NASA AD-1 - NASA AD-1

AD-1
NASA AD-1 w locie.jpg
AD-1 ze skrzydłem ustawionym pod umiarkowanym kątem
Rola Eksperymentalne samoloty
Pochodzenie narodowe Stany Zjednoczone
Producent Ames Industrial Co.
Projektant Burt Rutan
Pierwszy lot 21 grudnia 1979
Emerytowany Sierpień 1982
Główny użytkownik NASA
Liczba zbudowany 1

NASA AD-1 był zarówno samolot i skojarzony program testowy lot przeprowadzone w latach 1979 i 1982 w NASA Dryden Flight Research Center , Edwards w Kalifornii , który skutecznie wykazały samolotu skrzydło , które mogą być wyginane ukośnie od zera do 60 stopni podczas lotu.

Unikalne skośne skrzydło zostało zademonstrowane na małym, poddźwiękowym samolocie badawczym z napędem odrzutowym, zwanym AD-1 ( Ames-Dryden-1 ). Samolot oblatano 79 razy podczas programu badawczego, w ramach którego oceniono podstawową koncepcję skrzydłowo-skrzydłową i zebrano informacje na temat właściwości pilotażowych i aerodynamiki przy różnych prędkościach i stopniach obrotu.

Tło projektu

Samolot badawczy NASA Oblique Wing, poprzednik AD-1.

Pierwszym znanym projektem ukośnego skrzydła był Blohm & Voss P.202 , zaproponowany przez Richarda Vogta w 1942 roku. Koncepcję ukośnego skrzydła promował później Robert T. Jones , inżynier lotnictwa z NASA Ames Research Center w Moffett Field w Kalifornii. Badania analityczne i badania w tunelu aerodynamicznym, które Jones zapoczątkował w Ames, wykazały, że samolot o ukośnych skrzydłach wielkości transportowych, lecący z prędkością do 1,4 Macha, miałby znacznie lepsze osiągi aerodynamiczne niż samoloty z bardziej konwencjonalnymi skrzydłami. Przy dużych prędkościach, zarówno poddźwiękowych, jak i naddźwiękowych, skrzydło byłoby obracane o maksymalnie 60 stopni względem kadłuba samolotu, co zapewnia lepsze osiągi przy dużych prędkościach. Badania wykazały, że kąty te zmniejszają opór aerodynamiczny , umożliwiając zwiększenie prędkości i większy zasięg przy tym samym wydatku paliwa. Przy niższych prędkościach, podczas startów i lądowań , skrzydło byłoby prostopadłe do kadłuba jak konwencjonalne skrzydło, aby zapewnić maksymalną siłę nośną i kontrolę. Gdy samolot nabierał prędkości, skrzydło byłoby obracane, aby zwiększyć kąt skosu, zmniejszając w ten sposób opór i zmniejszając zużycie paliwa. Skrzydłem można było przesunąć tylko w jednym kierunku, przy czym prawą końcówką do przodu.

Samolot

AD-1 i pilot Richard E. Gray

Samolot AD-1 został dostarczony do Dryden w lutym 1979 roku. Skonstruował go Ames Industrial Co., Bohemia , Nowy Jork , na podstawie umowy o stałej cenie wynoszącej 240 000 USD . NASA określiła ogólny projekt pojazdu przy użyciu konfiguracji geometrycznej badanej przez Boeing Commercial Airplanes w Seattle w stanie Waszyngton . Rutan Aircraft fabryczne , Mojave, Kalifornia , pod warunkiem szczegółowego projektowania i analizy obciążenia dla celowo niskiej prędkości, samolot low-cost (tam, samolot był znany wewnętrznie jako model 35 ). Niska prędkość i koszt oczywiście ograniczały złożoność pojazdu i zakres jego celów technicznych.

Pilotem samolotu w jego pierwszym locie 21 grudnia 1979 r. był pilot badawczy NASA Thomas C. McMurtry , który był również pilotem podczas ostatniego lotu 7 sierpnia 1982 r. Innym znanym pilotem testowym zaangażowanym w projekt był Pete Knight .

AD-1 był napędzany dwoma małymi silnikami turboodrzutowymi Microturbo TRS18-046 , z których każdy wytwarzał siłę ciągu 220 funtów (0,98 kN) na poziomie morza. Były to zasadniczo te same silniki, które zastosowano w BD-5J . Samolot został ograniczony ze względów bezpieczeństwa do prędkości około 170 mph (270 km/h).

AD-1 miał 38,8 stopy (11,8 m) długości i rozpiętość skrzydeł 32,3 stopy (9,8 m). Została wykonana z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym , w formie kanapki ze skórą oddzieloną rdzeniem ze sztywnej pianki. Miał masę brutto 2145 funtów (973 kg), a pustą masę 1450 funtów (660 kg).

Stałe podwozie trójkołowe , zamontowane blisko kadłuba, aby zmniejszyć opór aerodynamiczny, nadało samolotowi bardzo „przysadzisty” wygląd na ziemi. Miał tylko 6,75 stopy (2,06 m) wysokości. Skrzydło obracało się za pomocą elektrycznie napędzanej przekładni umieszczonej wewnątrz kadłuba, tuż przed silnikami.

Badania lotnicze

Widok z góry

Program badawczy mający na celu walidację koncepcji skrzydła ukośnego był typowy dla każdego projektu NASA wysokiego ryzyka — aby przejść przez każdy element testowy i rozszerzyć zakres działania, metodycznie i ostrożnie. Podstawowym celem projektu AD-1 było zbadanie charakterystyki niskiej prędkości konfiguracji ukośnego skrzydła.

