Prandtl-D - Prandtl-D

Prandtl-D
NASA Prandtl D.jpg
RolDeneysel Planör
Ulusal kökenAmerika Birleşik Devletleri
İlk uçuşEkim 28, 2015
Birincil kullanıcıNASA

Direnci Azaltmak İçin Ön Araştırma Aerodinamik Tasarımveya Prandtl-D bir insansız deneysel planör-uçak tarafından geliştiriliyor NASA.[1] Kısaltma, erken Almanca'ya bir göndermedir Havacılık mühendisi Ludwig Prandtl.[2]

Prandtl-D, kuşların uçuşuna dayanan kuyruksuz bir planördür. Kuşlar, geleneksel uçaklarda bu tür manevralar için gerekli olan dikey kuyruklar olmadan döner ve yatar.[3] Daha önce kontrol edilebilirlik sorunları olan, gelecekteki düşük sürtünmeli ve deneysel uçak tasarımlarını sağlamayı amaçlamaktadır. Program, bir asır önce kavramsallaştırılan Ludwig Prandtl'ın benzer kanat tasarımlarını güçlendirdi. Prandtl-D'nin tasarımları aynı zamanda Alman kardeşlerin planör konseptlerine dayanmaktadır. Reimar ve Walter Horten ve NASA aerodinamik öncülerinin sonuçlarını birleştirmek R.T. Jones ve Richard T. Whitcomb.[3]

Prandtl-D1 ve Prandtl-D3 modelleri, Ulusal Hava ve Uzay Müzesi ve California Bilim Merkezi, sırasıyla.[4]

Albion Bowers, NASA Armstrong baş bilim adamı ve Prandtl-D proje yöneticisi, teorileri bir araya getirdi ve öğrenci stajyerlerin yardımıyla çabaya öncülük etti.[3] Prandtl-D kapsamında kanıtlanmış kavramlarla "havacılıkta yeni bir paradigma için zamanın gelebileceğine" inanıyor.[5]

Geliştirme

Bunların uçacak ilk tam boyutlu modeli "Prandtl-D No. 3" olarak belirlendi ve 28 Ekim 2015 tarihinde bir dizi testte uçtu. Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi içinde Edwards, Kaliforniya. Uçak, dikey bir dengeleyici olmadan yalpalama testi etrafında ortalanır. Projenin yöneticisi Albion Bowers, uçağın bir kuşun uçuşuna dayandığını söyledi.[5]

Prandtl-D No. 3 ilk olarak 28 Ekim 2015'te uçtu ve önceki versiyonların kanat açıklığının iki katı,[3] ancak, geliştirme yoluyla ekip, son kanadın sürüklenmesini% 11 azaltmayı başardı.

Başlangıçta, her uçak hobi seviyesinde bir kontrolörle telsizle çalıştırılıyordu ve bir bungee kordonu sistemi. Daha sonra uçuş testleri bungee fırlatma yönteminden çekili fırlatma sistemi.[3]

Programın ilk iki aracı, eliptik dağılım yerine çan şeklinde bir kaldırma dağılımı sağlamada kanat profilinin büküldüğünü gösterdi. Bu özellik, kanatlarda bir verimlilik artışı ve azaltılmış gerginlik sağladı.

Bungee fırlatma sistemi kullanılarak aracın daha sonra yinelenmesi

Mart 2016'da Bowers, "Asgari İndüklenen Sürtünün Kanatları Üzerine: Uçaklar ve Kuşlar için Spanload Etkileri" başlıklı teknik bir makale yayınladı, NASA / TP - 2016-219072. Projeyle ilişkili aerodinamik özellikleri ve matematiği detaylandıran Bowers, uçak kanatlarındaki yayılma yükü dağılımını değiştirmenin arkasındaki bilimi ve kritik ilkelerinin geçerliliğini gösteren deneylerden toplanan verileri derinlemesine tartışıyor.[3][6]

Teknik Özellikler

İlk iki alt ölçekli Prandtl-D uçağı 12,5 fitlik kanat açıklığına sahipti ve karbon fiberden bir cilde sarılmış işlenmiş bir köpük göbekten inşa edildi.[3] Prandtl-D No. 3'ün kanat açıklığı 25 ft, ağırlığı 28 lbs, en yüksek hızı 18 kt ve maksimum yüksekliği 220 ft'dir.[6] Uçakta ayrıca ikinci Prandtl-D alt ölçek modelinde kullanılan Arduino uçuş kontrol sistemi bulunmakta ve karbon fiber, fiberglas ve köpükten yapılmıştır. Prandtl-D tam ölçekli modeldeki temel bir fark, Minnesota Universitesi Veri Toplama Sistemi (DAC) geliştirildi.[3]

Programdaki Araçların Listesi

  • Prandtl-D No. 3
  • Prandtl-D1
  • Prandtl-D2
  • Prandtl-D3
  • Prandtl-3C

Gelecek platformlar

Prandtl-D'nin başlangıcı Mars'a İnmek İçin Ön Araştırma Aerodinamik Tasarım (Prandtl-M) için tasarlanmış program Mar'ın Keşfi. Dünyanın üst atmosferinde test edildi ve Mar'ın yüzeyinin topografik fotoğraflarını çekmek için tasarlandı.

Aynı zamanda, Hava Tehlikesi Uyarısı ve Farkındalık Teknolojisi Radyasyon Radiosonde Planör (WHAATRR), Dünya'da atmosferik hava testi için kullanılacak. [7][6]

Dış bağlantılar

"Asgari İndüklenen Sürtünün Kanatları Üzerine: Uçaklar ve Kuşlar için Genişlik Yükü Etkileri", NASA / TP - 2016-219072.

https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20160003578.pdf

Referanslar

  1. ^ Gibbs, Yvonne (2015-09-21). "Sürüklemeyi Azaltmak İçin Ön Araştırma Aerodinamik Tasarımı: Genel Bakış". NASA. Alındı 2019-07-06.
  2. ^ Bowers, Albion; Murillo, Oscar (Mart 2016). "İndüklenen Minimum Sürtünün Kanatları Üzerine: Uçaklar ve Kuşlar için Genişlik Yükü Etkileri" (PDF). NASA.
  3. ^ a b c d e f g h "Prandtl-D Uçağı" (PDF). nasa.gov. NASA. 2016. Alındı 10 Kasım 2019. Bu makale, bu kaynaktan alınan metni içermektedir. kamu malı.
  4. ^ Conner, Monroe (2019-08-06). "Smithsonian ve California Bilim Merkezine Giden Prandtl-D Modelleri". NASA. Alındı 2019-11-10.
  5. ^ a b Conner, Monroe (2016-03-21). "Yeni Kanat Tasarım Yöntemini Doğrulayan Alt Ölçekli Planör". NASA. Alındı 2019-11-10.
  6. ^ a b c Gibbs, Yvonne (2017-05-11). "Prandtl-D Uçağı". NASA. Alındı 2019-07-06.
  7. ^ Conner, Monroe (2017-03-29). "Potansiyel Mars Uçağı Uçmaya Devam Ediyor". NASA. Alındı 2019-11-10.