡劣的條件下進行測量,那樣的裝置可不是一般的裝置。
所以說,想要建大型風洞,真的是要有需求、要有技術、要有錢,缺一不可,但是大部分國家是又沒需求、又沒技術、又沒錢,那就自然建不起來了。
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5 # 手機使用者3902108239
建風洞,不是特難的事,但建個風洞來幹嘛呀?風洞的主要應用場景就那麼幾個,現在全球能研發汽車、導彈、飛機就那麼幾個國家。
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6 # 張家小智兒
至於為什麼大型風洞只有少數幾個國家能夠建造,我認為主要有以下三點原因:技術難度高、投資大、沒必要。
再說第二點,風洞不僅僅是一個風洞,需要配套的東西很多,譬如大功率電機、大型計算機、影音裝置等,一些特殊的風洞還需要對介質、洞內溫度、氣壓等等進行較大的改動,這些東西需要花費鉅額資金。風洞特別是風洞群的能耗也是巨大的,或許修建一個風洞實驗室還需要配套的修建一個甚至多個發電廠,需要花多少錢不言而喻了吧。
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7 # 老郭鉛華落盡
打一個比方,麥子熟了,每個農戶都要收割麥子,種500畝以上的農戶有必要買一臺收割機,而種5畝的農戶則只需要出二三百元用一下收割機即可。(假設收割機價位為10w)
更沒必要每個農戶都有一個收割機制造廠。
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8 # 無法超越的足跡
大型風洞的建設費用一般都是以億美元為單位的,正常來說大型風洞的建造基本上造價不會低於最先進的大型軍艦,有的最先進的風洞造價幾乎跟建造一艘航母差不多,這些只是建造費用,還不包括後面的使用費用成本和未來的長時間的維護保養以及維修成本,這樣的東西有幾個國家能承受得起,加上本身的技術難點很多國家根本沒有這個技術,不只是技術門檻高還特別燒錢,沒有錢什麼也做不了,就算有錢也不一定有這個技術,畢竟風洞是一個體系工程,並不是單個裝置。
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9 # 小白睿評
二個關鍵詞,技術和能源。大型風洞需要複雜的高精尖技術,一般國家都是不具備的。再加上大型風洞是能源消耗大戶,開起來幾乎相當於一箇中等以上城市的能耗,一般的國家自己又不準備裝備製造飛機、導彈、航空器等,也就是沒有需求,所以根本不會去研發製造大型風洞。
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10 # 表哥——喪坤
不用說大型風洞了,我現在給噴子們腦補一下有多少武器是中國和極少國家以外,大部分國家造不出來的。常規航空母艦和核動力航母,常規潛艇和核動力潛艇,,艦載機,五代機,多功能無人機,隱形無人機,大型運輸機,遠端轟炸機,洲際彈道導彈!洲際潛射導彈。還有055,052,野牛,大型補給艦這類的大噸位艦船。中型武裝和運輸直升機。還有大口徑自行榴彈炮,坦克,裝甲車。防彈衣,頭盔,步槍,反坦克火箭炮,單兵防空武器。自行火箭炮。衛星武器,反衛星武器這類的空天武器。以上這些,除了美俄中幾乎能全造出來以外,大部分武器連英法都造不出來!
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大家好,我是小葉。首先,讓我們先來了解一下,什麼是風洞。風洞,又名風洞實驗室,是以人工的方式產生並且控制氣流,用來模擬飛行器或實體周圍氣體的流動情況,並可量度氣流對實體的作用效果以及觀察物理現象的一種管道狀實驗裝置,它是進行空氣動力實驗最常用、最有效的工具之一。
為什麼只有幾個國家能夠建造大型風洞?我覺得有主要有三個原因:一是有技術沒錢,二是有錢沒技術,三是有錢有技術但是國家發展不需要。
大型風洞建造技術難度高這也把一部分國家給擋在了門外。大型風洞技術之所以難,主要是它涉及面太廣了,有前期的籌劃,設計,理論計算,後期建造本身看上去就不簡單。如何設計就是一個技術難題,其實它的施工又是另外一種特別複雜的工程建設,不是一般建築公司可以做成的,此外使用的許多裝置都是特殊裝置,在國際上是買不到的,只能自己設計與生產。例如建造一座大型超音速風洞,不僅需要前期的理論計算,後期建造時需要大功率能源支援風扇製造氣流,還需要通過形狀設計,以求在區域性達到超音速。這樣大型工程的建設需要大量的技術積累,這也是印度雖然一直志向不小,卻一直搞不起來的原因。
另外,對於大型風洞這種東西,或許只有大國或者有志向成為大國的國家才需要,這個世界上,沒有幾個國家需要或者能夠建造戰鬥機、客機及高鐵等。比如南韓,有技術有錢,他也搞不起來。
中國位於川西山區的中國空氣動力發展與研究中心裝備有亞洲最大風洞群,群山連綿,植被茂密的大山深處,從外表來看,很難想象山裡有人工開鑿綿延數公里的風洞群。其中包含了從低速、高速到超高速的各類大型風洞。