Douglas D-558-1 Skystreak
| Douglas D-558-1 Skystreak | |
|---|---|
 | |
| Descriere | |
| Clasă | Avioane cu reacție experimentale pentru teste de mare viteză |
| Echipaj | 1 pilot |
| Designer | Ed Heinemann |
| Constructor |  Douglas Aircraft Company |
| Prima întâlnire de zbor | 14 aprilie 1947 |
| Număr de serie | Biroul nr. 37970 - NACA 140 Biroul nr. 37971 - NACA 141 Biroul nr. 37972 - NACA 142 |
| Utilizator principal | Douglas Aircraft Company Comitetul consultativ național pentru aeronautică Marina SUA |
| Exemplare | 3 |
| Cost unitar | Aproximativ 1 150 000 de dolari în 1945 [1] |
| Zboruri | În total 229 |
| Alte variante | Douglas D-558-2 Skyrocket |
| Dimensiuni și greutăți | |
 | |
| Structura | Aluminiu |
| Lungime | 10,70 m (35 ft 1½ in ) |
| Anvergura | 7,62 m (25 ft) |
| Strat | Magneziu |
| Înălţime | 3,69 m (12 ft 1,6 in) |
| Capacitate combustibil | 870 l (230 gal ) de kerosen |
| Propulsie | |
| Motor | 1 turboreactor Allison J35-A-11 |
| Împingere | 22 kN (2 267 kg , 5 000 lbf ) |
| Performanţă | |
| viteza maxima | 1.047 km / h (565 kt , 650 mph ) |
| Înregistrări și premii | |
| Record de viteză stabilit de Turner F. Caldwell pe 20 august 1947 cu 1.031,047 km / h (556,721 kt 640,663 mph) Record de viteză stabilit de Marion Carl la 25 august 1947 cu 1.047.354 km / h (565.526 kt, 650.796 mph) | |
datele sunt preluate din fișa informativă D-558-I [2] | |
| zvonuri despre avioane experimentale pe Wikipedia | |
Douglas D-558-1 Skystreak (denumit și interschimbabil, D-558-I ) a fost o familie de avioane experimentale americane construite de Douglas Aircraft Company în colaborare cu Comitetul Național Consultativ pentru Aeronautică (NACA) și SUA Navy în cadrul programului de cercetare numit D-558. Început la mijlocul anilor patruzeci , programul a văzut construirea a trei D-558-1 la aripa dreaptă și la fel de multe D-558-2 cu aripă măturată ; Skystreaks au zburat între 1947 și 1953 într-o serie lungă de teste privind aerodinamica vitezelor transonice . Două recorduri de viteză au fost doborâte în timpul acestor zboruri.
Istorie
Dezvoltare
Douglas D-558-1 a fost rezultatul unui program de cercetare finanțat de Marina SUA , Marina SUA și desfășurat în colaborare cu Douglas Aircraft Company și NACA , instituția de conducere americană pentru cercetarea aeronautică . Acest program, cunoscut sub numele de D-558, a luat naștere din răspunsul lui Douglas la o specificație a marinei scrisă de locotenentul Abraham Hyatt în 1944 ; [4] a avut inițial scopul de a studia comportamentul aeronavelor în regimul transonic (între aproximativ Mach 0,75 și Mach 1,25, adică la viteze cuprinse între trei sferturi și cinci sferturi din viteza sunetului). Când programul a început la mijlocul anilor 1940 , de fapt, aerodinamica vitezei mari subsonice era în mare parte necunoscută și militară, precum și cerințele științifice, cereau ca fezabilitatea practică a zborului transonic și supersonic să fie studiată în profunzime. [5]
Rolurile organismelor care au colaborat la proiect au fost împărțite după cum urmează: Douglas, responsabil pentru proiectarea și construcția aeronavei, precum și pentru întreținerea acestora, avea dreptul de a efectua un program de zboruri experimentale pe cont propriu pentru a studia performanța și caracteristicile aeronavei; s-a ocupat și de toate modificările aduse proiectului și ale mașinilor. Unitatea de testare a zborului Muroc a NACA, redenumită în 1949 ca stație de cercetare a zborului de mare viteză (și astăzi cunoscută sub numele de Dryden Flight Research Center ) a achiziționat combustibil și petrol de la Forțele Aeriene ale Armatei SUA ( Forțele Aeriene ale SUA începând cu 1947 ), au furnizat și au instalat științifice instrumentare, a efectuat în mod autonom zborurile experimentale ale Skystreak n. 2 și n. 3 și s-a ocupat de întreținerea de rutină a acestora. Marina a plătit cheltuielile lui Douglas, inclusiv reparațiile și înlocuirile motorului; în plus, piloții săi au efectuat unele dintre zboruri. [2]
