Rüzgar tüneli nedir? Rüzgar tünelleri nasıl çalışır, neden önemlidir? Rüzgar tüneli çeşitleri nelerdir? Günümüzde kullanılan rüzgar tünelleri.
Rüzgar tüneli, önceden ayarlanmış koşullar altında uçak, füze, motor ve roketlerin yerde test uçuşu için kullanılan bir makinedir. Bir rüzgar tüneli ile hava hızını, basıncını, rakımını ve sıcaklığını ayarlayabilirsiniz. Bir rüzgar tüneli genellikle, test ettikleri şeyin (uçak, füzeler, roketler, vb.) Veya bir modelinin üzerinden akması için büyük bir fan tarafından rüzgarın üretildiği bir tüpe sahiptir. Rüzgar tünelindeki nesne sabitlenir ve tünelin test bölümüne yerleştirilir ve modele etki eden aerodinamik kuvvetleri kaydetmek için aletler modele yerleştirilir.
RÜZGAR TÜNELLERİ ÇEŞİTLERİ
Dört temel rüzgar tüneli türü vardır. Düşük sesaltı, transonik, süpersonik ve hipersonik olanlardır. Rüzgar tünelleri üretebilecekleri hız miktarına göre sınıflandırılır. Sesaltı ses hızından daha düşük bir hıza sahiptir. Transonik, ses hızına eşit bir hıza sahiptir (deniz seviyesinde saatte Mach 1 760 mil). . Süpersonik (Mach 2.75 ila 4.96), ses hızının yaklaşık beş katı bir hıza sahiptir ve en hızlısı olan hipersonik (Mach39.5) ise saatte 30.000 milden fazla bir hıza sahiptir.
Rüzgar Tüneli Testi
Temel olarak statik stabilite ve basınç testi olmak üzere iki tip rüzgar tüneli testi vardır. Bu iki testle havanın aerodinamik özelliklerini belirleyebilirsiniz. Statik kararlılık testi, dış karakteristik nedeniyle kuvvetlerin momentlerini ölçer. Bu kuvvetler eksenel, yan ve normal kuvvet, yuvarlanma, eğim ve yalpalama momentini içerir. Bu kuvvetler, düzlemin dış kısmında bulunan bir gerilim ölçer kullanılarak bulunur. Dış akış alanlarını ölçer. Daha sonra belirli bir hız ve açı için gölge grafiği, şok dalgalarını ve akış alanlarını göstermek için kullanılır. Ayrıca yüzey akışı düzenini gösteren yağ akışı da vardır. Basınç testi, test nesnesine etki eden basınçları sağlamak için kullanılır. Bu, yüzey üzerine musluklar yerleştirilerek yapılır. Musluklar daha sonra yerel basınçları okuyan dönüştürücülere bağlanır. Bu bilgilerle uçağı dengeleyebilirler. Daha sonra dağıtılmış yükleri bulmak için statik kararlılık ve basınç testi verileri birleştirilir.
GÜNÜMÜZDE KULLANILAN RÜZGAR TÜNELLERİ
Rüzgar tüneli, Kaliforniya, Ulusal Havacılık ve Uzay İdaresi veya NASA’nın Ames Araştırma Merkezi’nde veya NASA’da bulunan birkaç inçten 12m’ye kadar 24m (40ft x 80ft) arasında değişmektedir. Ames’teki bu rüzgar tüneli, 22m (72ft) kanat açıklığına sahip Tam boyutlu bir uçağı barındırabilir. Ayrıca Ames’te bir saniye boyunca 30.000 mil / saate kadar hava hızları oluşturabilen bir hiper-hız tüneli var. Bu yüksek hız, uzay aracının küçük bir modelini tünele bir yönde patlayıcı yük üreten bir cihaza yerleştirerek yapılabilir, bu sırada aynı anda gazı tünelden tünele iten başka bir patlayıcı şarj daha vardır.
Ayrıca Cleveland, Ohio’da NASA’nın sahibi olduğu Lewis Flight Propulsion Laboratuarında bir rüzgar tüneli de vardır. Tam boyutlu jet motorlarını 3800km / s’ye kadar hava hızlarında ve 100.000ft’e kadar olan yüksekliklerde test edebilir ( 30,500m).
Rüzgar Tünelinin Faydaları
Bir uçak tasarlamak uzun ve karmaşık bir süreç ve pahalı bir süreç olduğundan Rüzgar tüneli kullanımında kazanabileceğiniz birçok fayda vardır. Rüzgar tüneli ile modeller üretebilir ve gerçek olana kıyasla test edebilirsiniz. Bir uçak tasarlarken, kamu güvenliği dikkate alınmalıdır. Bir rüzgar tüneli yapmadan önce ne yaptığınızı tasarlayıp test edebilirsiniz. Bir rüzgar tüneli ile mevcut problemleri de çözebilirsiniz. Bunun bir örneği, ilk jet motorunun 40’lı yıllarda üretilen uçakları ittiği zamandır. Sorun, jet uçakları füzeleri serbest bıraktığında, uçağın dış kısmında, füzelerin serbest kaldıklarında yukarı doğru hareket etme eğilimi gösterdiği ve uçakla çarpışmaya neden olduğu için pilotun ölümüne neden oldu. 1 Şubat 1956’da rüzgar tünelleri o kadar önemliydi ki, Alabama’daki Redstone Arsenal’de ordu füze programı kuruldu. Bu program, ordu balistik füze programı için devam eden araştırma ve geliştirme projelerini desteklemek amacıyla yapılmış ve bu programda füzeleri test etmek için 14inc rüzgar tüneli yapılmıştır.
Jüpiter IRBM (Ara Menzilli Balistik Füze) ve burun konisinin aerodinamiğini belirlemek için erken test yapıldı. Jüpiter C füzesi, rüzgar tünelinde test edilen ilk Fırlatma Araçlarından biriydi. Jüpiter C, burun konisi yeniden giriş testinden yapılmış modifiye bir Redstone roketiydi. Modifiye Jüpiter C Juno 1, Amerika’nın ilk uydusu olan kaşif 1’i yörüngeye fırlattı. Bundan kısa süre sonra ABMA rüzgar tüneli NASA’ya gitti. Rüzgar tüneli uzayın keşfinde hayati bir rol oynadı.
