走进法国大型风洞试验基地

■黄续捷 吴 浩

一名工人站在莫达讷-阿弗里厄中心的大型风力涡轮机下方。

在临近法国和意大利边境的阿尔卑斯山山谷里，坐落着一个大型航空航天试验基地。对法国乃至欧洲来说，这里是新型航空航天飞行器研发过程中不可或缺的试验中心。3月22日，美国媒体刊登了记者前往该基地采访的文章。

缴获而来的“战利品”

文章称，上述试验设施是法国航空航天研究院（ONERA）所属的大型风洞实验群，正式名称为莫达讷-阿弗里厄大型工业试验中心。该中心始建于1942年，由德国和奥地利的工程师共同设计。1945年二战结束后，法军部队在奥地利发现该设施后对其进行拆解，并用火车运往法国重新组合。

尽管距今已有70年历史，莫达讷-阿弗里厄中心的风洞性能依然排名世界前列。该中心共有S1MA、S2MA、S3MA和S4MA四座风洞，其中S1MA号称是世界上最大的超音速风洞，直径约24米，长约400米，其内部空间足以容纳一座网球场。

通常情况下，送入风洞测试的飞行器模型大小是原尺寸的1/5。然而，根据德国人最初的设计，S1MA风洞可以容纳一架德国梅塞施米特公司生产的全尺寸战斗机模型（长约10米，翼展12.5米，高3.5米）。直至今日，这个风洞依然可以对部分大型飞行器的全尺寸模型进行测试，比如安装有发动机的全尺寸导弹模型等。

S2MA风洞的尺寸较小。置身其中，仿佛钻进了一艘潜艇，密闭的空间让人感到憋闷。

自称“绿色清洁风洞”

S1MA和S2MA均为连续式风洞。前者主要用于大气学测试，飞行器在其内部模拟的飞行速度为0.05至1马赫；后者可对模拟飞行速度为0.1至3马赫的飞行器进行测试。

S3MA和S4MA属于吹气式风洞。由于测试内容涉及敏感信息，这两个风洞没有对外开放。根据目前公布的资料，S3MA能产生持续10至15秒的强阵风，用以模拟飞行速度在0.1至5.5马赫之间的飞行器表面气流状况；S4MA是一座高超音速吹气式风洞，专门用于测试航天飞行器，其测试通常持续25至90秒，飞行器模拟飞行速度为6至12马赫。

莫达讷-阿弗里厄中心的风洞，能够模拟从0.05到12马赫的飞行速度，得益于巧妙的送风道设计。从外观上看，这些送风道呈漏斗状，外部起始端最大直径可达约24米，向内逐渐缩小，末端缩至约8米。这种形状有助于产生挤压效应，使输送的风力越来越强，最终模拟出飞行器以12马赫速度飞行时，气流掠过表面的情形。

报道称，莫达讷-阿弗里厄中心的风洞使用的动力对环境几乎无污染，这也是法国和意大利相关部门同意其建在阿尔卑斯山山谷的原因之一。据介绍，S1MA和S2MA风洞的风力分别由两台大型风力涡轮机提供。它们由水力驱动，水源来自山脉高处的两座水库湖泊。法国航空航天研究院宣称，这两座风洞是“全球最绿色、最清洁的风洞”。

研发飞行器的“必需品”

即便全球工业设计步入数字时代，传统风洞设施在国防科技研究领域仍不可或缺。莫达讷-阿弗里厄中心主任克罗兹表示：“数字设计能完成多项工作，但我们仍需制作模型并放入风洞，观察其在真实气流下的表现。”

在法国，莫达讷-阿弗里厄中心的四座风洞，加上位于西南部福加-莫扎克气动和推进试验中心的两座风洞，以及巴黎西南部萨克雷的一座风洞，共同为法国及欧洲部分国家的军用和商用飞机，导弹或航天平台提供测试服务。克罗兹指出，在多国竞相发展新一代战斗机和高超音速武器的当下，风洞已成为“必需品”。

法国航空航天研究院院长布鲁诺表示，美国的航空航天工业也在重新评估对风洞设施的需求，这是因为“某些物理效应无法通过数字化方式模拟，计算机在一定程度上达不到最高的精确级别”。按照美国政府问责局的说法，当前美国的风洞设施正面临老化，可能无法满足相关测试的需求。