Исследовательский туннель для пропеллера
Исследовательский туннель для пропеллера
Испытательный фюзеляж в туннеле для исследования винтов в исследовательском центре Лэнгли с обтекателем № 10 — прототипом обтекателя, предназначенного для уменьшения сопротивления, вызванного открытым радиальным двигателем. ( НАСА, 1926 )
АкронимПРТ
Другие именаАэродинамическая труба № 3
ИспользуетАэродинамическая труба для полноразмерных самолетов, используемая в основном для снижения сопротивления, вызванного винтами и открытыми двигателями.
Известные экспериментыКапот двигателя, капот NACA, убирающееся шасси
Связанные элементыNACA , Исследовательский центр Лэнгли

Исследовательская труба для пропеллера (PRT) была первой полномасштабной аэродинамической трубой в исследовательском центре Национального консультативного комитета по аэронавтике ( NACA ) в Лэнгли и третьей на объекте. Она использовалась с 1927 по 1950 год и сыграла важную роль в исследованиях по снижению сопротивления в ранней американской аэронавтике . В 1929 году NACA была награждена своим первым призом Collier Trophy за обтекатель NACA, который был испытан и разработан с использованием исследовательской трубы для пропеллера. [1]

Цель

Основной целью Propeller Research Tunnel было исследование аэродинамической эффективности винтов на самолетах с радиальными двигателями. В 1917 году Уильям Ф. Дюран опубликовал технический отчет NACA 17 о своей работе с изолированными винтами в аэродинамической трубе Стэнфордского университета , однако эти результаты не совпадали с данными, собранными NACA для винтов, соединенных с фюзеляжами. [2] Кроме того, было мало известно об ограничениях винтов. У винтов были проблемы с эффективностью, вызванные потерей сжатия на концах на высоких скоростях. [3] В 1923 году инженер из Лэнгли Фред Вейк предложил NACA построить аэродинамическую трубу с горловиной диаметром 20 футов, способную развивать скорость до 100 миль в час, чтобы провести полномасштабные испытания винтов. [4] По словам Вейка, в то время британские инженеры проводили испытания масштабных винтов, но не смогли получить точных результатов из-за проблемы масштабирования, связанной с числом Рейнольдса в меньших аэродинамических трубах. NACA использовала туннель переменной плотности , чтобы увеличить плотность воздуха и сохранить число Рейнольдса при испытаниях, аналогичное числу Рейнольдса, испытываемому полномасштабными самолетами. Однако туннель переменной плотности не смог предоставить последовательные данные для винтов, поэтому NACA построила туннель для исследования винтов. [5]

История

Элтон У. Миллер, начальник отдела аэродинамики NACA после отставки Макса Манка, стоит внутри выходного конуса туннеля для исследования винтов и смотрит на Sperry M-1 Messenger , первый полномасштабный самолет, испытанный в туннеле. ( NASA, 1927 )

NACA начала работу над туннелем для исследований пропеллеров под руководством директора по аэронавтике Джорджа У. Льюиса в 1925 году и завершила его строительство в 1927 году. Построенный с использованием двух дизельных подводных двигателей мощностью 1000 лошадиных сил и 8-лопастного вентилятора диаметром 27 футов, туннель для исследований пропеллеров был способен проталкивать воздух в 20-футовой струе со скоростью 110 миль в час. [2] PRT оставался в эксплуатации до тех пор, пока не был снесен в 1950 году, когда NACA потребовалось место для строительства 8-футового трансзвукового напорного туннеля. [6]

Использование в исследованиях

Капот NACA на Curtiss AT-5A Hawk ( НАСА, 1928 )

Исследование пропеллера

Исследовательский туннель для винтов использовался при разработке более эффективных винтов, которые не теряли компрессию на концах лопастей на высоких скоростях. NACA также смогла протестировать полномасштабные винты, чтобы найти форму лопасти, которая максимизировала эффективность и производительность там, где предыдущие конструкции терпели неудачу. [7]

капот NACA

PRT также использовался для разработки способа снижения сопротивления, создаваемого открытыми поршнями радиальных турбинных двигателей. Испытывая различные капоты на полномасштабных моделях в PRT, NACA смогла создать капот NACA, который выиграл Collier Trophy в 1929 году за свое влияние на аэронавтику. [1] Было предсказано, что капот, уменьшая сопротивление и увеличивая охлаждение двигателя, сэкономит американской авиационной промышленности свыше 5 миллионов долларов, и капот и его варианты были быстро приняты производителями самолетов. [1]

Другой

Аналогичным образом, PRT обнаружил, что размещение двигателя и фиксированное шасси в значительной степени способствовали сопротивлению. Инженеры NACA работали над созданием убирающегося шасси и обнаружили, что многомоторные самолеты выигрывают от того, что их двигатели находятся на одной линии с передней кромкой крыла. Оба эти открытия были также быстро приняты производителями самолетов. [3] Данные, собранные в PRT, активно использовались при проектировании многих самолетов Второй мировой войны, включая Boeing B-17 Flying Fortress , Consolidated B-24 Liberator и Douglas DC-3 . [2]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Хансен, Джеймс Р. (1998). Мак, Памела Э. (ред.). От инженерии к большой науке. Победители научно-исследовательского проекта NACA и NASA Collier Trophy . NASA. стр. 1–27.
  2. ^ abc Baals, DD; Corliss, WR (1981). Аэродинамические трубы NASA . NASA. стр. 21.
  3. ^ ab Gray, George W. (1948). Frontier of Flight: The Story of NACA Research . Alfred A. Knopf, Inc. стр. 36–37.
  4. ^ Хансен, Джеймс Р. (1986). Инженер-ответственный: история Авиационной лаборатории Лэнгли, 1917-1958 . НАСА. стр. 87.
  5. ^ Тейлор, Д. Брайан; Кинни, Джереми; Ли, Дж. Лоуренс (2003). Хансен, Джеймс Р. (ред.). Ветер и дальше: документальное путешествие в историю аэродинамики в Америке . НАСА. стр. 556, 557.
  6. ^ "Propeller Research Tunnel". NASA . 3 февраля 2016 г. Получено 4 июня 2018 г.
  7. ^ Эймс, Джозеф С. и др. (20 ноября 1928 г.). Четырнадцатый ежегодный отчет Национального консультативного комитета по аэронавтике (отчет). стр. 27–30 . Получено 5 июня 2018 г.
  • NASA - Исследовательский туннель для пропеллеров
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Propeller_Research_Tunnel&oldid=1170301710"