風洞（wind tunnel）即風洞實驗室，是以人工的方式產生并且控制氣流，用來模擬飛行器或實體周圍氣體的流動情況，并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設備，它是進行空氣動力實驗最常用、最有效的工具之一。下面就跟360常識網一起具體看看最高速風洞等相關內容。
最高速風洞
北京時間11月19日，根據香港媒體報道，目前中國正在修建世界上最高速的風洞，以滿足于中國高超音速武器研發(fā)項目的急迫需求。據悉，此風洞可以模擬每秒秒速達12公里的高超音速飛行條件。知道嗎，從中國這里飛到美國西海岸，用這種高超音速飛行器的話僅需要14分鐘。
根據負責建設風洞的科學家趙偉介紹，因為目前中國急需有能滿足于高超音速武器的研發(fā)項目，因此科研人員的目標是在2020年的時候能夠順利建造完成這個設備，并且能夠順利運行。這種風洞可以復現出高超音速飛行的環(huán)境，能讓人在地面上就發(fā)現相關問題，從而減少高超音速飛行器試飛失敗的風險，對于推動高超音速技術的工程應用有種重大意義。
目前，全球擁有最先進高超音速風洞的是美國，他們的LENS-X設備，其速度達到每秒10公里，是音速的30倍。在2011年美國測試一架名為HTV-2的無人飛行器時，其速度可以達到20馬赫，只不過高超音速飛行的狀態(tài)只持續(xù)了幾分鐘，就墜入了太平洋。而高超音速飛行器定的標準是其飛行速度可以達到五倍音速以上的飛行器。
而中國在今年三月的時候，進行了針對高超音速滑翔飛行器WU-14（也被稱為DF-ZF）的第7次測試，其速度在5馬赫到10馬赫之間。目前很多國家都開始了關于高超音速飛行器的樣機制作，包括俄羅斯、印度和澳大利亞等國家，據悉高超音速飛行器的制作出來之后可以用于發(fā)射導彈，并可攜帶核武器。因此被各國重視，目前美國和中國已經開始了高超音速競賽。
北京航空航天大學教授吳大方告訴記者，修建的這個世界上最高速的風洞將會是世界上最強大和先進的高超音速飛行器地面測試設施之一，它的功能是非常值得期待的。
吳大方曾在2013年發(fā)明了高超音速飛行器的隔熱材料因此獲得了國家級獎項，他還參與了高超音速巡航導彈、近空飛行器、高速無人機和其他可用于人民解放軍的武器的研發(fā)，他表示，中國之所以擁有多個高超音速風洞，是為了確保高超音速武器測試的高成功率。
風洞歷史
世界上公認的第一個風洞是英國人韋納姆(E.Mariotte)于1869～1871年建成，并測量了物體與空氣相對運動時受到的阻力。它是一個兩端開口的木箱，截面45.7厘米×45.7厘米，長3.05米。美國的O.萊特和W.萊特兄弟在他們成功地進行世界上第一次動力飛行之前，于1900年建造了一個風洞，截面40.6厘米×40.6厘米，長1.8米，氣流速度40～56.3千米/小時。1901年萊特兄弟又建造了風速12米/秒的風洞，為他們的飛機進行有關的實驗測試。
風洞的大量出現是在20世紀中葉。到目前為止，中國已經擁有低速、高速、超高速以及激波、電弧等風洞。
風洞是空氣動力學研究和試驗中最廣泛使用的工具。它的產生和發(fā)展是同航空航天科學的發(fā)展緊密相關的。風洞廣泛用于研究空氣動力學的基本規(guī)律，以驗證和發(fā)展有關理論，并直接為各種飛行器的研制服務，通過風洞實驗來確定飛行器的氣動布局和評估其氣動性能。現代飛行器的設計對風洞的依賴性很大。例如50年代美國B-52型轟炸機的研制，曾進行了約10000小時的風洞實驗，而80年代第一架航天飛機的研制則進行了約100000小時的風洞實驗。
設計新的飛行器必須經過風洞實驗。風洞中的氣流需要有不同的流速和不同的密度，甚至不同的溫度，才能模擬各種飛行器的真實飛行狀態(tài)。風洞中的氣流速度一般用實驗氣流的馬赫數(M數)來衡量。風洞一般根據流速的范圍分類：M<0.3的風洞稱為低速風洞，這時氣流中的空氣密度幾乎無變化；在0.3<M<0.8范圍內的風洞稱為亞音速風洞，這時氣流的密度在流動中已有所變化；0.8<M<1.2范圍內的風洞稱為跨音速風洞；1.2<M<5范圍內的風洞稱為超音速風洞；M≥5的風洞稱為高超音速風洞。風洞也可按用途、結構型式、實驗時間等分類。
因為風洞的控制性佳，可重復性高，現今風洞廣泛用于汽車空氣動力學和風工程的測試，譬如結構物的風力荷載和振動、建筑物通風、空氣污染、風力發(fā)電、環(huán)境風場、復雜地形中的流況、防風設施的功效等。這些問題皆可以利用幾何相似的原理，將地形、地物以縮尺模型放置于風洞中，再以儀器量測模型所受之風力或風速。一些研究也指出風洞實驗之結果與現地風場的觀測的結果相近，故風洞實驗是研究許多風工程問題最常用的方法。風洞實驗數據亦可用來驗證數值模型的有效性，找到較佳的模式參數。
全世界的風洞總數已達千余座，最大的低速風洞是美國國家航空航天局艾姆斯中心的國家全尺寸設備(NFSF)，實驗段尺寸為24.4×36.6米2,足以實驗一架完整的真飛機；雷諾數最高的大型跨音速風洞是美國蘭利中心的國家跨音速設備(NTF)，它是一座實驗段尺寸為2.5×2.5米2的低溫風洞，采用了噴注液氮的技術，用以降低實驗氣體溫度，從而使風洞實驗的雷諾數達到或接近飛行器的實際飛行值。現代最大的高馬赫數、高雷諾數氣體活塞式風洞還配有先進的測量顯示儀器和數據采集處理系統(tǒng)。風洞的發(fā)展趨勢是進一步增加風洞的模擬能力和提高流場品質，消除跨音速下的洞壁干擾，發(fā)展自修正風洞。
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