Jagerflyet YF-12 var avgjørende for å hjelpe NASA-ingeniører med å overvinne problemet med motorstopp og kraftig vibrasjon når de flyr i supersoniske hastigheter.
Jagerflyet YF-12 kan fly tre ganger raskere enn lydens hastighet. Foto: Wikipedia
NASAs Lewis Research Center i Cleveland brukte YF-12-jagerflyet til å utvikle supersonisk flyteknologi, ifølge Interesting Engineering . Senteret, som har vært ledende innen forskning på fremdrift i luftfart siden 1940-tallet, forsøkte å forbedre teknologien for lengre og raskere supersoniske flyvninger.
Den rakettdrevne Bell X-1 skrev historie i oktober 1947 da den ble det første flyet som fløy raskere enn lydens hastighet, og åpnet dermed døren for supersonisk flyging. Mange militærfly fulgte Bell X-1, men ingen kom i nærheten av Lockheed Martins Blackbird. Elegante stealth-fly, inkludert A-12, YF-12 avskjæringsfly og SR-71 rekognoseringsfly, var de første som kunne fly med supersonisk hastighet over lengre perioder. De kunne fly med tre ganger lydens hastighet i høyder over 25 000 meter. Det er imidlertid en utfordring å oppgradere teknologien til store transportfly, hovedsakelig fordi det er behov for mer data for å avsløre hvordan fremdriftssystemer fungerer under supersonisk flyging.
For å løse uoppdagede problemer i Blackbirds design og testing, og for å videreutvikle en nøkkelteknologi kjent som det supersoniske kompresjonsblandingsinnløpet, lånte militæret to YF-12-er som hadde blitt tatt ut av drift i 1969 til NASAs Dryden Flight Research Center (nå Armstrong). Dette var en del av et felles NASA-USAF-prosjekt for å sammenligne YF-12-flydata med vindtunneldata ved NASAs forskningssentre Ames, Langley og Lewis.
Lewis-teamet har forsket på supersoniske inntak i vindtunneler siden tidlig på 1950-tallet og testet supersoniske dyser på Delta Dart-jagerfly. I det nye prosjektet er Lewis ansvarlig for å teste fullskala YF-12-inntak i en 10 x 10 supersonisk vindtunnel og analysere Pratt & Whitney J58-motoren med 144 567 Newton-skyvekraft ved Propulsion Systems Laboratory (PSL).
Det blandede kompresjonsinntaket lar motoren fungere som en turbofan ved lave hastigheter og en ramjet ved høye hastigheter. Den er svært effektiv, men er utsatt for turbulens, noe som ofte forårsaker en tilstand som kalles «unstarts». Unstarts er plutselige endringer i luftstrømmen som skaper enorm luftmotstand, noe som kan føre til at motoren stopper eller at flyet rister voldsomt.
Lewis-forskere testet et innløp fra den krasjede SR-71 i en 10 x 10 vindtunnel i november 1971. Året etter samlet de inn aerodynamiske data under ulike forhold i vindtunnelen. De testet også et nytt innløpskontrollsystem utviklet av Lewis-ingeniørene Bobby Sanders og Glenn Mitchell, som brukte flere mekaniske ventiler for å forhindre at flyet startet. Det var første gang systemet ble testet i fullskala maskinvare. Teamet testet også samspillet mellom flyskroget, innløpene, motorene og kontrollsystemene under normale og turbulente forhold.
Sommeren 1973 ble en fullskala J-58-motor den første maskinvaren som ble testet i det andre PSL-trykkammeret på Lewis. Forskerne samlet inn data under normale og variable forhold året etter. PSL-testene målte også motorens eksos i et forsøk på å vurdere utslippene i stor høyde fra supersonisk flyging.
YF-12-programmet demonstrerte også at småskalamodeller kunne brukes til å designe fullskala supersoniske innløp. Flydata ble brukt til å bedre forstå effektene av småskalamodeller og tunneler på dataene. Viktigst av alt førte Lewis-programmet til utviklingen av et digitalt kontrollsystem som forbedret responsen til supersoniske innløp på strømningsforstyrrelser, og praktisk talt eliminerte omstart av motorer. Mange av ideene fra programmet ble brukt i designet av SR-71-flyet tidlig på 1980-tallet og bidro til NASAs supersoniske passasjerflyarbeid i flere tiår.
YF-12-programmet ble avsluttet i 1979 da NASA flyttet fokuset til andre prioriteringer innen luftfart. På den tiden hadde YF-12-flyene fløyet nesten 300 forskningsflyvninger, og fullført et år med bakketesting i NASAs vindtunnel.
An Khang (ifølge Interesting Engineering )
[annonse_2]
Kildekobling
Kommentar (0)