AD-1 wykonał swój pierwszy lot pod koniec 1979 roku. Skrzydło było stopniowo obracane w ciągu następnych 18 miesięcy, aż do osiągnięcia pełnego kąta 60 stopni w połowie 1981 roku. Samolot latał jeszcze przez kolejny rok, uzyskując dane przy różnych prędkościach i kątach obrotu skrzydeł, aż do ostatniego lotu w sierpniu 1982 r.

Ostatni lot AD-1 nie odbył się jednak w Dryden, ale na corocznej wystawie Experimental Aircraft Association (EAA) w Oshkosh w stanie Wisconsin , gdzie oblatano go osiem razy, aby zademonstrować swoją unikalną konfigurację.

Po badaniach nad lotem Jones nadal uważał ukośne skrzydło za opłacalną koncepcję windy dla dużych transportów transoceanicznych lub transkontynentalnych. Ten konkretny, wolnobieżny i tani pojazd badawczy wykazywał jednak efekty aeroelastyczne i sprzęgło toczno - toczne, które przyczyniły się do pogorszenia właściwości jezdnych przy kącie nachylenia powyżej 45 stopni. Konstrukcja z włókna szklanego ograniczała sztywność skrzydeł, co poprawiłoby właściwości pilotażowe samolotu, podobnie jak ulepszony (a tym samym droższy) system sterowania.

NASA AD-1 na wystawie w Muzeum Lotnictwa Hiller

Tak więc, chociaż konstrukcja AD-1 umożliwiła realizację założeń technicznych programu, nadal istniała potrzeba stworzenia transsonicznego samolotu badawczego z ukośnym skrzydłem, aby ocenić skutki ściśliwości, ocenić bardziej reprezentatywną strukturę i przeanalizować osiągi lotu przy prędkościach transonialnych ( tych po obu stronach prędkości dźwięku).

Po zakończeniu programu testowego AD-1 został wycofany z użytku i znajduje się obecnie na wystawie w Muzeum Lotnictwa Hiller w San Carlos w Kalifornii .

Specyfikacje

Dane z Linehan 2011

Ogólna charakterystyka

  • Załoga: 1 (pilot)
  • Długość: 38 stóp 10 cali (11,83 m)
  • Rozpiętość skrzydeł: 32 ft 4 in (9,85 m) unswept
  • Skośna rozpiętość skrzydeł: 16 stóp 2 cale (4,93 m) z kątem skosu 60 °
  • Wysokość: 6 stóp 9 cali (2,06 m)
  • Powierzchnia skrzydła: 93 stopy kw (8,6 m 2 )
  • Płat : NACA 3612-02, 40
  • Masa własna: 1450 funtów (658 kg)
  • Waga brutto: 2145 funtów (973 kg)
  • Pojemność paliwa: 80 galonów amerykańskich (300 l)
  • Silnik: 2 x Microturbo TRS 18 turboodrzutowe , 220 lbf (0,98 kN) ciągu każdy

Wydajność

  • Maksymalna prędkość: 200 mph (320 km/h, 170 węzłów)
  • Pułap serwisowy: 12.000 stóp (3700 m)

Zobacz też

Samoloty o porównywalnej roli, konfiguracji i epoce

Powiązane listy

Bibliografia

Cytaty

Domena publiczna Ten artykuł zawiera  materiały należące do domeny publicznej ze stron internetowych lub dokumentów Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej .

Bibliografia

  • Ukończono budowę AD-1 , Dryden X-Press, 23 lutego 1979, s. 2.
  • Robert E. Curry i Alex G. Sim, Całkowite siły, momenty i statyczne właściwości aeroelastyczne w locie samolotu badawczego z ukośnym skrzydłem (Edwards, CA: NASA TP-2224, 1984)
  • Robert E. Curry i Alexander G. Sim, The Unique Aerodynamic Characteristic of the AD-1 Oblique-Wing Research Airplane , artykuł AIAA 82-1329 zaprezentowany na AIAA 9th Atmospheric Flight Mechanics Conference, 9–11 sierpnia 1982 r., San Diego , CA
  • Dzienniki lotów AD-1 w Historycznej Kolekcji Referencyjnej NASA Dryden.
  • Thomas C. McMurtry, AG Sim i WH Andrews, AD-1 Oblique Wing Aircraft Program , dokument AIAA 81-2354 przedstawiony na 1. konferencji testów w locie AIAA/SETP/SFTE/ASE/ITEA/IEEE, 11–13 listopada, 1981, Las Vegas, NV.
  • Alex G. Sim i Robert E. Curry, Charakterystyka lotu samolotu badawczego AD-1 o skośnym skrzydle , (Edwards, CA: NASA TP-2223, 1985)
  • Alex G. Sim i Robert E. Curry, Air-Determined Aerodynamic Derivatives of the Flight-Determined Aerodynamic Derivatives of the AD-1 Oblique-Wing Research Aircraft (Edwards, CA: NASA TP-2222, 1984)
  • Linehan, Dan (2011). Wyścig w kosmos Burta Rutana: Mag Mojave i jego latające innowacje . Minneapolis, Minnesota: Zenith Press . Numer ISBN 978-0-7603-3815-5. Źródło 21 października 2011 .
  • Taylor, John WR . Samolot na całym świecie Jane 1980-81 . Londyn: wydawnictwo Jane, 1980. ISBN  0-7106-0705-9 .

Zewnętrzne linki