Johanna Weberová - Johanna Weber

Johanna Weberová v roce 1948, krátce po svém příchodu do Anglie.

Johanna Weberová (8. srpna 1910 - 24. října 2014) byl a Němec -narozený britský matematik a aerodynamika. Ona je nejlépe známá pro její příspěvky k rozvoji Handley Page Victor bombardér a Concorde.

Časný život

Johanna Weber se narodila v rodině Valonský původ v Düsseldorf, Německo, 8. srpna 1910. Její otec zemřel v První světová válka. Jako „válečný sirotek“ měla Weber nárok na finanční podporu a navštěvovala klášterní školu.[1]

V roce 1929 zahájila studium chemie a matematiky na Univerzita v Kolíně nad Rýnem, ale o rok později přešel na Univerzita v Göttingenu. V roce 1935 promovala s vyznamenáním první třídy a poté se dva roky učila jako učitelka. Protože se nepřipojila k Nacistická strana, nesměla nastoupit na učitelský post. Její zbývající rodina, kterou tvořila její matka a sestra, potřebovala finanční podporu, a tak hledala zaměstnání ve zbrojním průmyslu.[1]

Kariéra

Weber se připojil Krupp v Essenu jako výzkumný pracovník v balistika. Její práce zahrnovala zdlouhavé matematické výpočty pomocí Brunsviga mechanické kalkulačky.

Výzkumný ústav aerodynamiky

V roce 1939 se Weber připojil k Výzkumný ústav aerodynamiky (Aerodynamische Versuchsanstalt Göttingen) v Göttingen. Byla součástí malého teoretického týmu a její počáteční výcvik v aerodynamice sestával z větrný tunel opravy. Zde se setkala a zahájila celoživotní spolupráci Dietrich Küchemann.[1]

Vědci z Ústavu do té doby vypracovali konzistentní teorii proudění kolem letadla. Jednalo se však o aproximaci, která pomocí singularit reprezentovala víry, které generovaly vztlak, a Weber dostal za úkol ji vylepšit. Uvědomila si, že některé její práce se překrývaly s Küchemannovým výzkumem příjmu proudových motorů. Spojili se a Weber provedl teoretický vývoj a testování v aerodynamickém tunelu a Küchemann stanovil směr svého výzkumu na základě jeho konzultace s výrobci. Během období Druhá světová válka, vytvořili podstatnou část práce.[1]

Royal Aircraft Establishment

Po dobytí Göttingenu americkou armádou v roce 1945 se město dostalo do britské okupační zóny. Britové zaplatili Weberovi a Küchemannovi sestavení monografie jejich výzkumů. Ty by tvořily základ jejich textu Aerodynamika pohonu. Rovněž vyzvali německé vědce, aby přijali šestiměsíční smlouvy v různých obranných zařízeních ve Velké Británii v rámci kombinovaného plánu USA a Velké Británie (Provoz kancelářské sponky a Operace chirurg ) k získání německých služeb a technologií. V říjnu 1946 nastoupil Küchemann do oddělení aerodynamiky na Royal Aircraft Establishment ve Farnbourough a přesvědčil Webera, aby se k němu připojil. Oba pokračovali v obnovování svých šestiměsíčních smluv, ačkoli oba zůstali klasifikováni jako nepřátelské mimozemšťany, až do roku 1953, kdy byli oba naturalizováni jako britští občané.[1]

Weber, jako jediná žena z německých vědců, byla ubytována v ubytovně zaměstnanců RAE. Vstoupila do divize nízkorychlostních větrných tunelů v RAE, které vedl Frances Bradfield. Začala experimentální práce na přívodech vzduchu pod John Seddon.[1]

V roce 1946 britské ministerstvo letectví specifikovalo proudový bombardér středního doletu schopný nést jadernou zbraň. The Handley Page Victor bombardér byl nejambicióznější z návrhů navržených v reakci. Küchemann držel krok s německou prací na letadlech se šípovým křídlem, zejména na srpkovitém křídle a aerodynamice nadzvukového letu. Viktor by měl tři segmentovaná křídla půlměsícového tvaru, každé s jiným úhlem tažení. Weber pomáhal s výpočty a začlenil další vylepšení designu, včetně vstupů vzduchu do motoru, na základě práce, kterou provedla s Küchemannovou během války. Její lineární a jednoduché aerodynamické modely byly vypočítávány ručně týmem ženských počítačů. V září 1945 spolu s Küchemannem napsala článek analyzující aerodynamiku nového křídla a trupu.[1]

Weberova následná práce s Küchemannem spočívala ve zdokonalení teorie subsonické aerodynamiky. Počáteční metody ošetřovaly izolaci tloušťky křídla a zdvihu. V padesátých letech minulého století vyvinula simultánní zpracování všech vlastností křídla (tloušťka, zkroucení, posunutí, prohnutí), aby předpověděla rozložení tlaku vzduchu na něm. Tým letadel Vickers poté vyřešil inverzní problém - určení tvaru křídla, které nejlépe vyhovuje požadovanému rozložení tlaku. Výsledný tvar křídla, nejpokročilejší pro civilní plavidlo, byl použit na Vickers VC10 dopravní letadlo.[1]

