Что такое аэротруба: Что такое аэротруба? Виды аэродинамических труб: закрытого и открытого типа

Что такое аэротруба? Аттракцион, который поможет взлететь » Блог Freezone

С появлением аэродинамической трубы любители экстрима могут наслаждаться свободным полетом в воздухе без риска для здоровья. Тренажер имеет безопасную, продуманную конструкцию, потому практически не имеет ограничений и может быть испытан широкой аудитории посетителей.  

  Содержание

1. Немного истории: цели использования аэродинамической трубы

2. Конструкция и принцип  работы аэродинамической трубы

3. Аэродинамический тренажер: развлечение или спорт?

4. Свободные полеты: от мала до велика

Немного истории: цели использования аэродинамической трубы

Наши предки с незапамятных времен мечтали о свободном полете и пытались создать аппараты, которые поднимут их к небесам. С годами было сделано десяток научных открытий и человечеству стали доступны различные технические средства, позволяющие преодолеть земную гравитацию. Одна из таких разработок – вертикальная аэродинамическая труба. Первую аэротрубу сконструировали в 1871 году в Великобритании. Устройство предназначалось для научных испытаний – с его помощью наблюдали за поведением твердых тел в потоке воздухе. Одновременно с тем аэродинамическая труба была построена в России. Оборудование использовалось для разработок и испытаний в военном деле. Изобретение аэротрубы стало большим вкладом для авиационной промышленности – она помогала тестировать парашюты, самолеты и другие летательные аппараты.

 Для полетов человека аэротрубу стали применять только в 1964 году в США. Установка помогала отрабатывать необходимые навыки космонавтам и спортсменам-парашютистам. Лишь только в 2000-х годах это изобретение стало использоваться как аттракцион. Свободные полеты в воздухе вызывают у людей потрясающие и незабываемые эмоции, что способствует популяризации такого развлечения. Опробовать прыжки в аэротрубе предлагает комплекс FREEZONE. Два огромных аэродинамических тренажера подойдут как для новичков, так и для профессиональных спортсменов, желающих повысить уровень своего мастерства при спуске с парашютом. Попробуем разобраться, что это такое аэродинамический симулятор?

Назад к содержанию

Конструкция и принцип работы аэродинамической трубы

 Аэротруба – это специализированный тренажер, что позволяет испытать ощущения свободного падения. Раньше подобные эмоции можно было пережить, только прыгнув с парашютом. Однако немногие готовы рискнуть жизнью, сиганув с самолета. Такое развлечение опасно, не каждому под силу преодолеть страх высоты. Аэротруба как аттракцион вполне безопасен. Пройдя инструктаж, посетитель легко освоиться в воздушном пространстве. Принцип действия технической установки основан на нагнетании воздуха. Аэротруба работает за счет одного или нескольких крупных вентиляторов, которые создают мощный воздушный поток скоростью 190 до 260 км/ч в вертикальной трубе. Конструкции современных тренажеров отличаются по нескольким параметрам:

• Расположением вентилятора. Он может находиться в верхней или нижней части трубы.
• Размером полетной зоны. Оборудование отличается высотой и диаметром.
• Скоростью воздушного потока. Показатель зависит от мощности вентилятора аэротрубы.




 Чтобы обезопасить человека, находящего внутри тренажера от травм, полетная зона ограждена специальной металлической сеткой. Она не позволит посетителю попасть в лопасти вентиляторов аэротрубы. В течение всего времени полета за рабочей зоной наблюдает оператор. Он регулирует скорость потока в зависимости от физической подготовки и навыков клиента. Перед каждым сеансом в аэродинамическом тренажере посетитель проходит инструктаж. В процессе тренер расскажет, как устроена аэротруба, ознакомит с техникой безопасности и проинформирует, что следует делать, находясь внутри симулятора. Опытный персонал центра FREEZONE поможет быстро привыкнуть к состоянию свободного падения, овладеть телом и за несколько сеансов совершать несложные трюки. Как работает аэротруба и ее принцип действия станет более понятен на практике.

Назад к содержанию


Аэродинамический тренажер: развлечение или спорт?

 Многие специалисты до сих пор расходятся во мнении, аэротруба что это: спортивный тренажер или экстремальное развлечение? Сегодня техническое устройство соединяет в себе несколько функций. Парашютисты тренируются в аэротрубах, чтобы улучшить профессиональные навыки и отточить трюки. Специалисты утверждают, что аэродинамический полет сравним с парашютными прыжками. Он дает в полной мере ощутить, что такое состояние свободного падения. Потому желающие совершить затяжной прыжок с парашютом изначально пробуют свои силы в аэротрубе. Для детей аэродинамический тренажер служит своеобразным увлекательным аттракционом.  Для взрослых аэротруба – это прекрасный активный отдых, интересный способ провести досуг.

Благодаря тому, что аэродинамическая установка устроена как тренажер, кроме приятных эмоций вас ожидает:

• Находясь внутри аэротрубы, посетитель активно сжигает калории.
• При таких нагрузках прекрасно работает мышечный корсет, улучшается координация движений.
• Другие экстремальные развлечения вряд ли подарят столько положительных эмоций как аэротруба. Организм во время тренировок синтезирует гормон счастья, который укрепляет нервную систему и улучшает иммунитет.




Аэротруба устроена просто, однако ее применение довольно широко. Нередко походы в аэродинамический комплекс превращаются для людей в хобби. Сегодня часто проводят спортивные соревнования по полетам в трубе, где участники соревнуются в мастерстве, исполняют сложные трюки и даже танцуют. Большие достижения начинаются с малого. Запишитесь на первый сеанс полета в аэротрубе в комплексе FREEZONE на удобное время. Кроме того, у нас можно купить подарочный сертификат, чем вы порадуете своих родных или близких. 

Назад к содержанию


Свободные полеты: от мала до велика

 Принцип действия аэротрубы понятен, теперь осталось разобраться, кого допускают к данному виду развлечений. При соблюдении техники безопасности аэродинамический тренажер не причинит вреда здоровью человека. Главное в аэротрубе избегать касаний в боковые стенки, не хвататься за защитную сетку. К полетам допускаются даже дети (от 4 лет) и пожилые люди (до 70 лет). Показатели достаточно условны – все зависит от веса (он должен находиться в пределах 20-130 кг), состояния здоровья и физической формы. Аэротруба – это тренажер с минимальным списком противопоказаний. Не рекомендуют совершать полеты:

• беременным;
• лицам с психическими отклонениями;
• при наличии заболеваний опорно-двигательной системы, остеопороза;
• людям, недавно перенесшим травму.

 Комплекс FREEZONE приглашает всех желающих полетать в аэродинамической трубе и провести торжественные мероприятия в пределах центра. Наша команда организует великолепный праздник, будь то детский день рождение, корпоративное мероприятие или другое значимое событие. Сеансы полетов в аэротрубе станут неотъемлемой частью развлекательной программы. К услугам клиентов большой конференц-зал, хороший ресторан с собственной кухней, квалифицированный персонал, способный позаботиться о вашем комфорте. Окунитесь в мир удовольствия и экстрима. 

Назад к содержанию

Что такое аэротруба — узнайте на сайте нашего аэроклуба

Ощущение свободного падения без парашюта – это реальность!

Люди, которые мечтают прыгнуть с парашютом, но не могут осуществить это из-за боязни слишком большой высоты, часто пользуются таким сооружением, как аэродинамическая труба. Для подобных целей подходит лишь вертикальная ее разновидность, когда воздух в трубе направлен вверх строго по вертикали. В этом случае создается ощущение свободного падения.

Такие аэродинамические трубы применяются на военных базах, в спортивных тренировочных лагерях и просто для развлечения публики. При этом существуют две их разновидности:

1. Наддувающая – простой вид аэродинамической трубы, когда винт находится снизу. С помощью мощного двигателя винт начинает вращаться и создает восходящий поток воздуха. Над вращающимся механизмом обычно натягивается сетка, а по бокам располагаются мягкие маты для подстраховки. Сверху и сбоку нет никаких ограничений. Тот, кто вылетает из воздушной струи, падает на страховочные элементы.

Надувающие трубы можно перемещать из одного места в другое, поэтому их чаще всего устанавливают в местах проведения красочных шоу под открытым небом. Владельцы кочующих аттракционов также не обходят вниманием эти конструкции и используют их в своих развлекательных программах.

2. Высасывающая – вид аэродинамической трубы с винтом, расположенным сверху. Для того чтобы ее соорудить, необходимо построить специальное помещение. Обширную рабочую зону в этом случае ограничивают сеткой со всех сторон. А уже поверх сетки устанавливают несколько двигателей (от 2 до 4). Каждый двигатель оснащен винтом. Та воздушная масса, которая находится в рабочем пространстве, буквально высасывается вверх под силой вращения винтов. При этом сила потока воздуха одинакова в каждой точке рабочей зоны.

У высасывающей аэродинамической трубы есть подвиды:

Закрытая – с циклической циркуляцией. То есть воздух не покидает рабочую зону и циркулирует в ней снова и снова. Для холодных климатических условий это наиболее предпочтительный вариант.

Открытая – со свободными притоком воздуха.

Поток воздуха в аэродинамической трубе создается с помощью двигателей, работающих либо от электрической сети, либо на дизельном топливе. Скорость движения воздуха колеблется в районе 200 км/ч. А для того чтобы взрослый человек в соответствующей экипировке элементарно взлетел нужно всего лишь 130 км/ч. За скоростью потока всегда наблюдает оператор. Он может ее регулировать в зависимости от веса человека. Да и сам участник экспериментальных полетов способен менять скорость своего падения с помощью перемены позы. Одновременно в вертикальной аэродинамической трубе может находиться до 8 человек. При этом на каждого приходится от 2 до 5 метров пространства.

Первый полет в подобной конструкции был совершен в середине двадцатого века в США на одной из военных баз штата Огайо. Но наибольшую популярность такие полеты приобрели с ростом интереса населения к парашютному спорту уже ближе к началу двадцать первого столетия. На крупных спортивных церемониях шоу с аэродинамическими трубами стали распространенным явлением. Так, в 2009 году в Москве на Красной площади, когда публике был представлен логотип Сочинской зимней Олимпиады, были исполнены трюки в вертикальной трубе.

Тело человека, находящееся в движущемся воздушном потоке, создаваемом аэродинамической трубой, совершает такие же маневры и испытывает такие же нагрузки, как и при прыжке с парашютом. При этом можно совершать разные движения и повороты, тем самым, регулируя скорость падения. Профессиональные спортсмены оттачивают точность каждого движения, ведь от этого зависит качество номеров, особенно групповых. И необязательно иметь большое количество реальных прыжков с парашютом. На уровень мастерства это не оказывает особого влияния. Кроме того, в трубе можно даже устроить соревнования. И для этого не нужны дополнительные условия: подходящая погода и наличие самолета.

Что такое аэротруба

Немного истории

Впервые человек взлетел в аэродинамической трубе в 1964 году. А в широкое, пользовательское распространение аэротрубы попали в конце 90-х годов. Парашютисты использовали их для оттачивания своего мастерства, но со временем, аэродинамические трубы получили широкое распространение. Профессиональные спортсмены, все так же используют их для своих тренировок перед выступлениями на соревнованиях. Но и любой желающий, может испытать на себе чувство свободного падения.

Аэродинамические трубы бывают разные по размеру, мощности, но главное их отличие друг от друга в типе конструкции. Различают открытые и закрытые трубы. В открытых трубах нет потолка, и поэтому они зависят от погодных условий и функционируют только в теплое время года и светлое время суток. Аэродинамическая труба NeoFly — закрытого типа, и поэтому функционирует круглый год в любую погоду.

Время, проведенное у нас, это непередаваемое ощущение полета, которое останется с вами ещё на долгое время. Наш дружелюбный персонал создает приятную атмосферу для активного отдыха. Кафе, работающее в комплексе NeoFly, позволит вам приятно провести время до и после полета, а также поделиться впечатлениями за чашечкой вашего любимого напитка.