În timp ce Douglas și Marina SUA au continuat programul D-558, Bell Aircraft Corporation a rulat programul XS-1 în colaborare cu armata SUA - ceea ce va duce la primul zbor supersonic din istorie în 1947 . [6] În timp ce Bell și armata s-au dedicat dezvoltării unei aeronave rachete , capabile de viteze și accelerații mari, dar cu o rază de acțiune foarte scurtă, Douglas și Marina (urmând viziunea NACA ) au preferat să folosească pe D-558 un turboreactor motor, care le-a permis să rămână în zbor pentru perioade mai lungi și astfel le-a permis să colecteze cantități proporționale mai mari de date. [7]
În 1945, în Statele Unite au avut loc două conferințe de prezentare a simulacrelor pentru D-558; în timpul celei de-a doua dintre aceste conferințe, care a avut loc între 14 și 17 august, sa decis împărțirea programului D-558 în două etape. O primă fază, care avea ca scop explorarea posibilităților avioanelor transonice cu aripi drepte , ar conduce la construirea a trei exemplare ale aeronavei experimentale Douglas D-558-1 Skystreak. O a doua fază, care a implicat construirea unui avion experimental cu aripi cu săgeți și care vizează studierea comportamentului de zbor al acestui tip de planor, ar conduce la Douglas D-558-2 Skyrocket . [8] Pentru o discuție despre evenimentele D-558-2, consultați articolul specific.
Pentru programul D-558, care a condus apoi la construirea unui total de 6 avioane, au fost alocați 6 888 444,80 dolari . [1] Lucrările la construcția primului Skystreak, efectuate sub conducerea designerului șef Douglas Ed Heinemann , au fost finalizate în 1947 . [9]
Tehnică
Necesitatea unei aeronave pentru cercetarea în domeniul vitezelor transonice a fost rezultatul a doi factori care s-au manifestat în anii 1940 : pe de o parte, absența datelor exacte din experimentele tunelului eolian privind aerodinamica vitezei între aproximativ Mach 0,75 și Mach 1,25; pe de altă parte, faptul că unele avioane militare (de exemplu, Lockheed P-38 Lightning ) erau deja în măsură să atingă viteze apropiate de Mach 1, suferind deseori daune grave - cauzate de fenomene de aeroelasticitate și turbulență care, la aproape de cel al sunetului, au generat unde de șoc periculoase. [2]
Reprezentanții comunității aeronautice - și în special NACA, USAAF și Marina SUA - au convenit apoi asupra necesității de a construi o aeronavă experimentală cu rezistență structurală suficientă pentru a rezista tensiunilor datorate efectelor de compresibilitate ale aerului la viteze transonice. [2]
Douglas D-558-1 Skystreak era, prin urmare, un monoplan mic, robust , cu o configurație destul de tradițională, caracterizat printr- o aripă dreaptă medie, aripioare cruciforme din spate și un tren de aterizare triciclu frontal . [2] Informațiile puse la dispoziție de tunelurile eoliene NACA au fost utilizate pentru proiectare; în plus, când simulacrele aeronavei au fost gata, au fost testate și în laboratoarele NACA, precum și în cele ale Institutului de Tehnologie din California . NACA l-a influențat pe Douglas în proiectare, de asemenea, oferind un aerodinamic (un NACA 65 cu o grosime de 10% din coardă ) și stabilizatorul orizontal fiind amplasat la o înălțime ridicată, la jumătatea înălțimii aripioarelor verticale , pentru a evita interferența turbulenței. datorită aripii. Din nou, datorită influenței NACA, stabilizatorul a fost (la fel ca și pe Bell's X-1) mai subțire decât aripa, pentru a evita suprapunerea undelor de șoc, și a fost complet mobil pentru a preveni posibila pierdere a controlului în cazul în care variațiile de densitate a aerului a făcut ca balansierele să fie ineficiente. [2] [10]
