Avionul de vânătoare YF-12 a jucat un rol major în a ajuta inginerii NASA să depășească problemele legate de oprirea motorului și vibrațiile severe în timpul zborului la viteze supersonice.
Avionul de vânătoare YF-12 poate zbura cu o viteză de trei ori mai mare decât cea a sunetului. Foto: Wikipedia
Centrul de Cercetare Lewis al NASA din Cleveland a folosit cândva avionul de vânătoare YF-12 pentru a dezvolta tehnologie de zbor supersonic, potrivit Interesting Engineering . Acest centru, care este lider în cercetarea propulsiei aviatice încă din anii 1940, a căutat să îmbunătățească tehnologia pentru zboruri supersonice mai lungi și mai rapide.
Avionul Bell X-1, propulsat de rachetă, a intrat în istorie în octombrie 1947, fiind primul avion care a zburat mai repede decât viteza sunetului, deschizând calea zborului supersonic. Multe aeronave militare după Bell X-1 au atins viteze supersonice, dar niciuna nu a egalat Blackbird-ul lui Lockheed Martin. Elegantele aeronave stealth, inclusiv A-12, interceptorul YF-12 și avionul de recunoaștere SR-71, au fost printre primele care au zburat la viteze supersonice pentru perioade lungi de timp. Acestea puteau zbura cu viteze de până la trei ori mai mari decât viteza sunetului la altitudini de peste 24.384 de metri. Cu toate acestea, modernizarea tehnologiei pentru aeronavele de transport mari rămâne o provocare, în principal din cauza nevoii de mai multe date care să dezvăluie modul în care funcționează sistemele de propulsie în timpul zborurilor supersonice.
Pentru a aborda o problemă nedetectată în proiectarea și testarea seriei Blackbird și pentru a avansa tehnologia cheie numită admisii supersonice cu compresie mixtă, armata a împrumutat două avioane YF-12 scoase din uz Centrului de Cercetare a Zborului Dryden (acum Armstrong) al NASA. Aceasta a făcut parte dintr-un proiect de colaborare între NASA și Forțele Aeriene ale SUA pentru a compara datele de zbor ale avioanelor YF-12 cu datele din tunelurile aerodinamice de la centrele de cercetare Ames, Langley și Lewis ale NASA.
Echipa Lewis a studiat admisiile de aer supersonice din tunelurile aerodinamice de la începutul anilor 1950 și a testat duze supersonice folosind interceptoare Delta Dart. În noul proiect, Lewis a fost responsabil de testarea admisiei de aer YF-12 de dimensiuni normale într-un tunel aerodinamic supersonic de 10 x 10 și de analizarea motorului Pratt & Whitney J58 cu o forță de tracțiune de 144.567 newtoni la Laboratorul de Sisteme de Propulsie (PSL).
Orificiul de admisie combinat permite motorului să funcționeze ca un turboreactor la viteze mici și ca un jet cu flux direct la viteze mari, ceea ce este foarte eficient, dar susceptibil la turbulențele fluxului, rezultând adesea în ceea ce se numește „nepornire”. O nepornire este o schimbare bruscă a fluxului de aer, creând o rezistență enormă ce poate provoca oprirea motorului sau vibrațiile violente ale aeronavei.
Cercetătorii de la Lewis au examinat o admisie a unui SR-71 prăbușit într-un tunel aerodinamic de 10 x 10 în noiembrie 1971. În anul următor, au colectat date aerodinamice în diferite condiții în tunelul aerodinamic. De asemenea, au testat un nou sistem de control al admisiei dezvoltat de inginerii Lewis, Bobby Sanders și Glenn Mitchell, care folosea mai multe supape mecanice pentru a preveni deconectarea. Aceasta a fost prima dată când sistemul a fost testat pe hardware la scară completă. Echipa de cercetare a examinat, de asemenea, interacțiunea dintre fuselaj, admisie, motoare și sistemul de control în condiții normale și turbulente.
În vara anului 1973, un motor J-58 de dimensiuni normale a devenit prima piesă de hardware testată în a doua cameră de presiune PSL de la Lewis. Cercetătorii au colectat date în condiții normale și variabile în anul următor. Testele PSL au măsurat, de asemenea, emisiile motorului în efortul de a evalua emisiile la altitudini mari ale zborului supersonic.
Programul YF-12 a demonstrat, de asemenea, că modelele la scară mică pot fi utilizate pentru a proiecta admisii de aer supersonice de dimensiuni normale. Datele de zbor au fost utilizate pentru a înțelege mai bine influența modelului la scară mică și a tunelului asupra datelor. Cel mai important, programul Lewis a condus la dezvoltarea unor sisteme de control digital care au îmbunătățit răspunsul admisiei supersonice la turbulențele fluxului, eliminând practic repornirile motorului. Multe dintre ideile programului au fost aplicate la proiectarea SR-71 la începutul anilor 1980 și au contribuit la eforturile NASA de a crea o aeronavă supersonică de pasageri timp de mai multe decenii.
Programul YF-12 s-a încheiat în 1979, când NASA și-a mutat atenția către alte priorități aerospațiale. Până atunci, aeronava YF-12 efectuase aproape 300 de zboruri de cercetare, completând un an de teste la sol în tunelul aerodinamic al NASA.
An Khang (conform Interesting Engineering )
Legătură sursă
Comentariu (0)