5 faits sur la soufflerie : statistiques de quoi, de travail, de besoin et de test

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Les souffleries sont essentiellement d'énormes tubes avec de l'air qui souffle à l'intérieur. Le but de ces tunnels est de dupliquer les actions des choses en vol. Les chercheurs et les ingénieurs utilisent des souffleries pour découvrir pratiquement le vol d'un avion. Ces tunnels sont utilisés par  NASA pour tester l'échelle et examiner les modèles de plusieurs engins spatiaux et avion. Certains tubes sont suffisamment grands pour inclure des versions grandeur nature d'avions et d'autres véhicules. L'air autour de l'objet est déplacé par la soufflerie de sorte qu'il semble que l'objet vole. Il crée un scénario de vol miniature dans la vie réelle.

L'invention des souffleries

Lorsque les frères Wright ont inventé l'avion en décembre 1903. Ils ont étudié l'aérodynamique et perfectionné la conception des ailes de leur avion. Ils ont effectué la plupart de leurs tests à l'extérieur avec un risque important. Mais, à l'heure actuelle, de tels tests sont menés à l'intérieur avec des facteurs de risque réduits, tout cela en raison de la grande innovation de l'ingénieur aéronautique britannique autodidacte. Franck Wenham (1824-1908).

Il a inventé la soufflerie moderne en 1871. À l'origine, Wenham a conçu un tronc de 18 pouces [46 cm] carré et 12 pieds [3.7 m] de long, pour diriger le courant d'air horizontalement. L'air qui circulait à l'intérieur de ce tube avait une vitesse d'environ 64 km / h (40 mph). Aujourd'hui, la plus grande soufflerie du monde appartenant à la NASA (dans le centre de recherche NASA Ames) est plus de 100 fois plus longue, soit 430 m ou 1400 pieds de long, et la section d'essai a une superficie totale de 24 m × 37 m (80 pi × 120 pi). Ce tunnel génère des vents à une vitesse de 185 km / h (115 mph). Cette invention de Wenham a révolutionné l'aérodynamique moderne.

Francis Herbert Wenham portrait 1866
Franck Wenham Source de l'image: Auteur inconnu - http://www.ctie.monash.edu.au/hargrave/wenham.html Université Monash.

Pourquoi avons-nous besoin d'une soufflerie?

Les souffleries aident à concevoir des avions / engins spatiaux capables de voler rapidement, efficacement et économiquement en faisant passer l'air en douceur au-delà des ailes de l'avion et de leurs corps en forme de tube. Ces tunnels aident à étudier la science de l'aérodynamique. Une fois qu'un aéronef est dans les airs, il n'est pas facile de voir comment l'air passe au-dessus. S'il y a un quelconque défaut de conception dans l'avion, il ne pourra pas du tout voler ou commencer à fonctionner à mi-chemin. C'est pourquoi chaque avion et engin spatial doit être testé / évalué au sol dans une soufflerie pour éviter toute forme de catastrophe.

Comment fonctionne une soufflerie?

Généralement, les souffleries utilisent des ventilateurs puissants pour déplacer de grandes quantités d'air à travers le tube. L'objet de test est solidement fixé dans le tunnel de sorte qu'il reste stationnaire. Le tunnel se comporte comme un énorme tuyau, qui s'enroule avec un ventilateur au centre. Lorsque le ventilateur est activé, de l'air souffle autour du tuyau. Ce tuyau a une largeur inégale c'est-à-dire qu'il est plus étroit à certains endroits et plus large à d'autres. La région étroite du tube accélère l'air en raison de plus de pression. Cette vitesse élevée est nécessaire lors des essais d'aéronefs.

Tester des avions supersoniques nécessite une vitesse cinq fois supérieure à celle d'un ouragan, et pour tester une navette spatiale, la vitesse requise est environ dix fois supérieure.

Quels sont les objets qui peuvent être testés en soufflerie?

L'objet de test peut être un modèle miniature d'un véhicule / vaisseau spatial ou une partie de l'engin spatial. Dans certains cas, si le tunnel est suffisamment grand, l'objet de test peut également être un avion ou un vaisseau spatial de taille normale. Des objets courants comme des balles de tennis peuvent également être utilisés. L'air circulant autour de l'objet immobile décrit ce qui pourrait se passer si l'objet se déplace dans le ciel.

Le mouvement de l'air autour d'un objet peut être évalué de différentes manières. Souvent, de la fumée ou du colorant est présent dans l’air à l’intérieur du tube afin que son mouvement puisse être observé. Parfois, des fils sont attachés à l’objet pour déterminer le mouvement de l’air. Des instruments spécialisés sont utilisés pour mesurer/analyser la force de l’air et la pression sur l’objet à tester.

Statistiques de test

Les souffleries sont généralement reconnues pour être utilisées pour tester / évaluer de nouveaux aéronefs et navettes spatiales, c'est-à-dire des véhicules qui voyagent théoriquement dans un courant d'air statique. Ces tunnels peuvent également être utilisés d'une manière alternative, comme la simulation de l'effet des vents rapides sur les structures de papeterie, telles que les gratte-ciel, les statues géantes et les ponts.

Les architectes et les ingénieurs observent et examinent les charges que les vents à grande vitesse imposent à ces structures et comment elles varient selon les conceptions. Cela aide également à déterminer comment les gratte-ciel affectent les vents soufflants et les poussent au niveau du sol.

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