Cilindrul de fuselaj a fost proiectat cu scopul de a construi cea mai mică aeronavă posibilă în jurul unui motor pentru a turboreacta printre cele mai voluminoase și mai puternice disponibile la acea vreme, TG-180 dezvoltat de General Electric și construit de Allison Engine Company ca Allison J35 . Acest lucru a câștigat D-558-1 poreclită eprubetă Flying, „roată de tub ”. [11] Interiorul avionului era aproape complet ocupat de canalele de admisie a aerului motorului, cabina mică, voluminosele instrumente științifice și piciorul din față al trenului de aterizare . Aripa adăpostea rezervoarele de combustibil și roțile subțiri ale trenului principal de aterizare, special concepute pentru a putea retrage în grosimea sa subțire. [11]
Structura aripilor și a cozii era în principal din aluminiu, în timp ce fuselajul avea o structură din aluminiu acoperită cu foi de magneziu. În aripă erau 400 de găuri mici care adăposteau senzorii de presiune . [12] final de sarcină factor care aeronava poate transporta a fost de 18 g . [12]
Instrumentele D-558-1 erau foarte sofisticate. Tehnici specializați la unitatea de testare a zborului Muroc a NACA, condusă de Gerald M. Truszynski, au instalat pe aeronavă: un osciloscop cu 12 canale capabil să înregistreze date despre deformarea structurilor; un manometru cu 60 de capsule pentru a înregistra distribuția presiunii pe suprafețe; emițătoare pentru a analiza datele forțelor aplicate pe bara de control și pe placa de pedale ; senzori pentru înregistrarea poziției eleronelor , a balansoarelor și a cârmei ; un accelerometru ; un telemetru și echipamentul necesar pentru a înregistra și transmite date despre viteza , altitudinea , accelerația și variațiile de atitudine indicate în raport cu axa verticală; o cameră pentru a înregistra citirile instrumentelor pe panoul de control al pilotului. Acest instrument complex a cântărit în total 287 kilograme (634 lbs); [12] era gata să fie instalat pe Skystreak nr. 2 spre sfârșitul toamnei 1947. [2]
Skystreak nu avea un sistem pentru evacuarea de urgență a scaunului șoferului . Echipa care a proiectat avionul a luat în considerare instalarea unui astfel de dispozitiv, dar calculele au arătat că forța necesară pentru a arunca scaunul suficient de sus pentru a evita impactul cu planurile de coadă ale avionului a fost atât de mare, pentru a depăși limitele de rezistență ale organismului uman. Prin urmare, Douglas a echipat D-558-1 cu o secțiune frontală detașabilă din care pilotul ar putea lansa mai ușor în caz de urgență, atâta timp cât avionul se afla la o altitudine suficient de mare. [2]
Utilizare operațională
Cele trei Skystreaks au zburat în total de 229 de ori între 1947 și 1953; 101 dintre aceste zboruri au fost finalizate de primul avion construit, Skystreak Nr. 1 (numărul de serie 37970, NACA 140), 46 au fost efectuate de Skystreak nr. 2 (numărul de serie 37971, NACA 141) și încă 82 de la Skystreak n. 3 (numărul de serie 37972, NACA 142). Zborurile NACA 140 au avut loc ca parte a unui program experimental pe care Douglas (în calitate de contractant al contractului) l-a desfășurat pentru a evalua caracteristicile aeronavei. Cu toate acestea, unele dintre aceste zboruri au fost efectuate de piloți ai marinei: în special comandantul marinei americane Turner F. Caldwell, la 20 august 1947, a făcut ca NACA 140 să zboare cu patru treceri la o viteză medie de 1 031 047 kilometri pe oră ( 556.721 noduri). Sau 640.663 mph ), stabilind un nou record mondial de viteză; Doar cinci zile mai târziu, pe 25, maiorul de marină Marion Carl a doborât din nou acel record, zburând pe NACA 141 pe un curs similar cu o viteză medie de 1.047.354 kilometri pe oră (565.526 noduri sau 650.796 mile pe oră). Cu toate acestea, NACA nu a folosit niciodată Skystreak n. 1 în zbor cu piloții săi. [2]
