Pesawat membantu NASA mengembangkan teknologi penerbangan hipersonik

Jet tempur YF-12 berperan penting dalam membantu teknisi NASA mengatasi masalah mesin mati dan getaran parah saat terbang pada kecepatan supersonik.

Jet tempur YF-12 dapat terbang tiga kali lebih cepat daripada kecepatan suara. Foto: Wikipedia

Pusat Penelitian Lewis NASA di Cleveland menggunakan pesawat tempur YF-12 untuk mengembangkan teknologi penerbangan supersonik, menurut Interesting Engineering . Pusat tersebut, yang telah menjadi pemimpin dalam penelitian propulsi penerbangan sejak tahun 1940-an, berupaya meningkatkan teknologi untuk penerbangan supersonik yang lebih jauh dan lebih cepat.

Bell X-1 bertenaga roket mencatat sejarah pada Oktober 1947 ketika menjadi pesawat pertama yang terbang lebih cepat dari kecepatan suara, membuka pintu bagi penerbangan supersonik. Banyak pesawat militer mengikuti jejak Bell X-1, tetapi tak satu pun yang mampu menyamai Blackbird milik Lockheed Martin. Pesawat siluman yang ramping, termasuk A-12, pesawat pencegat YF-12, dan pesawat pengintai SR-71, adalah yang pertama kali mampu terbang dengan kecepatan supersonik dalam waktu lama. Mereka dapat terbang tiga kali kecepatan suara pada ketinggian di atas 80.000 kaki. Namun, peningkatan teknologi untuk pesawat angkut besar merupakan tantangan tersendiri, terutama karena dibutuhkan lebih banyak data untuk mengungkap bagaimana sistem propulsi beroperasi selama penerbangan supersonik.

Untuk mengatasi masalah yang belum terungkap dalam desain dan pengujian Blackbird, serta untuk memajukan teknologi kunci yang dikenal sebagai saluran masuk pencampuran kompresi supersonik, militer meminjamkan dua pesawat YF-12 yang telah dinonaktifkan pada tahun 1969 kepada Pusat Penelitian Penerbangan Dryden NASA (sekarang Armstrong). Hal ini merupakan bagian dari proyek gabungan NASA-USAF untuk membandingkan data penerbangan YF-12 dengan data terowongan angin di pusat penelitian NASA di Ames, Langley, dan Lewis.

Tim Lewis telah meneliti intake supersonik di terowongan angin sejak awal 1950-an dan menguji nozel supersonik pada pesawat pencegat Delta Dart. Dalam proyek baru ini, Lewis bertanggung jawab untuk menguji intake YF-12 skala penuh di terowongan angin supersonik 10x10 dan menganalisis mesin Pratt & Whitney J58 berdaya dorong 144.567 Newton di Laboratorium Sistem Propulsi (PSL).

Saluran masuk kompresi campuran memungkinkan mesin beroperasi sebagai turbofan pada kecepatan rendah dan ramjet pada kecepatan tinggi. Efisiensinya sangat tinggi, tetapi rentan terhadap turbulensi, yang seringkali menyebabkan kondisi yang disebut "unstart". Unstart adalah perubahan aliran udara mendadak yang menciptakan hambatan yang sangat besar, yang dapat menyebabkan mesin mati atau pesawat berguncang hebat.

Para peneliti Lewis menguji saluran masuk dari SR-71 yang jatuh di terowongan angin berukuran 10x10 inci pada November 1971. Tahun berikutnya, mereka mengumpulkan data aerodinamis dalam berbagai kondisi di terowongan angin. Mereka juga menguji sistem kontrol saluran masuk baru yang dikembangkan oleh insinyur Lewis, Bobby Sanders dan Glenn Mitchell, yang menggunakan beberapa katup mekanis untuk mencegah pesawat tidak dapat dihidupkan. Ini adalah pertama kalinya sistem tersebut diuji dalam perangkat keras skala penuh. Tim juga menguji interaksi antara badan pesawat, saluran masuk, mesin, dan sistem kontrol dalam kondisi normal dan turbulen.

Pada musim panas 1973, mesin J-58 skala penuh menjadi perangkat keras pertama yang diuji di ruang tekanan PSL kedua di Lewis. Para peneliti mengumpulkan data dalam kondisi normal dan variabel pada tahun berikutnya. Uji PSL juga mengukur emisi gas buang mesin dalam upaya untuk menilai emisi ketinggian tinggi dari penerbangan supersonik.

Program YF-12 juga menunjukkan bahwa model skala kecil dapat digunakan untuk merancang saluran masuk supersonik skala penuh. Data penerbangan digunakan untuk lebih memahami pengaruh model skala kecil dan terowongan terhadap data. Yang terpenting, program Lewis menghasilkan pengembangan sistem kontrol digital yang meningkatkan respons saluran masuk supersonik terhadap gangguan aliran, sehingga hampir menghilangkan kebutuhan untuk menyalakan kembali mesin. Banyak ide dari program ini digunakan dalam perancangan pesawat SR-71 pada awal 1980-an dan berkontribusi pada upaya pengembangan pesawat penumpang supersonik NASA selama beberapa dekade.

Program YF-12 berakhir pada tahun 1979 ketika NASA mengalihkan fokusnya ke prioritas penerbangan lainnya. Saat itu, YF-12 telah melakukan hampir 300 penerbangan penelitian, menyelesaikan uji coba darat selama setahun di terowongan angin NASA.

An Khang (Menurut Teknik Menarik )

Tautan sumber: https://vnexpress.net/may-bay-giup-nasa-phat-trien-cong-nghe-bay-sieu-thanh-4714828.html