風洞は航空宇宙産業の主力となり、無数の航空機やロケットの空気力学をテストするのに役立っています。
風洞は、物体を通過する空気の流れをシミュレートする機械です。このシステムは通常、細長い管で構成されており、強力なファンなどの様々な方法で空気が管内に導入されます。試験対象となる模型または物体は、この管内に配置されます。空気の流れは制御され、風速の変化など、様々な条件下で物体に及ぼす影響を研究します。19世紀後半に初めて開発された風洞は、現在では多くの産業で広く利用されています。例えば、自動車産業で使用される風洞は、自動車、レーシングカー、トラック、その他の車両の空力特性を試験するために使用されています。
土木工学において、風洞は建物やインフラプロジェクトの構造強度を試験します。また、航空機やロケットの設計を最適化し、より安全で効率的な飛行を実現するのにも役立ちます。Interesting Engineeringによると、現在世界で最も強力な風洞は以下のとおりです。
1. JF-22
JF-22風洞は、宇宙船が大気圏に再突入する際の環境をシミュレートすることができます。写真： CCTV
JF-22は、世界最強の極超音速風洞です。北京北部の中国科学院機械工学研究所（IMCAS）に建設されたJF-22は、最高速度マッハ30（時速37,044km、秒速10.3km）に達することができます。
JF-22は、高速気流を生成できないファンを使用しません。その代わりに、風洞内でタイミングよく爆発を起こし、衝撃波を発生させます。衝撃波は互いに反射し、直径4メートル、長さ167メートルのパイプ内で一点に収束します。JF-22は15ギガワット（GW）の電力を供給でき、これは中国・宜昌にある世界最大の水力発電ダム、三峡ダムの発電容量の70%に相当します。
2. JF-12
JF-12は、開放型風洞であるJF-22の前身とされることが多い。最新のJF-22風洞と同様に、JF-12は衝撃波を利用して、高度25,000メートルから50,000メートルにおいて、マッハ5（時速6,174キロメートル）からマッハ9（時速11,174キロメートル）までの飛行条件を作り出す。
中国航天研究院の報告書によると、中国機械工学研究所（IMCAS）傘下のJF-12は、2008年から2012年にかけて中国航空宇宙研究院（CICAS）傘下の機械工学研究所によって製造され、中国のDF-ZF極超音速滑空体（HGV）の開発に不可欠な役割を果たした。JF-12は現在もJF-22と並んで運用されている。
3. T-117 TsAGI超音速風洞
TsAGI T-117風洞。写真： TsAGI
T-117 TsAGIは、1970年代にロシアのモスクワにある中央流体空気力学研究所に建設された大型の超音速風洞です。このシステムはブローダウン方式で作動し、高圧ガスを風洞の残りの領域に急速に放出してガス流を生成します。実験に応じて取り外し可能な2つの独立した電気炉がガス流を加熱します。
1つの炉は2つの電気アークを用いて最大25メガワットの出力を発生し、もう1つの炉は1つのアークを用いて最大2.5メガワットの出力を発生します。炉内の空気は、同一軸上に配置された2つの電極間で加熱され、アークを発生させます。アークは磁場によって回転し、電極間を通過する空気を温めます。
これにより、T-117 TsAGIは、極超音速機が飛行中に遭遇する高温を模擬するとともに、マッハ5（時速6,174km）からマッハ10（時速12,348km）までの試験速度を生成することができます。2018年には、T-117 TsAGIは、ロシア宇宙機関ロスコスモスのプロジェクトであるフェデレーション宇宙船の極超音速飛行領域の試験に使用されました。フェデレーション宇宙船は、低地球軌道および月周回軌道における様々なミッションにおいて、ソユーズ宇宙船の代替となるものです。
4. 極超音速トンネル施設（HTF）
極超音速トンネル施設（HTF）は、オハイオ州サンダスキーにあるグレン研究センター傘下のNASAニール・アームストロング試験施設内にあります。当初は、宇宙用原子力推進（NERVA）プログラムにおける核熱ロケットノズルの試験のために建設されましたが、現在はマッハ5（時速6,174km）からマッハ7（時速8,644km）の速度で、現実的な高度（11万フィート）を模擬した大型極超音速吸引推進システムの試験に特化しています。
HTFの試験エリアは3.05mから4.27mまで調整可能です。グラファイトコア熱チャージ炉で窒素ガスを加熱し、室温で酸素と窒素と混合することで、大気汚染のない人工空気を生成します。人工空気の温度は、試験の特定の要件を満たすように制御されます。HTFは、動作条件に応じて1回5分間動作できます。
5. ユニタリープラン風洞（UPWT）
UPWT亜音速風洞で試験されたスペース・ローンチ・システム・ロケットの模型。写真： NASA
ユニタリープラン風洞（UPWT）は、世界最大級の稼働中の風洞の一つです。カリフォルニア州モフェットフィールドにあるNASAエイムズ研究センター内にあります。1955年の完成以来、ユニタリープラン風洞（UPWT）は、従来型航空機（民間航空機および軍用航空機）と宇宙船（NASAの退役したスペースシャトルなど）の両方の試験に使用されてきました。この風洞は、ボーイング社の航空機群の開発、F-111戦闘機、B-1ランサー爆撃機の開発において重要な役割を果たしてきました。
UPWTは3つの閉回路風洞で構成されています。3.4×3.4mの亜音速風洞（TWT）、2.7×2.1mの超音速風洞、そして2.4×2.1mの超音速風洞です。最後の風洞は、最高速度マッハ3.5（4,321m）まで到達できます。これらの風洞はすべて、7,200ボルトで動作する65,000馬力の巻線ローター型電磁モーター4基によって駆動されます。
An Khang （ Interesting Engineeringによると）
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