เครื่องบินขับไล่ YF-12 มีบทบาทสำคัญในการช่วยวิศวกรของ NASA เอาชนะปัญหาเครื่องยนต์ดับและการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงขณะบินด้วยความเร็วเหนือเสียง
เครื่องบินขับไล่ YF-12 สามารถบินด้วยความเร็วสามเท่าของความเร็วเสียง ภาพ: วิกิพีเดีย
เว็บไซต์ Interesting Engineering รายงานว่า ศูนย์วิจัยลูอิสของนาซาในเมืองคลีฟแลนด์เคยใช้เครื่องบินขับไล่ YF-12 ในการพัฒนาเทคโนโลยีการบินเหนือเสียง ศูนย์แห่งนี้ซึ่งเป็นผู้นำด้านการวิจัยระบบขับเคลื่อนการบินมาตั้งแต่ทศวรรษ 1940 มุ่งมั่นที่จะปรับปรุงเทคโนโลยีสำหรับการบินเหนือเสียงในระยะทางที่ไกลขึ้นและเร็วขึ้น
เครื่องบินขับเคลื่อนด้วยจรวด Bell X-1 สร้างประวัติศาสตร์ในเดือนตุลาคมปี 1947 ในฐานะเครื่องบินลำแรกที่บินได้เร็วกว่าความเร็วเสียง เปิดประตูสู่การบินเหนือเสียง เครื่องบิน ทางทหาร หลายลำหลังจาก Bell X-1 สามารถทำความเร็วเหนือเสียงได้ แต่ไม่มีลำใดเทียบเท่ากับ Blackbird ของ Lockheed Martin เครื่องบินล่องหนที่เพรียวบางเหล่านี้ รวมถึง A-12 เครื่องบินสกัดกั้น YF-12 และเครื่องบินลาดตระเวน SR-71 เป็นหนึ่งในเครื่องบินกลุ่มแรกๆ ที่บินด้วยความเร็วเหนือเสียงเป็นเวลานาน พวกมันสามารถบินด้วยความเร็วสูงสุดถึงสามเท่าของความเร็วเสียงที่ระดับความสูงเหนือ 24,384 เมตร อย่างไรก็ตาม การพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับเครื่องบินขนส่งขนาดใหญ่ยังคงเป็นความท้าทาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากความต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของระบบขับเคลื่อนในระหว่างการบินเหนือเสียง
เพื่อแก้ไขปัญหาที่ตรวจไม่พบในการออกแบบและการทดสอบเครื่องบินตระกูลแบล็กเบิร์ด และเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีสำคัญที่เรียกว่าช่องรับอากาศแบบผสมความดันเหนือเสียง กองทัพได้ให้ยืมเครื่องบิน YF-12 ที่ปลดประจำการแล้วสองลำแก่ศูนย์วิจัยการบินดรายเดน (ปัจจุบันคืออาร์มสตรอง) ของนาซา นี่เป็นส่วนหนึ่งของโครงการความร่วมมือระหว่างนาซาและกองทัพอากาศสหรัฐฯ เพื่อเปรียบเทียบข้อมูลการบินจากเครื่องบิน YF-12 กับข้อมูลจากอุโมงค์ลมที่ศูนย์วิจัยเอมส์ แลงลีย์ และลูอิสของนาซา
ทีมของลูอิสได้ศึกษาช่องรับอากาศความเร็วเหนือเสียงในอุโมงค์ลมตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1950 และทดสอบหัวฉีดความเร็วเหนือเสียงโดยใช้เครื่องบินสกัดกั้นเดลต้าดาร์ท ในโครงการใหม่นี้ ลูอิสรับผิดชอบการทดสอบช่องรับอากาศ YF-12 ขนาดเต็มในอุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียงขนาด 10 x 10 และวิเคราะห์เครื่องยนต์ Pratt & Whitney J58 ที่มีแรงขับ 144,567 นิวตัน ณ ห้องปฏิบัติการระบบขับเคลื่อน (PSL)
