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这是超大的帖子

什么是高空台和高空模拟技术
高空台全称是“航空发动机高空模拟试车台”，可以在地面模拟航空发动机空中工作环境条件，并获取发动机高空性能/特性等实验数据的大型实验设备，简而言之，就是在地面人工制造高空飞行条件，使安装在地面的发动机如同在高空工作一样，从而验证和考核发动机性能是否满足设计需求，比如它可以模拟20000~30000米高空飞行环境，也可以模拟6000米中空飞行环境，可以模拟0.8马赫的速度，也可以模拟2.5~3马赫的速度。

而高空台的重要性一句话可以说明:它是先进航空发动机自主研发过程中必不可少的一个关键装备，也就是说，一个没有高空台的国家，是不可能独立自主研制出高性能发动机的，风洞是测试飞行器性能的，飞行器要飞起来还要好的发动机，而好发动机就必须经过高空台的测试。还有，高空台是放在地面测试发动机的，而不是像普通试车台一样悬着测。
为什么说高空台是必不可少的，因为发动机实验虽然在地面，但它工作环境却在空中,随着飞机飞行高度，速度的不断提高，发动机在整个飞行包线内的进气温度，压力和空气流量等参数会有很大变化。

比如在高空飞行，空气本来就稀薄，空气流量就相对降低，这些变化对于发动机内部的特性和工作稳定性是有直接影响的，同时，高空温度低，压力低，低温低压下的点火和燃烧就比地面困难的多，发动机推力和油耗率等指标，也会因为环境的不同发生变化，这些问题，无不需要通过实验去模拟验证，但一款发动机正处于工程研制阶段，其进度也就决定了它此时不能也不适宜直接装在试飞飞机上，去高空进行真实环境测试，因此就需要高空台，在地面来模拟空中环境的变化，，待实验完成，发动机技术成熟后，才会装到试飞飞机上进行测试，因此，高空台实验是发动机研制过程中无法绕过的必经之路。

有这么一组数据，美国国防部和NASA经过对各种航空发动机的研发过程进行调查统计后得出结论，一台现代航空发动机在5~6年的研制周期中，高空实验要进行5000多小时，平均一天3小时，可见高空台分量之重，从上个世纪40年代起，美英苏法等强国(那年的兔子还在各种战斗，真是一步没跟上，步步跟不上啊)，相继建立了约100个高空台，这对迅速提高发动机水平起到了至关重要的作用。

如果说飞机的试金台是风洞，那么发动机的“临时岗位”就是高空台了，其实高空台就是发动机的“风洞”，它最早是由飞机推进系统的试验风洞逐步发展而来的，早在1928年，美国就曾在兰利试验中心用老式的推进系统试验风洞对航空活塞发动机进行过吹风试验(鹰起步真早。。。)，上世纪30年代中期，英国皇家飞机公司研制出了世界上第一个专门用于推进系统研究的风洞，这个风洞是亚音速的低速风洞，而且是开式的，不是密封的，这个风洞直径7.3米，为英国二战时期各种作战飞机发动机研制提供了宝贵的试验数据，它也被看做高空台的前身，。

1943年，美国在克利夫兰建立了世界上第一座真正意义上的发动机高空模拟风洞，模拟高度达到16000米，模拟速度达到810km/小时，试验段直径6.1米，曾用于多种活塞发动机的试验，上世纪40年代末，世界航空发动机进入喷气时代，1947年美国在刘易斯飞行试验推进实验室一个真正的高空台，当然是世界上第一个出现的，英国那个是高空洞，一个吹风一个地面试验，不一样的，与风洞相比，它专门进行发动机模拟试验，至此，高空台就从风洞里独立出来了。

高空台的类型
高空台一般分为连接式，自由射流式和推进风洞式等几种，连接式高空台主要用于模拟发动机压气机进口截面到尾喷管排气截面的发动机内部热力过程的，它是把进口空气直接输进压气机进口，因此得名。
与连接式高空台仅能模拟发动机内部气流流动试验不同，自由射流高空台是把进气道和发动机连接在一起试验的，因为增加了气流通过进气道这一过程，它的模拟就比连接式更真实。
推进风洞式高空台则更进一步，它是把整个完整的发动机拿进闭式风洞试验舱进行试验，由于它是对完整的发动机进行试验，因此比前2种更吊，可以更逼真的反映发动机实际工作状态，但它个头也是最大，需要的试验舱气源功率也是最大，每次开车试验花的钱也如滚滚长江一般，所以从经济和实用的角度考虑 ，一般进行发动机试验时，都先用连接式和自由式尽量多的完成各科项目，最后再用推进风洞整机试验。

那么它难在哪？贵在哪呢？
一兔子家的SB101(各位看官 吐槽吧。。。)为例，主要包括供气系统，试验舱，排气冷却系统，抽气系统和其他附属装置。
供气系统包括压气机，加温器，干燥及降温装置，混合器，相应的辅助系统和调温调压阀门等，它向试验舱内发动机提供合适的温度压力湿度和流量空气，它由14台离心式压缩机组成，最大供气量达350kg/s，最大供压达4.5个大气压。

这里以SB101为例，干货比较多，有点难啃

为了冷却大量的高温设备和调节发动机进口空气湿度，高空台还需要大量的喝水，不仅要喝水，为了防止管道结垢堵塞和异物进入，还要喝经过软化过滤处理的纯净水，SB101高空台日耗水量相当于一个450万人口的大型城市日用水量，一般的管道输水（自来水）是远远不够的，为了满足高空台需要，还专门在临近高空台的一座小山上修建了一座近百亩的小型水库，试验时先用水泵将水抽如水库，在通过直径1米的输水管道进入高空台等设备中，其作用和原理水塔和高层建筑的水箱。

还可以模拟恶劣环境条件，恶劣环境指2方面，一是实际飞行中不可能出现的，但发动机规范中要求的试验，也就是极限试验，它要求发动机在实际飞行中不可能达到的温度速度高度下正常工作，这样有利于保障发动机的可靠性。
另一方面指实际飞行中可能遇到的极端环境，比如沙漠，高原等，因为飞机在实战中有可能飞往各个地方，如果实地测试，研制人员必须辗转万里地找地方，费时间又费钱，而高空台则可以轻松模拟这些环境。

由此可看，高空台对发动机的研制工作至关重要，极大的推进了发动机的研制。 高空台在现代发动机研制过程中的地位越来越重要了，虽然有些吞资源，但相比飞机试飞员这样的损 就 失要小得多