Ричард Т. Уиткомб
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( февраль 2013 г. ) |
Ричард Т. Уиткомб | |
|---|---|
 Уиткомб перед управляемым по территории самолетом Convair F-106 , используемым НАСА для летных исследований, после его вывода из эксплуатации в 1991 году. | |
| Рожденный | 21 февраля 1921 г. |
| Умер | 13 октября 2009 г. (88 лет) |
| Альма-матер | Вустерский политехнический институт Институт ( Б.С. ) |
| Занятие | авиационный инженер |
Ричард Трэвис Уиткомб (21 февраля 1921 — 13 октября 2009) — американский авиационный инженер , известный своим вкладом в науку об аэродинамике .
Биография [ править ]
Уиткомб родился в Эванстоне, штат Иллинойс . Его отец, пилот воздушного шара во время Первой мировой войны , был инженером-механиком, специализирующимся на динамике вращения. В 1932 году семья переехала в Вустер, штат Массачусетс, когда его отец устроился на работу в компанию Norton .
В детстве Уиткомб увлекался самолетами; он строил модели и летал на них 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 ]
Правило области [ править ]
После Второй мировой войны исследования NACA начали фокусироваться на околозвуковых и низко-сверхзвуковых воздушных потоках. Рассмотрев внезапное увеличение сопротивления, которое испытывает комбинация крыло-фюзеляж 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 со своего рода выпуклостью в средней части, лобовая площадь которого была такой же, как и у крыльев. Поскольку в реальном случае без крыльев обойтись невозможно, альтернативой удалению «выпуклости» будет уменьшение поперечного сечения фюзеляжа возле крыльев. Это стало известно как правило площади , которое позволило значительно уменьшить скорости сопротивление, ощущаемое самолетами на скорости, близкой к звука . Его влияние на конструкцию самолетов было немедленным: например, было обнаружено, что прототип Convair YF-102 не способен превышать скорость звука в горизонтальном полете. Это было исправлено путем переделки фюзеляжа. За свою проницательность Уиткомб выиграл Кольер Трофи в 1954 году. [1] [2] [3]
В 1958 году Уиткомб был назначен главой отделения трансзвуковой аэродинамики в Лэнгли, и он начал работать над возможной конструкцией SST . Он построил предложенные модели, но к 1962 году отказался от проекта из-за неразрешимой проблемы сопротивления. Занимаясь другими исследованиями, он вернулся к вопросу о околозвуковом сопротивлении, особенно крыльев.
Сверхкритический профиль [ править ]
Чтобы добиться снижения сопротивления на трансзвуковой фазе, Уиткомб понял, что распределение давления в крыле необходимо изменить, чтобы задержать и ослабить ударную волну, создаваемую на верхней поверхности, где высокоскоростной поток замедляется до дозвукового уровня. Используя интуицию, а не математику, он построил хордовую секцию крыла длиной два фута (0,6 метра) и неоднократно испытывал ее в высокоскоростной аэродинамической трубе Лэнгли , добавляя (с помощью автомобильной шпатлевки) или удаляя (с помощью напильника и наждачной бумаги) материал. пока желаемые потоки не будут достигнуты.
Хотя таким образом был создан профиль с низким сопротивлением (в околозвуковом диапазоне), начальство Уиткомба заметило, что не каждый производитель самолетов может использовать напильник и наждачную бумагу для проектирования 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 проектирования сверхкритических систем. [4] аэродинамические профили - те, которые были наиболее эффективны в околозвуковом диапазоне. С помощью этого метода были изготовлены сверхкритические крылья и испытаны на полномасштабных самолетах; в 1971 году Vought F-8 Crusader и в 1973 году General Dynamics F-111 Aardvark совершили полеты в Центре летных исследований НАСА в Калифорнии. За его вклад НАСА наградило Уиткомба премией в размере 25 000 долларов, а в 1974 году он получил Мемориальный трофей братьев Райт от Национальной ассоциации аэронавтики.
Необычный профиль неожиданно помог и авиации общего назначения: его довольно тупая передняя кромка позволяла ему генерировать высокие коэффициенты подъемной силы перед сваливанием , и Уиткомб опубликовал низкоскоростной профиль, который он назвал GA (W)-1; [5] сейчас он обычно используется в легких самолетах и планерах.
