在空气动力学教学体系中，“理论抽象、实践难感知” 是核心痛点，而优质的空气动力学教学实验设备是破解这一难题的关键。微牛顿（山东）科技开发有限公司针对高校航空航天、飞行器设计、力学等专业教学需求，研发推出 F116 飞行演示风洞 —— 这款专业的教学实验风洞设备，以 “可操作、可观测、可验证” 的实验设计，将空气动力学核心理论转化为直观的教学实践，成为高校搭建空气动力学实验课程、培养学生实践能力的核心空气动力学实验装置。
一、设备核心构成：适配教学认知的结构化设计
F116 飞行演示风洞的结构设计以 “服务教学” 为核心，由洞体（含消音器）、模型展示段、驱动系统、测量控制系统构成，各部件功能明确且与教学目标深度契合，便于学生理解风洞工作原理与空气动力学实验逻辑：
- 洞体（含消音器）：采用低噪声设计的洞体结构，消音器可有效降低驱动系统气流噪声，为师生创造清晰的实验环境，确保学生能专注于流场与模型姿态的关联分析。
- 模型展示段：作为教学实验的核心观测区域，采用透明可视化设计，可清晰呈现飞机模型的姿态变化与气流作用过程。教学中，学生可直接观察 “空气与模型的相互作用”，将抽象的 “升力、阻力” 概念与具象的模型运动结合，降低理论理解难度。
- 驱动系统：配合操控系统实现风速精准调节，可输出稳定的低速流场。教学中，学生通过调节风速参数，能直观感受 “流速变化对模型受力的影响”，理解 “风速与升力、阻力的关联” 这一核心理论。
- 测量控制系统：内置多参数测量仪表与液晶显示屏，可实时显示空气流速、模型姿态、高度、压力、升力等关键数据；更创新性搭载 “虚拟仿真飞机模型”，与实验段实际模型形成数字孪生——学生可通过显示屏同步对比 “实际模型运动” 与 “虚拟数据反馈”，建立 “实验现象 – 数据参数 – 理论原理” 的完整认知链。
二、核心实验功能：聚焦空气动力学教学核心目标
F116 飞行演示风洞的实验功能围绕高校空气动力学教学大纲设计，通过可操作、可验证的实验项目，帮助学生将理论知识转化为实践认知，避免 “理论与实验脱节”：
1. 研究飞机纵向稳定性，理解基本飞行状态原理
该功能直接对应 “飞机稳定性与操纵性” 教学章节，学生通过操控系统调节尾翼角度、风速，模拟飞机起飞、巡航、降落等实际飞行状态，观察模型在不同状态下的姿态保持能力。实验中，学生可直观理解 “尾翼角度对纵向稳定性的影响”“巡航状态下升力与重力的平衡关系”，将课本中 “纵向稳定性判据” 转化为可观察的实验现象，深化对飞行原理的认知。
2. 分析飞行速度对姿态的影响，验证速度 – 力的关联理论
教学中，学生通过调节驱动系统改变风速，测量不同速度下模型水平飞行的姿态参数（如机翼攻角）与失速临界速度。实验数据可清晰呈现 “速度提升对水平飞行稳定性的增强作用”“超过失速速度后模型姿态的突变特征”，帮助学生验证 “空气流速与升力、阻力的平方关系”，理解 “失速现象的物理本质”，化解 “失速边界” 这一教学难点。
3. 测量机翼升力曲线，掌握气动特性实验方法
作为空气动力学基础实验项目，该功能支持学生测量机翼从 “小攻角” 到 “失速边界外” 的升力数据，绘制完整升力曲线。实验中，学生需使用设备搭载的阻力传感器采集升力参数，结合风速、攻角数据计算升力系数 —— 这一过程不仅让学生理解 “升力曲线的形态特征（线性段、失速点）”，更能掌握 “气动参数测量的基本方法”，培养实验数据采集与处理能力。
4. 改变模型重心，理解重心位置对飞行性能的影响
学生通过调整模型重心位置，重新测量升力曲线并确定新的重心平衡点。实验中，可观察到 “重心前移导致模型低头趋势增强”“重心后移接近失速临界值” 等现象，直观理解 “重心位置是飞机操纵性与稳定性的关键影响因素”，为后续 “飞机总体设计” 课程中的重心布局教学奠定实践基础。
5. 演示高度方向起伏振荡，认知长周期飞行运动
该实验对应 “飞机纵向模态” 教学内容，学生通过设定特定风速与攻角，触发模型在高度方向的长周期起伏振荡。实验中，学生可观察振荡过程中 “升力 – 重力的交替失衡”，理解 “长周期模态的运动特征（缓慢、衰减性）”，将抽象的 “模态分析” 转化为可观察的动态过程，降低理论学习难度。
6. 选配发烟器，可视化观察气流流动状态
选配 F108A – 发烟器后，设备可生成清晰的气流轨迹，学生能直观看到气流流过机翼、水平尾翼的过程（如附面层发展、气流分离、尾流形态）。教学中，该功能可帮助学生理解 “机翼升力产生的流线偏折原理”“尾流对水平尾翼的干扰作用”，解决 “气流流动不可见” 的教学痛点，让 “附面层、气流分离” 等抽象概念具象化。
三、核心教学价值：助力高校空气动力学实验教学落地
F116 飞行演示风洞作为专业的教学实验风洞设备，其教学价值集中体现在 “衔接理论、培养能力、降低难度” 三个维度，切实解决高校教学核心需求：
- 衔接理论与实践，化解抽象知识难点
空气动力学中的 “稳定性”“失速”“升力曲线” 等概念抽象难懂，仅靠课堂讲解难以让学生充分理解。F116 通过 “可操作的实验模拟”“可视化的现象呈现”“数据化的结果反馈”，将抽象概念转化为可观察、可测量的实验内容，帮助学生快速突破教学难点。
- 培养实验能力，契合教学目标要求
实验过程中，学生需完成 “参数调节→现象观察→数据采集→曲线绘制→结论总结” 的完整流程，这一过程不仅培养 “实验操作能力”，更能提升 “数据处理能力”“现象分析能力”。
- 适配教学场景，支持多样化教学形式
设备体积适中、操作便捷，可满足 “课堂分组实验”“课后实训”“教学演示” 等多样化教学场景：课堂上，教师可通过发烟器演示气流流动，开展集体教学；课后，学生可分组完成升力曲线测量等实验，自主探索理论原理，适配高校 “教师引导 + 学生自主” 的教学模式。
四、应用场景：高校空气动力学教学的核心载体
F116 飞行演示风洞作为专业的空气动力学实验装置，主要应用于高校相关专业的实验教学：
- 航空航天工程、飞行器设计与工程专业的 “空气动力学”“飞机稳定性与操纵性” 课程实验；
- 力学专业的 “流体力学（空气动力学方向）” 实验教学；
- 职业技术院校 “无人机应用技术”“航空机电设备维修” 专业的飞行原理实训；
- 高校 “空气动力学教学实验室” 的核心设备搭建，支撑实验课程体系建设。
微牛顿（山东）科技开发有限公司始终以 “服务高校教学需求” 为导向，F116 飞行演示风洞的研发与设计，充分考量空气动力学教学的核心痛点与学生认知规律，为高校提供 “专业、可靠、适配教学” 的教学实验风洞设备。若需了解设备详细参数、教学实验方案设计或实验室搭建建议，欢迎联系我们，共同推进空气动力学实验教学质量提升。