NACA 141 a zburat 27 de zboruri cu piloți Douglas, Navy și Marine înainte de a primi echipamente științifice adecvate pentru zboruri NACA, toate acestea avându-se loc cu Howard C. Lilly la comenzi. Deși NACA 140 și 141 au fost inițial vopsite în stacojiu pentru a îmbunătăți vizibilitatea (ceea ce, alături de forma lor, justifică porecla eprubetei Crimson , „eprubetă purpurie”), [12] atât Douglas, cât și NACA însăși au realizat în curând că roșul era greu de distins cu cerul albastru închis de deasupra deșertului californian . In iarna anului 1947- 1948 , pentru a depăși această problemă, NACA revopsit 141 martor. [2]
În primăvara anului 1948, Lilly a finalizat cinci zboruri de cercetare în timpul cărora a colectat date despre stabilitatea direcțională. Pe 29 aprilie, a atins viteza Mach 0,88 (aproximativ 933 kilometri pe oră) la o altitudine de 10 972 metri (36 000 de picioare). Cu toate acestea, la următorul său zbor, supraalimentatorul motorului J-35 s-a dezintegrat, tăind cablurile care acționau cârma și balansierele, provocând astfel o pierdere aproape totală de control asupra avionului la altitudine și viteză relativ mici. Lilly a murit în accidentul care a urmat. În urma recomandărilor primite de comisia care a investigat incidentul, tehnicienii Douglas au adăugat la NACA 142 (acum în faza finală a construcției sale) un al doilea grup de cabluri de control, armuri pentru protejarea pompei și conductelor de urgență pentru combustibil și o conductă metalică sistem; între timp, avionul a fost revopsit în alb. [2]
În 1949 , piloții NACA Robert A. Champine și John H. Griffith au început să piloteze NACA 142, Skyrocket-ul nr. 3, colectând date despre manevrabilitatea aeronavei, eficacitatea eleronului și distribuția presiunii de suprafață. La 29 noiembrie 1950 , în urma încheierii din iunie a unor studii aprofundate privind distribuția presiunii, pilotul NACA A. Scott Crossfield a început o serie de teste asupra fenomenelor de aeroelasticitate, asupra sarcinilor din coadă și asupra stabilității longitudinale care a durat până în octombrie 1951 . Șoferii de testare Walter P. Jones și Joseph A. Walker, de asemenea de la NACA, au participat, de asemenea, la această serie de teste. [2]
Crossfield și alți bărbați NACA, Stanley P. Butchart și John B. McKay, au efectuat apoi o serie de zboruri în care au colectat date suplimentare privind stabilitatea laterală și dinamică , care au durat din iunie 1952 până în aprilie 1953 . A urmat studiul, realizat de MacKay și Crossfield, a efectelor aerodinamice asociate cu instalarea rezervoarelor de combustibil suplimentare la vârfurile aripilor. Cu aceasta, pe 10 iunie 1953, ultima misiune a Skystreak s-a încheiat la controlul Crossfield. [2]
În ciuda faptului că este mai lent decât omologii săi contemporani Bell X-1 și Douglas D-558-2, ambele fiind echipate cu motoare rachetă, Skystreak a făcut posibilă efectuarea unor cercetări importante ca avion experimental transonic de primă generație. Chiar și pierderea NACA 141 și a pilotului său, Howard Lilly, este considerată un fapt important - deoarece a evidențiat riscurile asociate zborului experimental; în consecință, modificările aduse Skystreak pentru a-și îmbunătăți siguranța au fost apoi aplicate altor aeronave destinate cercetării, cum ar fi Northrop X-4 și Bell X-5 . [2]
