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風洞,是做什麼用的?
2010/01/29 09:51
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風洞來自英語wind tunnel,就是用來產生「人造風」的管道,其中有個很大的風扇,模擬天然強風,實驗它對運輸工具產生的「風的阻力」。
風洞最早用來研究飛機,包括如何設計機翼,運用風力使飛機起降;飛機多為流線型,尖形機首(火箭也是)則是為了減少風的阻力。
同理,方形的汽車受到「風阻」更多,風阻愈大跑得愈慢,想要跑得快,就得消耗更多汽油;而風太大時,汽車甚至可能被風吹翻。
根據研究,汽車以時速
因此,如何降低「風阻系數」,減少動力(汽油)損失,保證車輛安全(不被吹翻),就更重要了。風洞透過巨大的人造風,模擬各種環境,可以給汽車尋找最省油、最安全和最美觀的外形。
建造有規模的風洞需要耗資數億美元,甚至10多億,而且每做一次風洞試驗,費用也相當高。呼呼「吹風」一秒就是台幣48元,可說是世界最昂貴的風。美國太空梭研究階段,進行了超過10萬小時以上的風洞測試,更是所費不貲。
美國太空總署(NASA)擁有31座風洞,加上其他研發機構,重要風洞超過100座。俄羅斯擁有60餘座風洞,涵蓋各級風速的試驗。
歐美各大汽車公司都有自己的專用風洞,成為自主研發的強力後盾,日本豐田汽車公司甚至一家就擁有6座不同規模與用途的風洞。大陸在今年九月也建設了第一個汽車風洞。
與風「競賽」的許多運動,也用得到風洞,除了F1賽車,高速滑雪時,什麼姿勢可以減少風阻,也攸關成績。美國就把風洞改良為「跳台滑雪」訓練場地,能產生每小時