Pesawat membantu NASA membangunkan teknologi penerbangan hipersonik

Jet pejuang YF-12 memainkan peranan penting dalam membantu jurutera NASA mengatasi masalah enjin terhenti dan getaran teruk apabila terbang pada kelajuan supersonik.

Jet pejuang YF-12 boleh terbang tiga kali lebih cepat daripada kelajuan bunyi. Foto: Wikipedia — Jet pejuang YF-12 boleh terbang tiga kali lebih cepat daripada kelajuan bunyi. Foto: *Wikipedia*

Pusat Penyelidikan Lewis NASA di Cleveland menggunakan pesawat pejuang YF-12 untuk membangunkan teknologi penerbangan supersonik, menurut Kejuruteraan Menarik . Pusat itu, peneraju dalam penyelidikan pendorongan penerbangan sejak 1940-an, berusaha untuk meningkatkan teknologi untuk penerbangan supersonik yang lebih lama dan lebih pantas.

Bell X-1 berkuasa roket mencipta sejarah pada Oktober 1947 apabila ia menjadi pesawat pertama yang terbang lebih laju daripada kelajuan bunyi, membuka pintu kepada penerbangan supersonik. Banyak pesawat tentera mengikuti Bell X-1, tetapi tidak ada yang mendekati Blackbird Lockheed Martin. Pesawat siluman yang anggun termasuk pesawat pemintas A-12, YF-12 dan SR-71 adalah yang pertama melakukan pelayaran pada kelajuan supersonik untuk tempoh yang lama. Mereka boleh terbang tiga kali ganda kelajuan bunyi pada ketinggian melebihi 80,000 kaki. Walau bagaimanapun, menaik taraf teknologi kepada pesawat pengangkutan besar adalah satu cabaran, terutamanya kerana lebih banyak data diperlukan untuk mendedahkan cara sistem pendorongan beroperasi semasa penerbangan supersonik.

Untuk menangani masalah yang belum ditemui dalam reka bentuk dan ujian Blackbird, dan untuk memajukan teknologi utama yang dikenali sebagai saluran masuk pencampuran mampatan supersonik, tentera meminjamkan dua YF-12 yang telah ditamatkan perkhidmatannya pada tahun 1969 kepada Pusat Penyelidikan Penerbangan Dryden NASA (kini Armstrong). Ini adalah sebahagian daripada projek bersama NASA-USAF untuk membandingkan data penerbangan YF-12 dengan data terowong angin di pusat penyelidikan Ames, Langley dan Lewis NASA.

Pasukan Lewis telah menyelidik pengambilan supersonik dalam terowong angin sejak awal 1950-an dan menguji muncung supersonik pada pemintas Delta Dart. Dalam projek baharu itu, Lewis bertanggungjawab untuk menguji pengambilan YF-12 berskala penuh dalam terowong angin supersonik 10 x 10 dan menganalisis enjin Pratt & Whitney J58 tujahan 144,567 Newton di Makmal Sistem Propulsion (PSL).

Salur masuk mampatan bercampur membolehkan enjin beroperasi sebagai kipas turbo pada kelajuan rendah dan ramjet pada kelajuan tinggi. Ia sangat cekap tetapi terdedah kepada pergolakan, selalunya menyebabkan keadaan yang dipanggil "tidak bermula." Unstarts ialah perubahan mendadak dalam aliran udara yang menghasilkan seretan yang besar, yang boleh menyebabkan enjin terhenti atau menyebabkan pesawat bergegar dengan kuat.

Penyelidik Lewis menguji salur masuk dari SR-71 yang terhempas dalam terowong angin 10 x 10 pada November 1971. Pada tahun berikutnya, mereka mengumpul data aerodinamik di bawah pelbagai keadaan dalam terowong angin. Mereka juga menguji sistem kawalan salur masuk baharu yang dibangunkan oleh jurutera Lewis Bobby Sanders dan Glenn Mitchell, yang menggunakan berbilang injap mekanikal untuk mengelakkan tidak mula. Ia adalah kali pertama sistem telah diuji dalam perkakasan berskala penuh. Pasukan itu juga menguji interaksi antara kerangka udara, saluran masuk, enjin dan sistem kawalan dalam keadaan normal dan bergelora.

Pada musim panas 1973, enjin J-58 berskala penuh menjadi perkakasan pertama yang diuji dalam kebuk tekanan PSL kedua di Lewis. Penyelidik mengumpul data dalam keadaan normal dan berubah-ubah pada tahun berikutnya. Ujian PSL juga mengukur ekzos enjin dalam usaha untuk menilai pelepasan altitud tinggi penerbangan supersonik.

Program YF-12 juga menunjukkan bahawa model berskala kecil boleh digunakan untuk mereka bentuk salur masuk supersonik berskala penuh. Data penerbangan digunakan untuk lebih memahami kesan model dan terowong berskala kecil pada data. Paling penting, program Lewis membawa kepada pembangunan sistem kawalan digital yang meningkatkan tindak balas salur masuk supersonik kepada gangguan aliran, hampir menghapuskan permulaan semula enjin. Banyak idea daripada program ini digunakan dalam reka bentuk pesawat SR-71 pada awal 1980-an dan menyumbang kepada usaha pesawat penumpang supersonik NASA selama beberapa dekad.

Program YF-12 berakhir pada tahun 1979 apabila NASA mengalihkan tumpuannya kepada keutamaan penerbangan lain. Pada masa itu, YF-12 telah menerbangkan hampir 300 penerbangan penyelidikan, menyelesaikan satu tahun ujian darat di terowong angin NASA.

An Khang (Menurut Kejuruteraan Menarik )

Pautan sumber