Полет в трубе, осуществляется за счет сильного напора воздуха, но не волнуйтесь, это абсолютно безопасно. Мы предъявляем самые строгие требования к качеству наших услуг. Наши инструкторы помогут вам подготовиться к первому полету и ответят на все вопросы, а если вы уже не новичок, то всегда помогут советом, и укажут направление для дальнейшего развития в этой сфере. Аэродинамическая труба это и спорт, и развлечение, и отличный способ просто поддерживать себя в тонусе.

Для людей, спортивно подходящих к вопросу полетов в аэродинамической трубе, есть специальные программы обучения. Люди, уже достигшие признания в этом, а также парашютном спорте, помогут вам. Индивидуальные программы и возможность тренировок — гарантированы всем желающим, кто хочет попробовать свои силы в этом виде спорта. Мы не только преподаем теорию полета, но и выработаем у вас мышление чемпионов. Мы тесно связаны с философией полета, и будем рады поделиться ей с вами.

Так же, для самых маленьких летунов, у нас открыта детская школа полетов, где детей, по специальной программе обучат полету в аэродинамической трубе. Этот спорт укрепит здоровье ребенка, а также поможет ему пробудить внутреннюю мотивацию к активной жизни. Сейчас, в век цифровых технологий, как никогда важно давать детям возможность активного отдыха.

Не важно — взрослый вы или ребенок, профессионал или любитель. Мы всегда ждем вас и ваших близких в единственном аэродинамическом комплексе в Казани.

Что такое аэродинамическая труба, как работает аэротруба Ай-Флай

Открытая аэротруба Ай-Флай — аттракцион безопасного полета в 3 метрах над землей. За 3-летний опыт работы, у нас полетали 35 000 человек.

Полет в аэротрубе — увлекательное приключение, одинаково захватывающее взрослых и детей. Наш аэродинамический комплекс безопасен: каждый день аэротруба проходит технический осмотр, во время полета инструктор находится с человеком в трубе, а за скоростью потока следит оператор воздушного потока.

Мы организовываем полеты в Москве и регионах России. Сейчас открытая аэротруба нашей сети расположилась в Ростове-на-Дону.

Команда аэротрубы «АЙ-ФЛАЙ»

Инструктор — Константин

• первый прыжок с парашютом совершил в 13 лет
• тандем-мастер, более 1800 прыжков
• невозмутимость — его кредо

Инструктор — Юлиана

• в парашютном спорте с 2008г
• профессионально катается на сноуборде
• ее призвание — учить детей летать

Инструктор — Михаил

• опыт работы на аэродроме укладчиком парашютов
• инструктор ПДП, 300 прыжков на парашютах разных типов
• увлекается хоккеем, добродушный, отзывчивый

Инструктор — Дмитрий

• опытный, чуткий инструктор со знанием английского языка
• катается на сноуборде, занимается дайвингом
• любит работать с детишками

Инструктор — Алексей

• более 1000 минут полета в аэротрубе
• опыт работы инструктором более 3-х лет
• любит обучать новичков

Инструктор — Павел

• занимается парашютным спортом более 10-ти лет
• увлекается всеми видами активного отдыха
• чуткий подход к детям, располагает к себе в общении

Администратор — Ангелина

• открытая, веселая, искренняя
• стремится узнавать что-то новое, экспериментировать
• любит нестандартные задачи

Администратор — Алина

• сохраняет спокойствие в любой ситуации
• оперативно решает возникшие у клиентов проблемы
• вежливость и позитивный настрой всегда при ней

Администратор — Яна

• заботливая и аккуратная
• умеет подбодрить и успокоить
• сердечная, милая, обаятельная

Управляющая — Маргарита

• энергична, строга и справедлива
• приветствует усовершенствования
• поддерживает дружелюбную обстановку в коллективе

Аэротруба в Москве на Арма Бизнес центр

Наша аэротруба — единственная, находящаяся в центре столицы. Мы рады, что постарались и смогли предложить своим клиентам такой комфортный вариант полетов. Если вы задаете себе вопрос: «Аэротруба в москве недорого», то попали по адресу. Знание плюсов и минусов наших конкурентов помогает нам удерживать доступные цены, и тем самым становиться лучше для своих посетителей.

Наши тренеры обеспечивают профессиональный инструктаж свободного полёта. Мы по праву гордимся их достижениями! Благодарность клиентов подтверждает их опытность, лояльность и профессионализм.

Аэротруба в Ростове на Дону

Открыв аэротрубу в крупнейшем городе на юго-западе России, занимающим десятое место по численности населения в стране, мы надеемся, что ростовчане с удовольствием примут новый аттракцион. Мы любим полеты, и хотели бы передать любовь к небу, адреналину и новым впечатлениям всем неравнодушным.

Аэротруба — немного истории

Аэродинамическая труба была создана в 1871 как научный инструмент для изучения воздействия воздушного потока на движущиеся в нем объекты.

Ее изобретатель, британский инженер и учёный Фрэнсис Герберт Уэнем, испытывал в ней аэродинамические характеристики крыла первых летательных аппаратов. Но только в 1943г на американской авиационной базе в Дайтоне была создана мощная конструкция, способная удерживать в воздушном потоке человека.

Для симуляции свободного падения в «стакан» аэротрубы нагнетается восходящий воздушный поток (скорость потока достигает 250 км/час). Для этого используются вентиляторы, подключенные к мощным двигателям, которые работают на дизельном топливе. Воздушный поток подается через стальную сетку, составляющую пол полетной зоны (по нему можно передвигаться). Сверху полетную зону так же ограничивают стальные тросы. Оператор, наблюдающий за полетами, регулирует скорость воздушного потока, сообразуясь с весом летающего и командами находящегося в аэротрубе инструктора.

Самый длительный непрерывный полет в вертикальной аэродинамической трубе составил 2 часа, рекорд установили Виктор Козлов и Сергей Дмитриев в г. Пермь в феврале 2018г.

Как устроена аэротруба и опасен ли полет в аэродинамической трубе?

Аэродинамическая труба — современное спортивно-развлекательное сооружение имитирующее свободное падение, как при затяжном прыжке с парашютом. При том, что данное развлечение достаточно бюджетное, оно, тем не менее, способно принести огромное количество положительных эмоций, приправленных некоторой долей экстрима. Немало такой популярности способствует и минимум противопоказаний, а также большое количество положительных свойств, в том числе и благотворное воздействие на здоровье человека – аэротруба работает таким образом, что тело парящего подвергается физической нагрузке, за счет которой после полета отмечается усталость мышц и сжигание большого количества калорий.

Как устроена аэротруба

Аэродинамическая труба, представляет собой особое сооружение в виде вертикальной просторной трубы, в нижнюю часть которой вмонтирован сверхмощный вентилятор. Благодаря последнему, внутри трубы создается воздушный поток, скорость движения воздуха в котором составляет около 200 км/ч. Хотя для того, чтобы поднять тело человека в воздух, и удерживать в течение продолжительного времени хватит и скорости потока воздуха в 160 км/ч. К тому же менять скорость падения можно с помощью перемены позы. Любители парашютного спорта уверяют, что именно такое ощущение испытываешь в свободном падении, к примеру, при прыжке с парашютом.

Если говорить о материалах, то для конструкции аэротрубы используется специальное стекло, позволяющее гарантировать максимальное ощущение свободного полета. В целом аэротруба устроена таким образом, что не представляет ни малейшей опасности для человека, что подтверждается как многочисленными научными, так и практическими испытаниями.

На сегодняшний день существует большое количество различных типов аэротруб, от вида которых зависит размер полетной зоны, то есть ее высота и диаметр. Если говорить о минимальных значениях, то в этом случае диаметр открытой трубы должен составлять не менее 2,2 метров. В принципе подобных показателей хватает для человека любых параметров (даже если представить, что рост летающего составляет более 2 м, то в процессе полета человеческое тело принимает конкретную позу — ноги согнуты под углом 45 градусов, а руки под 90, поэтому свободного пространства будет вполне достаточно). Высота трубы также варьируется от зависимости от типа конструкции, в частности минимальная составляет 6 м. Если говорить о более мощных конструкциях, то их диаметр составляет от 2,5 до 3м. В некоторых случаях допускается полет в аэротрубе сразу нескольких человек, если речь идёт о профессиональных конструкциях, высота которых достигает 9 метров. Стоит отметить, что для профессиональных аэротруб используется гораздо более мощный вентилятор, и в целом такой аттракцион будет по душе уже опытным спортсменам, которые способны выполнять различные трюки в полете. Для новичков лучше выбирать наиболее минимальные показатели — так будет гораздо безопаснее нарабатывать навыки полёта, прежде чем перейти к серьезным конструкциям.

Аэротруба — это полезно и весело! Посмотрите наши акции и цены Акции Подарочные сертификаты Цены

Типы аэротруб

На сегодняшний день существует большое количество вертикальных аэротруб, которые используются в самых разных целях – для развлечения, для тренировок или как военные тренировочные варианты. Среди них выделяют несколько типов:

Мобильные аэротрубы – данный вариант является открытым и характеризуется сильной подачей воздуха и небольшим диаметром полетной зоны, составляющим около 2 м. Из-за небольших габаритов достаточно часто используется для различных массовых мероприятий в качестве аттракционов. Среди особенностей подобной конструкции стоит выделить повышенный шумовой фон, что в целом иногда может быть даже на руку, поскольку создает более реалистичное ощущение свободного полета.

Стационарные — такой вид аэротруб устанавливается на фундамент и отличается большим диаметром полетной зоны.

Если рассматривать все типы аэротруб, а не только ВАТ (Вертикальную АэроТрубу) для тренировки парашютистов, то можно классифицировать их следующим образом:

• дозвуковые;
• околозвуковые;
• трансзвуковые;
• сверхзвуковые;
• гиперзвуковые.

Тут методом классификации является скорость и направление потока в рабочей части аэротрубы.

Насколько безопасен полет в аэротрубе

Новичков интересует, опасны ли полеты в аэротрубах. Как показывают исследования и практическое использование, свободное парение в аэротрубе, за счет ее особой конструкции абсолютно безопасны. Устройство аэротрубы позволяет парящему телу человека даже в том случае, если вентилятор окажется неисправен и резко выключится, мягко упасть на сетку, в первую очередь благодаря воздушному потоку. Также, при таких конструкциях обязательно присутствует инструктор, который контролирует правильность положения человека относительно потока воздуха и инструктирует его по поводу правил нахождения и полета в аэротрубе. По словам тех, кто уже пробовал такие полеты, сразу же после первых трёх-четырех минут парение в воздухе происходит абсолютно естественно, а после нескольких сеансов люди уже вполне могут летать самостоятельно без инструктора.

Что может помешать посещению

Конечно, для полёта в аэродинамических трубах существуют и свои ограничения, в частности к ним относится беременность, избыточный вес, составляющий более 120 кг, серьёзные заболевания опорно-двигательного аппарата, перенесенные различные травмы и повреждения костей, а также послеоперационное состояние. Сюда же относится и остеопороз, который вызывает хрупкость костей.

Помимо этого, к полетам категорически не допускаются люди, находящиеся в состоянии наркотического и алкогольного опьянения, а также страдающие от психических заболеваний.

Для всех остальных, полет в аэротрубе станет прекрасной возможностью получить изрядную долю адреналина и острых, необычных ощущений. Такое развлечение также станет великолепным подарком близким и друзьям, позволяющим без малейшего риска получить непередаваемое ощущение свободного полета. В частности большой популярностью пользуются подарочные сертификаты на полеты, которые станут оригинальным подарком к любому празднику. Узнать дополнительную информацию про особенности, связанные с полетом в аэротркбе можно в разделе Вопросы и ответы

Что такое аэротруба и полет в ней?

Автор Дания Кулахметова На чтение 2 мин. Опубликовано 14.10.2021

Всякий раз, когда мы достигаем чего-то экстремального, в наших умах есть ассоциации, связанные с рисками и опасностями, но на самом деле это не так. Аэродинамическая труба — прекрасное тому подтверждение. Благодаря особой конструкции она позволяет испытать ощущения в абсолютной безопасности в виде чувства свободного полета. Обеспечить себе его можно на сайте www.freezone.net/rates. 

