Пол Бевилаква
 | Тон или стиль этой статьи могут не отражать энциклопедический тон , используемый в Википедии . ( Август 2017 г. ) |
Пол Бевилаква | |
|---|---|
| Рожденный | Пол Майкл Бевилаква 11 мая 1945 г. |
| Занятие | Инженер по аэронавтике |
Пол Майкл Бевилаква (родился 11 мая 1945 года) — инженер по аэронавтике в компании Lockheed Martin в Калифорнии , США . изобрел подъемный вентилятор для истребителя Joint Strike Fighter F-35B . В 1990 году он вместе с коллегой- инженером Skunk Works Полом Шампертом [ 1 ]
В 2005 году Бевилаква был избран членом Национальной инженерной академии за его теоретический вклад, практические инновации и повышение эксплуатационной полезности самолетов с вертикальным взлетом и посадкой.
Жизнь и карьера
[ редактировать ]
Бевилаква получил докторскую степень в области аэронавтики и космонавтики со специализацией «Турбулентные следы» в Университете Пердью в 1973 году. [ 2 ] Он также был лейтенантом ВВС на базе ВВС Райт-Паттерсон (WP-AFB), где начал профессиональную работу в 1971 году. [ 3 ] Он стал заместителем директора Лаборатории преобразования энергии в WP-AFB , которой руководил изобретатель реактивных самолетов Ганс фон Охайн . В 1975 году Пол покинул ВВС и стал менеджером перспективных программ на Rockwell International . военно-морском авиазаводе [ 3 ] В 1985 году он был назначен главным научным сотрудником по аэронавтике в Lockheed , пытаясь придумать новое направление бизнеса. [ 3 ]
Ганс фон Охайн вдохновил Бевилаква мыслить как инженер, а не как математик. [ 4 ] [ 5 ] - "В школе я научился передвигать фигуры, а Ганс научил меня играть в шахматы", [ 6 ] хотя он говорил то же самое и о Purdue. [ 2 ] Охайн также показал Бевилаква, «что на самом деле означают эти TS-диаграммы ». [ 3 ]
Находясь в WP, Охайне, [ 7 ] Бевилаква и другие исследовали и запатентовали [ 8 ] различные концепции, связанные с потоком, некоторые из которых представляют собой множители потока, связанные с вертикальным взлетом и посадкой .
Изобретение LiftFan
[ редактировать ]
В 1980-х годах Корпус морской пехоты США нуждался в самолете вертикального/короткого взлета и посадки (V/STOVL) с большей скоростью и полезной нагрузкой , чем Harrier / AV-8B . [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
Бевилаква работал на Lockheed Skunk Works в 1986 году, когда DARPA и аналогичное британское агентство запустили программу под названием ASTOVL. [ 11 ] и заключили 9-месячный контракт на разработку концепций [ 12 ] для малозаметного сверхзвукового самолета STOVL в соответствии с пожеланиями морской пехоты США , но без обычных жестких технических требований. [ 3 ]
Проблема совмещения сверхзвукового полета и STOVL заключается в том, что двигатель, достаточно мощный, чтобы поднять самолет, будет слишком широким, чтобы быть сверхзвуковым, как показал Harrier . [ 3 ] [ 5 ] Требовался двигатель меньшего размера с более высоким потоком воздуха, но это казалось невозможным.
Вдохновленный General Electric CJ805-23 . кормовым турбовентиляторным двигателем [ 13 ] и вентилятор-тандем Роллс-Ройса , [ 3 ] [ 14 ] подходящей системой представлялась система двойной тяги с вектором подъемной силы спереди и поворотным соплом сзади для реактивного двигателя, уравновешивающими друг друга.
Было рассмотрено много вариантов, [ 13 ] но, поскольку остался один месяц, а результатов нет, Бевилагуа еще раз взглянул на ситуацию. Три элемента были очевидны: [ 5 ]
- турбина - лучший способ получения мощности от реактивного самолета
- вал — лучший способ передачи этой мощности вперед
- вентилятор — лучший способ преобразования мощности в тягу или подъемную силу [ 15 ]
Использование перепускного воздуха является обычным способом увеличения тяги, но когда поток воздуха падает, падает и давление, что увеличивает скорость двигателя с риском отказа. Этот очевидный недостаток внезапно обернулся преимуществом, когда до него дошло, что дополнительную мощность двигателя можно найти с пользой, включив подъемный вентилятор. [ 5 ] «Чтобы запрограммировать компьютер в моей голове, потребовалось восемь месяцев мозгового штурма и десять секунд, чтобы прийти к идее». [ 2 ]
Решение заключалось в преобразовании части струи струи в вертикальный поток воздуха путем извлечения энергии из струи горячей струи с помощью турбины, которая поворачивает вал, приводящий в действие вентилятор, направленный вниз, тем самым увеличивая импульс и, следовательно, подъемную силу без увеличения сопротивления . [ 2 ] Переход между горизонтальной и вертикальной подъемной силой должен точно контролироваться, а две подъемные колонны должны быть тщательно сбалансированы, чтобы сохранить контроль над самолетом.
