实验空气动力学

实验空气动力学（ experimental aerodynamics ），空气动力学的一个分支。用实验方法研究气体的运动以及物体在气体中运动的气动特性。所得数据可以用作工程设计的依据，验证理论计算结果并能揭示新的流动现象，为理论分析提供物理模型。实验空气动力学是20世纪40年代形成的。除空气动力学基础理论外，还包括实验理论、实验方法和实验设备的知识。

实验理论

实验空气动力学的主要任务是利用风洞进行模型实验，以观察物体的运动、周围流态，测量周围的流场以及作用在物体上的空气动力和力矩，表面压强和热流等。实验所依据的基本理论是相对运动原理和模型理论。

相对运动原理

无论是固体以某一均匀速度在静止的流体中运动，还是流体以相同速度流经固体，两者之间的相互作用力恒等。风洞实验就是人工产生可调节的均匀气流流过固定不动的模型，并测出模型上所承受的作用力和力矩。

模型理论

飞机和导弹等尺寸很大，构造复杂，难以进行实物试验，采用缩尺模型（少数情况下也有放大模型）进行实验研究，经济而安全。因此模型广泛用于风洞实验。模型理论主要包括：①相似性。为把模型上测出的数据换算为实物的气动特性，模型与实物之间必须严格遵循相似性要求。对于气动力来说必须几何相似、运动相似、动力相似。对于气动热来说还必须满足其他的相似。实际上，常常是占支配地位的主要作用方面保证部分相似。②量纲分析。模型与实物之间应满足的相似准则可由量纲分析导出，利用相似准则可根据模型测出的空气动力和力矩换算出实物上的空气动力和力矩。

实验技术

生产性实验项目有测力和测压实验，进气道、铰链力矩、动导数、颤振、喷流等，种类繁多。基本的风洞测量方法有气流压力场、速度场和方向场测量，力和力矩测量，表面压强测量，表面温度测量，湍流测量，边界层测量，动态参数测量，模型对气流的作用测量以及流谱观察和显示等。

实验设备

常规的实验设备有低速、亚声速、跨声速、超声速和高超声速等各种风洞以及超高速实验设备。水槽和水洞作为辅助设备也用于观察流态。这些实验设备通常由动力系统、设备本体和测量控制系统组成。主要测量仪器包括各种类型的风洞天平、测量气流参数的探头和传感器、压力计、热线风速仪、激光测速仪、频谱分析仪，以及用于气动光学测量的纹影仪、阴影仪和干涉仪等。

在实践中存在风洞洞壁对实验的影响，称为洞壁干扰；实验雷诺数达不到飞行的数值而带来的误差，称为尺度效应；模型的支承产生支架干扰。其他模拟参数达不到真实飞行条件也会带来误差，从20世纪70年代起开始发展自修正风洞、大型低温风洞和磁悬挂技术。