20世纪初航空事业面临的困难

国莱特兄弟1900年建造了一座截面为406?06平方毫米、长1.8米的风洞,用天平测出了机翼升力、全机阻力和压力中心数据,在这座风洞的空气动力实验的基础上,实现了人类第一次动力飞行 。随后g.艾菲尔在法国和普朗特在德国分别建造了开口和闭口的回路风洞 。1928年在英国的国家物理实验室,建造了直径为78毫米的超音速风洞 。
【20世纪初航空事业面临的困难】第二次世界大战前后,由于军用航空的需要和航天技术的兴起,高速空气动力学得到了迅速的发展 。在这个阶段中建立了亚音速、跨音速、超音速和高超音速无粘流和高速边界层的系统理论,研究了各类飞行器在不同速度范围的气动特性,将空气动力学的研究内容从力扩展到热、光和电磁等效应 。这些研究成果对突破高速飞行的音障和热障起了决定性的作用 。在这一过程中 t.von卡门和他的学生作出了重要的贡献 。1939年,卡门和钱学森开创了著名的亚音速流近似处理方法(见卡门-钱学森公式) 。1941年钱学森将卡门的超音速流中的细长体近似推广到有迎(攻)角情况 。1946年,钱学森和郭永怀合作进行了跨音速混合流动的研究 。同年,钱学森提出了高超音速相似律和稀薄空气动力学的区域划分 。1953年郭永怀研究了激波边界层的相互作用,在这项研究中成功地发展了一种有效的奇异摄动法 。在这段时期内,各类风洞都得到了发展,但跨音速风洞由于气流壅塞效应(见高速一维管流)遇到了困难 。1947年,美国国家航空咨询委员会首先建造了试验段尺寸为 304毫米的开槽壁高速风洞,消除了壅塞,建立了近音速流,为发展跨音速风洞奠定了基础 。早在第二次世界大战期间德国就开始建造常规高超音速风洞,但直到 60年代,各类超高速实验设备才日臻成熟 。

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