NASA AD-1
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|---|---|
 El AD-1 con su ala en un ángulo moderado | |
| información general | |
| Tipo | Aviones experimentales |
| Origen nacional | Estados Unidos |
| Fabricante | Compañía Industrial Ames |
| Diseñador | |
| Usuario principal | NASA |
| Número construido | 1 |
| Historia | |
| Primer vuelo | 21 de diciembre de 1979 |
| Jubilado | Agosto de 1982 |
El AD-1 de la NASA es a la vez una aeronave y un programa de pruebas de vuelo asociado realizado entre 1979 y 1982 en el Centro de Investigación de Vuelo Dryden de la NASA , en Edwards , California , que demostró con éxito un ala de avión que podía girar oblicuamente de cero a 60 grados durante el vuelo.
La singular ala oblicua se demostró en un pequeño avión de investigación con propulsión a chorro subsónico llamado AD-1 ( Ames-Dryden-1 ). El avión voló 79 veces durante el programa de investigación, que evaluó el concepto básico de ala pivotante y recopiló información sobre las cualidades de manejo y la aerodinámica a distintas velocidades y grados de pivote.
Antecedentes del proyecto
El primer diseño de ala oblicua conocido fue el Blohm & Voss P.202 , propuesto por Richard Vogt en 1942. [1] El concepto de ala oblicua fue promovido posteriormente por Robert T. Jones , un ingeniero aeronáutico del Centro de Investigación Ames de la NASA , en Moffett Field , California. Los estudios analíticos y en túnel de viento que Jones inició en Ames indicaron que un avión de ala oblicua de tamaño de transporte, volando a velocidades de hasta Mach 1,4, tendría un rendimiento aerodinámico sustancialmente mejor que los aviones con alas más convencionales. A altas velocidades, tanto subsónicas como supersónicas, el ala pivotaría hasta 60 grados con respecto al fuselaje del avión para un mejor rendimiento a alta velocidad. Los estudios mostraron que estos ángulos disminuirían la resistencia aerodinámica , lo que permitiría una mayor velocidad y un mayor alcance con el mismo gasto de combustible. A velocidades más bajas, durante los despegues y aterrizajes , el ala sería perpendicular al fuselaje como un ala convencional para proporcionar máxima sustentación y cualidades de control. A medida que el avión ganaba velocidad, el ala giraba para aumentar el ángulo oblicuo, reduciendo así la resistencia y el consumo de combustible. El ala solo podía moverse en una dirección, con la punta del ala derecha moviéndose hacia adelante. [ cita requerida ]
Aeronave
El avión AD-1 fue entregado a Dryden en febrero de 1979. La Ames Industrial Co., Bohemia , Nueva York , lo construyó bajo un contrato de precio fijo de 240.000 dólares . La NASA especificó el diseño general del vehículo utilizando una configuración geométrica estudiada por Boeing Commercial Airplanes , Seattle , Washington . La Rutan Aircraft Factory , Mojave, California , proporcionó el diseño detallado y el análisis de carga para el avión intencionalmente de baja velocidad y bajo costo (allí, el avión era conocido internamente como el Modelo 35 ). La baja velocidad y el bajo costo, por supuesto, limitaron la complejidad del vehículo y el alcance de sus objetivos técnicos.
El piloto del avión en su primer vuelo, el 21 de diciembre de 1979, fue el piloto de investigación de la NASA Thomas C. McMurtry, quien también fue el piloto del vuelo final, el 7 de agosto de 1982. Otro conocido piloto de pruebas involucrado en el proyecto fue Pete Knight .
El AD-1 estaba propulsado por dos pequeños turborreactores Microturbo TRS18-046 , cada uno de los cuales producía 220 libras-fuerza (0,98 kN) de empuje estático a nivel del mar. Se trataba básicamente de los mismos motores utilizados en el BD-5J . Por razones de seguridad, el avión estaba limitado a una velocidad de unos 170 mph (270 km/h).
El AD-1 medía 11,8 m de largo y tenía una envergadura de 9,8 m sin ala. Estaba construido con plástico reforzado con fibra de vidrio , en forma de sándwich con la piel separada por un núcleo de espuma rígida. Tenía un peso bruto de 973 kg y un peso vacío de 660 kg.
Un tren de aterrizaje fijo de triciclo , montado cerca del fuselaje para reducir la resistencia aerodinámica, le daba al avión un aspecto muy "rechoncho" en tierra. Tenía solo 2,06 m (6,75 pies) de altura. El ala giraba mediante un mecanismo de engranaje accionado eléctricamente ubicado dentro del fuselaje, justo delante de los motores.
Investigación de vuelo
El programa de investigación para validar el concepto de ala oblicua fue el típico de cualquier proyecto de alto riesgo de la NASA: avanzar a través de cada elemento de prueba y expandir el rango operativo, de manera metódica y cuidadosa. El propósito básico del proyecto AD-1 era investigar las características de baja velocidad de una configuración de ala oblicua.
El AD-1 realizó su primer vuelo a finales de 1979. El ala fue pivotando gradualmente durante los siguientes 18 meses hasta alcanzar el ángulo completo de 60 grados a mediados de 1981. El avión continuó volando durante otro año, obteniendo datos a distintas velocidades y ángulos de pivote del ala hasta el vuelo final en agosto de 1982.
