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1. 高超音速风洞的难点在哪里？为什么世界上只有极少数国家能够建造超音速风洞？

高超音速风洞的难点在哪里？为什么世界上只有极少数国家能够建造超音速风洞？

高超音速风洞只是现代风洞技术的一类，本身就是很高端的东西，在技术上的要求非常高，关于这方面许多人应该解释过了，技术要求非常的高，背后涉及到国家实力的问题了。

风洞技术本来就相当的高端，不是谁想搞就可以搞的，高超音速风洞则为所有风洞类似之中，相当高端的一种，其他风洞没搞出来，就不要研究它了。

这个工作涉及到的许多东西，不是花钱就买到的，只能搞自己研究，所研究需要花费的经费，时间等等都不是一般国家可以支撑的，高水平的风不是想搞就搞，要求都不是一般国家可以搞定的，也不是一般国家会有这样的需求，只有相当水平的研究才会涉足到这一个领域，可以说这是一个高端的项目，一步一个台阶，连基本的风度都造不出来，还怎么造这种高水平的程度呢？

这就形成了一个逐步拉升的关系，只有极少数国家才有具备有条件，有需求来制造这样的风洞。

实际上，无论是核潜艇，弹道导弹，风洞，航母还是五代机研发***，重型鱼雷研发，大型战斗舰艇，外层空间探测，三代核武器，等技术均只有少数国家可以研发，而且，这些国家高度重合，即联合国五大常任理事国+德意日两韩以伊印巴等14国

风洞是用来干嘛的？用来试验气动外形的。大因素风洞是应用范围最广，也是建造数量最多的 甚至于一些大型企业都会选择自建亚音速风洞。

亚音速的风洞可以用来验证车辆，高铁，大型建筑的气动外形，还可以用来做***设施，应用领域广泛，并且相对而言投资较低，对于技术的要求较低，总体成本低。

跨音速风洞，可以验证速度较快的 一般是用于验证民用飞机，毕竟地上跑的一般跑不到这个速度。

超音速风洞，顾名思义，那就是用于验证超过一马赫速度的飞行器的气动外形的。

高超音速风洞指的是内部速度在三马赫以上的风洞。

也就是说，如果武器装备依赖外购的话1 研发风洞纯属和尚买梳子一一没事找事。

亚音速的能用来吹车，跨音速的能用来吹民用飞机，但是超音速和高超音速的，基本上就只能用来吹一吹导弹 吹一吹战斗机吹一吹高超声速飞行器之类的。但是问题是一般国家也没这个技术.....

没有需求自然就没有研发的动力，这也是为什么高超音速风洞集中在中美俄三国的原因。因为世界上只有这三个国家有高超音速飞行器研发的能力和研发的动力以及研发的实力。

没能力研发战斗机就不需要超音速风洞，没有弹道导弹和高超音速飞行器的研发需求就不需要高超音速风洞，自然也就不会耗费大量的人力物力财力去研发相关设施。

淘金客因为工作的关系，做民用项目时曾经借用过最普通的风洞，稍微有些了解。高超音速风洞的难点，首先是高超音速；其次是尺寸，尤其是全尺寸；至于说到资金倒还不是最主要的难点。其它国家不建造，主要原因还是没有需求，而且有需求也尽量想办法用样机实际去飞，一定要用风洞也尽可能去共享。相关的知识有点复杂，淘金客尽量讲简单点。

高超音速

风洞大家应该都知道，简单说就是用气流去吹静止的飞行器模型或者实物，得出相关的数据。因此可以认为，风洞吹气的速度就必须等于飞行器实际飞行时的空速。好了，高超音速是一般认为要超过5马赫，气流速度要超过1700米/秒，这问题就来了：首先，拿什么做风力来源？常规喷气发动机的尾喷口气流都达不到这么高的，因此如何把空气加速到这么高速度首先就成为难点。

当然，火箭发动机的尾气、***爆炸的气流速度是可以达到这么高，但这些气体并不是空气！不能用来模拟。通常的做法是一吹一吸，在风洞上游用很大功率的压气机产生极高的喷气速度，风洞下游用真空（最直接的做法就是真空容器）吸气，这样才能形成足够的气流速度。不过，新问题又来了，空气在这样的环境中膨胀很快会降温，甚至变成液体，所以还要需要对空气进行加温！

淘金客这里只是讲了理论上的一些，具体到怎么加速空气？怎么加温？怎么产生真空？怎么控制气流的方向和流场的均匀？吹风的时间是多长？……这里面的难度看官可以自己想像一下。

尺寸上的难点

了解一些流体力学的人，都知道一个东西叫相似理论，其中“雷诺数”是非常重要的。简单讲，就是空气有粘性，所以尺寸不同的物体在空气中运动表现出来的特性完全不一样。具体讲，你有一个空客A380的模型，哪怕是非常精确的模型，放进风洞里吹，跟真实的A380数据都差很远。再说极端一些，一个1米直径的球，和一个1厘米直径的球，在风洞里的表现是完全不一样的！因为空气的粘性使两者的“雷诺数”差很远！

不太懂“雷诺数”的意思不要紧，就记住一个结论，通常做风洞实验用的模型，和原型机的尺寸之间最好不要超过1：10，还要通过各种方法尽量使雷诺数接近，否则得出的数据基本没什么价值！有人可能想，直接用数学模型来补偿“雷诺数”的差异不就行了？对不起，一来空气动力学非常复杂，基本原理都还还有存疑的地方；二来具体到飞行器本身形状又比较复杂，想简单用调整雷诺数来进行补偿是几乎不可能的。

列位看官看到这里应该明白了，风洞的尺寸也是非常重要的，高超音速风洞本来就很难，如果要把尺寸做大，大到能容纳1：10的模型，甚至是1：1的模型（全尺寸风洞，上图），还要流场均匀，那个难度又呈几何级数增长！

为什么做出来的国家不多

前述的难度是首要因素。其次是其它答主提到的耗资巨大，大到什么程度呢？淘金客也不知道，但有个实例佐证：一个最简单的模型，借用一下普通的民用低速风洞——就是设计普通民用跑车时用的那种，2010年，非常给面子的友情报价的是30万，1次！

另外，必要性也是个问题。因为CFD（计算流体力学）发展的速度很快，普通的民用低速风洞基本被计算机模拟给取代了。所以一般国家现在建风洞的需求不大。不过高超音速这种领域还有太多未知的东西，CFD是取代不了的，必须有风洞甚至是实际飞行来***集有效数据。但一般国家这方便的需求又不大，而且如果跟中、美、俄关系足够好的话，完全可以共享设备和数据。

最后结论

综上所述，高超音速风洞技术难度大、耗资巨大，使用的饱和度也不高，一般国家由于需求不大或者可以和已有的国家共享，是不会轻易去建造的。

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