Prandtl-D - Prandtl-D

Prandtl-D
NASA Prandtl D.jpg
Rol Deneysel Planör
Ulusal köken Amerika Birleşik Devletleri
İlk uçuş Ekim 28, 2015
Birincil kullanıcı NASA

Ön Araştırma Aerodinamik Tasarımı veya Prandtl-D, NASA tarafından geliştirilen insansız bir deneysel planör uçağıdır . Kısaltma, erken dönem Alman Havacılık ve Uzay Mühendisi Ludwig Prandtl'a bir referanstır .

Prandtl-D, kuşların uçuşuna dayanan kuyruksuz bir planördür. Kuşlar, geleneksel uçaklarda bu tür manevralar için gerekli olan dikey kuyruklar olmadan döner ve yatar. 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 kardeşler Reimar ve Walter Horten'in planör konseptlerine dayanıyor ve NASA aerodinamiğinin öncüleri RT Jones ve Richard T. Whitcomb'un sonuçlarını içeriyor .

Prandtl-D1 ve Prandtl-D3 modelleri sırasıyla Ulusal Hava ve Uzay Müzesi ve California Bilim Merkezi'nde sergilendi .

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

Geliştirme

Sineğe Bunlardan ilki tam boyutlu modeli "Prandtl-D No. 3" olarak ve 28 Ekim 2015 tarihinde bir dizi test uçakla edildi Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi'nde de Edwards, California . Uçak, dikey bir dengeleyici olmadan yalpalama testi etrafında ortalanır. Projenin yöneticisi Albion Bowers, uçağın bir kuşun uçuşuna dayandığını söyledi.

Prandtl-D No. 3 ilk kez 28 Ekim 2015'te uçtu ve önceki versiyonların kanat açıklığını iki katına çıkardı, ancak geliştirme yoluyla ekip son kanadın sürüklenmesini% 11 azaltmayı başardı.

Başlangıçta, her bir uçak hobi seviyesinde bir kontrolörle telsizle çalıştırıldı ve bungee kordon sistemi ile fırlatıldı . Daha sonra uçuş testleri bungee fırlatma yönteminden çekili fırlatma sistemine geçti .

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

Bungee fırlatma sistemi kullanılarak aracın daha sonra yinelenmesi

Mart 2016'da Bowers, "Asgari İndüklenen Sürtünün Kanatları Üzerine: Uçaklar ve Kuşlar için Spanload Etkileri" başlıklı bir teknik 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.

Teknik Özellikler

İlk iki alt ölçekli Prandtl-D uçağı 12,5 fit kanat açıklığına sahipti ve karbon fiberden bir cilde sarılmış işlenmiş bir köpük göbekten inşa edildi. Prandtl-D No.3, 25 ft kanat açıklığına, 28 lbs ağırlığa, 18 kt maksimum hava hızına ve 220 ft maksimum irtifaya sahiptir.Uçakta ayrıca ikinci Prandtl-D alt ölçeğinde kullanılan Arduino uçuş kontrol sistemi bulunmaktadır. model olup karbon fiber, fiberglas ve köpükten yapılmıştır. Prandtl-D tam ölçekli modeldeki temel bir fark , Minnesota Üniversitesi tarafından geliştirilen Veri Toplama Sisteminin (DAC) eklenmesidir .

Programdaki Araçların Listesi

  • Prandtl-D1
  • Prandtl-D2
  • Prandtl-D3
  • Prandtl-D3c

Gelecek platformlar

Prandtl-D , Mars Exploration için tasarlanan Mars'a İniş için Ön Araştırma Aerodinamik Tasarımı (Prandtl-M ) programının başlamasına yol açtı . Dünyanın üst atmosferinde test edildi ve Mars yüzeyinin topografik fotoğraflarını çekmek için tasarlandı.

Ayrıca , Dünya'da atmosferik hava testi için kullanılacak olan Hava Tehlikesi Uyarısı ve Farkındalık Teknolojisi Radyasyon Radyosonde Planör (WHAATRR) için değerli bir platform sağlamıştır .

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 Bir Bakış" . NASA . Erişim tarihi: 2019-07-06 .
  2. ^ Bowers, Albion; Murillo, Oscar (Mart 2016). "Asgari İndüklenen Sürtünmenin 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 . Erişim tarihi: 10 Kasım 2019 . CS1 Maint: önerilmeyen parametre ( bağlantı ) Bu makale, kamu malı olan bu kaynaktan alınan metni içermektedir .
  4. ^ Conner, Monroe (2019-08-06). "Smithsonian ve California Bilim Merkezine Giden Prandtl-D Modelleri" . NASA . Erişim tarihi: 2019-11-10 .
  5. ^ a b Conner, Monroe (2016/03/21). "Yeni Kanat Tasarım Yöntemi Doğrulayan Alt Ölçekli Planör" . NASA . Erişim tarihi: 2019-11-10 .
  6. ^ a b c Gibbs, Yvonne (2017/05/11). "Prandtl-D Uçağı" . NASA . Erişim tarihi: 2019-07-06 .
  7. ^ Conner, Monroe (2017-03-29). "Potansiyel Mars Uçağı Uçmaya Devam Ediyor" . NASA . Erişim tarihi: 2019-11-10 .