據(jù)美國空軍網(wǎng)站2019年6月17日刊文，在經(jīng)歷數(shù)年周期、耗費(fèi)大量科研經(jīng)費(fèi)后，美國空軍阿諾德空軍基地馮卡門氣動(dòng)試驗(yàn)站(VKF)D風(fēng)洞完成重大改進(jìn)升級(jí)，重新進(jìn)入服役。重新進(jìn)入服役的D風(fēng)洞轉(zhuǎn)由美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室飛行器部高速系統(tǒng)處高速試驗(yàn)科負(fù)責(zé)管理，該科室的駐地就在阿諾德空軍基地。
2019年2月20日，D風(fēng)洞重新授權(quán)定位于開展常規(guī)性研究型試驗(yàn)。在隨后的7周時(shí)間內(nèi)，AFRL的研究人員應(yīng)用了多項(xiàng)試驗(yàn)技術(shù)，完成了70多次超聲速狀態(tài)下運(yùn)行調(diào)試試驗(yàn)，測量標(biāo)定了該風(fēng)洞自由氣流的品質(zhì)，評(píng)價(jià)了角區(qū)湍流特性，評(píng)估識(shí)別了氣流與結(jié)構(gòu)件之間的耦合干擾。
D風(fēng)洞最初定位于用作VKF A風(fēng)洞的縮尺驗(yàn)證風(fēng)洞，現(xiàn)可產(chǎn)生馬赫數(shù)1.5到馬赫數(shù)5范圍內(nèi)的高速流場，持續(xù)時(shí)間最長可達(dá)5分鐘。通常情況下，D風(fēng)洞每次運(yùn)行時(shí)間為30-90秒，每天可運(yùn)行數(shù)次，兩次運(yùn)行的時(shí)間間隔最短可壓縮至15-30分鐘。
D風(fēng)洞是一座下吹式暫沖風(fēng)洞，采用高壓罐與真空罐之間形成的抽吸效應(yīng)在噴口處形成符合壓力、速度要求的試驗(yàn)流場。試驗(yàn)段尺寸為0.3米*0.3米，每次試驗(yàn)的氣流馬赫數(shù)可以通過可調(diào)噴管來調(diào)節(jié)。
D風(fēng)洞首席工程師Jerrod Hofferth博士表示，“D風(fēng)洞只需要使用阿諾德基地巨量高壓氣源的一小部分，而且AFRL可以完全獨(dú)立運(yùn)行D風(fēng)洞的真空罐系統(tǒng)，因此D風(fēng)洞的運(yùn)行使用在阿諾德基地具有非常高的自主性。”
AFRL高速試驗(yàn)科負(fù)責(zé)人格倫·里斯頓(Glenn Liston)表示，“D風(fēng)洞擁有AFRL其他超聲速和高超聲速風(fēng)洞定位不同的試驗(yàn)?zāi)芰?。D風(fēng)洞與AFRL在賴特·帕特森空軍基地?fù)碛械牧硗馊R赫數(shù)3和馬赫數(shù)6高雷諾數(shù)風(fēng)洞形成相互補(bǔ)充。四座風(fēng)洞共同構(gòu)成了空軍高超聲速研究所需的寬速域試驗(yàn)條件。
D風(fēng)洞還將發(fā)揮診斷技術(shù)試驗(yàn)臺(tái)和校準(zhǔn)平臺(tái)的作用，用于驗(yàn)證新的試驗(yàn)方法和開展先導(dǎo)性風(fēng)洞試驗(yàn)。D風(fēng)洞重新進(jìn)入服役后，試驗(yàn)任務(wù)已經(jīng)安排的非常滿了。
D風(fēng)洞運(yùn)營負(fù)責(zé)人馬克·波德維爾(Mark Birdwell)少校表示，“我們目前剛投入運(yùn)行才幾個(gè)月，才剛開始推廣我們的試驗(yàn)?zāi)芰Γ瑏碜攒妰?nèi)外的客戶就已經(jīng)把2019年剩下的日程全部安排滿了，2020年的試驗(yàn)任務(wù)已經(jīng)開始規(guī)劃了。D風(fēng)洞未來的試驗(yàn)任務(wù)將主要聚焦于服務(wù)兩類項(xiàng)目：一是AFRL主導(dǎo)的高速飛行技術(shù)科研項(xiàng)目；二是由AEDC參與合作、研究內(nèi)容介于AFRL主管的預(yù)研試驗(yàn)與AEDC主管的鑒定試驗(yàn)之間的科研試驗(yàn)項(xiàng)目。這里面包含AFRL、AEDC和政府部門發(fā)布的‘小企業(yè)創(chuàng)新研究’(SBIR)項(xiàng)目以及其他客戶啟動(dòng)的相關(guān)項(xiàng)目。”
