Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«НАКА» перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см NACA (значения) .

Национальный консультативный комитет по аэронавтике
Печать NACA (обрезанная) .png
Официальная печать NACA, изображающая Райт Флайер и первый полет братьев Райт в Китти Хок, Северная Каролина.
NACA США logo.svg
Логотип
Обзор агентства
Сформирован3 марта 1915 г.
Растворенный1 октября 1958 г.
Замещающее агентство
ЮрисдикцияФедеральное правительство США

Национальный консультативный комитет по аэронавтике ( NACA ) был федеральное агентством Соединенных Штатов основан 3 марта 1915 года, предпринять, продвигать и институционализацию аэронавигационного исследования. 1 октября 1958 года агентство было распущено, а его активы и персонал были переданы недавно созданному Национальному управлению по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). NACA - это инициализм, т. Е. Произносится отдельными буквами, а не целым словом [1] (как это было в NASA в первые годы после своего основания). [2]

Среди других достижений, исследования и разработки NACA создали воздуховод NACA , тип воздухозаборника, используемый в современных автомобильных приложениях, капот NACA и несколько серий аэродинамических профилей NACA , которые до сих пор используются в авиастроении.

Во время Второй мировой войны NACA называли «Силой нашего превосходства в воздухе» из-за его ключевой роли в производстве рабочих нагнетателей для высотных бомбардировщиков, а также в производстве ламинарных профилей крыла для североамериканского P-51 Mustang . [3] NACA также помогло разработать правило площади , которое используется на всех современных сверхзвуковых самолетах , и провело ключевое исследование сжимаемости, которое позволило Bell X-1 преодолеть звуковой барьер.

Истоки [ править ]

Надпись на стене является заявлением NACA: «... Консультативный комитет по воздухоплаванию должен контролировать и направлять научное исследование проблем полета с целью их практического решения ...» Акт Конгресса, одобренный 3 марта 1915 г.

NACA был учрежден федеральным правительством путем принятия законодательных мер в качестве чрезвычайной меры во время Первой мировой войны для содействия координации промышленных, научных и правительственных кругов в проектах, связанных с войной. Он был создан по образцу аналогичных национальных агентств в Европе: французской L'Etablissement Central de l'Aérostation Militaire в Медоне (ныне Office National d'Etudes et de Recherches Aerospatiales ), Немецкой аэродинамической лаборатории Геттингенского университета и Российской Аэродинамический институт Куччино (заменен в 1918 году Центральным аэрогидродинамическим институтом (ЦАГИ) , который существует до сих пор). Самым влиятельным агентством, на котором базировалась NACA, была британскаяКонсультативный комитет по аэронавтике .

В декабре 1912 года президент Уильям Ховард Тафт назначил Национальную комиссию по аэродинамической лаборатории под председательством Роберта С. Вудворда , президента Вашингтонского института Карнеги . В начале января 1913 года обе палаты Конгресса приняли закон об утверждении комиссии, но когда дело дошло до голосования, закон потерпел поражение.

Первое заседание НАКА в 1915 г.

Чарльз Д. Уолкотт , секретарь Смитсоновского института с 1907 по 1927 год, взял на себя эту работу, и в январе 1915 года сенатор Бенджамин Р. Тиллман и представитель Эрнест У. Робертс представили идентичные резолюции, рекомендующие создание консультативного комитета, как это было изложено Уолкотт. Целью комитета было «контролировать и направлять научное изучение проблем полета с целью их практического решения, а также определять проблемы, которые следует исследовать экспериментально, и обсуждать их решение и их применение к практическим вопросам». Помощник министра флота Франклин Д. Рузвельтнаписал, что он «искренне [одобрил] принцип», на котором основано законодательство. Уолкотт предложил тактику добавления резолюции к законопроекту о военно-морских ассигнованиях. [4]

Согласно одному источнику, «уполномочивающее законодательство для NACA прошло почти незамеченным, когда 3 марта 1915 года был внесен в законопроект о морских ассигнованиях». [5] Комитету из 12 человек, всем неоплачиваемым, был выделен бюджет в 5000 долларов в год.

Президент Вудро Вильсон подписал его в тот же день, официально создав Консультативный комитет по аэронавтике, как это было названо в законодательстве, в последний день 63-го Конгресса .

Акт Конгресса о создании NACA, одобренный 3 марта 1915 г., гласит: «... Консультативный комитет по воздухоплаванию должен контролировать и направлять научное изучение проблем полета с целью их практического решения. ... " [6]

Исследование [ править ]

Испытательная группа NACA на высокоскоростной летной станции в Эдвардсе, Калифорния. Белый самолет на переднем плане - это ракета Дугласа .

