การทดสอบในอุโมงค์ลมจะช่วยออกแบบเครื่องบินเอียงโรเตอร์ของกองทัพบกในอนาคต

 ตั้งกระทู้ใหม่  ร้านผ้าม่าน

บาคาร่า สมัครบาคาร่า


หลังจากใช้เวลาในการพัฒนานานกว่าสามปีทีมนักวิจัยของกองทัพสหรัฐฯและพันธมิตรในอุตสาหกรรมได้ดำเนินการสร้างห้องทดสอบที่จะช่วยแจ้งการออกแบบยานยนต์ของกองทัพบกในอนาคต



ทีมงานวางแผนที่จะทดสอบ TiltRotor Aeroelastic Stability Testbed หรือ TRAST ในอุโมงค์ลมขนาดใหญ่ที่ NASA Langley Research Center เพื่อวัดประสิทธิภาพของแบบจำลองเสถียรภาพของเครื่องเอียงโรเตอร์สมัยใหม่


"ความพยายามในการวิจัยครั้งนี้คือการได้รับความมั่นใจในยานพาหนะยกแนวตั้งในอนาคตซึ่งมีเป้าหมายที่โครงแบบเอียงโรเตอร์" Andrew Kreshock วิศวกรการบินและอวกาศของกองทัพบกของกองบัญชาการพัฒนาขีดความสามารถในการต่อสู้ของกองทัพสหรัฐฯซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ DEVCOM ห้องปฏิบัติการวิจัยของกองทัพบก "เนื่องจากยานยนต์ในอนาคตกำลังได้รับการพัฒนาโดยไม่มีการทดสอบในอุโมงค์ลมจึงทำให้มีแรงกดดันมากขึ้นสำหรับการคาดการณ์เสถียรภาพที่แม่นยำ"


Tiltrotors มีศักยภาพมหาศาลสำหรับกองทัพในแง่ของความเร็วและความสามารถในการยกในแนวดิ่ง แตกต่างจากเครื่องบินส่วนใหญ่พวกเขาสามารถบินไปในอากาศได้เหมือนเฮลิคอปเตอร์หรือบินไปข้างหน้าด้วยความเร็วสูงเช่นเครื่องบินขึ้นอยู่กับทิศทางของใบพัด


ความสามารถในการเปลี่ยนไปมาระหว่างสองโหมดช่วยให้เครื่องเอียงสามารถใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบของเครื่องบินโรเตอร์และเครื่องบินปีกคงที่ขึ้นอยู่กับสถานการณ์


"ปัจจุบันความเร็วสูงสุดของเฮลิคอปเตอร์ทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 160 ถึง 180 นอต" Kreshock กล่าว "Tiltrotors สามารถบรรลุ 300 นอตเรากำลังมองหาความเร็วที่เพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าของฝูงบินปัจจุบันของเราและทำให้ระยะบินของเราเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าในเวลาบินเดียวกัน"


แต่ถึงแม้จะมีความคล่องตัว แต่เครื่องเอียงก็ต้องเผชิญกับปัญหาด้านเสถียรภาพที่รุนแรงเนื่องจากการจัดวางเครื่องยนต์ที่มีน้ำหนักมากอย่างไม่น่าเชื่อโดยมีใบพัดขนาดใหญ่ที่ปลายปีก


การทำงานร่วมกันระหว่างใบพัดและปีกสามารถก่อให้เกิดปรากฏการณ์ที่เป็นอันตรายที่เรียกว่าการกระพือปีกซึ่งแรงอากาศพลศาสตร์ที่รุนแรงทำให้โครงสร้างของโครงเครื่องบินสั่นอย่างรุนแรงและถึงกับล้มเหลว


เป็นผลให้เอียงโรเตอร์ยากที่จะสร้างอย่างถูกต้องและนักวิจัยยังคงตรวจสอบเครื่องมือที่จำเป็นต่อไปเพื่อคาดการณ์ว่าการกำหนดค่าเอียงโรเตอร์ที่แตกต่างกันจะเป็นอย่างไรเมื่อเทียบกับการกระพือปีก


จากข้อมูลของ Kreshock TRAST ทำหน้าที่ช่วยนักวิจัยในการพัฒนาซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ที่ล้ำสมัยซึ่งเปิดโอกาสให้กับการออกแบบตัวเอียงโรเตอร์ใหม่ ๆ


