تونل‌های باد چیستند؟

تونل های باد تونل های بزرگی هستند که هوایی در داخل آنها در حال حرکت است. تونل های باد برای کپی کردن واکنش های یک شیء در حال پرواز مورد استفاده قرار می گیرند. محققان از تونل های باد استفاده می کنند تا بیشتر درباره این که چگونه یک هواپیما پرواز می کند یاد بگیرند. سازمان های فضایی از تونل های باد برای آزمایش مدل هایی در مقیاس هواپیما و فضاپیما استفاده می کنند. برخی از تونل های باد به قدری بزرگند که نسخه های با اندازه کامل از وسایل نقلیه را می توان در آنها آزمایش کرد. تونل باد هوا را اطراف یک جسم به حرکت در می آورد درنتیجه در تونل های باد شرایطی به وجود می آید شبیه به این که گویی واقعاً شیئی در آنها در حال پرواز است.

تونل‌های باد چگونه کار می‌کنند؟

بیشتر مواقع، فن های قوی هوا را میان تونل باد به حرکت درمی آورند. جسمی که مورد آزمایش قرار می گیرد داخل تونل بسته می شود به طوری که نمی تواند حرکت کند. جسم می تواند یک مدل کوچک از یک وسیله نقلیه باشد. می تواند یک هواپیما یا سفینه فضایی با اندازه کامل باشد. حتی ممکن است یک شیء عادی مانند توپ تنیس باشد. هوایی که در اطراف جسم داخل تونل باد حرکت می کند نشان می دهد وقتی این شیء از میان هوا حرکت می کند، چه اتفاقی برایش رخ می دهد. این که چگونه هوا در داخل تونل باد حرکت می کند را می توان با شیوه های مختلف مطالعه کرد. دود یا رنگ می تواند جانشین هوای داخل تونل شود و می توان آن را هنگامی که حرکت می کند مورد مطالعه قرار داد. ریسمان هایی را می توان به شیء متصل کرد و این ریسمان ها نشان می دهند که هوا چگونه حرکت می کند. اغلب ابزار خاصی مورد استفاده قرار می گیرد تا نیروی هوا بر شیء اندازه گیری شود.

کاربرد تونل‌های باد در صنعت هوانوردی

سازمان فضایی آمریکا، ناسا، بیشتر از هر گروه دیگری در جهان تونل باد دارد. این آژانس برای اهداف زیادی از تونل های باد استفاده می کند. یکی از این اهداف آموختن بیشتر درباره هواپیماها است و این که چگونه اجسام درون هوا حرکت می کنند. یکی از مشاغل ناسا بهبود حمل و نقل هوایی است. تونل های باد کمک می کنند تا ایده ها را در زمینه این که چگونه می توان هواپیماها را بهتر و امن تر کرد، آزمایش کنند. مهندسان می توانند مواد جدید یا اشکالی را به عنوان قطعات هواپیماها آزمایش کنند. قبل از به پرواز درآوردن یک هواپیمای جدید هم این هواپیما را داخل تونل باد آزمایش می کنند تا مطمئن شوند آن گونه که باید و شاید پرواز می کند. شرکت هایی که هواپیما می سازند می توانند هواپیماهای جدیدشان را در این تونل ها آزمایش کنند.

کمک تونل‌های باد به ساخت فضاپیماها

سازمان های فضایی از تونل های باد استفاده می کنند تا موشک ها و فضاپیماها را مورد آزمایش قرار دهند. این وسایل نقلیه برای این ساخته می شوند تا در فضا مورد بهره برداری قرار گیرند. فضا جو ندارد. اما فضاپیما و موشک باید برای رسیدن به فضا از میان جو سفر کنند. همچنین این وسایل نقلیه که انسان را به فضا می برند باید از میان جو به زمین برگردند. تونل های باد برای ساختن موشک های فضاپیمابر و فضاپیماها اهمیت دارند. مهندسان ایده های جدید را برای طراحی فضاپیماها در تونل های باد آزمایش می کنند. آنها لازم است بفهمند فضاپیما چه قدر خوب پرواز می کند و این که برای فضاپیماها با طراحی های مختلف وقتی از میان جو به زمین برمی گردند چه اتفاقی رخ می دهد. تونل های باد به ناسا کمک کرده اند تا شاتل های فضایی را تغییر دهند و آنها را امن تر کنند. تونل های باد کمک می کنند تا فضاپیماها و موشک ها بهتر شوند. تونل های باد حتی به مهندسان کمک می کنند تا فضاپیمایی برای فعالیت در جهان های دیگر طراحی کنند. مهم است بدانیم جو مریخ با وسایل نقلیه ای که به روی آن فرود می آیند چه می کند. به این ترتیب طراحی های فضاپیماها و چترهای نجات در تونل های بادی که مانند جو مریخ سازماندهی شده اند آزمایش می شوند.

انواع تونل‌های باد

انواع بسیار زیادی از تونل های باد وجود دارند. تونل های باد می توانند اندازه های مختلفی داشته باشند. بعضی فقط چند سانتی متر مربع هستند و برخی به قدری بزرگند که می توان یک هواپیما با اندازه واقعی را در آنها آزمایش کرد. در برخی از تونل های باد هواپیماها در سرعت های بسیار پایین آزمایش می شوند. اما برخی از تونل های باد ساخته شده اند برای این که در آنها سرعت های مافوق صوت مورد آزمایش قرار گیرند. این سرعت بیش از 4000 مایل (تقریباً 6500 کیلومتر) در ساعت است!