29 января 1920 года президент Вильсон назначил летчика-пионера и авиационного инженера Орвилла Райта членом правления NACA. К началу 1920-х годов он принял новую и более амбициозную миссию: продвигать военную и гражданскую авиацию с помощью прикладных исследований, выходящих за рамки текущих потребностей. Исследователи NACA преследовали эту миссию с помощью впечатляющей коллекции собственных аэродинамических труб, стендов для испытаний двигателей и средств для летных испытаний. Коммерческим и военным клиентам также было разрешено использовать объекты NACA на контрактной основе.

Удобства
  • Мемориальная авиационная лаборатория Лэнгли ( Хэмптон, Вирджиния )
  • Авиационная лаборатория Эймса ( Моффетт Филд )
  • Лаборатория исследования авиационных двигателей ( Исследовательский центр Льюиса )
  • Летно-испытательный отряд Muroc ( база ВВС Эдвардс )

В 1922 году в NACA работало 100 человек. К 1938 году их насчитывалось 426. Помимо официальных заданий, сотрудников поощряли проводить несанкционированные «подпольные» исследования, при условии, что они не были слишком экзотическими. Результатом стала длинная череда фундаментальных открытий, включая « теорию тонкого крылового профиля » (1920-е годы), « обтекатель двигателя NACA » (1930-е годы), серию « крыловидного профиля NACA » (1940-е годы) и « правило площади » для сверхзвуковых самолетов (1950-е годы). ). С другой стороны, отказ NACA в 1941 году увеличить воздушную скорость в своих аэродинамических трубах отбросил Lockheed на год назад в их поисках решения проблемы сжимаемости, возникающей при высокоскоростных погружениях, совершаемых Lockheed P-38 Lightning .[7]

Инженер выполняет окончательную калибровку модели, установленной в сверхзвуковой аэродинамической трубе 6 на 6 футов (1,8 м × 1,8 м).

Полноразмерная аэродинамическая труба Лэнгли размером 30 на 60 футов (9,1 м × 18,3 м) работала со скоростью не более 100 миль в час (87 узлов; 160 км / ч), а недавняя на тот момент аэродинамическая труба размером 7 на 10 футов ( 2,1 м × 3,0 м) туннели в Моффетте могли достигать скорости только 250 миль в час (220 узлов; 400 км / ч). Эти скорости инженеры Lockheed сочли бесполезными для своих целей. Генерал Генри Х. Арнольд занялся этим вопросом и отклонил возражения NACA в отношении более высоких скоростей полета. NACA построила несколько новых высокоскоростных аэродинамических труб, и в конце 1942 года в 16-футовой (4,9 м) аэродинамической трубе Моффетта было достигнуто 0,75 Маха (570 миль в час (495 узлов; 917 км / ч)). [8] [9]

Аэродинамические трубы [ править ]

Воспроизвести медиа
Ветровое испытание NACA на человеке (1946 г.)
Дополнительная информация: Дозвуковая и трансзвуковая аэродинамическая труба

Первая аэродинамическая труба NACA была официально открыта в Мемориальной авиационной лаборатории Лэнгли 11 июня 1920 года. Это была первая из многих ныне известных аэродинамических труб NACA и NASA. Хотя эта конкретная аэродинамическая труба не была уникальной или усовершенствованной, она позволила инженерам и ученым NACA разработать и испытать новые и передовые концепции аэродинамики и улучшить будущую конструкцию аэродинамической трубы.

  1. Атмосферная 5-футовая аэродинамическая труба (1920 г.)
  2. Туннель переменной плотности (1922)
  3. Исследовательский туннель с пропеллером (1927)
  4. 11-дюймовая высокоскоростная аэродинамическая труба (1928 г.)
  5. Вертикальная 5-футовая аэродинамическая труба (1929 г.)
  6. Атмосферная аэродинамическая труба 7 на 10 футов (1930)
  7. Полномасштабный туннель 30 на 60 футов (1931 г.)

