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超高速实验设备（2）
超高速实验设备（2）

　气体活塞式风洞　利用高压气体形成的“活塞”来驱动高温高压实验气体产生高超音速实验气流的风洞。典型实例是美国**海面武器中心(NSWC)的超高速风洞。它基本上由3个分别在马赫数10、15和20下运行的支体组成。每一支体均有单独的加热器、膜片段、喷管和扩压器,但3个支体只公用一个实验段。在上游有公用的高压压缩机和贮气驱动器系统，在它们之间有一个压力控制阀。所有扩压器均连接到真空球上(图2美国NSWC超高速风洞)。风洞以氮气为实验气体，以吹-吸方式运行，实验时间至少1秒钟。风洞的运行方式是:向加热器中充入实验所需要的足够的氮气，然后在定容条件下加压和加热,以达到必要的供气条件。同时,还用压缩机向驱动器容器中压入氮气，达到一定压力（必要时还可利用容器中的加热器对氮气作定容加热，以得到更高的压力）。气体加热器与喷管之间用一组膜片隔开，可预先将喷管、实验段、扩压器和真空球抽成真空。当系统中的所有部分都达到所需条件时,吹风实验即可开始。其过程是:破开膜片，同时开启压力控制阀，使较高压力的“贮存气体”像一个“气体活塞”那样驱动实验气体，使其流出加热器，并经喷管进入实验段。这座风洞的喷管出口直径为1.52米，以此直径为参考长度的雷诺数，在马赫数为10、15、20时，分别为46×10□、30×10□、6.5×10□。
　　激波管　产生激波并利用激波压缩实验气体(样品)以达到预定模拟要求的设备。它主要用于高温真实气体效应的模拟，研究再入飞行器的空气动力学、气体物理学和化学动力学问题。
　　电弧加热器　利用电弧加热实验气体产生能模拟高超音速飞行时的热环境的设备。它主要用于模拟滞止压力和温度或热流，评定再入飞行器的防热材料和系统的性能，是解决防热设计的*重要的实验工具，也可用于高温气体动力学的研究。现代电弧加热器的功率已达百兆瓦量级。
　　弹道靶　在静止气体中试验高速运动模型的设备。它由配置有多种仪器的相当长的密封实验舱(靶室)和模型发射器组成。弹道靶出现较早，18世纪时就已用于炮弹性能的研究。到了现代它已用于再入飞行器的高超音速气动力特性研究，还可用于研究再入飞行器周围的高温气体辐射和电磁波特性，评定再入飞行器防热材料的烧蚀侵蚀性能（见高速弹头气动特性）。为得到更好的烧蚀侵蚀实验结果，70年代中期又在靶室中从发射器出口起安装特殊的轨道装置,从而成为更新型的弹道靶-轨道系统。有代表性的美国阿诺德工程发展中心的G靶-轨道的主要性能是：靶室长305米，轨道长277米，模型速度*高为6096米/秒。
　　其他超高速实验设备还有燃气流(火箭发动机喷流)装置、逆流装置、 路德维希管风洞、磁流体加速风洞、膨胀管(或膨胀管风洞)和压缩管等。
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