Система работает аналогично турбовентилятору : дополнительный байпасный вентилятор перемещается и наклоняется на 90 градусов для перемещения холодного несгоревшего воздуха вертикально, а не горизонтально. [ 12 ] или турбинный вертолет которого , ротор уменьшен и заключен в кожух. Этот эффект аналогичен предыдущим концепциям мультипликатора потока, исследованным Бевилаква (см. #Список статей ) и другими (хотя методы отличаются), достигая отношения подъемной силы к тяге 1,5:1. [ 12 ] где предыдущие успешные самолеты ограничивались в лучшем случае 1:1.
Бевилаква не [ 6 ] инженер по двигательной технике , и получил помощь от различных экспертов Lockheed в области двигательной техники, материалов и других специализированных областей для проверки теории концепции, которая затем была запатентована в 1990-93 годах. [ 1 ]
И DARPA, и Корпус морской пехоты одобрили эту концепцию. [ 10 ] и оттуда он развивался посредством различных оборонных программ, таких как CALF и JAST. [ 11 ] в программу совместных ударных истребителей , а затем в X-35B и F-35B. Бевилаква был ключевой фигурой в убеждении [ 10 ] ВВС в 1992 году заявили, что концептуальный самолет может быть полезен в качестве обычного самолета без LiftFan . Когда ВМС США , к нам присоединились и [ 10 ] В соответствии с результатами исследования JAST Concept Exploration, была проложена дорога для создания концепции JSF аналогичных самолетов различного назначения. [ 11 ]
Практическая разработка и испытания двигателя и системы F135 были выполнены компанией Pratt & Whitney , Allison Engine Company , [ 16 ] НАСА , [ 17 ] Роллс-Ройс и другие.
Один из ключевых факторов в передаче 200 миллиардов долларов [ 3 ] Объявлен контракт JSF с LM [ 18 ] быть, когда X-35B взлетел с взлетно-посадочной полосы высотой 150 футов, достиг сверхзвуковой скорости и приземлился вертикально за один полет 20 июля 2001 г. [ 19 ] - характеристики, которых добился только X-35B, и только благодаря концепции LiftFan.
Команда JSF была награждена Collier Trophy в 2001 году. [ 20 ] [ 21 ] за рабочую систему, а Бевилаква получил Мемориальную премию Пола Э. Хаутера ( Американское вертолетное общество ) в 2004 году. [ 22 ]
Список статей
[ редактировать ]- Пол М. Бевилаква, «Оценка гиперсмешивания для эжекторов, увеличивающих тягу», Journal of Aircraft, Vol. 11, № 6, июнь 1974 г., стр. 348–354.
- Пол М. Бевилаква, «Аналитическое описание гиперсмешивания и испытание улучшенного сопла», Journal of Aircraft, Vol. 13, № 1, январь 1976 г., стр. 43–48.
- Пол М. Бевилаква, «Теория подъемной поверхности для эжекторов, увеличивающих тягу», Журнал AIAA, Vol. 16, № 5, май 1978 г., стр. 475–581).
- Пол М. Бевилаква и Пол С. Ликудис «Турбулентная память в самосохраняющихся следах» , Журнал механики жидкости, том 89, выпуск 03, декабрь 1978 г., стр. 589–606.
- Пол М. Бевилаква, Говард Л. Томс-младший «Сравнительный тест насадки для гиперсмешивания». Архивировано 12 марта 2012 г. в Wayback Machine.
- Пол М. Бевилаква, Джон Д. Ли, «Разработка сопла для улучшения поворота сверхзвуковых струй Коанда» (1980)
- Пол М. Бевилаква, «Двухцикловая силовая установка совместного ударного истребителя» , Journal of Propulsion and Power, 2005, vol. 21, нет. 5, стр. 778–783.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Бевилаква и др. Силовая установка для самолетов с вертикальным и коротким взлетом и посадкой. Архивировано 25 февраля 2012 г. в Wayback Machine , патент США 5209428. Оригинальный PDF-файл, 1990 г.
