Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено Ричардом Уиткомбом )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Ричард Трэвис Уиткомб (21 февраля 1921 - 13 октября 2009) был американским авиационным инженером , известным своим вкладом в науку аэродинамики .

Биография [ править ]

Уиткомб родился в Эванстоне, штат Иллинойс . Его отец, который был пилотом воздушного шара во время Первой мировой войны , был инженером-механиком, который специализировался на динамике вращения. В 1932 году семья переехала в Вустер, штат Массачусетс, когда его отец стал работать в компании Norton .

В детстве Уиткомб увлекался самолетами; он строил модели и пилотировал их на соревнованиях, всегда стремясь улучшить их характеристики. Он окончил Вустерский политехнический институт в 1943 году со степенью бакалавра авиационной техники. Он работал в Исследовательском центре Лэнгли, управляемом Национальным консультативным комитетом по аэронавтике (NACA) и его преемником НАСА .

Карьера [ править ]

Апрель 1955: Уиткомб исследует модель самолета, спроектированную в соответствии с его территориальными правилами .

Правило области [ править ]

После Второй мировой войны исследования NACA начали сосредотачиваться на ближних звуковых и слабозвуковых воздушных потоках. Рассмотрев внезапное увеличение лобового сопротивления, которое испытывает комбинация крыло-фюзеляж примерно на скорости около 500 миль в час (800 км / ч), Уиткомб пришел к выводу, что «возмущения и ударные волны являются просто функцией продольного изменения площади поперечного сечения» - то есть эффект крыльев можно было представить как эквивалент фюзеляжа с своего рода выпуклостью в области живота, лобовая площадь которой была такой же, как у крыльев. Поскольку в данном случае без крыльев не обойтись, альтернативой удалению «выпуклости» было бы уменьшение поперечного сечения фюзеляжа рядом с крыльями. Это стало известно как правило области ,что позволило значительно снизить лобовое сопротивлениеощущается самолетами со скоростью, близкой к скорости звука . Его влияние на конструкцию самолета было незамедлительным: например, было обнаружено, что прототип Convair YF-102 не способен превышать скорость звука в горизонтальном полете. Это было исправлено путем изменения формы фюзеляжа. За свою проницательность Уиткомб выиграл Трофей Кольера в 1954 году. [1] [2] [3]

В 1958 году Уиткомб был назначен главой отдела трансзвуковой аэродинамики Лэнгли, и он начал работать над возможной конструкцией SST . Он построил предложенные модели, но к 1962 году отказался от проекта из-за неразрешимой проблемы с сопротивлением. Занимаясь другими исследованиями, он вернулся к вопросу о трансзвуковом сопротивлении, особенно крыльям.

Сверхкритический профиль [ править ]

Чтобы добиться снижения сопротивления в трансзвуковой фазе, Уиткомб понял, что необходимо изменить распределение давления в крыле, чтобы задержать и ослабить ударную волну, создаваемую на верхней поверхности, где высокоскоростной поток замедляется до дозвукового. Используя интуицию, а не математику, он построил хордовую секцию крыла длиной два фута (0,6 метра) и неоднократно тестировал ее в высокоскоростной аэродинамической трубе Лэнгли , добавляя (с помощью замазки для кузова автомобиля) или удаляя (с помощью напильника и наждачной бумаги) материала. до тех пор, пока не будут достигнуты желаемые потоки.

Хотя таким образом был изготовлен аэродинамический профиль с низким лобовым сопротивлением (в трансзвуковом диапазоне), начальство Уиткомба отметило, что не каждый производитель самолетов может использовать напильник и наждачную бумагу для разработки необходимых форм. Поэтому НАСА подписало контракт с Институтом Куранта при Нью-Йоркском университете , математик которого Пол Гарабедян и аэродинамик Энтони Джеймсон работали с Уиткомбом над разработкой практического вычислительного метода для создания сверхкритических [4] профилей - наиболее эффективных в околозвуковом диапазоне. С помощью этого метода были изготовлены сверхкритические крылья, испытанные на полномасштабных самолетах; в 1971 году на самолете Vought F-8 Crusader и в 1973 году на самолете General Dynamics F-111 Aardvark леталиЦентр летных исследований НАСА в Калифорнии. За его вклад НАСА наградило Уиткомба призом в 25000 долларов, а в 1974 году он получил Мемориальный трофей братьев Райт от Национальной ассоциации аэронавтики.

Необычный аэродинамический профиль неожиданно помог и авиации общего назначения; его довольно тупая передняя кромка позволяла создавать высокие коэффициенты подъемной силы до сваливания , и Уиткомб опубликовал низкоскоростной аэродинамический профиль, который он назвал GA (W) -1; [5] в настоящее время он обычно используется в легких самолетах и ​​планерах.