Влияние на технологии Второй мировой войны [ править ]

В годы, непосредственно предшествующие Второй мировой войне, NACA участвовала в разработке нескольких проектов, которые сыграли ключевую роль в военных действиях. Когда у инженеров крупного производителя двигателей возникли проблемы с производством нагнетателей , которые позволили бы Boeing B-17 Flying Fortress поддерживать мощность на большой высоте, группа инженеров из NACA решила проблемы и создала стандарты и методы испытаний, используемые для производства эффективных нагнетателей. в будущем. Это позволило использовать B-17 в качестве ключевого самолета в боевых действиях. Конструкции и информация, полученная в результате исследований B-17 NACA, использовались почти во всех крупных силовых установках США во время Второй мировой войны. Почти каждый самолет использовал какую-либо форму принудительной индукции.которые опирались на информацию, разработанную NACA. Из-за этого самолеты американского производства имели значительное преимущество в мощности на высоте более 15 000 футов, которому никогда полностью не противодействовали силы Оси. [ необходима цитата ]

После начала войны британское правительство направило в North American Aviation запрос на новый истребитель. Предлагаемые истребители P-40 Tomahawk были сочтены слишком устаревшими, чтобы быть перспективным истребителем на передовой по европейским стандартам, и поэтому в Северной Америке начали разработку нового самолета. Британское правительство выбрало для истребителя аэродинамический профиль, разработанный NACA, что позволило ему работать значительно лучше, чем предыдущие модели. Этот самолет стал известен как P-51 Mustang . [3]

Сверхзвуковые исследования [ править ]

NACA XS-1 ( Bell X-1 )
Научно-технический персонал NACA в Исследовательском центре Эймса в Маунтин-Вью, Калифорния, незадолго до роспуска NACA и создания НАСА в 1958 году.

Хотя Bell X-1 был заказан ВВС и пилотировал его летчик-испытатель Чак Йегер , когда он превысил скорость 1 Маха, NACA официально отвечал за испытания и разработку самолета. NACA провела эксперименты и сбор данных, а основная часть исследований, использованных для разработки самолета, была проведена инженером NACA Джоном Стэком , главой подразделения NACA по сжимаемости. [3] Сжимаемость является серьезной проблемой по мере приближения самолета к скорости 1 Маха, и исследования по решению этой проблемы в значительной степени опирались на информацию, собранную во время предыдущих испытаний в аэродинамической трубе NACA, чтобы помочь Lockheed с P-38 Lightning.

Программа X-1 была впервые задумана в 1944 году, когда бывший инженер NACA, работавший в Bell Aircraft, обратился в армию с просьбой о финансировании сверхзвукового испытательного самолета. Ни армия, ни Bell не имели никакого опыта в этой области, поэтому большая часть исследований была проведена отделом исследований сжимаемости NACA, который проработал более года к тому времени, когда Bell приступила к разработке концептуальных проектов. Подразделение исследований сжимаемости также располагало годами дополнительных исследований и данных, поскольку его главный инженер ранее возглавлял подразделение высокоскоростных аэродинамических труб, которое к тому времени уже располагало данными испытаний на высоких скоростях почти за десять лет. Из-за важности участия NACA, Стек был лично награжден Трофеем Кольера вместе с владельцем Bell Aircraft и летчиком-испытателем Чаком Йегером. [10] [11]

В 1951 году инженер NACA Ричард Уиткомб определил правило площади , объясняющее трансзвуковой поток над самолетом. Первые применения этой теории были на проектах Convair F-102 и F11F Tiger.. F-102 задумывался как сверхзвуковой перехватчик, но он не смог превзойти скорость звука, несмотря на все усилия инженеров Convair. Когда это было обнаружено, производство F-102 уже было начато, поэтому инженеры NACA были отправлены для быстрого решения возникшей проблемы. Производственную линию пришлось модифицировать, чтобы позволить модификацию уже находящихся в производстве F-102, чтобы они могли использовать правило площади. (Самолеты, подвергшиеся таким изменениям, были известны как самолеты с "управляемой зоной".) Изменения конструкции позволили самолету превышать 1 Мах, но только с небольшим запасом, поскольку остальная часть конструкции Convair не была оптимизирована для этого. Поскольку F-11F был первой конструкцией, в которой это было реализовано при первоначальном проектировании, он смог преодолеть звуковой барьер без необходимости использования дожигателя. [12]

Поскольку правила области были первоначально засекречены, потребовалось несколько лет, чтобы Уиткомбу признали за его достижения. В 1955 году он был награжден Collier Trophy за работу над Tiger и F-102. [13]

Самым важным проектом, появившимся в результате правила зоны, был B-58 Hustler , который в то время уже находился в разработке. Он был переработан, чтобы ввести в действие правило площади, что позволило значительно повысить производительность. [14] Это был первый сверхзвуковой бомбардировщик США, способный развивать скорость 2 Маха в то время, когда советские истребители только что достигли этой скорости несколько месяцев назад. [15] В настоящее время концепция правил площади используется при проектировании всех околозвуковых и сверхзвуковых самолетов.

Опыт NACA предоставил мощную модель для исследований Второй мировой войны , послевоенных правительственных лабораторий и преемника NACA, Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА).

