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【国防部|美空军在风洞中测试定向能系统，探索机载应用】江苏激光联盟导读：
美国空军研究实验室(Air Force Research Laboratory-AFRL)正在阿诺德空军基地与其空气动力学部门合作，在4英尺(4-ft)跨音速风洞中对定向能系统进行测试，为该技术的机载应用做准备。该部门在过去的8年里与MZA Associates（知名国防公司之一）就小企业创新研究和商业项目一直在进行合作，旨在开发空气隔离测试系统，以便能够在风洞中进行空气光学气体隔离试验。
机载DE
定向能系统（directed energy-DE)是通过使用高能激光或微波来降低威胁或摧毁目标。空气动力学部门分部主管Rich Roberts说： “出于多种目的，国防部内部对定向能系统的兴趣逐步提升，尤其是保卫系统和保卫人员。一方面国防部有许多系统正在使用中，另一方面新DE系统也一直在开发中。将DE系统运用到飞机上优势明显，但与此同时也存在诸多挑战，尤其是飞机的速度更快。”
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▲2021年3月5日，Rich Roberts在阿诺德空军基地4英尺跨音速风洞中观察定向能系统炮塔。由美国空军Jill Picket提供。在飞行过程中，飞机会产生冲击波和其他空气光学流动扰动，这些扰动会影响定向能系统的光束质量和效率。风洞测试允许测试工程师在控制马赫数和高度压力等变量的同时，测量气流的这些变化，让其“可视化”。原理与前景
Roberts说：“简而言之，这个系统会向模型发射激光，在模型内部借助某种小型光学工作台，然后使用光纤将数据传输到波前传感器系统。接着我们可以分析数据，从而弄清楚激光是如何受到模型周围风洞流场的影响的。”
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▲风洞（wind tunnel），是能人工产生和控制气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动，并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具。来自互联网另外，他解释道：“我们正在研究这种设计如何很好地控制炮塔上方的气流，以最大限度地减少气流对系统性能的影响。我们还将风洞测试数据与之前生成的计算流体动力学（computational fluid dynamics-CFD）数据进行比较，以确保模拟能够正确代表实际数据。我们这次的实验可以说是空前创新，除了将空气隔离测试系统(Aero Isolation Measurement System-AIMS)系统首次用于阿诺德工程发展中心(Arnold Engineering Development Complex-AEDC)之外，这次4英尺测试是该系统首次在超音速条件下进行实验测试。测试进行得非常顺利，在两天的测试中获得了优先级较高的数据。初步数据显示，使用这种新的空气动力学围栏设计，光束质量有了显著提高。”对此测试，Roberts认为“在风洞中对定向能系统进行航空光学测试的能力代表了AEDC的巨大进步与创新，随着越来越多的DE系统被开发并应用到飞机上，我们将能够为设计决策提供参考、确定相邻的武器装载、参与到项目办公室和制造商通常需要考虑的其他事情中去”。
在这一新能力的基础上，AEDC正在通过另一项目开发综合定向能航空光学代理系统，这是一个F-15鹰式战斗机（F-15 Eagle）的子模型，可测试激光吊舱。初步计划是在今年晚些时候进行验收测试。MZA是最近此类测试的重要客户。该公司一直在与国防高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency-DARPA）合作进行一项超音速空气缓冲项目，从而减轻高速气流对炮塔的影响。来源：Photonics官网江苏激光联盟陈长军原创作品！