После своих исследований крыльев Уиткомб снова обратился к возможному полностью сверхкритическому самолету, и в 1971 году он опубликовал предварительные сведения о ближнем звуковом транспорте (NST), который, по его прогнозам, может достичь относительно эффективного крейсерского полета на скорости 0,98 Маха . Как и в случае с его сверхкритическими усилиями крыла, он в значительной степени разработал конструкцию аэродинамической трубы, придавая форму своей предлагаемой модели шпателем и ножом до тех пор, пока различные вторичные удары, создаваемые пересечениями крыла и тела, не были максимально приглушены. Предложение Уиткомба по NST не продвинулось дальше его концептуальной стадии.

Крылышки [ править ]

В течение десятилетий аэродинамики знали, что какой-то барьер на законцовке крыла может уменьшить вихри на концах крыла и, следовательно, сопротивление . Однако Уиткомб, по-видимому, был первым, кто пришел к выводу, что такой барьер был бы наиболее эффективным, если бы он имел форму дополнительного вертикального (или почти вертикального) крыла. Он предложил свои результаты, показывающие улучшения примерно на 5 процентов, но промышленность не спешила их внедрять. Потребовалось почти три десятилетия, чтобы его предложения стали обычным явлением; теперь они обычно используются на самолетах, от авиалайнеров до планеров .

Более поздняя жизнь [ править ]

После своего новаторского исследования трансзвукового воздушного потока Уиткомб провел несколько лет, двигаясь в совершенно другой области - возможном извлечении полезной энергии из окружающей среды с использованием возможных направлений квантовой физики . Однако эти расследования не дали результатов, и в 1980 году он внезапно объявил о своем решении уйти из Лэнгли. Уиткомб продолжал работать консультантом в авиационной отрасли, когда его об этом просили. Он продолжал жить в многоквартирном доме в Хэмптоне, штат Вирджиния , в своей резиденции с 1943 года. Он никогда не был женат, но в течение 25 лет был близок с математиком НАСА Барбарой Дерлинг. Она умерла в 2001 году. Уиткомб умерла в Ньюпорт-Ньюсе, штат Вирджиния, в 2009 году.

Награды и награды [ править ]

  • Collier Trophy в Национальной ассоциации аэронавтики (1954)
  • Медаль USAF за выдающиеся заслуги (1955)
  • Медаль НАСА за выдающиеся заслуги (1956)
  • Медаль за выдающиеся научные заслуги ASA (1959)
  • Национальная медаль науки в области инженерии (1973)
  • Мемориальный трофей братьев Райт Национальной ассоциации воздухоплавателей (1974)
  • Член Национальной инженерной академии (1976)
  • Медаль Говарда Н. Поттса (1979)
  • Призывник Международного Зала славы авиации и космонавтики (1998 г.). [6]
  • Премия NAS в области авиационной техники от Национальной академии наук . (2000) [7]
  • Национальный зал славы изобретателей (2003)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Цитирование Collier Trophy читает «... за самое большое достижение в авиации в Америке.»
  2. Перейти ↑ Wallace, Lane E. (1 января 1998 г.). «Правило области Уиткомба: исследования и инновации в области аэродинамики NACA» . history.nasa.gov . Проверено 27 апреля 2019 .
  3. Mack, Pamela E. (1 января 1998 г.). «От инженерной науки к большой науке: победители исследовательских проектов NACA и NASA Collier Trophy, глава 5, посвященная Уиткомбу и правилам области» . Сервер технических отчетов НАСА .
  4. ^ Термин был введен Уиткомбом.
  5. ^ Авиация общего назначения - Уиткомб
  6. ^ Sprekelmeyer, Линда, редактор. Мы чтим: Международный зал аэрокосмической славы . Издатели Доннинг Ко, 2006. ISBN 978-1-57864-397-4 . 
  7. ^ "Премия JC Hunsaker в области авиационной техники" . Национальная академия наук . Проверено 14 февраля 2011 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Питер Гаррисон (июнь 2002 г.). «Человек, который видел воздух» . Воздух и космос / Смитсоновский институт , Vol. 17, №2; п. 68 . Проверено 15 декабря 2014 .
  • Т. Рис Шапиро (16 октября 2009 г.). «Ричард Уиткомб, 88 лет, умер; инженер изменил способ полета» . Некролог Вашингтон Пост . Проверено 22 мая 2010 года .
  • «Первая подсказка Уиткомба». Ответственный инженер . Отдел истории НАСА. Январь 1986 г.
  • «Люди НАСА: пионер авиации Ричард Т. Уиткомб» . Исследовательский центр НАСА в Лэнгли . 13 октября 2009 г.
  • Коллекция Ричарда Т. Уиткомба в собрании рукописей WPI