"เฮลิคอปเตอร์ได้ผ่านมาหลายชั่วอายุคนแล้วตั้งแต่ที่สร้างขึ้นครั้งแรกจนถึงตอนนี้ แต่เครื่องเอียงเดียวที่ใช้ในการผลิตคือ V-22 Osprey" Kreshock กล่าว "และเครื่องมือที่พัฒนาขึ้นเพื่อทำนายความเสถียรใน V-22 นั้นถูกสร้างขึ้นในปี 1960 และ 1970 เนื่องจากเรามีคอมพิวเตอร์ที่ดีกว่าในตอนนี้เราจึงสามารถจำลองระดับความอิสระได้มากเท่าที่เราต้องการเมื่อเทียบกับเครื่องมือจากทศวรรษที่แล้ว"


เพื่อทำนายพฤติกรรมการกระพือปีกใน TRAST Kreshock และทีมของเขาได้ใช้รหัสการวิเคราะห์ที่แตกต่างกันสำหรับส่วนต่างๆของโครงสร้างเทอร์โรเตอร์


พวกเขาใช้รหัสโครงสร้างที่เรียกว่า NASA Structure Analysis หรือ NASTRAN เพื่อสร้างแบบจำลองอากาศพลศาสตร์ของปีกและสองโปรแกรมที่แตกต่างกัน - แบบจำลองการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมของ Rotorcraft Aerodynamics หรือ CAMRAD และ Rotorcraft Comprehensive Analysis System, RCAS - เพื่อสร้างแบบจำลอง โรเตอร์


ด้วยการรวมกันของโปรแกรมทั้งสามนี้ทีมงานได้แยกพฤติกรรมพลศาสตร์ของส่วนประกอบเครื่องบินแต่ละชิ้นจากนั้นใช้ข้อมูลนี้ในการประมาณขอบเขตความเสถียรของแบบจำลอง TRAST


เมื่อนักวิจัยทดสอบแบบจำลอง TRAST ในอุโมงค์ลมพวกเขาสามารถเปรียบเทียบได้ว่าการคาดการณ์ที่สร้างขึ้นโดยรหัสวิเคราะห์ตรงกับพฤติกรรมจริงของ TRAST เมื่อเผชิญกับการกระพือปีกอย่างรุนแรง


"เราต้องการวัดขอบเขตความเสถียรโดยไม่ทำลายโมเดลจริงๆ" Kreshock กล่าว "มันยุ่งยากเพราะเมื่อคุณเริ่มเข้าใกล้ขอบเขตความเสถียรมากขึ้นคุณจะสามารถดูโมเดลสั่นและไม่เสถียรมากขึ้นเมื่อเราดูโมเดลนี้สั่นจากหน้าต่างเราต้องแน่ใจว่าได้ใช้นิ้วเดียวบนสวิตช์เพื่อปิด อุโมงค์ลมก่อนที่โมเดลจะแตกจริง "


จากข้อมูลของ Kreshock ปัจจุบันเครื่องหมุนเอียงเช่น V-22 Osprey จัดการกับปัญหาของการกระพือปีกผ่านช่องลมเสริมและช่องลมหนาซึ่งทำให้น้ำหนักของเครื่องบินเพิ่มขึ้นอย่างมาก


เขาเชื่อว่า TRAST อาจช่วยให้กองทัพสำรวจความเป็นไปได้ในการออกแบบใหม่สำหรับเครื่องหมุนเอียงที่แก้ไขปัญหาการกระพือปีกในรูปแบบต่างๆเช่นการต่อปีก


"เมื่อเทียบกับเครื่องบินพลเรือนกองทัพบกมักจะผลักดันเครื่องบินของพวกเขาจนถึงขีด จำกัด " Kreshock กล่าว "เพื่อให้เป็นไปตามความต้องการนี้เราจำเป็นต้องปรับปรุงการคาดการณ์ความเสถียรเพื่อไม่เพียง แต่เราจะมีเครื่องบินที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังสามารถทดสอบเทคโนโลยีใหม่ ๆ ได้ในอนาคตด้วย"


ทีมงานตีพิมพ์กระดาษ, การคาดการณ์ Pretest กระพือของที่กำลังจะมา Aeroelastic Tiltrotor อุโมงค์ลมทดสอบในเที่ยวบินในแนวตั้งสมาคมประจำปี 76 การดำเนินการฟอรั่ม



บาคาร่า สมัครบาคาร่า

 แสดงความคิดเห็น
ใส่ตัวอักษรตามที่เห็นด้านบน