NACA также участвовала в разработке первого самолета, который полетел на «край космоса», североамериканского X-15 . Профили NACA до сих пор используются на современных самолетах.

Председатели [ править ]

Нет.ПортретИмяСрокПрезидент,
работающий под
1Бриг. Генерал Джордж П. Скривен
( армия США )		1915–1916Вудро Вильсон
2Уильям Ф. Дюран
( Стэнфордский университет )		1916–1918
3Джон Р. Фриман
( консультант )		1918–1919
4Чарльз Дулитл Уолкотт
( Смитсоновский институт )		1920–1927
Уоррен Дж. Хардинг
Кэлвин Кулидж
5Джозеф Свитман Эймс
( Университет Джона Хопкинса )		1927–1939
Герберт Гувер
Франклин Д. Рузвельт
6Ванневар Буш
( Институт Карнеги )		1940–1941
7Капитан Джером К. Хансакер
( ВМС , Массачусетский технологический институт )		1941–1956
Гарри С. Трумэн
Дуайт Д. Эйзенхауэр
8Генерал-лейтенант Джеймс Х. Дулиттл
( Shell Oil Company )		1957–1958 гг.

Преобразование в НАСА [ править ]

Основная статья: Создание НАСА

Специальный комитет по космической технике [ править ]

Специальный комитет по космической технике в 1958 году: Вернер фон Браун ; четвертый слева, Хендрик Уэйд Боде

21 ноября 1957 года Хью Драйден , директор NACA, учредил Специальный комитет по космическим технологиям. [16] Комитет, также называемый Комитетом Стива по имени его председателя Гайфорда Стивера , был специальным руководящим комитетом, который был сформирован с мандатом координировать различные ветви федерального правительства, частные компании, а также университеты в США с NACA. целей, а также использовать их опыт для разработки космической программы. [17]

Вернер фон Браун , технический директор Агентства по баллистическим ракетам армии США , имел бы ракету « Юпитер С », готовую к запуску спутника в 1956 году, но с задержкой [18], а в октябре 1957 года Советы запустят Спутник-1 .

14 января 1958 г. Драйден опубликовал «Национальную программу исследований космических технологий», в которой говорилось: [16]

Для нашей страны крайне актуально и важно как с точки зрения нашего престижа как нации, так и с точки зрения военной необходимости, чтобы этот вызов ( спутник ) был решен с помощью энергичной программы исследований и разработок для покорения космоса. ...

Соответственно, предлагается, чтобы за научные исследования отвечало национальное гражданское агентство, работающее в тесном сотрудничестве с группами прикладных исследований и разработок, необходимых для разработки систем вооружений военными. Образец, которому следует следовать, уже разработан NACA и военными службами. ...

Благодаря быстрому расширению и расширению своих усилий NACA способна обеспечить лидерство в космосе.

технологии.

5 марта 1958 года Джеймс Киллиан , который председательствовал при президенте Научно-консультативном комитете , написал меморандум президенту Дуайту Д. Эйзенхауэру . Названный «Организация гражданских космических программ», он призвал президента санкционировать создание НАСА. Он написал, что гражданская космическая программа должна быть основана на «усиленном и измененном» NACA, указывая на то, что NACA было «действующим федеральным исследовательским агентством» с 7500 сотрудниками и объектами стоимостью 300 миллионов долларов, которые могли бы расширить свою исследовательскую программу »с минимальными затратами. задержки ». [16]

Члены [ править ]

На момент их встречи 26 мая 1958 г. члены комитета, начиная по часовой стрелке слева на изображении выше: [17]

член комитетаЗаголовок
Эдвард Р. ШарпДиректор Лаборатории летных двигателей им. Льюиса
Полковник Норман С. АпполдПомощник заместителя командующего по системам вооружения, командование авиационных исследований и разработок : ВВС США
Авраам ХаяттСотрудник по исследованиям и анализу, Бюро аэронавтики, ВМФ
Хендрик Уэйд БодеДиректор по исследованиям физических наук, Bell Telephone Laboratories
Уильям Рэндольф Лавлейс IIФонд Лавлейс по медицинскому образованию и исследованиям
С. К. ХоффманГенеральный директор подразделения Rocketdyne, North American Aviation
Милтон У КлаузерДиректор Лаборатории аэронавигационных исследований, Ramo-Wooldridge Corporation
Х. Джулиан АлленНачальник отдела исследований высокоскоростных полетов, NACA Ames
Роберт Р. ГилрутПомощник директора, NACA Langley
Дж. Р. ДемпсиУправляющий делами. Convair-Astronautics (Отдел общей динамики )
Карл Б. ПалмерСекретарь комитета, штаб-квартира NACA
Х. Гайфорд СтиверПредседатель, заместитель декана инженерного факультета Массачусетского технологического института
Хью Л. Драйден(ex officio), директор NACA, Тезка будущего Исследовательского центра Драйдена
Дейл Р. КорсонФизический факультет Корнельского университета
Эйб СильверстайнЗаместитель директора NACA Льюис
Вернер фон БраунДиректор, Операционный отдел развития, Армейское агентство по баллистическим ракетам

