Pesawat tempur YF-12 memainkan peran penting dalam membantu para insinyur NASA mengatasi masalah mesin mati mendadak dan getaran hebat saat terbang dengan kecepatan supersonik.
Pesawat tempur YF-12 dapat terbang dengan kecepatan tiga kali kecepatan suara. Foto: Wikipedia
Menurut Interesting Engineering , Pusat Penelitian Lewis NASA di Cleveland pernah menggunakan jet tempur YF-12 untuk mengembangkan teknologi penerbangan supersonik. Pusat ini, yang telah menjadi pemimpin dalam penelitian propulsi penerbangan sejak tahun 1940-an, berupaya meningkatkan teknologi untuk penerbangan supersonik yang lebih lama dan lebih cepat.
Pesawat bertenaga roket Bell X-1 mencatat sejarah pada Oktober 1947 sebagai pesawat pertama yang terbang lebih cepat dari kecepatan suara, membuka jalan menuju penerbangan supersonik. Banyak pesawat militer setelah Bell X-1 mencapai kecepatan supersonik, tetapi tidak ada yang mampu menandingi Blackbird milik Lockheed Martin. Pesawat siluman yang ramping ini, termasuk A-12, pesawat pencegat YF-12, dan pesawat pengintai SR-71, termasuk yang pertama kali terbang dengan kecepatan supersonik dalam jangka waktu lama. Mereka dapat terbang dengan kecepatan hingga tiga kali kecepatan suara pada ketinggian di atas 24.384 meter. Namun, peningkatan teknologi untuk pesawat angkut besar tetap menjadi tantangan, terutama karena kebutuhan akan lebih banyak data yang mengungkapkan bagaimana sistem propulsi berfungsi selama penerbangan supersonik.
Untuk mengatasi masalah yang tidak terdeteksi dalam desain dan pengujian seri Blackbird, dan untuk memajukan teknologi kunci yang disebut saluran masuk kompresi campuran supersonik, militer meminjamkan dua pesawat YF-12 yang telah dinonaktifkan ke Pusat Penelitian Penerbangan Dryden (sekarang Armstrong) NASA. Ini adalah bagian dari proyek kolaboratif antara NASA dan Angkatan Udara AS untuk membandingkan data penerbangan dari YF-12 dengan data dari terowongan angin di pusat penelitian Ames, Langley, dan Lewis NASA.
Tim Lewis mempelajari saluran masuk udara supersonik di terowongan angin sejak awal tahun 1950-an dan menguji nosel supersonik menggunakan pesawat pencegat Delta Dart. Dalam proyek baru ini, Lewis bertanggung jawab untuk menguji saluran masuk udara YF-12 ukuran penuh di terowongan angin supersonik 10 x 10 dan menganalisis mesin Pratt & Whitney J58 dengan daya dorong 144.567 Newton di Laboratorium Sistem Propulsi (PSL).
Port intake gabungan memungkinkan mesin beroperasi sebagai jet turbofan pada kecepatan rendah dan jet aliran lurus pada kecepatan tinggi, yang sangat efisien tetapi rentan terhadap turbulensi aliran, seringkali mengakibatkan apa yang disebut "unstart". Unstart adalah perubahan mendadak pada aliran udara, menciptakan hambatan yang sangat besar yang dapat menyebabkan mesin mati atau pesawat berguncang hebat.
Para peneliti di Lewis memeriksa saluran masuk udara dari pesawat SR-71 yang jatuh di terowongan angin berukuran 10 x 10 pada November 1971. Tahun berikutnya, mereka mengumpulkan data aerodinamis dalam berbagai kondisi di terowongan angin tersebut. Mereka juga menguji sistem kontrol saluran masuk udara baru yang dikembangkan oleh para insinyur Lewis, Bobby Sanders dan Glenn Mitchell, yang menggunakan beberapa katup mekanis untuk mencegah mesin mati mendadak. Ini adalah pertama kalinya sistem tersebut diuji pada perangkat keras skala penuh. Tim peneliti juga memeriksa interaksi antara badan pesawat, saluran masuk udara, mesin, dan sistem kontrol dalam kondisi normal dan turbulen.
Pada musim panas tahun 1973, mesin J-58 ukuran 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 mesin dalam upaya untuk menilai emisi pada ketinggian tinggi penerbangan supersonik.
Program YF-12 juga menunjukkan bahwa model skala kecil dapat digunakan untuk mendesain saluran masuk udara supersonik ukuran penuh. Data penerbangan digunakan untuk lebih memahami pengaruh model skala kecil dan terowongan angin terhadap data tersebut. Yang terpenting, program Lewis mengarah pada pengembangan sistem kontrol digital yang meningkatkan respons saluran masuk udara supersonik terhadap turbulensi aliran, yang hampir sepenuhnya menghilangkan kebutuhan untuk menghidupkan kembali mesin. Banyak ide dari program ini diterapkan pada desain SR-71 pada awal tahun 1980-an dan berkontribusi pada upaya NASA untuk menciptakan pesawat penumpang supersonik selama beberapa dekade.
Program YF-12 berakhir pada tahun 1979 ketika NASA mengalihkan fokusnya ke prioritas kedirgantaraan lainnya. Pada saat itu, pesawat YF-12 telah melakukan hampir 300 penerbangan penelitian, menyelesaikan pengujian darat selama setahun di terowongan angin NASA.
An Khang (Menurut Interesting Engineering )
Tautan sumber
Komentar (0)