В настоящее время существует множество типов аэродинамических труб, которые отличаются друг от друга. Стандарт — это открытая труба, диаметр которой не менее двух метров и высотой не менее 6 метров. Достаточно для каждого человека. Внизу располагается мощный вентилятор, позволяющий опытным спортсменам выполнять всевозможные трюки.

Для новичков больше подойдут небольшие аэродинамические трубы, где есть возможность приобрести первые летные навыки.

Типы аэродинамических труб

В настоящее время существует множество аэродинамических труб, которые используются для разных целей:

• для отдыха и развлечений;  
• для тренировки акробатов; 
• в качестве тренажора для военных.

На данный момент существует несколько типов труб: 

1. Мобильные вентиляторы — это вентиляторы открытого воздуха с большим потоком воздуха e. В связи с тем, что трубы небольшие по размеру, их удобно использовать в качестве аттракционов. В этой конструкции присутствует высокий фоновый шум, который в определенной ситуации может быть плюсом.
2. Стационарный тип — это тип трубы с диаметром больше, чем площадь полета, по сравнению с мобильными фанатами. Кроме того, их ставят на фундамент. Рассмотрение других типов аэродинамических труб, а не только вертикальных локализованные, мы выделяем следующую классификацию:

• дозвуковой;
• трансзвуковой;
• трансзвуковой;
• сверхзвуковой;
• гиперзвуковой.

Основным принципом классификации труб является рабочая скорость и направление воздушного потока.

Насколько безопасно летать в аэродинамической трубе

Первые посетители аэродинамической трубы задаются вопросом относительно ее безопасности и стоимости. Благодаря особой структуре конструкции она является надежной. Это подтверждается многочисленным опытом и проведенными исследованиями. 

Когда аттракцион внезапно перестает работать, человек находящийся внутри, спокойно приземлится благодаря остающимся воздушным потокам в сетке ниже. Кроме того, рядом должен быть инструктор, который должен рассказывать об этом. Люди, которые посещают такой атракцион, часто со временем говорят об этом. Полет становится естественным и может выполняться без помощи инструктора.

Аттракцион свободного полета в Санкт-Петербурге на Крестовском острове

Аэротруба на Крестовском острове –
Это незабываемое чувство реального ПОЛЁТА!
Это неповторимые ЭМОЦИИ!
Это настоящее ЧУДО ТЕХНИКИ!

Аэрокомплекс на Крестовском острове – симулятор свободного падения. Профессиональный тренажёр для парашютистов, развивающий аттракцион для детей и активный отдых для всех желающих! Для того, чтобы летать в аэропотоке не требуется специальной подготовки. Это настоящий генератор адреналина и положительных эмоций.

Вы способны летать!

Ещё недавно полёты были только уделом избранных. Дорогое и недоступное удовольствие. Сегодня мы меняем мир – для вас! Единственный и уникальный в своём роде наш развлекательный комплекс предлагает Вам испытать необычайные ощущения. Полёт стал доступен всем, кто готов оторваться от земли. Вы давно об этом мечтали, не так ли?

Вот она – свобода!

Земное притяжение с нами постоянно. Оно сковывает движения и мысли. Вам на помощь придут двигатели мощностью 1700 лошадиных сил! Это значит, что вы будете парить в воздухе, а скорость аэропотока, которая достигает 300км/ч, избавит вас от земного притяжения. Так же в нашем аэрокомплексе вы найдёте 450м2 комфортабельных помещений, где сможете забыть повседневные дела и заботы, отдохнуть в компании друзей.

Не падай духом!

Один из самых экстремальных аттракционов в мире стал абсолютно безопасным благодаря немецким технологиям. Аэротруба на Крестовском острове совместила в себе драйв и радость свободного падения, гарантируя вам полную безопасность. Если сравнивать парашютный спорт и полёт в аэротрубе – стоит упомянуть ещё одно преимущество: теперь только вы сами определяете время своего свободного падения. Вы можете парить в воздухе столько, сколько захотите!

Неудержимые

Немецкие инженеры трудились день и ночь, чтобы создать для вас этот уникальный аттракцион. Выверив и перепроверив каждый миллиметр аэротрубы, мы освобождаем вас от лонж и страховок, которые здесь просто не нужны! Без риска для здоровья, вы получите возможность ощутить свободный полёт. Вы научитесь двигаться вверх и вниз по воздуху, маневрируя своим телом! Для этого не нужно специальной физической подготовки – только ваше желание!

Мама, папа, я – и мои друзья!

Цирк, театр, музей, зоопарк… Куда ещё можно сходить в Питере? Если вы ещё не были в аэрокомплексе на Крестовском острове – скорее спешите к нам! Потому что, стоит вам побывать здесь однажды – захочется приходить снова и снова. Аэротруба – это не только экстремальный аттракцион. Это лучший отдых для всей семьи. Здесь могут летать даже дети, начиная с 4- х лет. Мы сделали всё, чтобы в нашем комплексе было одинаково интересно людям любого возраста. Поверьте, что ваши друзья будут просто без ума от счастья, если вы приготовите им оригинальный подарок, который непременно запомнится на всю жизнь.

365 дней, 24 часа

У природы нет плохой погоды – потому что теперь непогода просто не сможет повлиять на ваши планы! Ведь Аэрокомплекс на Крестовском острове работает в любое время года. Даже если на улице ливень или метель – в полётной зоне всегда тепло и комфортно +22°С. Это огромное преимущество перед другими видами спорта, которые находятся в прямой зависимости от погоды. Кроме того – мы работаем с 9:00 утра до последнего клиента. Люди делятся на «сов» и «жаворонков» – но летать надо и тем, и другим! Мы готовы взять на себя заботу о вашем корпоративном отдыхе. Вы можете провести у нас банкет или праздник – в любое время дня и ночи!

Профессионалы у руля

Мы считаем своим долгом предупредить вас: аэротруба на Крестовском острове является одной из лучших профессиональных труб в Европе. Но мы строили этот уникальный трёхэтажный комплекс не только для спортсменов. Мы хотим, чтобы у каждого из вас был шанс испытать свободный полёт. Перед вами аттракцион, который не знает себе равных. При этом мы предлагаем самые низкие цены в Европе на полёт в трубе такого высокого уровня! Не отказывайте себе в удовольствии.

Вишенка на торте

Да-да, теперь вы можете есть торты, совершенно не боясь поправиться! Ведь полёты в аэротрубе – это прекрасный фитнес. Согласитесь, что парить в воздухе, управляя своим телом в свободном полёте – намного приятнее, чем проводить часы на беговой дорожке или таскать гантели. Вместо того чтобы садиться на диету – приходите к нам, и Вы можете сжигать калории так весело и непринуждённо, как Вам даже не снилось! А ещё – не забудьте приобрести подарочный сертификат для своих друзей. Ведь этот сюрприз понравится абсолютно любому человеку. Вам даже не придётся думать про оформление подарка – сертификат выполнен на фирменном бланке нашей компании.

Послевкусие

Вдоволь полетав, не забудьте посмотреть видеозапись своего приключения. А ещё у вас есть возможность посидеть с друзьями в уютном ресторане и поделиться впечатлениями… Приятных полётов

Аэродинамическая труба

Погрузка

Аэродинамическая труба — конструкция, используемая для изучения взаимодействия твердых или гелевых тел с воздушными потоками. Аэродинамическая труба имитирует взаимодействие, создавая высокоскоростные воздушные потоки, которые проходят через тестируемую модель. Модель закреплена внутри испытательной зоны туннеля, так что подъемная сила и сила сопротивления на ней могут быть измерены путем измерения натяжения на крепежной конструкции.

Пути воздушного потока вокруг модели можно изучить с помощью очень простой техники, состоящей в размещении пучков шерсти (совпадающих с направлением ветра) в различные части модели.Также могут использоваться цветные масла (для поверхностных линий тока и турбулентности) и дыма (для полевых линий тока). Для визуализации ударных волн в течение многих лет использовалась фотография Шлирена. Современные аэродинамические трубы с использованием радаров с эффектом Доплера для визуализации воздушного потока или высокоскоростные камеры с комбинированным стробоскопическим светом.

Аэродинамические трубы могут быть классифицированы по их базовой архитектуре (открытый контур, замкнутый контур), согласно их скорости (дозвуковая, околозвуковая, сверхзвуковая, гиперзвуковая), согласно давлению воздуха (атмосферное, переменной плотности) или их размер (обыкновенный масштабированный или натурный).Существует ряд аэродинамических труб (метеорологический туннель, также называемый туннелем пограничного слоя, ударный туннель, туннель с плазменной струей, туннель горячего взрыва), которые подпадают под отдельную категорию. В Формуле 1 использование аэродинамических труб с избыточным давлением запрещено правилами FIA.

В аэродинамических трубах, работающих значительно ниже скорости звука, воздушный поток создается большими вентиляторами с моторным приводом. На скоростях, близких к скорости звука или превышающих их, воздушный поток создается либо путем выпуска сильно сжатого воздуха из резервуара на подветренной стороне испытательной зоны туннеля, либо путем пропускания воздуха через туннель в ранее созданный вакуумный резервуар на его участке. подветренный конец.Иногда эти методы комбинируются, особенно для получения гиперзвуковых скоростей, т. Е. Скоростей, по крайней мере, в пять раз превышающих скорость звука.

	Воздействие ветра на стационарные объекты, такие как здания и мосты, также можно изучать в аэродинамических трубах (в данном случае это называется ВЕТРОВОЙ ТОННЕЛЬ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ).
Модель Иджбургского моста в аэродинамической трубе БМТ

Основные компоненты туннеля: входной конус, испытательная секция, обратный проход, винт / двигатель и обратный проход.Выпрямители потока, угловые лопатки, сотовые слои для уменьшения турбулентности, воздушные теплообменники и диффузоры — другие общие особенности.
Давление на поверхности модели измеряется через небольшие промывочные отверстия на ее поверхности или с помощью трубок Пито, установленных на поверхности испытуемого объекта. Силы, действующие на модель, можно определить путем измерения воздушного потока перед и после модели.

Сегодня аэродинамические трубы используются во всех видах спорта, где скорость важна для победы.Автомобильные и мотоциклетные гонки, велосипедные гонки, катание на лыжах, бобслейных санях, парусный спорт (для испытаний парусных лодок используется так называемая аэродинамическая труба с витым потоком, самая большая из которых находится в Окленде, Новая Зеландия) и скоростные лодки — это лишь некоторые из примеров использования аэродинамической трубы. все больше и больше, чтобы получить важные миллисекунды. Легче моделировать различные конфигурации и легче исправлять ошибки в контролируемой среде, чем в полевых условиях.

Большинство автомобилей производят лифты. По мере увеличения скорости подъемная сила увеличивается, и автомобиль становится неустойчивым.Чтобы противодействовать этой проблеме, современные гоночные автомобили предназначены для создания отрицательной подъемной силы. Типичный семейный седан имеет коэффициент подъемной силы около 0,3, в то время как автомобиль F1 может иметь коэффициент подъемной силы 3,80. Вы можете легко увидеть значительную прижимную силу, которую может произвести гоночный автомобиль. Все это легко наблюдать, тестировать и модифицировать в аэродинамической трубе в контролируемом пространстве с контролируемой температурой и давлением воздуха, на контролируемой скорости без фактического вождения автомобиля.

Современная аэродинамическая труба — это необходимость, а не роскошь в Формуле 1.
Первая команда Формулы-1, у которой есть собственная аэродинамическая труба, была Команда Brabham F1, управляемая в это время Берни Экклстоуном и Гордоном Мюрреем.
Такова интенсивность конкуренции на высшем уровне автоспорта, что 10-процентное улучшение сложной и изощренной взаимосвязи между прижимной силой и сопротивлением крыльев, кузова и грунтовки автомобиля Формулы 1 приведет к улучшению на одну секунду время круга. Чтобы разработать аэродинамику автомобиля, команды Формулы 1 тратят в среднем около 60–100 миллионов долларов на строительство собственной аэродинамической трубы на своем заводе.

