Wie der NASA superkritischen Flügel Airlines Millionen sparen jedes Jahr

In den 1950er Jahren und der 60er Jahre Luftfahrt Ingenieure gekämpft, um ein wichtiges Thema zu überwinden: Flugzeuge wurde immer schwieriger zu kontrollieren, je näher sie kamen die Schallmauer. Es war nicht bis die NASA ein paar maßgeschneiderte Flügel auf dieser Kämpfer geschnallt, dass Überschall Flug nicht nur machbar, sondern geradezu alltäglich geworden.

Sehen, wie ein Flugzeug die Schallgeschwindigkeit nähert, ist es so schnell, dass die Luft vor ihm aus dem Weg schnell genug, nicht unterwegs und fungiert als ein Hindernis gegen die Fläche jeder schneller bewegen. Dies wird verursacht durch zu viel Luft über der Oberseite des Flügels zu reisen, wiederum erstellen übermäßige ziehen und verursacht das Flugzeug verliert Stabilität (bekannt als Mach tuck). Flugzeuge aus dieser Epoche hatte Mühe auch immer, Mach.9, geschweige denn die Schallmauer zu brechen. Dies war ein Problem für die militärischen und kommerziellen Unternehmen, von denen die letztere zu Überschall-Flugzeug als der nächste logische Schritt in der Evolution der Passagier Flugreisen suchte.

Also, in den frühen 1960er Jahren, Richard T. Whitcomb – Chef des Ortsverbandes Transonic Aerodynamik im Langley Research Center – begann das Experimentieren mit Änderungen an der Form des Flügels oder die Tragfläche. Es führt schließlich zu die NASA superkritische Tragfläche, die auf hohen Unterschall-Passagierflugzeug wie die Boeing 777 sowie militärische und zivile Überschallflugzeug wie die B-1 b Lancer und der Concorde zu sehen ist.

Im Vergleich zu bestehenden Flügel der Zeit, die NASA superkritische Tragfläche war an der Spitze, auf der Unterseite, runder flacher und integriert eine kleine Lasche an der Hinterkante. Diese kleine Strukturänderungen hatte eine enorme Auswirkung auf wie die Luft Floß an ihnen vorbei, verursacht weit weniger Mach Tuck und nur mit deutlich höheren Geschwindigkeiten, die Piloten die Kontrolle über das Flugzeug weit über der Überschallknall behalten zu dürfen. Es bot auch eine höhere Reisegeschwindigkeit, verbesserte Kraftstoffeffizienz und größere Reichweite.

Nach der Prüfung seines neuen Flügeldesign in Langley von acht Fuß transonic Druckstollen geschnallt Whitcomb Team ihnen an den Rumpf von der Marine Vought F-8A Crusader, ein einmotoriges Überschall Kämpfer. Dieses Flugzeug wurde gewählt, denn ein trägergestütztes Flugzeug, seine Flügel konnte problemlos entfernt und ausgetauscht werden.

Tests auf den Flügeln (die 1,8 Millionen US-Dollar zu bauen Kosten) begann im März 1971 auf dem Dryden Flight Research Center in Edwards AFB. Mit Drucksensoren auf den Flügeln montiert, diese Testflüge unterstützt die modellierten Whitcomb Team aus den früheren Windkanal-Tests erfassten Daten. Während der erste erfolgreiche Überschall Flug mit den Flügeln im Mai dieses Jahres stattfand, setzte Forschung bis 1973.

1973 startete das Öl-Embargo, das Fluggesellschaften zu verlieren das Interesse an der Aussicht des Überschallflugs zu Gunsten mehr Kraftstoff sparenden Flugzeuge verursacht. Aber trotz der Drop-off in der Nachfrage zur Zeit, hat die NASA superkritische Tragfläche dennoch auf modernen High-Speed-Verkehrsflugzeugen allgegenwärtig geworden – die einen 15-prozentigen Anstieg in Kraftstoff-Effizienz dank der Flügel genossen haben – in den drei Jahrzehnten seit. Jetzt gäbe es nur etwas, was wir, um diese verdammenswerte Kopf knacken Turbulenzen tun könnten. [NASA 1, 2 - Wiki - Space - Air and Space Museum]