ช่องรับอากาศแบบรวมช่วยให้เครื่องยนต์ทำงานเป็นเครื่องยนต์เจ็ทเทอร์โบแฟนที่ความเร็วต่ำ และเป็นเครื่องยนต์เจ็ทแบบไหลตรงที่ความเร็วสูง ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงแต่ไวต่อการเกิดกระแสลมปั่นป่วน มักส่งผลให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "การสตาร์ทไม่ติด" การสตาร์ทไม่ติดคือการเปลี่ยนแปลงของกระแสลมอย่างกะทันหัน ทำให้เกิดแรงต้านมหาศาล ซึ่งอาจทำให้เครื่องยนต์ดับหรือเครื่องบินสั่นอย่างรุนแรง
ในเดือนพฤศจิกายนปี 1971 นักวิจัยที่ลูอิสได้ตรวจสอบช่องรับอากาศจากเครื่องบิน SR-71 ที่ตกในอุโมงค์ลมขนาด 10 x 10 เมตร ในปีต่อมา พวกเขาได้รวบรวมข้อมูลทางอากาศพลศาสตร์ภายใต้สภาวะต่างๆ ในอุโมงค์ลม นอกจากนี้ พวกเขายังทดสอบระบบควบคุมช่องรับอากาศแบบใหม่ที่พัฒนาโดยวิศวกรของลูอิส คือ บ็อบบี้ แซนเดอร์ส และ เกล็น มิตเชลล์ ซึ่งใช้ลิ้นกลไกหลายตัวเพื่อป้องกันการดับเครื่องยนต์ นี่เป็นครั้งแรกที่ระบบนี้ได้รับการทดสอบกับชิ้นส่วนขนาดเต็ม ทีมวิจัยยังได้ตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างลำตัวเครื่องบิน ช่องรับอากาศ เครื่องยนต์ และระบบควบคุมภายใต้สภาวะปกติและสภาวะลมปั่นป่วนด้วย
ในช่วงฤดูร้อนของปี 1973 เครื่องยนต์ J-58 ขนาดเต็มรูปแบบกลายเป็นชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ชิ้นแรกที่ได้รับการทดสอบในห้องความดัน PSL แห่งที่สองที่ลูอิส นักวิจัยได้รวบรวมข้อมูลภายใต้สภาวะปกติและสภาวะแปรผันในปีถัดมา การทดสอบ PSL ยังวัดการปล่อยมลพิษของเครื่องยนต์เพื่อประเมินการปล่อยมลพิษที่ระดับความสูงของการบินเหนือเสียงด้วย
โครงการ YF-12 ยังแสดงให้เห็นว่าแบบจำลองขนาดเล็กสามารถนำมาใช้ออกแบบช่องรับอากาศความเร็วเหนือเสียงขนาดเต็มได้ ข้อมูลจากการบินถูกนำมาใช้เพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของแบบจำลองขนาดเล็กและอุโมงค์ลมที่มีต่อข้อมูลได้ดียิ่งขึ้น ที่สำคัญที่สุด โครงการ Lewis นำไปสู่การพัฒนาระบบควบคุมดิจิทัลที่ช่วยปรับปรุงการตอบสนองของช่องรับอากาศความเร็วเหนือเสียงต่อความปั่นป่วนของกระแสลม ทำให้แทบไม่ต้องสตาร์ทเครื่องยนต์ใหม่ แนวคิดหลายอย่างของโครงการนี้ถูกนำไปใช้ในการออกแบบ SR-71 ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 และมีส่วนช่วยในความพยายามของ NASA ในการสร้างเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงเป็นเวลาหลายทศวรรษ
โครงการ YF-12 สิ้นสุดลงในปี 1979 เมื่อ NASA เปลี่ยนไปให้ความสำคัญกับโครงการด้านอวกาศอื่นๆ แทน ในเวลานั้น เครื่องบิน YF-12 ได้ทำการบินวิจัยไปแล้วเกือบ 300 เที่ยวบิน และผ่านการทดสอบภาคพื้นดินในอุโมงค์ลมของ NASA เป็นเวลาหนึ่งปี
อันคัง (อ้างอิงจาก Interesting Engineering )
[โฆษณา_2]
ลิงก์แหล่งที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)