- ^ Jump up to: а б с д Purdue Awards , веб-сайт Университета Пердью, получено в декабре 2009 г. Архивировано 20 марта 2012 г. в Wayback Machine .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Филд, Карен Огюстон. Мужчина с веером , Design News, 22 февраля 2004 г. Проверено в январе 2010 г. Архивировано 8 октября 2010 г. в Wayback Machine .
- ^ Диас, Иисус. От салфетки до первого сверхзвукового самолета , Gizmodo, 22 апреля 2008 г. Получено в январе 2010 г. Архивировано 8 октября 2012 г. в Wayback Machine .
- ^ Jump up to: а б с д Холм, Эрик. Интервью с Бевилаква. Архивировано 28 декабря 2009 г. в Wayback Machine , получено из газеты Danish Engineering за декабрь 2009 г.
- ^ Jump up to: а б ЛМ Видео [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Охайн, Ганс фон. Реактивный насос или усилитель тяги , патент США 3525474, 25 августа 1970 г.
- ↑ Список патентов Пола М. Бевилаква. Архивировано 12 июня 2011 г. в Wayback Machine , получено в декабре 2009 г.
- ^ Дурткне, майор FS AV-8B Super Harrier: отделение мифа от реальности , Командно-штабной колледж Университета морской пехоты [1988]. Проверено в январе 2010 года. Архивировано 19 октября 2013 года в Wayback Machine .
- ^ Jump up to: а б с д Уилсон, Джордж К. GovExec: Двигатель, который мог бы. Архивировано 19 октября 2013 г. в Национальном журнале Wayback Machine , 22 января 2002 г. Проверено в январе 2010 г.
- ^ Jump up to: а б с д История программы Joint Strike Fighter. Архивировано 14 сентября 2009 г. в Wayback Machine , Мартин-Бейкер. Проверено в январе 2010 г.
- ^ Jump up to: а б с Хатчинсон, Джон. Вертикальное движение – разработка системы короткого взлета и вертикальной посадки. Архивировано 20 июля 2015 г. в Wayback Machine Ingenia Online (PDF), август 2004 г. Проверено: декабрь 2009 г. Необработанный текст. Архивировано 2 августа 2012 г. на archive.today.
- ^ Jump up to: а б Короткий взлет, низкое финансирование Flight International , 29 марта 1995 г. Дата обращения: 19 сентября 2010 г. Архивировано 10 июля 2010 г. в Wayback Machine . Цитата: «[мы] провели три недели в комнате, рассматривая каждую когда-либо использовавшуюся двигательную систему»
- ^ на тандемный вентиляторный двигатель Rolls-Royce. Патент Великобритании
- ↑ Хиршберг, Майкл J. V/STOL: The First Half-Century , Vertiflite, март/апрель 1997 г. Получено в январе 2010 г. Архивировано 11 декабря 2011 г. в Wayback Machine .
- ^ « - когда Эллисон начинает испытания подъемного вентилятора JSF » Flight International , 21 мая 1997 г. Дата обращения: 19 сентября 2010 г. «-когда Эллисон начинает испытания подъемного вентилятора JSF» . Архивировано из оригинала 2 ноября 2012 года . Проверено 2 ноября 2012 г.
{{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ) . - ^ Лам, Дэвид В. « Сопло подъемного вентилятора для JSF испытано на подъемной установке Льюиса НАСА » НАСА , 15 апреля 1998 г. Дата обращения: 18 сентября 2010 г.
- ^ PBS: Стенограмма Nova "X-planes" , получено в январе 2010 г. Архивировано 3 ноября 2013 г. в Wayback Machine .
- ^ Кьелгаард, Крис. От сверхзвука до зависания: как летает F-35 , Space.com, 21 декабря 2007 г. Архивировано 31 октября 2010 г. в Wayback Machine .
- ^ Кольер Трофи; список победителей. Проверено в январе 2010 г.
- ↑ Силовая установка в Lockheed Martin Joint Strike Fighter выигрывает Collier Trophy. Архивировано 25 мая 2011 г. в пресс-релизе Wayback Machine Lockheed Martin, 28 февраля 2003 г. Проверено: январь 2010 г.
- ^ «VFS — Лауреаты премии Общества вертикального полета» . vtol.org . Проверено 9 января 2023 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Пол Бевилакуа: Двигательная установка подъемного вентилятора с приводом от вала для Joint Strike Fighter, представленная 1 мая 1997 г. Документ DTIC.MIL Word, 5,5 МБ.
- F-35B о глобальной безопасности
