YF-12 戦闘機は、NASA のエンジニアが超音速飛行時のエンジン失速や激しい振動の問題を克服するのに役立ちました。
YF-12戦闘機は音速の3倍の速度で飛行できます。写真: Wikipedia
Interesting Engineeringによると、クリーブランドにある NASA のルイス研究センターは、YF-12 戦闘機を使用して極超音速飛行技術を開発した。 1940 年代から航空推進研究の最前線に立つこのセンターは、より長く、より速い超音速飛行のための技術の向上を目指しています。
ロケット推進のベルX-1は、1947年10月に音速を超えて飛行した最初の航空機となり、超音速飛行への扉を開き、歴史を築きました。ベル X-1 以降の多くの軍用機が超音速を達成しましたが、ロッキード マーティン ブラックバード シリーズに匹敵するものはありませんでした。 A-12、YF-12迎撃機、SR-71偵察機などの洗練されたステルス機は、長時間超音速で巡航できる初めての航空機でした。高度24,384メートル以上では音速の3倍の速さで飛行することができます。しかし、大型輸送機の技術を向上させることは困難です。主な理由は、超音速飛行中に推進システムがどのように機能するかを明らかにするために、より多くのデータが必要になるためです。
ブラックバードの設計とテストで発見されなかった問題に対処し、超音速圧縮混合インレットとして知られる重要な技術を進歩させるため、軍は 1969 年に退役した 2 機の YF-12 を NASA のドライデン (現在のアームストロング) 飛行研究センターに貸し出し、YF-12 の飛行データと NASA のエイムズ、ラングレー、ルイス研究センターの風洞データを比較する NASA と USAF の共同プロジェクトの一環として実施しました。
ルイスチームは1950年代初頭から風洞で超音速吸気口を研究し、デルタ・ダート迎撃機で超音速ノズルをテストしていた。この新しいプロジェクトで、ルイス氏は、10 x 10 の超音速風洞で YF-12 の実物大の吸気口をテストし、推進システム研究所 (PSL) で 144,567 ニュートンの推力を持つプラット・アンド・ホイットニー J58 エンジンを分析する責任を負いました。
混合圧縮吸気により、エンジンは低速ではターボファンとして、高速ではラムジェットとして動作できます。これは非常に効率的ですが、乱流の影響を受けやすく、「不始動」と呼ばれる状態を引き起こすことがよくあります。アンスタートとは、気流が突然変化して大きな抗力が生じることであり、エンジンが停止したり、飛行機が激しく揺れたりする原因となります。
ルイスの研究者たちは、1971 年 11 月に 10 x 10 の風洞で墜落した SR-71 の吸気口を調査しました。翌年、彼らは風洞内でさまざまな条件下での空気力学データを収集しました。彼らはまた、ルイスのエンジニアであるボビー・サンダースとグレン・ミッチェルが構築した、不始動を防ぐために複数の機械式バルブを使用する新しい吸気制御システムもテストしました。システムがフルサイズのハードウェア上でテストされたのはこれが初めてでした。チームはまた、通常時と乱気流時の機体、吸気口、エンジン、制御システム間の相互作用もテストしました。
1973 年の夏、実物大の J-58 エンジンがルイスの第 2 PSL 圧力室でテストされる最初のハードウェアとなりました。研究者たちは翌年、通常の状況と変動する状況下でデータを収集した。 PSLテストでは、超音速飛行の高高度排出量を評価するために、エンジン排出量も測定しました。
YF-12 プログラムは、小規模モデルを使用して実物大の超音速インレットを設計できることも実証しました。飛行データは、小規模モデルとトンネルがデータに与える影響をよりよく理解するために使用されました。最も重要なことは、ルイス プログラムによってデジタル制御システムが開発され、流れの乱れに対する超音速吸気の応答が改善され、エンジンの再始動が事実上不要になったことです。このプログラムのアイデアの多くは、1980年代初頭のSR-71航空機の設計に応用され、数十年にわたってNASAの超音速旅客機の開発の取り組みに貢献しました。
YF-12 プログラムは、NASA が他の航空優先事項に重点を移したため、1979 年に終了しました。その間、YF-12は300回近くの研究飛行を行い、NASAの風洞で1年間の地上試験を完了した。
An Khang ( Interesting Engineeringによると)
[広告2]
ソースリンク
コメント (0)