D風(fēng)洞目前已列入計(jì)劃的試驗(yàn)主要聚焦在氣動(dòng)力試驗(yàn)上。D風(fēng)洞技術(shù)顧問斯科特·珀?duì)栙N(Scott Peltier )博士表示，“有潛在用戶對(duì)力和力矩等參量的測量很感興趣，AFRL將會(huì)把試驗(yàn)技術(shù)新成果應(yīng)用到該風(fēng)洞設(shè)施上。比如AFRL正在研究開發(fā)非侵入式激光診斷技術(shù)等新的試驗(yàn)技術(shù)，這些技術(shù)將在D風(fēng)洞上得到應(yīng)用和成熟，然后再應(yīng)用到其他更大尺寸的設(shè)施上。D風(fēng)洞的一個(gè)重要優(yōu)勢就是其充分的靈活性。AFRL高速試驗(yàn)科的研究范圍涵蓋了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用測試等各類科研項(xiàng)目，所以需要能夠采用各種類型的試驗(yàn)件來靈活開展各項(xiàng)試驗(yàn)。對(duì)于基礎(chǔ)科學(xué)研究項(xiàng)目，通常需要采用一些簡單外形的試驗(yàn)件，如平板，甚至風(fēng)洞試驗(yàn)段的壁面和角區(qū)來研究邊界層的演變規(guī)律。對(duì)于飛行器子系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)件等應(yīng)用試驗(yàn)，則需要采用復(fù)雜外形的試驗(yàn)件，如高速進(jìn)氣道和飛行重量的典型蒙皮壁板。”
D風(fēng)洞的第一個(gè)科研任務(wù)是1953年9約進(jìn)行的美國休斯公司E-1“獵鷹”空空導(dǎo)彈。1977年，D風(fēng)洞停止運(yùn)行，開始陷入了長達(dá)40余年的休眠狀態(tài)。D風(fēng)洞首席工程師Jerrod Hofferth博士表示，“我們今年運(yùn)行超聲速風(fēng)洞的經(jīng)驗(yàn)大部分都是來源于D風(fēng)洞在上世紀(jì)六七十年代積累下來的。當(dāng)初使用的某些樣件現(xiàn)在已經(jīng)成為了某些方面的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)件，如(進(jìn)氣道)啟動(dòng)和不啟動(dòng)壓比、試驗(yàn)件堵塞比、以及風(fēng)洞自由流噪聲對(duì)邊界層轉(zhuǎn)捩的影響等。”
D風(fēng)洞項(xiàng)目經(jīng)理丹·奧格(Dan Ogg)表示，“盡管40余年來該設(shè)施經(jīng)常間歇性地被臨時(shí)征用，但其維護(hù)保養(yǎng)的水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到其試驗(yàn)?zāi)芰Φ恼Ｋ?。這棟樓看上去就像是一間被廢棄的老倉庫。AFRL曾專門撥款了近100萬美元用于開展D風(fēng)洞所在的607號(hào)樓的維修改造，包括全新的屋頂、新的粉刷墻面、燈光、現(xiàn)代化的控制室、以及匹配激光診斷技術(shù)的科研環(huán)境。D風(fēng)洞的全面翻修工程從2016年啟動(dòng)，對(duì)風(fēng)洞原裝的老部件進(jìn)行拆卸、檢測和翻修。大部分子系統(tǒng)被完全替換，包括隔離段閥門、控制閥門、加熱器、液壓裝置、高壓空氣連接件、控制與數(shù)據(jù)系統(tǒng)等。耗費(fèi)兩年時(shí)間、450萬美元資金以及ARFL和AEDC投入的大量人工后，D風(fēng)洞得到全面修復(fù)和改進(jìn)，再次作為高價(jià)值的研究與試驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施重新進(jìn)入服役。”
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