После своих исследований крыльев Уиткомб снова обратился к возможному созданию сверхкритического самолета и в 1971 году опубликовал предварительные подробности околозвукового транспортного средства (NST), которое, по его прогнозам, могло бы достичь относительно эффективного крейсерского полета на скорости 0,98 Маха . Как и в случае со сверхкритическим крылом, он в основном разрабатывал конструкцию в аэродинамической трубе, придавая предложенной модели форму с помощью шпаклевки и ножа до тех пор, пока различные вторичные толчки, создаваемые пересечениями крыла и корпуса, не были максимально приглушены. Предложение Уиткомба о NST не вышло за рамки его концептуальной стадии.
Винглеты [ править ]
Аэродинамики десятилетиями знали, что какой-то барьер на законцовках крыла может уменьшить вихри на законцовках крыла и, следовательно, сопротивление . Однако Уиткомб, по-видимому, был первым, кто пришел к выводу, что такой барьер будет наиболее эффективным, если он примет форму дополнительного вертикального (или почти вертикального) крыла. [6] Он предложил свои результаты, показавшие улучшение порядка 5 процентов, но промышленность не торопилась их принять. Потребовалось почти три десятилетия, чтобы его предложения стали обычным явлением; теперь они обычно используются на самолетах, от авиалайнеров до планеров .
Дальнейшая жизнь [ править ]
После своего новаторского исследования трансзвукового воздушного потока Уиткомб несколько лет занимался совершенно другой областью — возможным извлечением полезной энергии из окружающей среды с помощью возможных направлений квантовой физики . Однако эти расследования не принесли результатов, и в 1980 году он внезапно объявил о своем решении уйти из Лэнгли. Когда его об этом просили, Уиткомб продолжал работать консультантом в авиационной промышленности. Он продолжал жить в многоквартирном доме в Хэмптоне, штат Вирджиния , где он проживал с 1943 года. Он никогда не был женат, но в течение 25 лет был близок с математиком НАСА Барбарой Дарлинг. Она умерла в 2001 году. Уиткомб умер в Ньюпорт-Ньюсе, штат Вирджиния, в 2009 году.
Награды и почести [ править ]
- Кольер Трофи Национальной авиационной ассоциации (1954 г.)
- Медаль ВВС США за выдающиеся заслуги (1955 г.)
- Медаль НАСА за выдающиеся заслуги (1956 г.)
- Медаль ASA за выдающиеся научные заслуги (1959)
- Национальная медаль науки в области техники (1973 г.)
- Мемориальный трофей братьев Райт Национальной ассоциации аэронавтики (1974)
- Член Национальной инженерной академии (1976).
- Медаль Говарда Н. Поттса (1979)
- Призывник Международного зала славы авиации и космонавтики (1998 г.). [7]
- Премия НАН в области авиационной техники от Национальной академии наук . (2000) [8]
- Национальный зал славы изобретателей (2003)
- Национальный зал авиационной славы (2012)
Ссылки [ править ]
- ^ Цитата Collier Trophy гласит: «... за величайшее достижение в авиации в Америке».
- ^ Уоллес, Лейн Э. (1 января 1998 г.). «Правило района Уиткомба: исследования и инновации в области аэродинамики NACA» . History.nasa.gov . Проверено 27 апреля 2019 г.
- ^ Мак, Памела Э. (1 января 1998 г.). «От инженерной науки к большой науке: победители исследовательских проектов NACA и NASA Collier Trophy, глава 5 об Уиткомбе и правиле территории» . Сервер технических отчетов НАСА .
- ^ Этот термин был придуман Уиткомбом.
- ^ Авиация общего назначения - Уиткомб
- ^ «НАСА - Факты о технологии Драйдена НАСА - Винглеты» . www.nasa.gov .
- ^ Шпрекельмейер, Линда, редактор. Их мы чтим: Международный зал аэрокосмической славы . Издательство Donning Co., 2006. ISBN 978-1-57864-397-4 .
- ^ «Премия Дж. К. Хансакера в области авиационной техники» . Национальная академия наук . Проверено 14 февраля 2011 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Питер Гаррисон (июнь 2002 г.). «Человек, который мог видеть воздух» . Воздух и космос/Смитсоновский институт , Том. 17, № 2; п. 68 . Проверено 15 декабря 2014 г.
- Т. Рис Шапиро (16 октября 2009 г.). «Ричард Уиткомб, 88 лет, умер; инженер изменил то, как мы летаем» . Некролог «Вашингтон Пост» . Проверено 22 мая 2010 г.
- «Первая подсказка Уиткомба». Ответственный инженер . Отдел истории НАСА. Январь 1986 года.
- «Люди НАСА: пионер авиации Ричард Т. Уиткомб» . Исследовательский центр НАСА в Лэнгли . 13 октября 2009 г.