Mercedes-Benz SLS AMG Разработка и тестирование Аэродинамическая труба

Аэродинамики называют аэродинамические трубы F1 типом низкоскоростных туннелей с замкнутым контуром. Это означает, что мы говорим о скоростях полета примерно от 10 до 100 м / с и туннелях, в которых рециркулирует тот же воздух. Также называется «ипподром» или «закрыто-возвратный», которые обычно приводятся в движение одним вентилятором. В некоторых больших, но не столь сложных аэродинамических трубах диаметром в несколько метров используется множество параллельных вентиляторов, обеспечивающих достаточный воздушный поток.
В более сложных и дорогих туннелях обычно используется один большой вентилятор. Таким образом, турбулентность снижается, но все еще остается очень турбулентной из-за движения лопастей вентилятора, и, таким образом, это не имеет прямого отношения к точным измерениям. В 145-метровом туннеле McLaren Mercedes, имеющем форму прямоугольного контура, воздух приводится в движение гигантским вентилятором диаметром четыре метра, который вращается со скоростью до 600 об / мин.

Сегодня у всей команды F1 есть свои туннели, а у некоторых есть два, которые работают круглосуточно и без выходных. Из операционной рядом с туннелем инженеры команды по аэродинамике наблюдают за моделью или полномасштабным автомобилем Формулы 1 и изучают компьютерные данные, которые определяют его реакцию.Вместо того, чтобы перемещать модель — большинство из них на 50 или 60% больше реального автомобиля, но некоторые используют полномасштабные модели — ветер движется над автомобилем, как если бы он двигался с заданной скоростью.

Модель «Manor MNR1» в масштабе 60% почти готова для испытаний в аэродинамической трубе Mercedes F1. Команда «Marussia F1», которая в сезоне 2015 была переименована в «Manor F1», сильно продвинулась в дизайне автомобиля до того, как в сентябре 2014 года работы были остановлены из-за проблем с денежными потоками.

В аэродинамической трубе работают инженеры-аэродинамики и специалисты в области аэродинамики, называемой CFD или вычислительной гидродинамикой. Это форма компьютерного анализа, в которой используется компьютерное представление о влиянии ветра на автомобиль. Это помогает инженерам увидеть, насколько эффективны крылья и где находятся основные зоны турбулентности. Данные обрабатываются на суперкомпьютере, также принадлежащем команде.

Туннели с замкнутым контуром имеют более равномерный поток, чем туннели с разомкнутым контуром.Это обычный выбор для больших туннелей (также для Формулы-1), но необходимо соблюдать осторожность, чтобы поддерживать хороший поток на входе в зону схватывания (также называемую испытательной или наблюдательной зоной). Поток на выходе из четвертого угла (считая от испытательной секции выше по потоку) обычно не намного лучше, чем поток на выходе из воздуходувки, хотя сами угловые лопатки в некоторой степени влияют на снижение турбулентности.

Эти воздушные лопатки используются для направления воздуха через углы аэродинамической трубы и предотвращения турбулентности в углах.Воздух, проходящий через испытательную зону в туннеле, должен быть ламинарным и без турбулентности. Чтобы решить эту проблему, в так называемой отстойной камере используется ряд близко расположенных вертикальных и горизонтальных воздушных лопастей, чтобы сгладить турбулентный поток воздуха до того, как он достигнет объекта испытаний. Для дальнейшего улучшения воздушного потока непосредственно перед входом в испытательную камеру воздух проходит через панели желоба с отверстиями в форме сот. Через эти отверстия воздух дополнительно разглаживается и на выходе становится полностью ламинарным. Наконец, идеальный коэффициент сжатия 7: 1 между областью вентилятора и областью испытания снижает масштабы турбулентности и смещения потока.Принцип действия сот с ячейками, вытянутыми в направлении потока, качественно очевиден, но на самом деле было проведено мало испытаний, и все, что можно сказать наверняка, — это то, что длина ячейки сотовой связи должна быть по крайней мере в шесть или восемь раз больше диаметра ячейки.

Где-то в контуре всегда есть небольшой вентиль, называемый «сапуном», чтобы внутреннее давление не увеличивалось при нагревании воздуха во время работы. Сапун лучше всего размещать в той части контура, где давление внутреннего воздуха близко к атмосферному.Обычно это делается по периметру на нижнем конце испытательной секции.
Подсистема охлаждения — еще один важный компонент туннеля, теплообменник расположен в самой медленной части туннеля, чтобы минимизировать потери давления и повысить эффективность теплопередачи.
Чиллер предотвращает любое повышение температуры во время испытаний в пределах 1 ° C, чтобы поддерживать постоянные свойства воздуха и обеспечивать лучшую повторяемость измерений.

Осевой вентилятор в аэродинамической трубе Qinetiq	Осевой вентилятор в аэродинамической трубе НАСА

Большинство туннелей с замкнутым контуром приводится в движение осевыми вентиляторами, которые создают повышение статического давления (без заметного изменения осевой скорости или динамического давления).Конструкция осевых вентиляторов для туннелей — дело очень сложное. Вот почему в аэродинамических трубах F1 обычно есть специально разработанный вентилятор, чтобы максимизировать производительность и уменьшить побочные эффекты. Вентиляторы в аэродинамической трубе
F1 обычно устанавливаются после второго или третьего угла, где площадь поперечного сечения в два или более раз больше, чем у испытательной секции (в идеале 7: 1). Не нужно объяснять, что большой вентилятор может работать на более низкой скорости, чтобы генерировать тот же воздушный поток, что требует меньших оборотов в минуту и ​​снижения вибрации, шума, турбулентности и энергопотребления.
Особое внимание было уделено выпрямителю с вентилятором и угловым поворотным лопаткам, чтобы избежать возможных потерь мощности из-за скорости завихрения и турбулентности.

Пример такого вентилятора можно увидеть на фотографиях вверх, где изображен вентилятор NASA и аэродинамические трубы Quinetic. Обратите внимание, что двигатель расположен в выступе вентилятора, который составляет менее половины диаметра вентилятора.

Одним из основных достижений стало использование движущихся наземных самолетов (ранее не использовавшихся в других областях аэродинамики).Когда в 1970-х годах было обнаружено, что прижимная сила может быть создана с помощью эффекта земли, стало необходимо моделировать влияние гусеницы на характеристики автомобиля (на днище, боковые опоры, открытые колеса, крылья). Подход с движущимся ремнем является обязательным для автомобилей с очень низким дорожным просветом (гоночные автомобили Формулы 1) или с низким коэффициентом лобового сопротивления (спортивные автомобили).
В аэродинамической трубе с неподвижной плоскостью заземления пограничный слой накапливается на «дорожке» под автомобилем и может мешать пограничному слою нижних компонентов автомобиля.Такой случай не может дать правильных результатов теста.
Есть несколько способов удалить пограничный слой земли, но наиболее эффективный метод — использовать движущийся ремень, при этом колеса вращаются вместе с ремнем. Моделирование вращающихся колес не могло быть более эффективным. Важность открытых колес в Инди и Формуле 1 была широко признана, и пренебрежение этим эффектом может иметь большое влияние на общие характеристики.
В самых сложных аэродинамических трубах всю платформу катящейся дороги можно поворачивать по горизонтали для имитации не только лобового, но и бокового ветра под углом до десяти градусов.Он оснащен стальным ремнем, имитирующим относительное движение автомобиля и дороги. Движущаяся стальная лента достигает той же скорости, что и воздушный поток. Под движущейся лентой расположены датчики веса, которые используются для измерения подъемной силы колеса во время испытаний. Роликовая лента всасывается пористой пластиной, чтобы противодействовать всасыванию поддона F1. Ряд областей вакуума позволяет контролировать это всасывание и уменьшать трение.
Кроме того, пластина, на которой ползун ремня охлаждается водой, чтобы продлить срок службы ремня и поддерживать нужную температуру «на дороге», положение четырех колес постоянно контролируется на предмет температуры.

Скорость движения по дороге контролируется программным обеспечением для отслеживания скорости ветра и имитации движения гусеницы под шасси.
Как я уже сказал, колеса приводятся в движение ремнем, и вращаясь, они воспроизводят реальное состояние движущегося автомобиля.

Внутренняя облицовка туннеля обычно очень гладкая, чтобы уменьшить сопротивление поверхности и турбулентность, которые могут повлиять на точность испытаний. Даже гладкие стены вызывают некоторое сопротивление воздушному потоку (сопротивление пограничного слоя, помните?), И потому что тестируемый объект обычно держится около центра туннеля, с пустой буферной зоной между объектом и стенками туннеля.

Модель автомобиля, установленная на силовом балансе (столбчатые опоры, обычно три или пять из них, две или четыре горизонтальные и одна вертикальная), технические специалисты могут измерять подъемную силу, лобовое сопротивление, поперечные силы, моменты рыскания, крена и тангажа. диапазон угла атаки. Это позволяет им создавать общие аэродинамические кривые, такие как коэффициент подъемной силы в зависимости от угла атаки.

Обратите внимание, что баланс сил сам по себе создает сопротивление и потенциальную турбулентность, которая влияет на модель и вносит ошибки в измерения.Таким образом, поддерживающие конструкции имеют гладкую каплевидную форму для минимизации турбулентности.
Внутри модели установлен ряд компонентов для балансировки внутренних сил, которые облегчают измерение подъемной силы, силы сопротивления и боковых сил, а также их моментов рыскания, крена и тангажа.
Положение модели можно непрерывно контролировать во время пробега с помощью программного обеспечения, высоту дорожного просвета и угол наклона можно регулировать с помощью баланса сил, чтобы обеспечить полную аэрокарту без остановки воздушного потока.

Поскольку трудно непосредственно наблюдать за движением воздуха, дым или мелкодисперсный туман жидкости распыляется в туннель прямо перед тестируемой моделью.Дым имеет достаточно малую массу, чтобы оставаться в воздухе, не падая на пол туннеля, и достаточно легкий, чтобы легко перемещаться вместе с потоком воздуха. Кроме того, была представлена ​​новая технология, называемая Velocimetry по изображению частиц (PIV), которая позволила техническому специалисту визуализировать воздушный поток без введения потока дыма в очень чувствительный воздушный поток перед испытуемым. Дымовой зонд был эффективен, но вся проблема в этой области заключается в том, как визуализировать поток, не вводя в него что-то новое (дымовой зонд), что потенциально могло бы поставить под угрозу результаты.Применение PIV явилось отличным решением этой проблемы.
Если движение воздуха вокруг испытуемого объекта является достаточно нетурбулентным, поток частиц, попадающий в воздушный поток, не распадается при движении воздуха вдоль испытуемого объекта, а остается вместе в виде тонкой линии. Множественные потоки частиц, выпускаемые сеткой из множества сопел, могут обеспечить динамическую трехмерную форму воздушного потока вокруг тестируемого объекта. Как и в случае с балансом сил, эти нагнетательные трубы и сопла должны иметь такую ​​форму, которая сводит к минимуму введение турбулентного воздушного потока в воздушный поток.
Высокоскоростная турбулентность и вихри трудно увидеть напрямую, а стробоскопы и высокоскоростные цифровые камеры могут помочь запечатлеть события, которые невооруженным глазом выглядят размытыми. Также используются радары с эффектом Доплера.

Измерительное оборудование и процедуры тестирования — это отдельная тема. Они включают приборы для измерения давления, температуры, сил в 3D, моментов в 3D, интенсивности турбулентности и т. Д.

Команда BMW Sauber F1 располагает самой современной аэродинамической трубой Формулы-1 в Хинвилле Свизерланде.Этот объект представляет собой современный объект с точки зрения скорости и качества ветра, который он может генерировать, размера испытательного участка и моделей, размеров прокатываемой дороги, системы движения модели и возможности сбора данных. Эта аэродинамическая труба была построена в эпоху команды Sauber Petronas. Питер Заубер, владелец команды Sauber Petronas, продал команду в 2005 году BMW. Питер Заубер был изобретательным и успешным владельцем команды.
Он построил сложнейшую аэродинамическую трубу (а до сих пор-2008) и на этот раз мощнейшую суперкомпьютерную сетку в Формуле 1 и в автомобильной индустрии в целом.. «Альберт», как была названа система, была построена с использованием в общей сложности 530 64-битных процессоров швейцарской фирмой DALCO. Программное обеспечение было предоставлено компанией Fluent. Альберт используется для анализа данных CFD и аэродинамической трубы. Всего суперкомпьютер BMWSauber состоит из 530 процессоров в кластерной архитектуре с двумя узлами. Процессоры устанавливаются в охлаждающие шкафы высокой плотности, поставляемые компанией American Power Conversion (APC). Эти корпуса представляют собой автономные водяные контуры с обратной связью, которые обеспечивают до 15 кВт охлаждающей мощности на каждый корпус.Суперкомпьютер состоит из десяти корпусов, каждый шириной 1 метр, глубиной 1,20 метра и высотой 2,30 метра, что дает общую ширину 10 метров и вес
18 тонн.