Sin embargo, el vuelo final del AD-1 no tuvo lugar en Dryden, sino en la exposición anual de la Asociación de Aeronaves Experimentales (EAA) en Oshkosh, Wisconsin , donde voló ocho veces para demostrar su configuración única.
Después de la investigación de vuelo, Jones seguía considerando el ala oblicua como un concepto de sustentación viable para grandes transportes transoceánicos o transcontinentales. Sin embargo, este particular vehículo de investigación de baja velocidad y bajo coste exhibía efectos aeroelásticos y de acoplamiento de cabeceo y balanceo que contribuían a unas cualidades de manejo deficientes en ángulos de flecha superiores a los 45 grados. La estructura de fibra de vidrio limitaba la rigidez del ala, lo que habría mejorado las cualidades de manejo del avión, como también lo habría hecho un sistema de control mejorado (y por tanto más caro).
Así, aunque la estructura del AD-1 permitió completar los objetivos técnicos del programa, todavía existía la necesidad de un avión de investigación transónico de ala oblicua para evaluar los efectos de la compresibilidad, evaluar una estructura más representativa y analizar el rendimiento del vuelo a velocidades transónicas (aquellas a ambos lados de la velocidad del sonido).
Una vez completado el programa de pruebas, el AD-1 fue retirado y ahora está en exhibición en el Museo de Aviación Hiller en San Carlos, California . [2]
Presupuesto
Datos de Linehan 2011 [3]
Características generales
- Tripulación: 1 (piloto)
- Longitud: 38 pies 10 pulgadas (11,83 m)
- Envergadura: 32 pies 4 pulgadas (9,85 m) sin barrer
- Envergadura en flecha: 16 pies 2 pulgadas (4,93 m) con un ángulo de flecha de 60°
- Altura: 2,06 m (6 pies 9 pulgadas)
- Área del ala: 93 pies cuadrados (8,6 m 2 )
- Perfil aerodinámico : NACA 3612-02, 40 [4]
- Peso vacío: 1.450 lb (658 kg)
- Peso bruto: 2145 lb (973 kg)
- Capacidad de combustible: 80 galones estadounidenses (300 L)
- Planta motriz: 2 × turborreactores Microturbo TRS 18 , 220 lbf (0,98 kN) de empuje cada uno
Actuación
- Velocidad máxima: 200 mph (320 km/h, 170 nudos)
- Techo de servicio: 12.000 pies (3.700 m)
Véase también
Aeronaves de función, configuración y época comparables
Listas relacionadas
Referencias
Citas
Este artículo incorpora material de dominio público de sitios web o documentos de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio .
- ^ Un resumen de medio siglo de investigación sobre alas oblicuas www.obliqueflyingwing.com
- ^ "Reunión informativa del Museo de Aviación Hiller" (PDF) . www.hiller.org . Archivado desde el original (PDF) el 25 de octubre de 2006 . Consultado el 27 de octubre de 2006 .
- ^ Linehan 2011, pág.59.
- ^ Lednicer, David (15 de septiembre de 2010). "The Incomplete Guide to Airfoil Usage". Urbana, IL: Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Archivado desde el original el 20 de abril de 2010. Consultado el 21 de octubre de 2011 .
Bibliografía
- Construcción del AD-1 finalizada , Dryden X-Press, 23 de febrero de 1979, pág. 2.
- Robert E. Curry y Alex G. Sim, Fuerzas totales en vuelo, momentos y características aeroelásticas estáticas de un avión de investigación de ala oblicua (Edwards, CA: NASA TP-2224, 1984)
- Robert E. Curry y Alexander G. Sim, The Unique Aerodynamic Characteristics of the AD-1 Oblique-Wing Research Airplane , artículo 82-1329 de la AIAA presentado en la 9.ª Conferencia de mecánica de vuelo atmosférico de la AIAA, del 9 al 11 de agosto de 1982, San Diego, California
- Registros de vuelo del AD-1 en la Colección de referencia histórica Dryden de la NASA.
- Thomas C. McMurtry, AG Sim y WH Andrews, AD-1 Oblique Wing Aircraft Program , artículo AIAA 81-2354 presentado en la 1.ª Conferencia de pruebas de vuelo AIAA/SETP/SFTE/ASE/ITEA/IEEE, del 11 al 13 de noviembre de 1981, Las Vegas, NV.
- Alex G. Sim y Robert E. Curry, Características de vuelo del avión de investigación de ala oblicua AD-1 (Edwards, CA: NASA TP-2223, 1985)
- Alex G. Sim y Robert E. Curry, Derivados aerodinámicos determinados por el vuelo del avión de investigación de ala oblicua AD-1 (Edwards, CA: NASA TP-2222, 1984)
- Bruce I. Larrimer, Pensando de manera oblicua: Robert T. Jones, el ala oblicua, el demostrador AD-1 de la NASA y su legado
- Linehan, Dan (2011). La carrera espacial de Burt Rutan: el mago de Mojave y sus innovaciones en materia de vuelo. Minneapolis, MN: Zenith Press . ISBN 978-0-7603-3815-5. Recuperado el 21 de octubre de 2011 .
- Taylor, John WR Jane's All The World's Aircraft 1980-81 . Londres: Jane's Publishing, 1980. ISBN 0-7106-0705-9 .
Enlaces externos
- Hoja informativa sobre el Dryden AD-1 de la NASA
