50 jaar geleden: testen in een nieuwe NASA-windtunnel Help een industrie redden

Anonim

Lockheed L-188 Electra.

Op 29 september 1959 viel Braniff Flight 542, een nieuwe Lockheed L-188 Electra Turboprop, uit de lucht tijdens een reis tussen Houston en Dallas.
Alle 29 passagiers en vijf bemanningsleden stierven bij de crash in Buffalo, Texas.

Op 17 maart 1960, Northwest Orient Flight 710, ook een Lockheed L-188 Electra, was op een reis tussen Chicago en Miami toen het neerstortte in een veld acht mijl ten oosten van Cannelton, Ind.


Alle 63 mensen aan boord stierven.
Waarom?
Het antwoord werd 50 jaar geleden gevonden in een nieuwe faciliteit in NASA's Langley Research Centre: de Transonic Dynamics Tunnel.
"De Lockheed Electra was de eerste in een reeks turbo propellervliegtuigen, " zei Bill Reed, die aan die eerste externe test van de nieuwe faciliteit werkte.
"Blijkbaar (Lockheed-ingenieurs) kregen een indicatie dat (de crashes) iets te maken hadden met een schroef en de" cel "(motor en motorkap) die aan de vleugel waren bevestigd. Ze kwamen van het vliegtuig. Om dat concept te testen, kwamen ze aan NASA. "
De TDT was net online gekomen als de gerenoveerde druktunnel van 19 voet. Het idee werd verkocht in een memo aan de toenmalige directeur van het centrum van Langley, Floyd Thompson, en $ 10 miljoen later zou het centrum een ​​faciliteit kunnen bieden die de aëro-elastische kwaliteiten in een vliegtuig dat op transische snelheden vliegt, kon testen.
Het medium voor de meeste tests was Freon 12, dat vier keer zwaarder is dan lucht en dus schaalmodellen en vliegomstandigheden toestaat.

Half overspanning model in TDT windtunnel.

De TDT kreeg een snelle evaluatie van Norm Land en Tom Foughner, die onderzoek deden naar een theorie ontwikkeld door Carson Yates met betrekking tot vleugels met een vleugels van 45 graden in een vliegtuig.


"Ik was de derde auteur op het papier, maar het was een goede opdracht omdat ik zowel het testgedeelte als het werken met (Yates) kon doen, " zei Foughner. "Het belangrijkste was dat de transsone snelheid die we in deze tunnel konden krijgen belangrijk was, omdat er problemen optraden met de transsone snelheid."
De tests hielpen ook bij het bepalen van de maximale grootte van een model dat in de TDT kon worden getest, en ook hoe het moest worden gemonteerd. Het was ook iets van een validatie voor de gegevens die in de nieuwe windtunnel werden gegenereerd, omdat er al gegevens beschikbaar waren.
De Lockheed-situatie was een ander verhaal.
"Andere bedrijven in de vliegtuigindustrie waren er, " zei Foughner. "Het leek op de VN, ze hadden allemaal een groep, hun flutterdeskundigen of aeroelasticiteitsexperts, en ze kwamen allemaal en hielpen Lockheed om het uit te zoeken." Deze vliegtuigen crashten was slecht nieuws voor iedereen in de luchtvaartindustrie. "
De belangrijkste spelers waren Boeing en Lockheed, met veel inbreng van de Federal Aviation Administration en de NASA.
Commerciële vlucht werd beschouwd als enigszins exotisch in de late jaren 1950 en vroege jaren '60, toen mensen nog steeds bussen of treinen reden, en wanneer benzine voor hun auto's slechts 25 cent per gallon was.
"De industrie besefte dat dit niet alleen het probleem van Lockheed was, " zei Foughner. "Ze moesten het probleem voor iedereen oplossen."
Reed herinnerde zich de intensiteit van het testen.
"De samenwerking was uitstekend, " zei hij. "Het was 24 uur per dag testen en we hadden bedden in het kalibratielab voor de technici om op te stijgen."

Modelinstallatie in de TDT-windtunnel.

Lockheed leverde een model met een achtste schaal van de Electra voor de tunnel en paste de cellen aan voor testen, wat eerder in de lucht gebeurde dan in Freon.


Foughner en Reed, toen jonge ingenieurs voor de twee jaar oude NASA, werkten aan de test. Foughner bewaakte een oscillograaf en las de tijdgeschiedenissen "met ongeveer 20 andere mensen", zei hij.
Reed werkte aan een fenomeen dat voortkwam uit de tests die 'propeller whirl flutter' werden genoemd.
"Het werd hier ontdekt en kwam niet eerder voor in de geschiedenis van de luchtvaart, " zei hij. "De reden hiervoor was waarschijnlijk dat deze propellers groter waren en de motoren flexibel op de vleugel gemonteerd waren." Theorieën werden ontwikkeld om het te voorspellen. "Ik was daar een aantal jaren intensief mee bezig."
Van die tests kwamen antwoorden.
"De remedie was om de structuur overbodig te maken, zodat een enkel element dat faalde, elke constructie die de motor aan de vleugel bevestigde, er voldoende resterende structuur was om stabiel te zijn, " zei Reed. "Ook was er een demping toegevoegd aan het mechanisme tussen de motor en de vleugel en voegden ze ook verstijvingen toe aan de vleugel zelf."
Een overzicht van de werveling van de propeller vond enige geschiedenis.
"Voordat we deze theorie hadden, wist de industrie niet veel over het fenomeen, " zei Reed. "Het had zelfs geen naam.
"Bij MIT, in 1937, voorspelden ze de mogelijkheid dat dit zou gebeuren, maar het was nog nooit eerder gebeurd, dus hadden ze het een beetje opgegeven om zich zorgen te maken."
En toen nam de vraag naar vliegreizen toe, en er groeiden vliegtuigen om aan die vraag te voldoen.
"De grote propellers en de krachtige motoren, het turboprop-systeem was nieuw, " zei Reed. "De kenmerken van dat systeem hebben de mogelijkheid versneld."
Hij bleef werken aan de werveling van de schroef, vaak met behulp van een model dat in zijn werkplaats werd vervaardigd.
Nadat de problemen met de Lockheed L-188 waren verholpen, werd deze hernoemd tot 'Super Electra'. Het bleef in gebruik als een vliegtuig door het millennium, en het ontwerp werd gebruikt bij de bouw van de P-3 Orion, de basis van de anti-onderzeeër oorlogsinspanningen van de marine.
De Transonic Dynamics Tunnel heeft in het eerste jaar zijn niche in de luchtvaart gekerfd.
"Larry Lofton (een vroege voorstander van de TDT en later directeur van de aerodynamica in het midden) wordt vaak ergens aangehaald omdat de waarde van die test in termen van geld de kosten van het aanpassen van die tunnel ver overtrof, " zei Reed. "Eén test."
Een belangrijke test voor een hele branche.

menu
menu