Технические данные столь же впечатляющи, как и «неопровержимые факты»: суперкомпьютер может похвастаться максимальной производительностью 2,3 Тфлоп / с и оснащен 1 ТБ ОЗУ и 11 ТБ на жестком диске.

Аэродинамическая труба имеет замкнутую конструкцию, общую длину 141 метр и максимальный диаметр трубы 9.4 метра. Одноступенчатый осевой вентилятор с угольными лопастями ротора, включая двигатель и корпус, весит 66 тонн. Вентилятор мощностью до 3000 киловатт обеспечивает скорость ветра до 300 км / ч.
Основным элементом любой аэродинамической трубы является испытательная секция, где модели подвергаются воздействию воздушного потока. Чрезвычайно большое поперечное сечение и длина катящейся дороги создают оптимальные условия для достижения точных результатов. Испытания проводятся с 60-процентными моделями, но можно использовать и полноразмерные автомобили Формулы-1.

Инженеры устанавливают крылья и другие части шасси на модель автомобиля, пробуя новые конструкции или улучшая существующие. Они создают постоянный запас сменных частей для тестирования с помощью программ CFD. Результаты передаются на следующий компьютер для формирования трехмерной печати, называемой стереолитографией. Дизайнер рисует новую деталь на компьютере, а затем распечатывает ее на машине, которая использует смолу для создания детали модели. Смола затвердевает в своего рода пластик, и новая деталь готова к испытаниям в аэродинамической трубе в течение нескольких часов.
Цель состоит в том, чтобы создать детали, которые могут обеспечить максимальное сцепление (прижимную силу) и наименьшее сопротивление или трение для замедления автомобиля. Как только инженеры чувствуют, что у них лучшее крыло или шасси, они передают дизайн в другой отдел завода Формулы-1, где настоящая, реальная часть изготавливается из углеродного волокна в полном размере для автомобиля. Затем тестовая команда испытывает его на реальной машине на треке между гонками.
И так будет вечно, поскольку инженеры по аэродинамике и вычислительной гидродинамике, которые обычно имеют докторские степени и приходят из аэрокосмической промышленности, изобретают тысячи новых деталей в течение всего сезона.

Ограничения аэродинамических ресурсов в Формуле-1 были введены FOTA в 2009 году как средство ограничения затрат команды на аэродинамику. Эти ограничения были необязательными и открытыми для злоупотреблений. Были сделаны крупные инвестиции в полномасштабные аэродинамические трубы, огромные вычислительные кластеры и испытания на трассе, и затраты начали выходить из-под контроля. Чтобы предотвратить это, были наложены ограничения на запуск команды на полноразмерных автомобилях в аэродинамической трубе, тестирование треков, время использования аэродинамической трубы и использование CFD.Вводятся ограничения на продолжительность включения аэродинамической трубы (со скоростью выше номинального значения) и сбора терафлопс CFD (это мера вычислительного использования кластера CFD).
На 2014 год ограничения тестирования теперь являются приложением к спортивным правилам и подлежат исполнению со стороны FIA. Они больше не являются необязательными и открытыми для злоупотреблений. Помимо этого, два основных изменения на 2014 год:

• Сокращение использования аэродинамической трубы и CFD ограничено 30 часами 30 терафлопс
• Количество пробегов в аэродинамической трубе ограничено до 80, а время использования ограничено до 60 часов (период времени, в течение которого модель может быть установлена ​​в аэродинамической трубе с заменой деталей или готовностью к испытаниям)

Раньше аэродинамическая труба Формулы 1 обычно работала 24 часа в сутки, семь дней в неделю, в течение которых она могла выполнять более 200 пробегов, поэтому новое ограничение сокращает это примерно до трети от прежней скорости пробега.Предполагая, что каждый пробег в аэродинамической трубе испытывает новую деталь, это резкое сокращение количества компонентов, которые могут быть испытаны в туннеле.
Сокращение количества испытаний в аэродинамической трубе приведет к большему упору на использование CFD в процессе разработки. Проектирование деталей в CFD перед туннельными испытаниями позволяет отфильтровать все, кроме наиболее многообещающих направлений, без потери времени и пробежек в туннелях.

Немного истории:

Важность аэродинамики для автомобильных гонок была известна на протяжении большей части спортивной истории.В частности, значение аэродинамического сопротивления было известно с первых дней появления автомобилей обтекаемой формы. Однако аэродинамические эффекты были второстепенными по сравнению с технологиями двигателей, подвески и шин. Влияние аэродинамической подъемной силы или прижимной силы на гоночный автомобиль не исследовалось подробно до начала 1960-х годов. Сегодня считается, что наилучшее использование аэродинамической прижимной силы более важно, чем снижение лобового сопротивления. На скорости 100 км / ч аэродинамическое сопротивление является доминирующим фактором общего сопротивления автомобиля.Для типичного седана на этой скорости аэродинамическое сопротивление примерно вдвое превышает сопротивление качению. Сопротивление качению немного увеличивается со скоростью, в то время как аэродинамическое сопротивление увеличивается пропорционально квадрату скорости. Если учесть, что рекордная скорость на одном круге для Indianapolis 500 была выше 129 км / ч с до 1920 года, неудивительно, что снижение лобового сопротивления было заботой дизайнера гоночных автомобилей.

Но история аэродинамической трубы намного старше.

Начиная с середины 1700-х годов, многообещающие конструкторы самолетов осознали, что, если они хотят построить самолет, который будет летать, им необходимо понимать, как воздух движется по поверхности самолета.
Они осознали, что для получения необходимых данных у них было два выбора: они могли перемещать свой испытательный самолет по воздуху с необходимой скоростью или они могли обдувать воздухом неподвижную модель.

Вихревой рукав был первой попыткой исследователей использовать первый метод. В начале 1800-х годов Джордж Кэли изобрел вращающуюся руку как способ измерения сопротивления и подъемной силы аэродинамических поверхностей.

Джордж Кейли Вращающаяся рука

	Английский математик Бенджамин Робинс использовал вращающуюся руку в своих экспериментах в 1746 году.Робинс прикреплял предметы различной формы к кончику руки и крутил их в разных направлениях. Он обнаружил, что форма объекта, по-видимому, влияет на сопротивление воздуха или лобовое сопротивление, даже несмотря на то, что равные общие площади вращались и подвергались воздействию воздушного потока. Он понял, что теории сэра Исаака Ньютона неадекватно описывают сложную взаимосвязь между сопротивлением, формой и ориентацией объекта и скоростью воздуха.
	Экспериментам Отто Лилиенталя с планером предшествовали его испытания различных подъемных поверхностей с вращающейся рукой.Между 1866 и 1889 годами он построил несколько вращающихся рукавов диаметром от 2 до 7 метров. Однако испытания, которые он провел с этим оружием, дали неверные результаты как для плоских, так и для изогнутых профилей, и заставили его поверить в то, что полет с двигателем маловероятен.
	Хирам Максим также использовал огромную вращающуюся руку для испытания аэродинамических поверхностей. В его вращающуюся руку входили сложные инструменты для измерения подъемной силы, сопротивления и относительной скорости воздуха.
	Сэмюэл Лэнгли, математик, астроном и секретарь Смитсоновского института, был еще одним, кто экспериментировал с вращающейся рукой, прежде чем построить свои аэродромы.Его вращающаяся рука была 18 метров в диаметре, а его 10-сильный двигатель мог разгонять его до скорости 161 километр в час. Но его результаты были отброшены ветрами и турбулентностью, которые создавала сама рука.
Вихревой рычаг обеспечивал большую часть аэродинамических данных до конца девятнадцатого века. Однако у него были ограничения. По сути, это было неточно, поэтому результаты были неточными. Например, рука взволновала воздух своим движением, так что и сама рука, и воздух, через который она проходил, двигались. Итак, экспериментаторы использовали другую тактику — обдувание неподвижной модели воздухом — и начали искать надежный способ сделать это. Результатом стала аэродинамическая труба. Этот аппарат решил большинство проблем, связанных с вращающейся рукой.
	Фрэнк Х. Уэнам был первым, кто сконструировал аэродинамическую трубу. Он был британским инженером-самоучкой, интересы которого охватывали широкий спектр инженерных приложений. Член-учредитель Авиационного общества Великобритании, он часто читал лекции обществу.Он убедил организацию собрать средства, необходимые для постройки аэродинамической трубы, которая была построена в 1871 году. Уэнам спроектировал аппарат и был первым, кто его применил. Уэнам установил в туннеле различные формы и измерил подъемную силу и силу сопротивления, создаваемую воздухом, движущимся через эти формы. Результаты показали, что при малых углах падения отношение подъемной силы к сопротивлению испытательных поверхностей (отношение подъемной силы к сопротивлению) было выше, чем ожидалось, при малом угле атаки.
При таком высоком отношении подъемной силы к лобовому сопротивлению крылья могут выдерживать значительный вес, что делает полет с двигателем более достижимым, чем считалось ранее.Исследование также показало, что длинные узкие крылья, называемые крыльями с большим удлинением, обеспечивают гораздо большую подъемную силу, чем короткие крылья той же площади.
	Джон Браунинг, оптик и еще один член группы, построил туннель, который находился на Морском инженерном заводе Пенна в Гринвиче, Англия. Туннель имел длину 3,7 метра и квадратный метр 45,7 сантиметра. Паровой вентилятор прогонял воздух через воздуховод к испытательной секции, где была установлена ​​модель.Воздух мог двигаться с максимальной скоростью 64,4 километра в час. Это было незамысловатое устройство. У него был неустойчивый воздушный поток, который позволял производить точные измерения, которые практически невозможно было воспроизвести, и не имел лопастей для направления воздуха. Тем не менее, это дало важные результаты.
Хирам Максим также построил аэродинамическую трубу, когда понял, что его вращающаяся рука имеет ограничения. Его аэродинамическая труба также была большой, длиной 3,7 метра и площадью испытательного участка 0,9 квадратных метра.Сдвоенные вентиляторы вдували воздух в испытательную секцию со скоростью 80 километров в час. Туннель и вращающийся рычаг доказали Максиму, что изогнутые профили обеспечивают максимальную подъемную силу с наименьшим сопротивлением. Он также был первым, кто понял, что полное сопротивление, создаваемое конструкцией, превышает сумму сопротивлений отдельных компонентов — это называется аэродинамическими помехами. Эта концепция была продемонстрирована в 1894 году, когда огромный самолет, который он построил и «летал», развил такую ​​подъемную силу, что сорвался с испытательного трека и сам разрушился.
	В начале 1880-х Горацио Филлипс попытался провести испытания, аналогичные испытаниям Уэнама, с его собственной аэродинамической трубой. Его туннель представлял собой ящик длиной 1,8 метра и 43 сантиметра с каждой стороны. Он направил струю пара через коробку, взорвав серию крыльев, которые он поместил внутри туннеля. Он надеялся выяснить, насколько быстрой должна быть скорость набегающего воздушного потока, чтобы каждая отдельная форма, несущая одинаковый вес, оставалась подвешенной в воздушном потоке.
	Вскоре после того, как Филлипс провел свои эксперименты, другой европеец, на этот раз француз Густав Эйфель, проводил эксперименты с использованием аэродинамической трубы. А в Соединенных Штатах братья Райт разработали и использовали аэродинамическую трубу, которая сыграла важную роль в успехе первого летательного аппарата.
	Эрнст Мах начал с экспериментов в области сверхзвуковых явлений около 1875 года.Мах обратился к Петру Сальхеру, профессору физики в Императорской военно-морской академии Фиуме (ныне Риека, Хорватия, мой родной город), который имел доступ к баллистическим экспериментам с оружием и был опытным фотографом. Сальчер также изучал вместе с Джоном Уайтхедом воздушные потоки сверхзвуковой скорости, выходящие из узких сопел. Для этого они изготовили аэродинамическую трубу в качестве корпуса для форсунок и для поддержания постоянного потока воздуха на старом заводе «Торпедо» в Риеке, на том же заводе, где была изобретена торпеда.Там модель была практически стационарной, что облегчает применение множества сложных экспериментальных методик. Сальчер начал свои эксперименты в 1886 году и очень скоро успешно сфотографировал летящие пули с ударными волнами, ожидаемыми Махом.
На снимках, сделанных Салчером, видны конусы сжатого воздуха, когда скорость снарядов превышает примерно 340 м / сек. Эти эксперименты стали важными для создания сверхзвуковых самолетов.Неравномерная ударная волна в джете была названа Сальхером «лирой», но позже получила название «диск Маха». Фактически, эксперименты были полностью выполнены Сальчером, который координировал свои действия с Махом только по почте. Хотя Мах давал указания, недавняя переписка, обнаруженная Крелом, показывает, что вклад Сальчера был недооценен. Обнаруженные письма показывают 140 писем от Салчера к Маху, но ни одного в противоположном направлении. Если в газовой динамике еще есть что назвать, мы должны назвать это Питером Сальхером.
Калиброванный подъемный баланс братьев Райт	Инклинометр братьев Райт и пружинные весы
Копия аэродинамической трубы братьев Райт