Ссылки [ править ]

  1. ^ Мюррей, Чарльз и Кэтрин Блай Кокс. Аполлон . South Mountain Books, 2004, стр. xiii.
  2. ^ Джефф Quitney (17 мая 2013). «Создание НАСА: послание сотрудникам NACA от Т. Кейта Гленнана, НАСА 1958 года» . Архивировано 22 ноября 2016 года . Проверено 8 мая 2018 г. - через YouTube.
  3. ^ a b c «НАСА - Вторая мировая война и NACA: авиационные исследования США помогли скоростной победе» . www.nasa.gov . Архивировано 18 декабря 2017 года . Проверено 8 мая 2018 года .
  4. ^ Роланд, Алекс. «Модельное исследование - Том 1» . Архивировано из оригинального 13 ноября 2004 года.
  5. ^ Бильштейн, Роджер Э. «Порядки величин, Глава 1» . Архивировано 14 января 2007 года.
  6. ^ Доусон, Вирджиния П. «Двигатели и инновации» . Архивировано из оригинального 31 октября 2004 года.
  7. ^ Боуди, Уоррен М. Локхид P-38 Lightning: The Definitive История Локхид P-38 истребителя . Хейсвилл, Северная Каролина: Widewing Publications, 2001, 1991, стр. 174–5. ISBN 0-9629359-5-6 . 
  8. ^ Боуди, Уоррен М. Локхид Р-38 Молния . С. 75-6.
  9. ^ "ch3-5" . www.hq.nasa.gov . Архивировано 14 сентября 2016 года . Проверено 8 мая 2018 года .
  10. ^ От инженерной науки к большой науке: Победители исследовательского проекта NACA и NASA Collier Trophy, 1998, стр.89
  11. ^ "Исторические данные Центра Летных Исследований Драйдена" . НАСА . Архивировано 13 октября 2006 года . Проверено 10 декабря 2006 года .
  12. ^ От инженерной науки к большой науке: победители исследовательских проектов NACA и NASA Collier Trophy, 1998, стр. 146.
  13. ↑ От инженерной науки к большой науке: NACA и НАСА Collier Trophy, стр.147
  14. ^ От инженерной науки к большой науке: победители исследовательского проекта NACA и NASA Collier Trophy, 1998, P.147
  15. ^ Хейнс, Лиланд Р. "B-58 Hustler Records & 15 000 миль без остановок на SR-71" . www.wvi.com . Архивировано 2 ноября 2017 года . Проверено 8 мая 2018 года .
  16. ^ a b c Эриксон, Марк (2005). Вместе в неизвестное - Министерство обороны, НАСА и ранний космический полет (PDF) . ISBN  1-58566-140-6. Архивировано из оригинального (PDF) 20 сентября 2009 года.
  17. ^ a b "ch8" . history.nasa.gov . Архивировано из оригинала 25 декабря 2017 года . Проверено 8 мая 2018 года .
  18. ^ Schefter, Джеймс (1999). Гонка: история без цензуры о том, как Америка обыграла Россию до луны . Нью-Йорк: Даблдей. п. 18 . ISBN 9780385492539. OCLC  681285276 . Проверено 9 июня 2019 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Джон Генри и др. Порядки величин: история NACA и NASA, 1915–1990 .
  • Алекс Роланд. Модельное исследование: Национальный консультативный комитет по аэронавтике, 1915–1958.
  • Джеймс Хансен. Ответственный инженер: история авиационной лаборатории Лэнгли, 1917–1958.
  • Майкл Х. Горн, Расширяя конверт - Летные исследования в NACA и NASA.

Внешние ссылки [ править ]

  • Комиссия США по случаю столетия полетов: Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA)
  • Сервер технических отчетов НАСА обеспечивает доступ к коллекции из 14 469 документов NACA, датируемых 1917 годом.
  • Aerospaceweb.org: Информация о серии профилей NACA
  • Nasa.gov: «От инженерной науки к большой науке» - победители исследовательских проектов NACA и NASA Collier Trophy , под редакцией Памелы Э. Мак.