百年历史照片见证美国宇航局风洞发展历程!

文章作者:bianji3 | 2018-05-23
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           风洞是能人工产生和控制气流以模拟飞行器或物体周围气体的流动,并可度量气体对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状实验设备。具有高空高速优良性能的航空器是提高航空科学技术水平的主要标志。

美国宇航局(及其前身NACA)广泛使用风洞测试和改良设计航天飞机、太空飞船,以及其它设备和结构。数十个专业级风洞曾在兰利研究中心和艾姆斯研究中心建造完成,用于测试风速、湍流、结冰、电离以及更多的影响。

其中设计结构最大、并且仍在运行之中就是美国宇航局艾姆斯研究中心的风洞,其尺寸是80×120英尺。20世纪90年代,政府设备过剩和计算机模拟技术进步,导致风洞进行优化组合,一些较旧的风洞被拆毁。美国宇航局前身“美国国家航空咨询委员会(NACA)”建造第一座风洞的进气口。

目前,《大西洋月刊》最新汇集从20世纪以来美国宇航局风洞的历史照片,见证了风洞的发展历程。模拟机正在1号风洞隧道中准备进行测试。

1936年,弗吉尼亚州兰利研究中心641号大楼的一座8英尺高速风洞,水面倒映着这座高速风洞。这个钢筋混凝土结构风洞产生的风速可达到1马赫(1马赫即1倍音速,等于时速1126公里)。

1932年7月,美国宇航局兰利研究中心全尺寸风洞中,一架全尺寸的波音XSL-1水上侦察机正在测试之中。

1943年7月,艾姆斯研究中心建造了一座40×80英尺的风洞,该建造工程始于1941年底,这项庞大建筑工程对艾姆斯研究中心造成巨大的经济负担,两年半之后,1944年7月,这座全尺寸风洞投入运行。

1937年3月16日,兰利研究中心19英尺压力隧道正在建造之中。

1939年使用中的5英尺自由飞行风洞隧道。

1938年4月29日,在644号大楼正在建造中的12英尺低速风洞隧道。

1935年,美国海军飞艇Akron号1/40比例模型在全尺寸风洞隧道中进行空气动力学测试,该测试在地板上进行,零度偏航。

兰利研究中心工程师查尔斯·齐默尔曼(Charles Zimmerman)研制了一种叫做“飞行煎饼”的奇特飞行器,它也被称为“Zimmer Skimmer”或者“V-173飞翼”。这个原型是为美国海军订制的,作为舰载垂直起飞降落机。1941年11月28日,在风洞测试现场拍摄到“飞行煎饼”的原型机。

1943年,一位男性站在16英尺高速隧道风扇叶片旁。

1943年7月,艾姆斯研究中心正在建造40×80英尺风洞收缩段框架,照片远景处有一艘正在飞行的飞艇。

1944年6月9日,艾姆斯研究中心40×80英尺风洞内有6个直径40英尺的风扇,每个风扇是由6000马力的电动机驱动,可以产生时速230英尺的风速。

1948年3月1日,美国加利福尼亚州NACA艾姆斯航空实验室16英尺高速风洞设备。

1945年,两名工作人员在NACA航空发动机研究实验室高度模拟风洞顶部,这个风洞是一座巨大矩形结构,多年以来这里一直是NACA实验室最高的位置。风洞隧道南北长度263英尺,东西长度121英尺,在隧道最西端,直径可达到51英尺。

1946年1月18日,摄影师拍摄到兰利研究中心全尺寸风洞隧道出口锥管和隧道风扇,每个风扇叶片的直径为35.5英尺,由一台4000马力的电动机提供动力。

1949年8月7日,NACA艾姆斯研究中心6英尺×6英尺超音速风洞压缩机,图中暴露出风扇叶片。

图中左侧位置是1948年兰利研究中心全尺寸风洞出现事故的证据,附加在右侧装置的一个直升机旋翼出现松动,并碰撞在风洞结构上。

在兰利研究中心测试30×60英尺风洞之前,一位技术人员攀登梯子检查水星飞船太空舱。据悉,早期水星任务的多数太空飞船都是在兰利研究中心进行测试的。

1959年9月11日,水星太空飞船正在测试20英尺螺旋试验风扇。

 

1953年1月15日,在19英尺压力隧洞中装配RF-84F喷气式飞机模型后掠翼,准备进行相应的测试。

 

1961年3月3日,在美国宇航局艾姆斯研究中心40×80英尺风洞中对带有尾部结构的“飞行车(Avrocar)”装配可变高度支撑杆。“飞行车”是一项秘密等级的垂直起飞降落实验飞行器,是由加拿大阿弗洛公司和美国军方共同研制的。

图中是在艾姆斯研究中心40×80英尺风洞中对环形喷气垂直起降飞行车(Avrocar)的俯视图。

1962年3月23日,国家跨音速风洞中拍摄到X-15模型机产生的冲击波。

1962年,在7×10英尺高速风洞中的模型机。

1969年1月16日,在德克萨斯州休斯敦埃林顿菲尔德发射场,发生了一起姊妹月球登陆训练车坠毁事故,贝尔月球登陆训练车从休斯顿调至兰利研究中心,在30×60英尺全尺寸风洞中进行测试。

在艾姆斯研究中心全尺度航空动力学综合建筑体,80×120英尺风洞驱动风扇转动。

1975年1月17日,美国宇航局兰利研究中心正在测试超音速运输机风洞模型,这个30×60英尺风洞曾在70年代中期使用,用于测试低速模型。

在这个全尺寸风洞中,F-18飞机正在进行表面气流可视化测试。

1975年,一架航天飞机正在进行风洞测试,这项测试模拟航天飞机重返地球大气层时环绕机身的电离气体。

1951年,玛丽·杰克逊在NACA兰利航空实验室计算机部开始了她的职场生涯,两年之后,工程师卡齐米日·恰尔内茨基非常欣赏玛丽,并为她提供4×4英尺超音速风洞的工作机会。最终建议她参加培训计划,使她从一位数学家转变成为工程师,并获得弗吉尼亚大学数学和物理学研究生学位。

1980年,兰利研究中心16英尺跨音速风洞鸟瞰图。

1991年6月11日,在麻省理工学院/美国宇航局兰利实验室,一个航天飞机模型正在进行6英寸磁悬浮和平衡系统透明六边形风洞测试。这个低速风洞(0.5马赫)是由桃花心木制作而成,测试模型的空气动力是通过感应电流进行测量,同时,感应电流能够固定测试模型。

1983年,一位研究人员正在检查结冰研究风洞上涡轮发动机舱的积冰情况。

1990年3月31日,工作人员在检查16英尺跨音速风洞复原时拍摄的照片。

1996年,兰利研究中心停止使用8英尺跨音速-压力风洞,2011年将这处废弃风洞拆除。照片中显示带有测试间的金属风洞隧道。

2011年兰利研究中心拆除了640号和641号建筑体。

美国宇航局兰利研究中心研究人员使用各种工具和技术研究航天器发展和宇宙飞船设计。在这张照片中,Greg Gatlin工程师在14×22英尺亚音速风洞测试中,在一个5.8%比例的混合翼身模型上喷涂荧光油。

目前,《大西洋月刊》最新汇集从20世纪以来美国宇航局风洞的历史照片,见证了风洞的发展历程。模拟机正在1号风洞隧道中准备进行测试。
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