Vrtulový výzkumný tunel - Propeller Research Tunnel

Vrtulový výzkumný tunel
Výzkumný tunel vrtule (15789471466) .jpg
Zkušební trup v tunelu pro výzkum vrtule v Langley Research Center s krytem č. 10, prototypem krytu navrženým ke snížení odporu způsobeného obnaženým hvězdicovým motorem. (NASA, 1926)
AkronymPRT
Ostatní jménaVětrný tunel č. 3
PoužitíVětrný tunel pro plnohodnotná letadla používaný především ke snížení odporu způsobeného vrtulemi a nechráněnými motory
Pozoruhodné experimentyKryt motoru, kryt NACA, výsuvný podvozek
Související zbožíNACA, Langley Research Center

The Propeller Research Tunnel (PRT) byl první full-scale větrný tunel v Národním poradním výboru pro letectví (NACA ) Langley Research Center a třetí v zařízení. Používal se v letech 1927 až 1950 a pomohl při výzkumu snižování odporu raných Američanů letectví. V roce 1929 získala NACA svou první Collier Trophy pro kryt NACA, která byla testována a vyvinuta pomocí výzkumného tunelu vrtule.[1]

Účel

Hlavním účelem výzkumného tunelu vrtule byl výzkum aerodynamické účinnosti vrtulí na letadlech s hvězdicovým motorem. V roce 1917 zveřejnil William F. Durand technickou zprávu NACA 17 o své práci s izolovanými vrtulemi Stanfordská univerzita aerodynamický tunel, ale tyto výsledky se neshodovaly s údaji, které NACA shromáždila pro vrtule připojené k trupům.[2] Navíc bylo málo známo o omezeních vrtulí. Vrtule měly problémy s účinností způsobené ztrátou komprese na špičkách při vysokých rychlostech.[3] V roce 1923 inženýr Langley Fred Weick, navrhl NACA postavit větrný tunel s hrdlem o průměru 20 stop, schopný rychlosti až 100 mil za hodinu, aby mohl provádět testy vrtule v plném rozsahu.[4] Podle Weicka britští inženýři v té době prováděli testy na vrtulích s měřítkem, ale nebyli schopni získat přesné výsledky kvůli problému se škálováním souvisejícím s Reynoldsovo číslo v menších aerodynamických tunelech. NACA používala Tunel s proměnnou hustotou aby se zvýšila hustota vzduchu, aby se udrželo Reynoldsovo číslo při testování podobné jako Reynoldsovo číslo, které zažívá letadlo v plném měřítku. Tunel s proměnlivou hustotou však nebyl schopen poskytnout konzistentní data pro vrtule, a proto NACA postavil Výzkumný tunel pro vrtule.[5]

Dějiny

Elton W. Miller, šéf aerodynamiky NACA po rezignaci Maxe Munka, stojí uvnitř výstupního kuželu vrtulového výzkumného tunelu a dívá se na Messenger Sperry M-1, první letadlo v plném měřítku, které má být testováno v tunelu. (NASA, 1927)

NACA zahájila práce na vrtulovém výzkumném tunelu pod vedením ředitele leteckého výzkumu George W. Lewis v roce 1925 a dokončena jeho stavba v roce 1927. Byl postaven za použití dvou dieselových ponorkových motorů o výkonu 1000 koní a ventilátoru o průměru 8 lopatek a průměru 27 stop. Propeller Research Tunnel byl schopen tlačit vzduch proudem 20 stop rychlostí 110 mil za hodina.[2] PRT zůstal v provozu, dokud nebyl zničen v roce 1950, kdy NACA potřebovala místo pro stavbu svých 8 stop dlouhý transonický tlakový tunel.[6]

Použití ve výzkumu

Kryt NACA na Curtiss AT-5A Hawk (NASA, 1928)

Výzkum vrtule

Výzkumný tunel pro vrtule byl použit při vývoji účinnějších vrtulí, které při vysokých rychlostech neztrácely tlak na špičkách lopatek. NACA byla také schopna otestovat vrtule v plném rozsahu a najít tvar lopatky, který maximalizoval účinnost a výkon tam, kde předchozí konstrukce selhaly.[7]

Kryt NACA

PRT byl také použit k vývoji způsobu, jak snížit odpor způsobený exponovanými písty motorů s radiální turbínou. Testováním různých krytů na plnohodnotných modelech v PRT dokázala společnost NACA vyrobit kryt NACA, který vyhrál Collier Trophy v roce 1929 za jeho dopad na letectví.[1] Předpokládalo se, že kapota snížením odporu a zvýšením chlazení motoru ušetří americkému leteckému průmyslu více než 5 milionů dolarů a kryt a jeho varianty si výrobci letadel rychle osvojili.[1]

jiný

Podobně PRT zjistil, že umístění motoru a pevný podvozek výrazně přispěly k odporu. Inženýři NACA pracovali na vytvoření zatahovacího podvozku a zjistili, že vícemotorová letadla těží z toho, že jejich motory jsou v řadě s přední hranou křídla. Oba tyto objevy také rychle přijali výrobci letadel.[3] Data shromážděná v PRT byla těžce použita při návrhu mnoha druhá světová válka letadla včetně Boeing B-17 Flying Fortress, Osvoboditel Boeingu B-24 a Douglas DC-3.[2]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Hansen, James R. (1998). Mack, Pamela E. (ed.). Od inženýrství po velkou vědu Vítězové výzkumných projektů NACA a NASA Collier Trophy. NASA. s. 1–27.
  2. ^ A b C Baals, D.D .; Corliss, W. R. (1981). Větrné tunely NASA. NASA. p. 21.
  3. ^ A b Gray, George W. (1948). Frontier of Flight: The Story of NACA Research. Alfred A. Knopf, Inc. str. 36–37.
  4. ^ Hansen, James R. (1986). Zodpovědný inženýr: Historie letecké laboratoře v Langley, 1917-1958. NASA. p. 87.
  5. ^ Taylor, D. Bryan; Kinney, Jeremy; Lee, J. Lawrence (2003). Hansen, James R. (ed.). The Wind and Beyond: A Documentary Journey into the History of Aerodynamics in America. NASA. 556, 557.
  6. ^ "Propeller Research Tunnel". NASA. NASA. Citováno 4. června 2018.
  7. ^ Ames, Joseph S .; et al. (20. listopadu 1928). Čtrnáctá výroční zpráva Národního poradního výboru pro letectví (Zpráva). str. 27–30. Citováno 5. června 2018.

externí odkazy