Najnowszy tunel aerodynamiczny NASA opiera się na dziedzictwie innowacji
Ponad sto lat tuneli wiatrowych w ośrodku badawczym w Hamptonie, w stanie Virginia, kształtowało przyszłość lotnictwa.
Obecnie dwa z najstarszych działających obiektów?12-Foot Low-Speed Tunnel i 20-Foot Vertical Spin Tunnel?przekazują pałeczkę nowemu Flight Dynamics Research Facility (FDRF), który będzie pierwszym od ponad czterech dekad dużym tunelom wiatrowym w programie NASA.
"FDRF posiada cechy, których nie znajdziemy w żadnym innym pojedynczym obiekcie na świecie" ? powiedział Mike Fremaux, emerytowany główny inżynier ds. Inteligentnych Systemów Lotu. "To pionowy, wysokowydajny tunel z szerokim zakresem testów, umożliwiający prowadzenie różnorodnych badań nad dynamiką pojazdów latających."
Gdy FDRF zostanie otwarty w późniejszym okresie roku, poszerzy możliwości oferowanych przez te zabytkowe obiekty. Sekcja testowa pozwoli umieszczać modele w rosnącym pionowym przepływie powietrza, co umożliwi testy obrotowe samolotów oraz testy lotów swobodnych pojazdów zaprojektowanych do ponownego wejścia w atmosferę Ziemi z kosmosu.
FDRF będzie integralną częścią badań wspierających misje z zakresu lotnictwa, nauki i eksploracji kosmosu. Jak wiele innych obiektów, jego historia zaczyna się od innowacji.
Kiedy 12-Foot Low-Speed Tunnel wszedł do użytku w 1939 roku, lotnictwo wyglądało zupełnie inaczej niż dzisiaj.
Obiekt został zbudowany dla poprzednika agencji, NACA, aby badać sterowalność samolotów podczas lotu swobodnego. Modele były testowane w tunelu bez podparć, a wielu operatorów posługiwało się prymitywnymi zdalnymi sterownikami. Budynek mieścił sferyczny tunel o średnicy 60 stóp, co umożliwiało ruch tunelu i dopasowywanie torów lotu modeli. "Piloci" obsługiwali go hydraulicznie, obracając sekcję testową, by odwzorować ruchy modeli; sferyczny kształt ułatwiał recyrkulację powietrza z wentylatora bez względu na pochylenie sekcji.
W 1958 roku testy lotu swobodnego przeniesiono do innego tunelu w Langley. Wyłączono hydrauliczne siłowniki 12-Foot, zablokowano sekcję w poziomie i zaczęto używać go do bardziej konwencjonalnych badań nad wpływem sił aerodynamicznych na stabilność i sterowanie modelami przymocowanymi do podpór.
12-Foot wspierał kluczowe projekty przez 86 lat swojej służby, od przejścia z dwupłat na jednopłaty między dwoma wojnami światowymi po rozwój samolotów nadźwiękowych. W tunelu testowano projekty takie jak X-29 z przednim skrzydłem, X-31 Demonstrator Zręczności Walki, X-59 Cichy Samolot Badawczy nadźwiękowy, a także aeroshell dla Dragonfly ? unikalny rotorowiec zaprojektowany do badania Tytana, największego księżyca Saturna.
12-Foot zakończył działalność w 2025 roku, lecz jego dziedzictwo pozostanie widoczne także w FDRF. Na wystawie w sali kontrolnej znajdują się sześć drewnianych łopatek wentylatora oraz centralny metalowy trzpień pochodzący z 12-Foot.
Podczas gdy 12-Foot testował nowe idee dotyczące samolotów i ich komponentów, 20-Foot Vertical Spin Tunnel odgrywał kluczową rolę w zapewnianiu bezpieczeństwa lotów.
Otwarte w 1941 roku, tunel ten zaprojektowano do badania charakterystyk utraty nośności i poślizgu samolotów. Celem było zapobieganie śmiertelnym wypadkom, w których maszyna wchodzi w niekontrolowany spin. Pionowy design umożliwiał modelom wchodzenie w rosnący przepływ powietrza, symulując spin, a naukowcy ręcznie uruchamiali modele w rosnącym strumieniu powietrza, aby ocenić te cechy.
Tunel szybko stał się jednym z najważniejszych obiektów do testów spinów na świecie, wspierając lotnictwo cywilne, projektowanie systemów spadochronowych, misje kosmiczne NASA oraz rozwój niemal każdego amerykańskiego samolotu wojskowego projektowanego od II wojny światowej.
Modele z licznych testów będą wystawione w lobby FDRF, co podkreśla bogatą historię Vertical Spin Tunnel.
"To wspaniałe, że możemy pokazać dorobek, który zaczynał się w czasach NACA i który będzie kontynuowany przez kolejne dekady," stwierdził Fremaux.
FDRF będzie kontynuować zaangażowanie w utrzymanie światowej klasy obiektów oraz unikalnej wiedzy pracowników.
"To właśnie to, co utrzymywało te obiekty przy życiu ? nie tylko budynki, wentylatory i silniki, lecz także wiedza i doświadczenie z nimi związane. Nie da się mieć jednego bez drugiego," dodał Fremaux.
FDRF będzie oparty nie tylko na historii tuneli 12-Foot i Vertical Spin, lecz także na ich wyposażeniu, w tym na stanowiskach testowych, instrumentarium i systemach danych, które zaadaptowano do FDRF, co obniża koszty i czas rozwoju.
W miarę powrotu astronautów na Księżyc w ramach programu Artemis, FDRF będzie odgrywać kluczową rolę w testowaniu technik wejścia, zejścia i lądowania, zapewniając bezpieczny powrót na Ziemię. Badania będą także wspierać misje naukowe na ciałach nieziemskich, takich jak Venus i Tytan. Obiekt o łącznej powierzchni 25 000 stóp kwadratowych będzie odgrywał istotną rolę w badaniach dotyczących rozwoju samolotów X, autonomicznych pojazdów latających i dronów.
"Dla mnie spełnieniem jest widzieć, jak FDRF ożywa i staje się wsparciem dla kluczowych misji instytucji po trzydziestu latach prac nad koncepcją w ukryciu, w wysiłkach formalnych i nieformalnych zespołów innowatorów" ? powiedział Fremaux.
Podobnie jak 12-Foot Low-Speed Tunnel i 20-Foot Vertical Spin Tunnel wspierały dekady innowacji w lotnictwie kosmicznym, FDRF jest gotowy kształtować przyszłość lotu.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł!
