NASA 每日图片：全新风洞“飞行动力学研究设施”在兰利研究中心剪彩启用
图片：NASA 每日图片（NASA Image of the Day）· Image credit: NASA/Keegan Barber · 图片页
NASA 本周的最后一张“每日图片”，画面本身平平无奇：一排穿西装的人举着大剪刀，站在一栋方方正正的新楼前，等着剪断一条红白蓝缎带。可这条缎带背后的东西不寻常——美东时间 7 月 31 日星期五，NASA 局长贾里德·艾萨克曼和一众官员在弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心，启用了这家机构 40 多年来的第一座全新大型风洞：飞行动力学研究设施（Flight Dynamics Research Facility，简称 FDRF）。
风洞这个词，多数人都能望文生义：一根巨大的管子，风呼呼地吹过固定在里面的飞机模型。但 FDRF 和你想象的那种不太一样——它的试验段是竖起来的，风，是从下往上吹的。
让模型“无限坠落”的屋子
为什么要把风洞竖起来？答案藏在一个漂亮的物理把戏里。
普通的水平风洞里，模型被支架牢牢架住，研究的是“飞机稳稳飞行时”的空气动力。可飞行器最凶险的时刻，恰恰是它不稳的时候：战斗机失速进入尾旋、返回舱从太空一头扎回大气层里翻滚、降落伞刚刚张开的那几秒。这些状态的共同点是——飞行器在往下掉。想研究“掉”，就得让模型真的掉。
竖直风洞的办法是：把风朝天上吹。往试验段里放进一个模型，调节风速，让上升气流托住它的速度恰好等于它下落的速度——模型就悬在了半空，一边真实地“坠落”，一边永远掉不到底。研究人员站在旁边，可以从容地看它怎么旋、怎么翻、怎么被一具小降落伞拉回稳定。如果你在商场里见过室内跳伞馆——玻璃筒里的人趴在一股大风上飘着——那就是同一个原理的娱乐版。NASA 这间屋子，是它的科研满配版。
左：水平风洞架模型；右：竖直风洞托住“原地坠落”的模型，风往上吹的速度，恰好等于模型往下掉的速度——它便悬在原地，永远坠落。
一场持续了一百年的“治坠落”
这套办法不是新发明，它是兰利用了一百年的看家本领——而故事的起点，是早期航空最致命的噩梦：尾旋。
飞机一旦失速进入尾旋，就会像一片枫叶那样旋转着往下栽，早年的飞行员对它几乎束手无策。上世纪 20 年代，兰利的工程师们最初的土办法，是在一座三十多米高的飞艇库里用弹射器把模型抛出去看它怎么栽——又费时，模型又摔得稀烂。于是他们先造了一座小型竖直风洞，风向下吹；到 1935 年想明白了：应该把风倒过来朝上吹，让模型在气流里自由地“落”。1941 年，直径 20 英尺的竖直尾旋风洞正式启用。
此后的 85 年里，这座老风洞完成了 600 多个项目：二战以来几乎每一款美国军用飞机的尾旋特性都在这里摸过底；1959 年，水星飞船的返回舱模型在这里翻滚过；1994 年，F-22 战斗机的尾旋回收伞参数也是在这里定下的。它的搭档、1930 年代的 12 英尺低速风洞，则测过前掠翼的 X-29、静音超声速的 X-59，还有即将去土星最大卫星“泰坦”上飞行的“蜻蜓”旋翼飞行器的气动外壳。如今两座功勋老洞一起退役，接力棒交给 FDRF——新楼的大堂里专门陈列着这些老模型和一条百年时间线，像一间小小的家史馆。
新屋子有多能吹
FDRF 把两位前辈的本事合并在一座约 2300 平方米的建筑里，再全面升级。试验段直径 20 英尺（约 6 米），比老风洞的更宽敞，容得下更大、更精细的模型；最高风速 117 英里每小时——约 188 公里每小时，相当于台风级的风，比老设施整整快了一倍，足以托住更重的模型，模拟真实飞行器在更高高度的姿态。风来自四台 750 马力的电机，每台驱动一副直径 4 米多的八叶碳纤维风扇；碳纤维叶片够轻，风速才能在自由飞试验中被随时快速微调——托着模型的那只“看不见的手”，得跟得上模型每一下翻滚。兰利退休的总工程师迈克·弗里莫说，这里的能力组合“在世界上找不到第二座”。
要它干的活也排满了：无人机、下一代 X 飞机、商用飞机的安全性，阿尔忒弥斯计划里载人重返地球的再入、下降与着陆，以及为火星——和任何有大气层、能飞的地方——设计飞行器。一间让东西往下掉的屋子，管的其实是怎么让人平安落地。
下次路过商场里的室内跳伞馆，不妨隔着玻璃多看一眼：那股把人稳稳托在半空的风，和 NASA 用来托住登月返回舱模型的，是同一个原理。看懂了这股往上吹的风，你就看懂了这栋新楼存在的理由。
资料：NASA 新闻稿与每日图片页（2026 年 7 月 31 日）、NASA 兰利《Newest Wind Tunnel Builds on Legacy of Innovation》专题、NASA 兰利 20 英尺尾旋风洞历史档案页