Разновидности аэротруб

Прототип Аэродинамической трубы был создан в 1897 К. Э. Циолковским, который использовал для опытов поток воздуха на входе из центробежного вентилятора. В 1902 Н. Е. Жуковский произвел постройку аэродинамической трубы, в которой осевой турбиной создавался воздушный поток со скоростью до 9 метров в секунду. Одни из первых аэродинамических труб разомкнутой схемы были созданы Т. Стантоном в Национальной лаборатории физики в Лондоне в 1903 и Н. Е. Жуковским в Москве в 1906, а первые замкнутые аэродинамические трубы — в 1907—1909 в Гёттингене Л. Прандтлем и в 1910 Т. Стантоном. Первая аэродинамическая труба со свободной струей в рабочей части была построена Ж. Эйфелем в Париже в 1909. Дальнейшее развитие аэродинамической трубы шло преимущественно по пути увеличения их размеров и повышения скорости потока в рабочей части (где помещается модель), которая является одной из основных характеристик аэродинамической трубы.

В связи с развитием прогресса в целом и в частности артиллерии, реактивной авиации и ракетной техники - появляются сверхзвуковые аэродинамические трубы, скорость потока в рабочей части которых превышает скорость распространения звука. В аэродинамике огромных скоростей, скорость потока или скорость полёта летательных аппаратов характеризуется числом Маха (М = v/a (то есть отношением скорости потока v к скорости звука а). В соответствии с величиной этого числа, аэродинамическая труба делится на две основные группы: дозвуковые, при М < 1, и сверхзвуковые, при М > 1.

Дозвуковые аэродинамические трубы.
Дозвуковая аэродинамическая труба постоянного действия состоит из рабочей части, обычно имеющей вид цилиндра с поперечным сечением в форме круга или прямоугольника (иногда эллипса или многоугольника). Рабочая часть аэродинамической трубы может быть закрытой или открытой, а если необходимо создать аэродинамическую трубу с открытой рабочей частью, статическое давление в которой не равно атмосферному давлению - струю в рабочей части отделяют от атмосферы, так называемой высотной камерой. Исследуемая модель крепится державками к стенке рабочей части аэродинамической трубы или к аэродинамическим весам. Перед рабочей частью расположено сопло, которое создаёт поток газа с заданными и постоянными по сечению скоростью, плотностью и температурой. Диффузор уменьшает скорость и соответственно повышает давление струи, выходящей из рабочей части. Компрессор, приводимый в действие силовой установкой, компенсирует потери энергии струи; направляющие лопатки уменьшают потери энергии воздуха, предотвращая появление вихрей в поворотном колене, а обратный канал позволит сохранить значительную часть кинетической энергии, имеющейся в струе за диффузором. Радиатор  обеспечивает постоянство температуры газа в рабочей части аэродинамической трубы. И если в каком-либо сечении канала аэродинамической трубы статическое давление должно равняться атмосферному давлению, в нём устанавливают клапан.

Размеры дозвуковых аэродинамических труб варьируются от больших аэродинамических труб для испытаний натурных объектов (например, двухмоторных самолётов) до маленьких настольных установок.
Есть замкнутые аэродинамические трубы, однако существуют также разомкнутые аэродинамические трубы, в которых газ к соплу подводится из атмосферы или специальных ёмкостей. Существенной особенностью дозвуковых аэродинамических труб является возможность изменения скорости газа в рабочей части за счёт изменения перепада давления.

Согласно теории подобия, для того чтобы аэродинамические коэффициенты у модели и натуры (самолёта, ракеты и тому подобного) были равны, необходимо, кроме геометрического подобия, иметь одинаковые значения чисел М и Рейнольдса числа Re в Аэродинамическая труба и в полёте (Re = rvl/m, r — плотность среды, m — динамич. вязкость, l — характерный размер тела). Чтобы обеспечить эти условия, энергетическая установка, создающая поток газа в аэродинамическую трубу, должна обладать достаточной мощностью (мощность энергетической установки пропорциональна числу М, квадрату числа Re и обратно пропорциональна статическому давлению в рабочей части.

Сверхзвуковые аэродинамические трубы.
В общих чертах сверхзвуковой и дозвуковой чертежи аэродинамических труб аналогичны. Для получения сверхзвуковой скорости газа в рабочей части аэродинамических труб применяют так называемое сопло Лаваля, которое представляет собой сначала сужающийся, а затем расширяющийся канал. В сужающейся части скорость потока увеличивается и в наиболее узкой части сопла достигает скорости звука, в расширяющейся части сопла скорость становится сверхзвуковой и увеличивается до заданного значения, соответствующего числу М в рабочей части. Каждому числу М отвечает определённый контур сопла. Поэтому в сверхзвуковых аэродинамических трубах для изменения числа М в рабочей части применяют сменные сопла или сопла с подвижным контуром, позволяющим менять форму сопла.