Az YF-12 vadászgép kulcsszerepet játszott abban, hogy a NASA mérnökei leküzdhessék a hajtómű lefulladásának és a szuperszonikus sebességgel történő repülés során fellépő súlyos vibráció problémáját.
Az YF-12 vadászgép háromszor gyorsabban repül, mint a hangsebesség. Fotó: Wikipédia
Az Interesting Engineering szerint a NASA clevelandi Lewis Kutatóközpontja az YF-12 vadászgépet használta szuperszonikus repülési technológia fejlesztésére. A központ, amely az 1940-es évek óta vezető szerepet tölt be a repülőgép-meghajtási kutatásokban, a hosszabb és gyorsabb szuperszonikus repülések technológiájának fejlesztésére törekedett.
A rakétahajtású Bell X-1 1947 októberében történelmet írt, amikor ez lett az első repülőgép, amely gyorsabban repült, mint a hangsebesség, megnyitva az utat a szuperszonikus repülés előtt. Számos katonai repülőgép követte a Bell X-1-et, de egyik sem közelítette meg a Lockheed Martin Blackbirdjét. A karcsú lopakodó repülőgépek, köztük az A-12, az YF-12 elfogóvadász és az SR-71 felderítő repülőgépek voltak az elsők, amelyek hosszabb ideig szuperszonikus sebességgel repültek. 80 000 láb (kb. 25 000 méter) feletti magasságban a hangsebesség háromszorosával tudtak repülni. A technológia nagy szállító repülőgépekre való fejlesztése azonban kihívást jelent, nagyrészt azért, mert több adatra van szükség ahhoz, hogy feltárjuk, hogyan működnek a meghajtórendszerek a szuperszonikus repülés során.
A Blackbird tervezésében és tesztelésében feltárt problémák megoldása, valamint a szuperszonikus kompressziós-keverő bemenetként ismert kulcsfontosságú technológia fejlesztése érdekében a hadsereg két, 1969-ben leszerelt YF-12-est kölcsönadott a NASA Dryden Repüléskutató Központjának (ma Armstrong). Ez egy közös NASA-USAF projekt része volt, amelynek célja az YF-12 repülési adatainak összehasonlítása volt a NASA Ames, Langley és Lewis kutatóközpontjainak szélcsatorna-adataival.
A Lewis csapata az 1950-es évek eleje óta kutatja a szélcsatornákban működő szuperszonikus szívónyílásokat, és tesztel szuperszonikus fúvókákat a Delta Dart elfogóvadászokon. Az új projektben Lewis felelős a teljes méretű YF-12 szívónyílások teszteléséért egy 10 x 10-es szuperszonikus szélcsatornában, valamint a 144 567 Newton tolóerős Pratt & Whitney J58 hajtómű elemzéséért a Hajtásrendszerek Laboratóriumában (PSL).
A kevert kompressziójú szívónyílás lehetővé teszi, hogy a motor alacsony fordulatszámon turboventilátorként, nagy sebességnél pedig ramjetként működjön. Nagyon hatékony, de hajlamos a turbulenciára, ami gyakran okoz egy „leállásnak” nevezett állapotot. A leállások a légáramlás hirtelen változásai, amelyek hatalmas légellenállást hoznak létre, ami a motor leállását vagy a repülőgép heves rázkódását okozhatja.
A Lewis kutatói 1971 novemberében egy 10 x 10-es szélcsatornában tesztelték a lezuhant SR-71 egyik bemenetét. A következő évben aerodinamikai adatokat gyűjtöttek különböző körülmények között a szélcsatornában. Teszteltek egy új bemeneti vezérlőrendszert is, amelyet a Lewis mérnökei, Bobby Sanders és Glenn Mitchell fejlesztettek ki, és amely több mechanikus szelepet használt a leállás megakadályozására. Ez volt az első alkalom, hogy a rendszert teljes méretű hardveren tesztelték. A csapat a repülőgép törzse, a bemeneti nyílások, a motorok és a vezérlőrendszerek közötti kölcsönhatásokat is tesztelte normál és turbulens körülmények között.
1973 nyarán egy teljes méretű J-58-as hajtómű lett az első hardverelem, amelyet a Lewis-i repülőtér második PSL nyomáskamrájában teszteltek. A kutatók a következő évben normál és változó körülmények között gyűjtöttek adatokat. A PSL-tesztek során a hajtómű kipufogógázait is mérték, hogy felmérjék a szuperszonikus repülés nagy magasságban történő károsanyag-kibocsátását.
Az YF-12 program azt is bebizonyította, hogy kisméretű modellek segítségével teljes méretű szuperszonikus légbeömlőket lehet tervezni. Repülési adatokat használtak fel a kisméretű modellek és alagutak adatokra gyakorolt hatásának jobb megértésére. A legfontosabb, hogy a Lewis-program egy digitális vezérlőrendszer kifejlesztéséhez vezetett, amely javította a szuperszonikus légbeömlők reakcióját az áramlási zavarokra, gyakorlatilag kiküszöbölve a motor újraindítását. A program számos ötletét felhasználták az SR-71 repülőgép tervezésénél az 1980-as évek elején, és évtizedekig hozzájárultak a NASA szuperszonikus utasszállító repülőgépekkel kapcsolatos erőfeszítéseihez.
Az YF-12 program 1979-ben ért véget, amikor a NASA más repülési prioritásokra helyezte át a figyelmét. Addigra az YF-12-esek közel 300 kutatórepülést hajtottak végre, és egy évig tesztelték őket a NASA szélcsatornájában.
An Khang ( az Érdekes Mérnöki Irodalom szerint)
[hirdetés_2]
Forráslink
Hozzászólás (0)