Richard T. Whitcomb - Richard T. Whitcomb

Richard T. Whitcomb
Whitcomb s f106 v roce 1991.jpg
Whitcomb před oblastní Convair F-106 používá NASA pro letecký výzkum, jeho odchod do důchodu v roce 1991
narozený(1921-02-21)21. února 1921
Evanston, Illinois
Zemřel13. října 2009(2009-10-13) (ve věku 88)
Newport News, Virginie

Richard Travis Whitcomb (21. února 1921 - 13. října 2009) byl americký letecký inženýr kdo byl známý pro jeho příspěvky k vědě o aerodynamika.

Životopis

Whitcomb se narodil v Evanston, Illinois. Jeho otec, který byl pilotem balónu první světová válka, byl strojní inženýr, který se specializoval na dynamiku otáčení. V roce 1932 se rodina přestěhovala do Worcester, Massachusetts když byl jeho otec zaměstnán v Společnost Norton.

Jako dítě byl Whitcomb fascinován letadly; stavěl modely a létal s nimi na soutěžích, vždy se snažil zlepšit jejich výkon. Vystudoval Worcesterský polytechnický institut v roce 1943 s BS v leteckém inženýrství. Byl zaměstnán v Langley Research Center provozuje Národní poradní výbor pro letectví (NACA) a jeho nástupce, NASA.

Kariéra

Duben 1955: Whitcomb zkoumá model letadla navrženého v souladu s jeho plošné pravidlo.

Oblastní pravidlo

Hlavní článek: Oblastní pravidlo

Po druhá světová válka „Výzkum NACA se začal zaměřovat na téměř sonické a nízko nadzvukové proudění vzduchu. Po zvážení náhlého nárůstu odporu, kterého kombinace křídla a trupu zažívá někde kolem 800 km / h, dospěl Whitcomb k závěru, že „poruchy a rázové vlny jsou jednoduše funkcí podélné variace plochy průřezu“ - to znamená, že účinek křídel lze vizualizovat jako ekvivalent k trupu s jakousi vyboulení břicha, jehož čelní plocha byla stejná jako u křídel. Protože ve skutečném případě nebylo možné od křídla upustit, alternativou k odstranění „boule“ by bylo zmenšení průřezu trupu poblíž křídel. Toto začalo být známé jako plošné pravidlo, což umožnilo výrazné snížení táhnout cítit letouny poblíž rychlost zvuku. Jeho dopad na konstrukci letadla byl okamžitý: prototyp Convair YF-102 například bylo zjištěno, že není schopen překročit rychlost zvuku při vodorovném letu. To bylo napraveno novým tvarováním trupu. Pro jeho nahlédnutí Whitcomb vyhrál Collier Trophy v roce 1954.[1][2][3]

V roce 1958 byl Whitcomb jmenován vedoucím odvětví Langleyovy transonické aerodynamiky a začal pracovat na možném řešení SST design. Postavil navržené modely, ale v roce 1962 projekt opustil kvůli problémům s neřešitelným odporem. Vrhl se na další výzkum a vrátil se k otázce transsonického odporu, zejména na křídlech.

Superkritický profil křídla

Hlavní článek: Superkritický profil křídla

Aby se dosáhlo sníženého odporu v transonické fázi, Whitcomb si uvědomil, že rozložení tlaku v křídle musí být upraveno tak, aby zpozdilo a oslabilo rázovou vlnu vytvořenou na horním povrchu, kde se vysokorychlostní tok zpomalil na podzvukové. S využitím intuice namísto matematiky postavil část akordového křídla o délce dva stopy (0,6 metru) a opakovaně ji testoval ve vysokorychlostním Langley větrný tunel, přidávání (s automatickým tmelem na tělo) nebo odstraňování (pomocí pilníku a brusného papíru) materiálu, dokud nebude dosaženo požadovaných toků.

