風洞是航空航天領域極為重要的地面試驗設施,從1985年到2019年過去的34年中,美國NASA、國防部、工業界所屬的主要國家風洞試驗設施,由於航空 航天研製型號減少、經費預算降低、型號研究試驗要求提高等因素影響,常用主要風洞數量銳減近50%,同時,美國各種主要風洞至今也在運行！
只有弄清楚飛機的動力學性能，才能完成一架飛機的設計。如果一架根據理論設計的樣機直接飛上天空，危險性很大，需要進行反覆測試。
從萊特兄弟開始，在飛機上天之前儘量弄清其性能，就充分利用風洞進行地面測試。風洞是一種產生人造氣流的管道，專門用來研究物體在氣流中，產生的氣動效應以及進行耐熱抗壓實驗等。
第一個世界上公認的風洞，是英國人韋納姆在1871年建成的，設計的目的為了測量物體與空氣相對運動所受到的阻力。1901年，為了得到正確的飛行資料！
萊特兄弟也利用風洞進行了200多個機翼模型的測試。他們根據模型測試的結果，不僅建成了當時最大的雙翼滑翔機，而且發明了世界上第一架帶動力的飛機在1903年。風洞試驗把飛機、機翼或模型固定在管道中，與試飛時飛機在空氣中運動正好相反，用風扇、高壓存貯氣體釋放等手段產生人造氣流，通過準確地控制氣流的壓力、溫度、速度等實驗條件。可以高效地模擬飛機在飛行狀態下的空氣動力學特徵。此後，飛行器研發中不可或缺的環節就是進行風洞試驗。
風洞種類按氣流速度分多種多樣，可分為跨聲速、超聲速、亞聲速、高超聲速等類型，為了驗證飛機結構的強度，工程師們在飛機剛誕生的時期，常把一些沙袋放到飛機上加力，以瞭解飛機在什麼負載下會發生破壞。這稱為地面靜力試驗。如今的試驗使用液壓作動器進行加力，已經不再使用沙袋，直到飛機破壞，由計算機控制精確地實現自動加載和數據採集。飛機結構破壞時通常是使用載荷的1.5倍，載荷稱為極限載荷。驗證飛機的使用載荷可以通過這個實驗知道是否符合設計要求。
所有的零部件在製造過程中和到機翼這樣的大型部件都要進行結構試驗。保證飛機在所能遇到的最大載荷的要求設計，不會發生永久的變形。這些零件雖然在飛機設計過程中，已經過很嚴格的計算，但最終還是驗證計算的準確性，要通過地面靜力試驗。還要進行疲勞試驗，疲勞試驗的載荷要小得多。試驗方向反覆變化，載荷大小，以檢驗飛機及其部件的抗疲勞能力。疲勞試驗為了解飛機的使用壽命，最終也會將飛機結構破壞。
為了讓飛機的設計更合理、更可靠，工程師破壞飛機的目的，保證在實際飛行中更安全。正因為飛機以這麼多的破壞為代價，才成為相對來說比較安全的交通工具！最終的目的就是達到測試的完美結果！
試飛員為什麼要故意製造事故？
因為一種新飛機誕生後，首先要經過大量試飛，測試飛機的操縱性是其中一項。操縱性也稱飛機操縱品質，指的是飛機對飛行員所做的控大動作的反應程度。
如果飛機不需要飛行員進行復雜的操縱，在作機動飛行時，位移和駕駛杆的力都適當，飛機的反應不過慢，也不過快，該飛機就具有良好的操縱性。
試飛員為了驗證飛機的操縱性，常常需要做一些非常規的動作，甚至是一些“人為事故”。比如：尾旋、失速、急轉彎等會使試飛員處於危險的境地，正常飛行時不太遇到的動作。
然而試飛員心理素質也極其重要，健康的身體素質，具備相當的分析能力和理論基礎，能夠做出科學理性的判斷對空中出現的情況，以便製造人員更好地修進、設計改良飛機！
閱讀更多 銀河系基地 的文章