Împreună cu X-1 și D-558-2, Skystreak a fost una dintre puținele surse de date despre caracteristicile aerodinamice ale zborului transonic disponibile în perioada 1947-1950 și a contribuit cu o cantitate considerabilă de informații pentru cercetarea pe această temă. atâta timp cât NACA nu a dezvoltat o nouă generație de tuneluri eoliene. De asemenea, această aeronavă a permis stabilirea unei relații între datele provenite de la tunelele eoliene și cele provenite de la testele în zbor, permițând verificarea limitelor de fiabilitate a testelor în laborator; în acest fel a contribuit, de asemenea, indirect, la dezvoltarea tunelurilor eoliene și la evoluția utilizării lor ca instrumente științifice. [2] Reprezentând cea mai avansată tehnologie aeronautică a vremii a avut de oferit, în cele din urmă, Skystreak a permis să experimenteze în teren comportamentul unor componente tehnologice extrem de inovatoare. Datele colectate în timpul programului au stat la baza progreselor în domeniul controlabilității, stabilității, utilizării avioanelor de coadă care ar fi permis industriei aviației americane să pună la dispoziția forțelor armate americane, în anii cincizeci , avioanele moderne ale seria Century . [2]
Utilizatori
Exemplare existente
Două dintre cele trei exemplare construite au supraviețuit și sunt în prezent [13] păstrate în instituțiile muzeale. [14]
- Primul Skystreak, NACA 140, este expus la Muzeul Național al Aviației Navale din Pensacola , Florida . [14]
- Cel de-al treilea model construit, NACA 142, este păstrat la Muzeul Aerian-Sol al Marine Corps din Quantico , Virginia . [14]
Notă
- ^ a b Contractul pentru programul 558 avea o valoare totală de 6.888.444,80 dolari la mijlocul anilor 1940 , care poate fi considerat a fi distribuit uniform pe cele șase avioane (trei D-558-1 Skystreak și trei D-558-2 Skyrocket ) pentru un cost mediu pe dispozitiv de puțin sub 1 150 000 USD. Vezi (EN) JD Hunley (eds) Towards Mach 2: the Douglas D-558 program (PDF), în Dryden Flight Research Center NASA , NASA , 1999. Accesat la 9 ianuarie 2012.
- ^ A b c d and f g h i j k l m n or p (EN) Marty Curry, Douglas D-558-I Fact Sheet , în NASA Dryden Flight Research Center , NASA , 2010. Accesat la 13 ianuarie 2012.
- ^ Hunley .
- ^ Hunley , pp. 3-4 .
- ^ Hunley , pp. 2-3 .
- ^ (EN) Marty Curry, Avionul de cercetare X-1 în Dryden Flight Research Center NASA , NASA , 2008. Accesat la 20 ianuarie 2012.
- ^ Hunley , p. 3 .
- ^ Hunley , pp. 7, 28-29 .
- ^ Hunley , p. 9 .
- ^ NACA în ansamblu a jucat un rol foarte important în proiectarea modelului D-558-1. Când comandantul US Navy Turner F. Caldwell a doborât recordul mondial de viteză cu NACA 140 în 1947, Biroul de Aeronautică al Marinei a scris într-un mesaj către NACA: „O mare parte din meritul pentru succesul zborului record. -558 se datorează NACA. Cercetările preliminare importante și programa care au condus la recomandări privind problemele de configurare au fost esențiale în dezvoltarea acestui avion. ' Vezi (EN) Marty Curry, Douglas D-558-I Fact Sheet , la Dryden Flight Research Center NASA , NASA , 2010. Accesat la 13 ianuarie 2012.
- ^ a b Hunley , p. 6 .
- ^ a b c d Hunley , p. 7 .
- ^ Date actualizate până în ianuarie 2012.
- ^ a b c Hunley , p. 61 .
Bibliografie
- ( EN ) Sound Barrier and Beyond, The Story of the Bell X-1 și Douglas D-558 , Londra / Washington, 1997, ISBN inexistent.
- ( EN ) A. Scott Crossfield și Clay Blair, Jr., Always Another Dawn: The Story of a Rocket Test Pilot , Cleveland, 1960, ISBN inexistent.
- (EN) Scott Libis, Skystreak, Skyrocket și Stiletto Douglas High Speed X-Planes, North Branch, MN, Specialty Press, 2005, ISBN 1-58007-084-1 .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Douglas D-558-1 Skystreak
linkuri externe
- ( EN ) JD Hunley (ed.), Toward Mach 2: the Douglas D-558 program ( PDF ), în NASA Dryden Flight Research Center , NASA , 1999. Accesat la 9 ianuarie 2012 .
- (EN) Marty Curry, Douglas D-558-I Fact Sheet , la Dryden Flight Research Center NASA , NASA , 2010. Accesat la 13 ianuarie 2012.
| Controlul autorității | LCCN (EN) sh85123276 · GND (DE) 4809945-4 |
|---|