Вернуться к началу страницы

Как работают аэродинамические трубы | HowStuffWorks

Первые аэродинамические трубы были просто воздуховодами с вентиляторами на одном конце.В этих туннелях воздух был прерывистым и неравномерным, поэтому инженеры неуклонно работали над улучшением воздушного потока, изменяя схему туннелей. Современные туннели обеспечивают более плавный воздушный поток благодаря фундаментальной конструкции, которая включает пять основных секций: отстойник, конус сжатия, испытательную секцию, диффузор и секцию привода.

Воздух, входящий в туннель, представляет собой клубящийся хаотический беспорядок. Отстойная камера делает именно то, что подразумевает ее название: она помогает уравновесить и выпрямить воздух, часто за счет использования панелей с отверстиями в форме сот или даже сетчатого экрана.Затем воздух немедленно нагнетается через сужающийся конус , ограниченное пространство, которое значительно увеличивает скорость воздушного потока.

Инженеры помещают свои масштабированные модели в тестовую секцию , где датчики записывают данные, а ученые проводят визуальные наблюдения. Затем воздух поступает в диффузор , который имеет коническую форму, которая расширяется и, таким образом, плавно замедляет скорость воздуха, не вызывая турбулентности в испытательной секции.

В приводной секции находится осевой вентилятор, который создает высокоскоростной воздушный поток.Этот вентилятор всегда устанавливается после испытательной секции, в конце туннеля, а не на входе. Эта установка позволяет вентилятору втягивать воздух плавным потоком, а не толкать его, что приведет к гораздо более прерывистому воздушному потоку.

Большинство аэродинамических труб — это просто длинные прямые короба или туннели с разомкнутым контуром, (открытый-возвратный). Тем не менее, некоторые из них построены в закрытых контурах (или закрытых обратных каналах), которые в основном представляют собой овалы, которые направляют воздух вокруг и вокруг одного и того же пути, как ипподром, используя лопасти и сотовые панели для точного направления и направления потока.

Стены туннеля очень гладкие, поскольку любые неровности могут действовать как лежачие полицейские и вызывать турбулентность. Большинство аэродинамических труб также имеют средний размер и достаточно малы, чтобы поместиться в университетской научной лаборатории, а это означает, что тестовые объекты должны быть уменьшены в масштабе, чтобы поместиться в туннель. Эти масштабные модели могут быть целыми самолетами в миниатюре, построенными (за большие деньги) с высочайшей точностью. Или они могут быть просто отдельной частью крыла самолета или другого продукта.

Инженеры устанавливают модели в испытательную секцию, используя разные методы, но обычно модели удерживаются в неподвижном состоянии с помощью проводов или металлических столбов, которые помещаются позади модели, чтобы не вызывать перебоев в воздушном потоке. Они могут прикреплять к модели датчики, которые регистрируют ветер. скорость, температура, давление воздуха и другие переменные.

Продолжайте читать, чтобы узнать больше о том, как аэродинамические трубы помогают ученым собирать воедино более сложные аэродинамические головоломки и как их открытия стимулируют технический прогресс.

Узнайте, как и где работают аэродинамические трубы

Ветер и потоки воздуха окружают нас повсюду. Его важно измерить, чтобы обеспечить надлежащую вентиляцию в наших домах, фабриках и офисных зданиях. Также необходимо измерять воздушный поток для обеспечения безопасности зданий (от резких ветров или ураганов) или в лабораториях, работающих с летучими химическими веществами.Аэродинамические трубы используются для калибровки и создания датчиков ветра, которые могут помочь в измерении скорости ветра. Они также используются, чтобы узнать больше об аэродинамике таких объектов, как автомобили, самолеты и поезда.

Как они работают

Аэродинамические трубы — довольно простая конструкция. Они представляют собой длинную трубу, заключенную в стекло, пластик, металл, а иногда и в целые здания. В аэродинамических трубах установлены мощные вентиляторы на обоих концах трубы. Один для обдува объекта ветром, а другой для вывода воздуха из туннеля.Таким образом, отсутствует обратный поток, который мог бы повредить собираемые данные. Аэродинамические трубы могут быть маленькими, как журнальный столик, или большими, как склад. У них часто есть несколько различных настроек для проверки объектов или повторной калибровки датчиков ветра при разных скоростях ветра. Таким образом, объект или датчик ветра не будут повреждены во время работы, а датчик ветра сможет точно и точно измерить ветер на улице или в помещении.

Как они используются

Аэродинамические трубы используются для калибровки и тестирования датчиков ветра.Ветромеры используются для измерения силы ветра на открытом воздухе, на заводах и даже в воздуховодах офисов и заводов. Это поможет предотвратить сбой в работе воздуховодов или их избыточное давление из-за проходящего через них воздуха. Он также может хорошо проветривать офисы и растения. Офисы, фабрики и заводы должны хорошо вентилироваться, чтобы обеспечить здоровье органов дыхания сотрудников, а в некоторых случаях они могут защитить сотрудников и продукты от попадания вредных химикатов в воздух. Многие производители эфирных масел имеют продуманные системы вентиляции, которые должны работать максимально эффективно, чтобы уберечь сотрудников от болезней или травм.

Аэродинамические трубы также используются для измерения аэродинамики определенных объектов и систем. Многие самолеты и автомобили попадают в аэродинамические трубы до того, как их начнут массово производить. Это необходимо для проверки того, являются ли они аэродинамическими и будут ли они безопасно преформироваться на дороге или в небе. То же самое и с двигателями многих самолетов. Многие компании, включая НАСА и Boeing, используют массивные аэродинамические трубы (часто занимающие целые здания) для испытаний своих самолетов и авиационных двигателей. Это важно для обеспечения безопасности и эффективности самолета.

Как работает аэродинамическая труба?

Как работает аэродинамическая труба? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 19 августа 2021 г.

Предположим, вы только что сконструировали гигантского нового пассажира. самолет и теперь вы хотите проверить это по-настоящему. Вы могли бы потратить миллионы долларов, построив его из блестящего титана металла и прокатитесь на нем по взлетно-посадочной полосе, чтобы увидеть, действительно ли он летает, но что если вы ошиблись в расчетах? Что, если ваш самолет взлетит на двадцать секунд, затем внезапно падает, как камень, и приземляется на город забиты 5 миллионами человек? Это не лучший способ тестирования что-то настолько опасное.Вот почему конструкторы самолетов пробуют сначала на земле, используя масштабные модели в аэродинамических трубах. Давайте посмотрим, как они работают!

Фото: Лопасти вентилятора внутри одна из гигантских аэродинамических труб в Исследовательском центре НАСА в Лэнгли. Обратите внимание на человека внутри! Фото любезно предоставлено НАСА в свободном доступе.

Зачем нужны аэродинамические трубы?

Разработка самолетов, которые будут летать быстро, эффективно и экономично — это плавный поток воздуха над крыльями и мимо их трубчатых тел.Это называется наукой о аэродинамика. Как только самолет поднимается в воздух, нет простого способа увидеть как воздух движется мимо него (хотя у опытного летчика-испытателя будет хорошая идея, что может вызвать проблемы). Если есть крупный дизайн дефект, самолет вообще не поднимется в воздух. Вот почему каждый современный космический корабль и самолет сначала испытано на земле в аэродинамической трубе: здание в форме трубы через который воздух обрушивается с очень высокой скоростью.

Фото: Основная идея: закрепить самолет на земле и продуть воздух мимо него.Фотография самолета F-86, установленного в полномасштабной аэродинамической трубе размером 40 x 80 футов в авиационной лаборатории NACA Ames, Moffett Field, Калифорния, сделанная в 1954 году. Обратите внимание на инженера, стоящего под самолетом. Любезно предоставлено НАСА в палате общин.

Основная идея аэродинамической трубы проста: если вы не можете сдвинуть самолет по воздуху, почему бы вместо этого не пропустить воздух мимо самолета? С научной точки зрения это точно так же. Если самолет тащит (вызывает сопротивление воздуха), когда он летит по небу, воздух будет перетащите точно так же, когда вы стреляете мимо неподвижной модели самолета на земле.

Тебе ничто не мешает построить супергигантскую аэродинамическую трубу и испытания модели вашего самолета в натуральную величину — и, действительно, американский у космического агентства НАСА есть такие аэродинамические трубы. Но большая часть время гораздо дешевле использовать небольшую модель самолета в намного меньше аэродинамической трубы.

Фото: Испытания полноразмерной копии самолета Wright Flyer 1903 года в НАСА. Полномасштабная аэродинамическая труба Эймса. Любезно предоставлено НАСА в палате общин.

Как работает аэродинамическая труба?

Аэродинамическая труба немного похожа на огромную трубу, которая огибает себя по кругу с вентилятором в середина.Включите вентилятор, и воздух будет обдувать трубу. Добавьте небольшую дверь, чтобы вы могли войти, и тестовую комнату посередине и, эй Престо, у вас есть аэродинамическая труба. На практике это немного больше сложнее, чем это. Вместо того, чтобы иметь однородную форму на всем пути круглая, труба в одних местах шире, а в других намного уже. Там, где труба узкая, воздух должен ускоряться, чтобы пройти. В чем уже труба, тем быстрее она должна идти. Он работает так же, как велосипедный насос, где воздух ускоряется, когда вы выталкиваете его через узкую насадку, и как ветреная долина где ветер дует намного сильнее, сосредоточенный холмами по обе стороны.

Фото: Аэродинамическая труба похожа на гигантскую трубу. Обратите внимание на широкие внешние секции и гораздо более узкую внутреннюю секцию, где туннель производит высокоскоростной воздух в центральной испытательной лаборатории. Фотография 16-футовой высокоскоростной аэродинамической трубы в авиационной лаборатории НАСА Эймс, Моффетт-Филд, Калифорния, сделанная в 1948 году. Любезно предоставлено НАСА в палате общин.

Наличие аэродинамической трубы с узкими секциями — простой способ строительства больше скорости — а скорость — это то, чего нам нужно много.Чтобы проверить сверхзвуковой самолет, вам нужна скорость ветра примерно в пять раз быстрее, чем ураган. А для тестирования чего-то вроде космического шаттла нужно подуть ветер. раунд еще в десять раз быстрее. Ветерок!

Ключевые части типичной аэродинамической трубы

Изображение: вид сверху на типичную аэродинамическую трубу.