ConcordeWeber také zahájila výzkum nadzvukového transportu. V roce 1955 ukázala, že tenké delta křídlo s vysokým úhel útoku mohl generovat dostatečný vztlak, aby poskytl schopnost vzletu a přistání, a současně umožnit efektivní nadzvukový výkon. Küchemann poté prosazoval tuto konfiguraci křídla u vlády Spojeného království, což vedlo k podpoře a Mach 2 dopravní letadlo u Poradní výbor pro nadzvukovou dopravu (STAC) v roce 1956.[1]

V roce 1961 byl vyroben prototyp letadla Handley Page HP.115, byl vyroben za účelem testování výkonu štíhlého delta křídla při nízké rychlosti.[2]

Weber učinil dva základní příspěvky k nadzvukovému úsilí: nástroje k předpovědi odporu na štíhlém delta-okřídleném letadle během nadzvukového letu a tvarování křídla tak, aby umožňovalo tvorbu vírů na jeho náběžné hraně, nikoli nad nebo pod ní. Její práce od roku 1959 dále přispěla k designu a případné výstavbě Concorde.[1]

AirbusWeber se vrátil k podzvukovým výzkumům v návaznosti na Concorde. Zejména analyzovala podmínky, za kterých jsou metody řešící proudění vzduchu pomalejší než rychlost zvuku nadále použitelné na superkritických úrovních. Její zdokonalení stávajících teorií, které byly založeny na nestlačitelných tocích, pomohly automatizovat výpočty, aby poskytly přesná, spíše než přibližná řešení. Jedním z hlavních zdrojů aerodynamické neefektivity byl spoj křídla a trupu a ona dokázala modelovat celý jeho trojrozměrný profil. Tyto metody, spolu s dalšími, které se vyvinuly z vývoje VC10, byly použity při konstrukci Airbus A300B letadlo, první široké tělo twinjet ve světě.[1]

Později život a smrt

Weber odešel v roce 1975 do důchodu na pozici Senior Principal Scientific Officer a RAE si ho nadále udržoval jako konzultanta. Na své jméno měla téměř 100 papírů. V roce 1976, po Küchemannově smrti, Weber pomáhal při vydání jeho knihy Aerodynamický design letadla, která byla zveřejněna v roce 1978. Oznámila, že poté byla hotová s aerodynamikou.[1]

Weber zůstala celý život svobodná. V hostelu RAE žila do roku 1953 a poté se přestěhovala do lůžka u Küchemannova domu ve Wreccleshamu v Surrey, kde žila do roku 1961, kdy získala dům vedle Küchemannů. Zjistila, že je obtížné získat hypotéka, protože banky v té době spíše neposkytovaly půjčky svobodným ženám.[3][4]

Po odchodu do důchodu Weber objevil nové zájmy v psychologii a geologii a absolvoval kurzy na University of Surrey.[2]

Weberova mladší sestra, ke které si byla velmi blízká, byla po většinu svého života ve špatném zdravotním stavu. Weber ji a jejich matku finančně podporoval, posílal peníze do Německa a chtěl se k nim vrátit.[2] Její sestra zemřela ve věku 50 let.[3]

Weber žila ve svém domě do roku 2010. Zemřela v pečovatelském domě ve Farnhamu v Surrey dne 24. října 2014.[3]

Vybrané publikace

  • Küchemann, Dietrich; Weber, Johanna (1948). "Aplikace teorie nestlačitelného proudění kolem šípového křídla při vysokých počtech podzvukových strojů". London: Ministry of Supply. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  • Küchemann, Dietrich; Weber, Johanna (1949). "Návrh křižovatky křídla, trupu a gondol pro získání plného přínosu zametených křídel při vysokém Machově čísle: Dodatek, další tabulky koeficientů". London: Ministry of Supply. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  • Küchemann, Dietrich; Weber, Johanna (1951). "Prstencová tělesa nekonečné délky s cirkulací pro hladký vstup". Národní poradní výbor pro letectví. Washington DC.
  • Küchemann, Dietrich; Weber, Johanna (1951). „Pokud jde o proudění kolem kruhových krytů. Část II, Prstencová tělesa nekonečné délky s cirkulací pro hladký vstup“. Národní poradní výbor pro letectví. Washington DC.
  • Weber, Johanna; Brebner, G.G. (Červen 1952). "Jednoduchý odhad tažení profilu zametených křídel". RAE TN Aero (2168).
  • Küchemann, Dietrich; Weber, Johanna (1953). Aerodynamika pohonu. McGraw-Hill.
  • Küchemann, Dietrich; Weber, Johanna; Brebner, G.G. (1958). "Zkoušky při nízké rychlosti na 45 stupňových bočních křídlech". Londýn: HMSO. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  • Küchemann, Dietrich; Weber, Johanna (1968). "Analýza některých výkonnostních aspektů různých typů letadel, navržených k letu v různých rozsazích a rychlostech". Pokrok v leteckých vědách. 9. doi:10.1016/0376-0421(68)90008-0.

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k l Green, John (12. ledna 2015). „Nekrolog: Dr. Johanna Weber“. Royal Aeronautical Society.
  2. ^ A b C Childs, Martin (30. listopadu 2014). „Johanna Weber: odbornice na matematiku a aerodynamiku, jejíž práce na designu křídla hrála klíčovou roli při vývoji Concorde“. Nezávislý.
  3. ^ A b C Küchemann, Dietmar. „johanna weber“. Evropské ženy v matematice.
  4. ^ Cramb, Gordon; Cookson, Clive (21. listopadu 2014). „Johanna Weber, matematička a aerodynamika, 1910–2014“. Financial Times.

externí odkazy