O caça YF-12 desempenhou um papel fundamental ao ajudar os engenheiros da NASA a superar os problemas de estol do motor e vibração severa durante voos em velocidades supersônicas.
O caça YF-12 pode voar a três vezes a velocidade do som. Foto: Wikipédia
Segundo o site Interesting Engineering , o Centro de Pesquisa Lewis da NASA, em Cleveland, já utilizou o caça YF-12 para desenvolver tecnologia de voo supersônico. Esse centro, que é líder em pesquisa de propulsão aeronáutica desde a década de 1940, buscava aprimorar a tecnologia para voos supersônicos mais longos e rápidos.
Em outubro de 1947, o avião a foguete Bell X-1 fez história como a primeira aeronave a voar mais rápido que a velocidade do som, abrindo caminho para o voo supersônico. Muitas aeronaves militares posteriores ao Bell X-1 alcançaram velocidades supersônicas, mas nenhuma se igualou ao Blackbird da Lockheed Martin. As elegantes aeronaves furtivas, incluindo o A-12, o interceptor YF-12 e a aeronave de reconhecimento SR-71, estiveram entre as primeiras a voar em velocidades supersônicas por períodos prolongados. Elas podiam voar a velocidades de até três vezes a velocidade do som em altitudes acima de 24.384 metros. No entanto, aprimorar a tecnologia para grandes aeronaves de transporte continua sendo um desafio, principalmente devido à necessidade de mais dados que revelem o funcionamento dos sistemas de propulsão durante voos supersônicos.
Para solucionar um problema não detectado no projeto e nos testes da série Blackbird e para desenvolver uma tecnologia fundamental chamada entradas de ar supersônicas de compressão mista, as Forças Armadas emprestaram dois YF-12 desativados ao Centro de Pesquisa de Voo Dryden (agora Armstrong) da NASA. Isso fez parte de um projeto colaborativo entre a NASA e a Força Aérea dos EUA para comparar dados de voo dos YF-12 com dados de túneis de vento nos centros de pesquisa Ames, Langley e Lewis da NASA.
A equipe de Lewis estudou entradas de ar supersônicas em túneis de vento desde o início da década de 1950 e testou bicos supersônicos usando interceptores Delta Dart. No novo projeto, Lewis ficou responsável por testar a entrada de ar YF-12 em tamanho real em um túnel de vento supersônico de 10 x 10 metros e analisar o motor Pratt & Whitney J58 com 144.567 Newtons de empuxo no Laboratório de Sistemas de Propulsão (PSL).
A porta de admissão combinada permite que o motor opere como um turbofan em baixas velocidades e como um jato de fluxo direto em altas velocidades, o que é altamente eficiente, mas suscetível à turbulência do fluxo, resultando frequentemente no que se chama de "desaceleração". Uma desaceleração é uma mudança repentina no fluxo de ar, criando um arrasto enorme que pode causar a parada do motor ou vibrações violentas na aeronave.
Em novembro de 1971, pesquisadores do Lewis Institute examinaram a entrada de ar de um SR-71 acidentado em um túnel de vento de 10 x 10 metros. No ano seguinte, coletaram dados aerodinâmicos sob diversas condições no mesmo túnel. Também testaram um novo sistema de controle de entrada de ar desenvolvido pelos engenheiros do Lewis Institute, Bobby Sanders e Glenn Mitchell, que utilizava múltiplas válvulas mecânicas para evitar falhas na partida. Essa foi a primeira vez que o sistema foi testado em um equipamento em escala real. A equipe de pesquisa também examinou a interação entre a estrutura da aeronave, a entrada de ar, os motores e o sistema de controle em condições normais e turbulentas.
No verão de 1973, um motor J-58 em tamanho real tornou-se o primeiro componente a ser testado na segunda câmara de pressão do Laboratório de Testes Supersônicos (PSL) em Lewis. Os pesquisadores coletaram dados em condições normais e variáveis no ano seguinte. Os testes do PSL também mediram as emissões do motor, em um esforço para avaliar as emissões nas altas altitudes do voo supersônico.
O programa YF-12 também demonstrou que modelos em pequena escala poderiam ser usados para projetar entradas de ar supersônicas em tamanho real. Os dados de voo foram utilizados para melhor compreender a influência do modelo em pequena escala e do túnel de vento sobre os dados. Mais importante ainda, o programa Lewis levou ao desenvolvimento de sistemas de controle digital que melhoraram a resposta da entrada de ar supersônica à turbulência do fluxo, eliminando praticamente as reinicializações do motor. Muitas das ideias do programa foram aplicadas ao projeto do SR-71 no início da década de 1980 e contribuíram para os esforços da NASA na criação de uma aeronave supersônica de passageiros por várias décadas.
O programa YF-12 terminou em 1979, quando a NASA redirecionou seu foco para outras prioridades aeroespaciais. Até então, a aeronave YF-12 havia realizado quase 300 voos de pesquisa, completando um ano de testes em solo no túnel de vento da NASA.
An Khang (De acordo com Interesting Engineering )
Link da fonte
Comentário (0)