Суньте голову в аэродинамическую трубу и, если вам не оторвут уши, вы обнаружите что-то вроде этого:

1. Приводные двигатели: это гигантские электродвигатели, вращающие вентилятор.
2. Компрессор: вентилятор (или вентиляторы), вырабатывающий высокоскоростной ветер.
3. Сверхзвуковая высокоскоростная испытательная секция: Здесь находится модель самолета.
4. Лопатки: это аэродинамические поверхности, расположенные по углам, чтобы поворачивать воздух на 90 градусов без потери энергии.
5. Акустический глушитель: Аэродинамические трубы — шумное место! Глушители помогают уменьшить шум и более точно имитировать реалистичный воздушный поток.
6. Лопатки
7. Дозвуковая, низкоскоростная испытательная секция: с другой стороны есть испытательная камера меньшего размера, где воздух движется немного медленнее.
8. Входные двери: Ученые должны как-то проникнуть внутрь!
9. Осушитель воздуха: Эта секция удаляет влагу из воздушного потока.

Вот один из чертежей НАСА в разрезе в аэродинамической трубе, на котором показаны похожие особенности (и некоторые другие, которые я остановил):

Изображение: Основные характеристики 14-футовой трансзвуковой аэродинамической трубы Эймса. Любезно предоставлено НАСА в палате общин.

Рекламные ссылки

Измерение расхода воздуха

Фото: Хотите провести небольшое испытание в аэродинамической трубе, но не можете позволить себе миллионы. вам нужно будет потратиться на все это модное оборудование? Нет проблем: для этого есть приложение! Найдите «аэродинамическую трубу» в своем любимый магазин приложений, и вы найдете немало симуляторов, с которыми вы можете играть на своем смартфоне или планшете.Это снимок экрана, который я сделал с помощью бесплатного приложения Wind Tunnel Lite от Algorizk, которое позволяет вам протестировать несколько основных форм (например, автомобили и крылья) при разной скорости ветра. Также есть профессиональная версия, которая позволяет вам контролировать гораздо больше вещей (тягу винта, вязкость жидкости, трение и скорость ветра). Учителей стоит поискать!

Воздух невидим, так как же узнать, летит ли самолет? хорошо или плохо внутри туннеля? Есть три основных способа. Вы можете использовать дымовая пушка, чтобы окрасить воздушный поток в белый цвет, а затем посмотреть, как дым смещается и закручивается при прохождении самолета.Вы можете взять то, что называется Шлирен-фотография, на которой изменяются скорость воздуха и давление появляется, чтобы вы могли их видеть. Или вы можете использовать анемометры (приборы для измерения скорости воздуха) для измерения скорости ветра разные точки вокруг плоскости. Вооруженный вашими измерениями и множество сложных аэродинамических формул, вы можете выяснить, насколько хорошо или Плох ваш самолет и действительно ли он будет держаться в небе.

Когда вы будете довольны, вы можете построить себе прототип (тестовую модель) и попробуйте по-настоящему — или убедите кого-нибудь еще попробовать это для вас.Летчики-испытатели зарабатывают огромные деньги из-за рисков, которые они брать. Но они намного счастливее, приковывая себя к своим сиденья, зная, что все, что они собираются попробовать, уже проверено в аэродинамической трубе!

Проверка статики

Хотя аэродинамические трубы наиболее известны испытанием новых самолетов и космических ракет — транспортных средств, которые через (теоретически) статический воздушный поток — их также можно использовать в обратном направлении: для моделирования того, как быстро движущиеся ветры воздействуют на статических конструкций, таких как высотные здания и мосты.Архитекторам и инженерам-строителям необходимо учитывать не только нагрузки, которые сильный ветер накладывает на их конструкции (буквально, могут ли здания обрушиться), но и то, как такие вещи, как небоскребы, улавливают ветер и отбрасывают его на уровень земли, создавая «нисходящие сквозняки» и потенциально опасные вихри, которые могут дуть люди с ног. Подобные проблемы легко изучить и исправить с помощью реалистичных моделей в аэродинамических трубах.

Кто изобрел аэродинамическую трубу?

Фото: проект НАСА 1948 года для сверхзвуковой аэродинамической трубы.Любезно предоставлено Исследовательским центром Эймса НАСА.

Большинство людей согласятся, что братья Райт проделали ловкий трюк, когда первый полет с двигателем в декабре 1903 года. Уловка! Они потратили годы на изучение аэродинамики и усовершенствовали конструкцию своих крыльев, которые они назвали «самолетами».

В то время как Райт проводили большую часть своих испытаний на открытом воздухе, современные самолеты с большей вероятностью будут испытываться в помещении — благодаря проницательность британского авиационного инженера-самоучки Фрэнка Уэнама (1824–1908), который изобрел аэродинамическую трубу в 1871 году.В отличие от огромных современных туннелей, оригинал Уэнама имел (как он сам выразился) «ствол 12 футов [3,7 м] в длину и 18 дюймов [46 см] в квадрате, чтобы направлять течение горизонтально и параллельно», и воздух, который свистел вокруг он двигался не быстрее 64 км / ч (40 миль в час).

Сравните это с самой большой в мире современной аэродинамической трубой в Исследовательском центре НАСА Эймса, которая более чем в 100 раз длиннее (430 м или 1400 футов в длину), имеет испытательную секцию с общей площадью 24 м × 37 м (80 футов × 120 футов) и производит ветер. до 185 км / ч (115 миль / ч).Подобные современные аэродинамические трубы в огромном долгу перед забытыми пионерами, такими как Уэнам, чьи идеи помогли открыть современную науку аэродинамики, позволив миллионам из нас подниматься в небо каждый божий день!

Дополнительная литература

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Статьи

• Октябрь 1960: Высокоскоростные аэродинамические трубы от Джона Экселла. Инженер, 15 октября 2014 г.Захватывающий вид на классические ветровые испытательные установки 1960-х годов недалеко от Престона, Англия.
• , 27 мая 1931 года: Аэродинамическая труба позволяет самолетам «летать» по земле, автор Джейсон Паур. Wired, 27 мая 2010 г. Празднование открытия первой в мире полномасштабной аэродинамической трубы, которая открылась на Лэнгли Филд недалеко от Хэмптона, штат Вирджиния, в мае 1931 года.
• Внутри массивной аэродинамической трубы GM, автор Чак Скватриглиа. Wired, 16 октября 2008 г. На что действительно похожа аэродинамическая труба внутри? Предлагаем вам увлекательный фототур по туннелю, предназначенному для испытаний автомобилей.
• Ultimate Test, автор Макс Гласкин: инженер, 15 января 2008 г. Как в автоспорте используются аэродинамические трубы для катания на дорогах.
• «Борьба в аэродинамической трубе, чтобы не слышать звук» Джим МакГроу. Нью-Йорк Таймс. 21 октября 1998 г. Старая, но интересная (и все еще актуальная) статья, описывающая, как автопроизводители используют тесты в аэродинамической трубе, чтобы уменьшить неприятный шум ветра.
• Аэродинамические трубы, используемые по-новому, Вальтер Томашевски. Нью-Йорк Таймс, 30 августа 1970 года.В статье из архива Times объясняется, как аэродинамические трубы использовались для таких вещей, как дизайн небоскребов в конце 1960-х годов. Одним из известных пионеров этой работы был Джек Чермак из Университета штата Колорадо.
• Аэродинамическая труба Райта 1901 года: Wright-Brothers.org, без даты. Захватывающий фотографический вид туннеля, который Райт использовал для своих экспериментов (второй в США).

Книги

Патенты

Для более глубоких технических подробностей стоит взглянуть на патенты — и вот несколько примеров, которые я для вас вытащил.В файле есть еще десятки, некоторые из которых касаются конструкции туннеля, а другие сосредоточены на том, как модели могут поддерживаться или перемещаться для имитации реалистичных движений самолета. Вы можете найти гораздо больше, выполнив поиск в базе данных USPTO (или альтернативе, такой как Google Patents):

• Патент США 1 635 038: Аэродинамическая труба для полета моделей. Автор Элиша Фалес, 5 июля 1927 года. Фалес работал на Воздушную службу армии США и внес важный вклад в науку об аэродинамике. В 1918 году, работая с Фрэнком Колдуэллом, он построил первую высокоскоростную (хотя и дозвуковую) аэродинамическую трубу в Соединенных Штатах для проверки конструкции пропеллера.
• Патент США 2152317: Аэродинамическая труба и метод определения контуров линий тока Альберта Дж. Крамера, 28 марта 1939 г. В этом патенте описывается подготовка моделей для испытаний в аэродинамической трубе.
• Патент США 2,677,274: сверхзвуковой аппарат в аэродинамической трубе, автор Аллена Э. Пакетта, 4 мая 1954 г. Когда самолеты направлялись к звуковому барьеру, то же самое делали и аэродинамические трубы! В этом патенте описаны некоторые проблемы испытаний в высокоскоростной аэродинамической трубе и способы их решения.
• Патент США 2711648: Механизм поддержки модели аэродинамической трубы от Ральфа Карлстранда, Northrop Aircraft, Inc., 28 июня 1955 г. Как вы имитируете колебания и флаттер в аэродинамической трубе, если ваша модель неподвижна? Вам нужен механизм, который может воспроизвести эти движения в вашей модели.
• Патент США 3111843: Гиперзвуковая аэродинамическая труба Раймонда Фредетта, Cook Electric, 26 ноября 1963 г. Есть ли предел скорости полета самолетов? В этом нам помогают аэродинамические трубы.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2019. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Медиа-запросы?

Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2008/2019) Аэродинамические трубы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/windtunnel.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Boom — FlyBy — Что такое испытания в аэродинамической трубе?

От конькобежцев до космических кораблей инженеры используют испытания в аэродинамической трубе для разработки оптимальной аэродинамики и рабочих характеристик.

Испытания в аэродинамической трубе могут использовать возможности новых технологий, но концепции испытания воздушного потока уже сотни лет.

На протяжении веков изобретатели пытались воспроизвести, как воздух движется над самолетами, транспортными средствами и другими объектами. Но за последние 100 лет технический прогресс сделал сложные испытания в аэродинамической трубе реальностью для дизайнеров и производителей всех типов продукции, включая автомобили, ветряные турбины и даже одежду.

В преддверии предстоящих испытаний в аэродинамической трубе своего сверхзвукового авиалайнера Overture компания Boom представляет собой учебник о том, как аэрокосмические инженеры воссоздают силу ветра для оптимизации аэродинамики и производительности для множества конструкций.

Что такое аэродинамическая труба?

Аэродинамическая труба — это конструкция, через которую проходит воздух — обычно в форме воздуховода, по которому воздух приводится в движение электрическими вентиляторами (или другим механизмом с таким же эффектом). Тип и размер используемой аэродинамической трубы зависит от размера объекта, подвергаемого испытаниям, а также от желаемых условий потока.

Существует много различных типов аэродинамических труб, но они обычно классифицируются в зависимости от скорости движения транспортного средства: дозвуковые, трансзвуковые (в диапазоне от 0 до 0 Маха).8 и 1.2) или сверхзвуковой.

Аэродинамические трубы обычно используются для испытаний самолетов, а также автомобилей, космических кораблей и почти любого инженерного оборудования, для которого воздействие воздушного потока на тело, даже мячи для гольфа.

Некоторые аэродинамические трубы могут вместить полномасштабные модели, но из соображений практичности и стоимости большинство построено для миниатюрных моделей. В США находятся одни из самых больших аэродинамических труб в мире, в исследовательском центре NASA Ames Research Center в Калифорнии. Объект включает в себя 40×80 футов (12×24.3 метра) контур аэродинамической трубы (на фото ниже) и испытательная секция размером 80×120 футов (24×36,5 метра). Он состоит из шести вентиляторов диаметром 40 футов (12 метров) и 15 больших ламинированных деревом лопастей. Каждая лопасть вентилятора имеет длину 12 футов (3,6 метра) и вес более 800 фунтов (362,8 кг).

Члены экипажа комплекса инженерных разработок Арнольда опускают испытательную установку НАСА / армейского конвертоплана в аэродинамическую трубу размером 40 на 80 футов на стадионе Моффетт Филд в Калифорнии. (Фото: ВВС США) ‌‌

Что можно проверить в аэродинамической трубе?