Přestože byl takto vytvořen profil křídla s nízkým odporem (v transonickém rozsahu), nadřízení Whitcomba poznamenali, že nelze očekávat, že každý výrobce letadel použije při navrhování potřebných tvarů pilník a brusný papír. Proto NASA podepsala smlouvu s Courant Institute na Newyorská univerzita, jehož matematik Paul Garabedian a aerodynamika Anthony Jameson spolupracovali s Whitcombem na vývoji praktické výpočetní metody pro návrh superkritického[4] profily křídel - ty, které byly nejúčinnější v transonickém rozsahu. Pomocí této metody byla vyrobena a prokázána superkritická křídla na letadle v plném měřítku; v roce 1971 a Vought F-8 Crusader, a v roce 1973 a General Dynamics F-111 Aardvark, byly letecky převezeny na NASA Flight Research Center v Kalifornii. Za svůj příspěvek NASA ocenila Whitcomba cenou 25 000 $ a od National Aeronautic Association obdržel 1974 Wright Brothers Memorial Trophy.

Neobvyklý profil křídla nečekaně pomohl také obecnému letectví; jeho poměrně tupá náběžná hrana mu umožňovala generovat vysoko koeficienty výtahu před pozastavení a Whitcomb zveřejnili profil křídla pro nízkou rychlost, který nazval GA (W) -1;[5] nyní se běžně používá v lehkých letadlech a kluzácích.

Po svém výzkumu křídel se Whitcomb znovu obrátil na možné úplné superkritické letadlo a v roce 1971 vydal předběžné podrobnosti téměř zvukový transport (NST), o kterém předpovídal, že může dosáhnout relativně efektivní plavby na 0,98 Mach. Stejně jako při nadkritickém křídle vyvinul design ve větrném tunelu a svůj navrhovaný model tvaroval pomocí tmelu a nože až do různých sekundárních otřesy vytvořené křižovatkami křídla a těla byly co nejvíce ztlumeny. Whitcombův návrh NST nepostoupil nad rámec jeho koncepční fáze.

Křidélka

Hlavní článek: Zařízení s koncovými křídly

Aerodynamici věděli po celá desetiletí, že nějaká bariéra křídel může snížit víry křídel, a tím i táhnout. Whitcomb však zjevně jako první dospěl k závěru, že taková bariéra by byla nejúčinnější, kdyby měla podobu doplňkového vertikálního (nebo téměř vertikálního) křídla. Navrhl své výsledky, ukazující zlepšení řádově o 5 procent, ale průmysl se pomalu přijímal. Trvalo téměř tři desetiletí, než se jeho návrhy staly samozřejmostí; nyní se běžně používají v letadlech od dopravních letadel do kluzáky.

Pozdější život

Po svém průkopnickém výzkumu transsonického proudění vzduchu strávil Whitcomb několik let pohybem ve zcela jiném oboru - možné extrakci využitelné energie z prostředí využitím možných cest kvantová fyzika. Tato vyšetřování však neměla žádný výsledek a v roce 1980 náhle oznámil své rozhodnutí odejít z Langley. Na požádání Whitcomb nadále sloužil jako konzultant pro letecký průmysl. Nadále žil v bytovém domě v Hampton ve Virginii, jeho rezidence od roku 1943. Nikdy se neoženil, ale 25 let byl blízko matematičky NASA Barbary Durlingové. Zemřela v roce 2001. Whitcomb zemřel v Newport News, Virginie v roce 2009.

Ceny a vyznamenání

Reference

  1. ^ Citace Collier Trophy zní: „... za největší úspěch v letectví v Americe.“
  2. ^ Wallace, Lane E. (1. ledna 1998). „Pravidlo oblasti Whitcomb: Výzkum a inovace aerodynamiky NACA“. history.nasa.gov. Citováno 2019-04-27.
  3. ^ Mack, Pamela E. (1. ledna 1998). „Od inženýrské vědy k velké vědě: Vítězové výzkumných projektů NACA a NASA Collier Trophy, kapitola 5 o Whitcombovi a pravidlech oblasti“. Server technických zpráv NASA.
  4. ^ Termín vytvořil Whitcomb.
  5. ^ Všeobecné letectví - Whitcomb
  6. ^ Sprekelmeyer, Linda, redaktorka. These We Honour: The International Aerospace Hall of Fame. Vydavatelé Donning Co., 2006. ISBN  978-1-57864-397-4.
  7. ^ „Cena J. C. Hunsakera v leteckém inženýrství“. Národní akademie věd. Citováno 14. února 2011.

externí odkazy