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摘要： 为何大型风洞只有少数几个国家能建？为何大型风洞只有少数几个国家能建？世界上很多东西，都只有少数几个国家能建造，要么是钱的问题，要么是技术的问题，除了风洞以外，比如说航空母舰、战斗机...

1. 为何大型风洞只有少数几个国家能建？

为何大型风洞只有少数几个国家能建？

世界上很多东西，都只有少数几个国家能建造，要么是钱的问题，要么是技术的问题，除了风洞以外，比如说***、战斗机、载人航天等等。缺钱的是玩不起，比如说俄罗斯，本来很多东西走做的不错，但是缺钱造成人才流失断层、反倒很多东西造不了。缺技术的是不会玩，比如说沙特，只能买买买，但是一些东西要么买了无用，要么别人不卖。风洞就是这样，钱和技术缺一不可的存在。

下面来说说为啥就那么几个国家能建大型风洞：

风洞是一种“管道状”试验装备，该装备根据运动的相对性原理，将被试验模型固定于人为制造的气流中，以此模拟实际运动中的各种运动状态，获取试验数据。

对于风洞，其实只有大国或者立志成为大国的国家才有需求，中等国家亦或者是小国，根本没有这种需要（只能想想）。因为风洞分为很多类型，按风俗分可以分为低速风洞、跨音速风洞、超音速风洞和高超音速风洞等，按其他类型分还有加热风洞、结冰风洞等等，总之就是为了模拟物体的实际运动状态和环境，获取参数和试验信息，达到验证技术和分析特征的目的。（比如下图，日本的风洞情况）

风洞是一个体系，必须拥有完整的风洞体系才行，也就是要有各种类型的风洞，说白了你就只建设一个、两个风洞或者一种类型的风洞，根本没用。除非你能像欧洲国家英法德意那样，你建几个，他建几个，然后凑出一个完整体系。或者像美国盟国一样，有需要，花钱拿到美国去做风洞试验（但是这样会造成一些机密信息的泄漏）。下图，美国NASA AMES研究中心的风洞群：

建设风洞的成本和技术就不说了，光说运行风洞吧，这需要长年累月的风洞试验来积累数据，这些数据可是试验的宝库，这些数据库才是以后分析、模拟、对比的基础，但是大量的模拟分析试验工作很可能90%都是白做，真正有用的数据和试验不到10%，这试验成本就可想而知。（下图，各大国风洞数量对比）

作为包括飞机高铁等尖端设计必须的一个重要设备，目前也只有少数几个国家具备建造能力。目前中国和美国是世界上少有的能够同时建成品类齐全的风洞群的国家。

首先，风洞并不是每一个国家必须的，只有那些需要设计建造诸如战斗机、高速列车或者超级大桥这些设备的时候，才会需要风洞这种设备，从这个角度上来看，已经将大多数国家对风洞的建设行列中排除了，毕竟在目前世界上能够进行这几项研究的国家已经越来越少了。

第二，具备风洞建设能力的前提，就是拥有强大的资金支持和技术积累，这些又会将俄罗斯这样的国家给最后排除，毕竟这几年俄罗斯经济大滑坡，因此对于风洞这些烧钱同时有很少使用的设备，最后还是出现落后。

最后，对于很多国家而言，风洞这种使用频次低，但是又有需求，最好的办法就是抱大腿，比如美国的盟友，如果设计需要使用风洞技术，可以向美国爸爸提出请求，但是这样也面临着自己的研发技术泄密的巨大风险，但是对于美国盟友而言，也基本上没有什么秘密可言了。

提一嘴，中国最大的风洞群处在西南某地的大山当中，品类相当齐全，该风洞群是中国军工技术进步的重要助推器之一，目前依然在发挥着巨大的作用，此外中国还拥有JF12激波风洞这种用以研发高超音速武器的尖端风洞。

说到风洞，大家应该会想到成龙大哥《飞鹰***》中的经典场景，其中一段对打戏就是在一个风洞装置中完成的，风力之强足以将人吹起。但是大家知道吗？那只是一个参数很低的风洞，一些参数很高的风洞足以吹化钢铁，人类的血肉之躯根本无法在那种环境下生存。

风洞的原理十分简单，一个筒状设备，一端送风，就可以称其为风洞。不过这样的设备很粗糙，粗糙到没有任何实用价值。风洞的应用十分广泛，航空航天、建筑、汽车、高铁、风力机等行业都对风洞有极大的依赖性。不过虽然风洞原理简单，但要达到高标准、高要求就很难了。

至于为什么大型风洞只有少数几个国家能够建造，我认为主要有以下三点原因:技术难度高、投资大、没必要。

先说第一点，风洞发展到今天，早已不是当初的样子了。现在的风洞需要模拟的环境太多了，速度区间从低速一直到超高音速，有的需要低密度介质来模拟外太空环境，有的需要不同温度介质来模拟不同工作环境等等，此外，为了尽可能接近现实情况，对风速、风向、稳定性等等都有极高的要求，一些配套的设施也需要很高的技术。这些想来不难，但需要面对的技术难点实在是太多太多了，一些小国家根本不具备这些技术储备。

再说第二点，风洞不仅仅是一个风洞，需要配套的东西很多，譬如大功率电机、大型计算机、影音设备等，一些特殊的风洞还需要对介质、洞内温度、气压等等进行较大的改动，这些东西需要花费巨额资金。风洞特别是风洞群的能耗也是巨大的，或许修建一个风洞实验室还需要配套的修建一个甚至多个发电厂，需要花多少钱不言而喻了吧。

第三点，风洞是用来研究一些高新技术设备的，而一些小国家可能根本没有这些体系，他们一般通过购买直接获得大国的研究成果转化为的设备，而不会花费巨大的投入去亲自研究。毕竟对于一些小国家来说这样有点得不偿失。一个很小的国家没有必要自己研究这些，相比较花钱请其他国家帮忙，这样的投资更大。权衡利弊，建造大型风洞是没有必要的。

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因为大型风洞实在是太花钱了。仅举几个风洞的建设费用为例：

美国NASA艾姆斯研究中心的36米*24米低速风洞，2.22亿美元。

加拿大国家航空研究院9米*9米低速风洞，2000万美元。

法国国家航空航天研究院4.5米*3.5米低速风洞，5870万美元。

荷兰、德国合作DNW9.5米*9.5米低速风洞，6300万美元。

所以，如果在航空领域没有足够的雄心壮志，没有几个国家敢于斥巨资建设这样的大型风洞。

建设成本已经如此昂贵，运行成本同样居高不下。艾姆斯巨型低速风洞的电机总功率为10万千瓦，换算可得每平方米所需功率为140千瓦。而更高的跨音速风洞每平方米所需功率则达到4000千瓦，超音速风洞每平方米所需功率进一步增加到16000千瓦-40000千瓦！所以风洞试验速度越高，试验段面积就越小。

由于大型风洞的试验段足够宽敞，大尺寸模型所受的洞壁干扰很小甚至可以忽略，反过来又提高了被测参数的精度，因此，航空大国们都不吝于投入巨资建设大型风洞：1934年美国首先建成了世界上第一个可进行整机全尺寸吹风的大型风洞。到了1939年，苏联打破山姆的纪录，建成了当时世界最大的T101低速风洞，试验段尺寸为24米*14米，并长期保持这一纪录。美国急起追赶，于1944年在NACA艾姆斯中心建成24米*12米风洞，又于冷战中进一步扩充风洞实验能力，终于在1982年建成36米*24米风洞，从苏联手中夺回了桂冠。美苏之所以能在冷战期间成为主宰天空的两大霸主，这些大型风洞立下了汗马功劳。