Аэродинамические трубы используются для тестирования практически всего, что движется по воздуху, от парашютов и тягачей до космических кораблей, ракет и дронов.Инженеры также используют аэродинамические трубы для оптимизации таких технологий, как плавучие ветряные турбины и судовые вертолеты (чтобы помочь оптимизировать конструкцию лопастей несущего винта и их работу в ветреных морских условиях).

Но аэродинамические трубы предназначены не только для транспортных средств и объектов. Спортивные профессионалы и тренеры используют аэродинамические трубы для проверки аэродинамического сопротивления спортсменов. Поскольку спортсмены постоянно меняют положение тела во время занятий спортом, инженеры измеряют аэродинамическое сопротивление для их основных спортивных положений.

Модель подъемного корпуса X-24B готовится к испытаниям в аэродинамической трубе в рамках совместной программы ВВС США / НАСА в 1974 году. Целью испытания является получение данных для сравнения с данными полета, полученными на базе ВВС Эдвардс в Калифорнии. . (Фото: Национальный архив)

Какие были первые аэродинамические трубы?

Начиная с середины 1700-х годов изобретатели стремились лучше понять, как воздух движется по поверхности, и получить представление о подъемной силе и сопротивлении. Появление «вращающейся руки» продвинуло вперед исследования, но имело свои ограничения.Некоторые изобретатели обратились к природе, чтобы испытать самолет в местах с постоянным сильным ветром, но вскоре поняли, что невозможно воспроизвести постоянные условия полета на пляже или на склоне горы.

Первым, кто спроектировал аэродинамическую трубу, был британский инженер Фрэнк Уэнам, который понял, что, удерживая объект в неподвижном состоянии и обдувая его воздухом, он может узнать гораздо больше о его аэродинамических характеристиках. По его проекту первая аэродинамическая труба была введена в эксплуатацию в 1871 году.

Как работают аэродинамические трубы?

Аэродинамические трубы генерируют постоянный воздушный поток, обычно с помощью вентиляторов с электроприводом.Тестируемый объект не двигается. Это воздух, который движется вокруг неподвижного объекта, создавая то же относительное движение воздуха, которое ожидается в реальной жизни, насколько это возможно. Между тем, аэродинамические силы, действующие на объект, такие как сопротивление и подъемная сила, могут быть измерены с помощью точных устройств измерения нагрузки. Характеристики обтекания объекта также можно визуализировать с помощью ряда методов — вдувания дыма и потока масла на исследуемом объекте, чтобы назвать некоторые из них — предназначенных для того, чтобы «сделать невидимый воздух видимым».”

Некоторые из самых мощных из когда-либо построенных электродвигателей устанавливаются в аэродинамических трубах. Вы найдете их в двигательной аэродинамической трубе в Центре инженерных разработок Арнольда на авиабазе Арнольд в Теннесси. Здесь расположены три аэродинамические трубы: трансзвуковая 16 футов (4,8 метра) (16T), сверхзвуковая 16 футов (4,8 метра) (16S) и трансзвуковая аэродинамическая 4-футовая (1,2 метра) (4T). Здание высотой с двухэтажный дом и тяжелым, как железнодорожный локомотив.

Техники стоят на поворотных лопатках внутри 16-футового испытательного полигона в сверхзвуковой аэродинамической трубе Центра инженерных разработок Арнольда на базе ВВС Арнольд в Теннесси.Фотограф Фил Тарвер сделал это культовое изображение в 1960 году. (Фото Фила Тарвера. Фото любезно предоставлено ВВС США)

Для чего нужны испытания в аэродинамической трубе?

Испытания в аэродинамической трубе помогают изобретателям и производителям лучше понять природу потока воздуха над и вокруг транспортного средства или объекта, а также его воздействия на этот объект, особенно аэродинамические силы. Аэрокосмические инженеры используют эти тесты для измерения подъемной силы и лобового сопротивления самолета, а также его устойчивости. Результаты испытаний могут привести к созданию более аэродинамических и топливосберегающих конструкций самолетов.

До появления систем автоматизированного проектирования для уточнения конструкции требовалось построить несколько моделей аэродинамической трубы, что увеличивало стоимость и временные задержки программ самолетов. С появлением инструментов вычислительной гидродинамики (CFD) инженеры смогли ускорить процесс и виртуально протестировать сотни, если не тысячи проектов. В результате только наиболее многообещающие проектные конфигурации проходят испытания в аэродинамической трубе, что значительно снижает затраты на разработку.

Около 1977 г., компания ARO Inc.Инженер настраивает бомбодержатель на модели самолета F-111 во время испытания в четырехфутовой трансзвуковой аэродинамической трубе в Центре инженерных разработок Арнольда на базе ВВС Арнольда в Теннесси. (Фото: Национальный архив)

Чему инженеры могут научиться в ходе испытаний в аэродинамической трубе?

Испытания в аэродинамической трубе подтверждают расчеты инженеров и определяют области для улучшения их конструкций. В случае с самолетом испытания помогают инженерам улучшить аэродинамические характеристики — снизить сопротивление и увеличить подъемную силу — при этом гарантируя, что самолет будет устойчивым и управляемым.А когда самолеты обладают лучшими аэродинамическими характеристиками, они более экономичны, поскольку им требуется меньше энергии для полета по воздуху.

Используют ли также инженеры-акустики аэродинамические трубы?

Инженеры-акустики используют аэродинамические трубы для измерения звука, производимого транспортными средствами при движении по воздуху. Результаты испытаний помогают им проверять прогнозы и уточнять конструкции, что в конечном итоге приводит к более тихому летательному аппарату и большему комфорту для пассажиров.

Аэрофотоснимок исследовательского центра NASA Ames Research Center на юго-востоке, показывающий аэродинамическую трубу на переднем плане.Снято около 1983 года. (Фото предоставлено Национальным архивом)

Когда Boom начнет испытания в аэродинамической трубе для Overture?

Boom начнет испытания в аэродинамической трубе для Overture в конце 2021 года. В ходе нескольких раундов испытаний команда инженеров протестирует модели Overture в пяти аэродинамических трубах, расположенных в Европе и США. скоростная аэродинамика. Команда завершила испытания в аэродинамической трубе для XB-1, сверхзвукового демонстратора компании, в 2017 году и применила этот опыт в обширной серии испытаний Overture.

Следите за новостями об испытаниях Overture в аэродинамической трубе от специалистов аэродинамической и силовой команды Boom.

Сделано в 1960-х годах, это закулисное фото демонстрирует испытания модели самолета YF-12 в аэродинамической трубе 10х10 футов в Исследовательском центре Джона Х. Гленна в Льюис-Филд. YF-12 «Blackbird» был экспериментальной версией истребителя-перехватчика разведывательного самолета Lockheed A-12. Это был предшественник SR-71 Blackbird. (Фото: Национальный архив)

Не все аэродинамические трубы одинаковы

Даже если вы никогда не сталкивались с аэродинамической трубой вблизи, скорее всего, вы видели хотя бы одну в рекламе автомобилей, телевизионных документальных фильмах или даже во время вашего тура в НАСА.Но знаете ли вы, что существуют разные типы аэродинамических труб? Аэродинамическая труба — это инструмент, который инженеры используют для решения проблем с воздушным потоком, но, как и отвертки и гаечные ключи, существуют разные инструменты для разных работ.

Аэрокосмические аэродинамические трубы

Модель самолета в аэрокосмической трубе

Это то, о чем думает большинство людей, когда слышат термин «аэродинамическая труба». Аэрокосмический туннель помогает конструкторам и инженерам понять, как самолет будет вести себя в различных условиях полета.Аэрокосмические туннели обладают двумя очень важными характеристиками:

1. Почти равномерный профиль скорости: Разработчики аэрокосмических аэродинамических труб стараются поддерживать как можно более постоянные скорости по всему поперечному сечению. Скорость естественным образом меняется у стен, но центральная часть хорошего аэрокосмического туннеля будет иметь почти постоянный воздушный поток.

2. Низкая турбулентность: Турбулентность — это мера того, насколько порывистый поток; то есть, насколько скорость ветра колеблется выше и ниже желаемой скорости.Лучшие аэрокосмические туннели имеют очень низкий уровень турбулентности.

Аэродинамические трубы автомобильные

Обычно они очень похожи на аэрокосмические туннели, но автомобильные туннели часто имеют подвижный пол, который позволяет инженерам-испытателям моделировать движение автомобиля по дороге с различной скоростью.

Аэродинамические трубы для пограничного слоя атмосферы (ABL)

Аэродинамические трубы

ABL специально разработаны для инженеров, изучающих здания и сооружения. Атмосфера Земли резко меняется от уровня земли к верху здания.У земли ветер медленный и порывистый (турбулентный), но ветер более быстрый и менее порывистый на уровне крыши.

Модель Нью-Йорка в одной из аэродинамических труб ABL компании CPP

Эти изменения скорости ветра и турбулентности для небоскреба на Манхэттене отличаются от склада, окруженного сельскохозяйственными угодьями. По этим причинам туннели ABL имитируют

1. Как скорость ветра увеличивается по мере того, как вы поднимаетесь над землей.

2. Как турбулентность уменьшается по мере того, как вы поднимаетесь над землей.

3. Как окружающие здания, ландшафт и другие особенности влияют на эти характеристики.

Большинство туннелей ABL позволяют инженерам учитывать различные ветровые условия и включают вращающуюся платформу для имитации ветра, приближающегося со многих направлений.

Если ваш проект требует твердого понимания воздействия ветра, помните, что не все аэродинамические трубы созданы одинаково. Свяжитесь с CPP сегодня, чтобы наши опытные ветроэнергетики позаботились о том, чтобы ваш следующий проект был эффективным, безопасным и надежным.

Обязательно посмотрите, как вице-президент CPP Джон Картер объясняет создание аэродинамических труб с пограничным слоем атмосферы, стоя внутри них.

Продувочные аэродинамические трубы — Aerolab

Продувочные аэродинамические трубы — это особый тип аэродинамических труб с открытым контуром.

В большинстве туннелей открытого цикла узлы вентиляторов расположены после испытательной секции, и воздух всасывается через аэродинамическую трубу. Однако в аэродинамических трубах с продувкой воздух вдувается в аэродинамическую трубу вентилятором (или центробежным нагнетателем), расположенным перед испытательной секцией, как следует из названия.

По сравнению со стандартной конфигурацией аэродинамической трубы открытого цикла, продувочные туннели AEROLAB обеспечивают дополнительную гибкость испытаний. Чаще всего эти туннели используются для испытаний, требующих нагнетания жидкости или твердых частиц.

Поскольку все туннели AEROLAB изготавливаются в соответствии с потребностями клиента, нет ограничений на доступные варианты. Все туннели с продувкой имеют специальные испытательные секции, и многие из них должны включать встроенные приспособления для монтажа испытательного объекта.

Технические характеристики

• Диапазон воздушной скорости : определяется заказчиком
• Уровень турбулентности : Поскольку нагнетатель находится выше по потоку от испытательной секции, качество потока обычно ниже для продувочных туннелей по сравнению с традиционными туннелями с открытым или закрытым контуром. Тем не менее, мы делаем все возможное, чтобы обеспечить бесперебойную и стабильную работу испытательной секции.

Воздуходувка

В аэродинамических трубах с продувкой обычно используется центробежный вентилятор.AEROLAB использует эффективные, высококачественные электродвигатели, не требующие особого обслуживания, и современные твердотельные преобразователи частоты для последовательной и точной настройки скорости в аэродинамической трубе.

Диффузор широкоугольный

Для создания плавного воздушного потока в испытательной секции необходимо замедлить и кондиционировать воздушный поток, подаваемый вентилятором. Первым шагом в этом процессе является широкоугольный диффузор.

Сотовый выпрямитель потока

Для выпрямления входящего воздушного потока используется «соты» из длинных узких трубок.Каждая аэродинамическая труба AEROLAB оснащена высококачественным выпрямителем с сотовым заполнением из алюминия с большим удлинением.

Грохоты для снижения турбулентности

Все туннели AEROLAB поставляются с двумя фильтрами, снижающими турбулентность из нержавеющей стали.