Oprócz Wrocławia podobny tunel wodny służący do badań aerodynamicznych na kontynencie mają tylko Włosi. Na cały globie jest ich zaledwie osiem. Zanim zaprojektuje się i skonstruuje samolot trzeba określić jego zachowanie w locie i czy na przykład udźwignie tyle bomb ile potrzeba. Naukowcy wspierają się na obliczeniach programów komputerowych, ale tak skomplikowane zjawiska w czasie lotu samolotu, śmigłowca bądź innego obiektu latającego trzeba najpierw zbadać doświadczalnie. Od stycznia mogą się tym zajmować studenci i doktoranci wrocławskiej Politechniki, tyle że robią to w wodzie.
- Dysponujemy nowoczesnym tunelem wodnym, który służy do badań aerodynamicznych. Najpierw robimy modele, potem badamy czy obliczenia są bliskie prawdy i nie ma zbyt dużych błędów – wyjaśnia dr inż. Andrzej Gronczewski z Instytutu Inżynierii Lotniczej i Procesowej Maszyn Energetycznych.
Tunel wyglądem przypomina wielkie akwarium, w którym na wysięgniku montuje się samoloty w odpowiedniej skali. Z cieczami wykorzystywanymi w badaniach każdy człowiek ma styczność na co dzień. - Korzystamy z normalnej wody, takiej jak z kranu i barwników spożywczych, jakich niestety używa się w produkcji niektórych pokarmów – śmieje się Gronczewski.
Barwniki umożliwiają wizualizację opływu. Za ich pomocą młodzi naukowcy widzą jak układają się strugi powietrza i zawirowania, co później wykorzystują w analizach.
- Tunel pomimo tego, że jest tutaj zastosowana woda daje możliwość wykonania identycznych badań jak każdy tunel aerodynamiczny – wyjaśnia Michał Garbowski, doktorant pracujący przy maszynie.
Różnicą z klasycznym tunelem aerodynamicznym jest czynnik roboczy – woda, a nie powietrze. Dzięki zastosowaniu cieczy w łatwy sposób można uzyskać wyniki dynamiki obiektów. W klasycznych tunelach aerodynamicznych obiekty ustawia się w jakimś położeniu, mierzy siły i momenty przy zmianie położenia i tak postępuje wiele razy. – Tu mamy możliwość ciągłej zmiany położenia i jednoczesnego badania tych wszystkich sił i momentów, które na ten obiekt – samolot, szybowiec lub śmigłowiec działają – podkreśla Andrzej Gronczewski.
- Jesteśmy w stanie oddać w pełni ruch samolotów w przestrzeni. Odczyty, które otrzymamy pozwolą nam określić, w jaki sposób dany samolot, na jakich kątach natarcia, ślizgu czy pochylenia się zachowuje. Akurat teraz pracujemy nad „polskim” F16 – dodaje Michał Garbowski.
Precyzja jest podobna, jak w tunelu aerodynamicznym, bo badania wykonuje się tak samo, różnice są w wielkości odwzorowanego modelu. Ale w przypadku wody zaletą jest wizualizacja. Prędkości przepływu są mniejsze, gęstości większe, dlatego te zabarwione strugi przepływu mogą być odwzorowywane w sposób ciągły.
Montażem urządzenia wspólnie z Polakami zajmowali się w ramach kontraktu Amerykanie, którzy udzielali również wskazówek dotyczących obsługi. Kadra dydaktyczna była szkolona w USA i po powrocie przekazała zdobytą wiedzę studentom. Obsługa nie stwarza problemów, choć doktoranci zwracają uwagę na czułość całej instalacji. – Obciążenia sił jakie możemy przykładać do modelu nie mogą przekraczać 900 gram. Nawet przy zakładaniu modelu na wagę tensometryczną musimy śledzić wskaźniki obciążenia. Dokręcając same śruby małym kluczem imbusowym dochodzimy do połowy zakresu – zwraca uwagę Michał Garbowski.
To drugi w Europie tunel tego typu mający największą przestrzeń pomiarową. Na świecie obecnie bada się w nich ponaddźwiękowe samoloty typu F18. Wrocławski tunel ulokowany w budynku politechniki przy Żabiej Ścieżce jest jedynym tego typu tak profesjonalnym urządzenie w Polsce. - Tej konstrukcji zazdroszczą nam nie tylko w kraju, bo niewiele ośrodków może się nią pochwalić na świecie – cieszy się Andrzej Gronczewski.
Na politechnice już mają pomysły jak wykorzystać wodny tunel do badań nie tylko obiektów wzbijających się w przestworza.
