Národní poradní výbor pro letectví -National Advisory Committee for Aeronautics

Národní poradní výbor pro letectví
Pečeť NACA (oříznutá).png
Oficiální pečeť NACA, zobrazující Wright Flyer a první let bratří Wrightů v Kitty Hawk v Severní Karolíně
Logo US NACA.svg
Logo
Přehled agentury
Zformováno 3. března 1915 ; před 107 lety ( 1915-03-03 )
Rozpuštěno 1. října 1958 ; před 64 lety ( 1958-10-01 )
Nahrazující agentura
Jurisdikce Federální vláda Spojených států

National Advisory Committee for Aeronautics ( NACA ) byla federální agentura Spojených států založená 3. března 1915, aby podnikla, podporovala a institucionalizovala letecký výzkum. 1. října 1958 byla agentura rozpuštěna a její majetek a personál byl převeden pod nově vytvořený Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA). NACA je inicialismus, tj. vyslovovaný jako jednotlivá písmena, spíše než jako celé slovo (jak tomu bylo v prvních letech po založení NASA).

Mezi další pokroky, výzkum a vývoj NACA vytvořil kanál NACA , typ přívodu vzduchu používaný v moderních automobilových aplikacích, kryt NACA a několik sérií profilů NACA , které se stále používají při výrobě letadel.

Během 2. světové války byla NACA popisována jako „Síla za naší vzdušnou nadvládou“ kvůli své klíčové roli ve výrobě funkčních kompresorů pro výškové bombardéry a při výrobě profilů laminárních křídel pro North American P-51 Mustang . NACA také pomohla při vývoji pravidla oblasti , které se používá na všech moderních nadzvukových letadlech , a provedla klíčový výzkum stlačitelnosti, který umožnil Bell X-1 prolomit zvukovou bariéru.

Origins

Nápis na stěně je posláním NACA: „...Povinností poradního výboru pro letectví je dohlížet a řídit vědecké studium problémů létání s ohledem na jejich praktické řešení...“ Zákon Kongresu schválen 3. března 1915

NACA byla založena 13. března 1915 federální vládou prostřednictvím povolení legislativy jako nouzového opatření během první světové války na podporu průmyslové, akademické a vládní koordinace na projektech souvisejících s válkou. Byl vytvořen podle podobných národních agentur, které se nacházejí v Evropě: francouzské L'Etablissement Central de l'Aérostation Militaire v Meudonu (nyní Office National d'Etudes et de Recherches Aerospatiales ), Německé aerodynamické laboratoři Univerzity v Göttingenu a ruské Aerodynamický institut Koutchino (v roce 1918 nahrazen Central Aerohydrodynamic Institute (TsAGI) , který stále existuje). Nejvlivnější agenturou, na které byla NACA založena, byl Britský poradní výbor pro letectví .

V prosinci 1912 prezident William Howard Taft jmenoval Národní aerodynamickou laboratorní komisi, které předsedal Robert S. Woodward , prezident Carnegie Institution of Washington . Legislativa byla zavedena v obou komorách Kongresu počátkem ledna 1913 ke schválení komise, ale když došlo k hlasování, legislativa byla poražena.

První zasedání NACA v roce 1915

Charles D. Walcott , tajemník Smithsonian Institution v letech 1907 až 1927, se tohoto úsilí chopil a v lednu 1915 senátor Benjamin R. Tillman a zástupce Ernest W. Roberts předložili totožné rezoluce doporučující vytvoření poradního výboru, jak je nastínil Walcott. Účelem komise bylo „dohlížet a řídit vědecké studium problémů letu s ohledem na jejich praktické řešení a určit problémy, které by měly být experimentálně napadeny, a diskutovat o jejich řešení a jejich aplikaci na praktické otázky“. Náměstek ministra námořnictva Franklin D. Roosevelt napsal, že „srdečně [podporoval] princip“, na kterém byla legislativa založena. Walcott navrhl taktiku přidání rezoluce do zákona o námořních položkách.

Podle jednoho zdroje „legislativa umožňující NACA proklouzla téměř bez povšimnutí jako jezdec připojený k návrhu zákona o námořním přidělování 3. března 1915.“ Výboru 12 lidí, všichni neplacení, byl přidělen rozpočet 5 000 $ ročně.

Prezident Woodrow Wilson jej podepsal do zákona ve stejný den, čímž formálně vytvořil Poradní výbor pro letectví, jak byl nazván v legislativě, poslední den 63. kongresu .

Akt Kongresu o vytvoření NACA, schválený 3. března 1915, zní: „...Povinností poradního výboru pro letectví je dohlížet a řídit vědecké studium problémů létání s ohledem na jejich praktické řešení. ... "

Výzkum

Testovací jednotka NACA na vysokorychlostní letové stanici v Edwards v Kalifornii. Bílé letadlo v popředí je Douglas Skyrocket .

29. ledna 1920 jmenoval prezident Wilson průkopnického letce a leteckého inženýra Orvilla Wrighta do představenstva NACA. Počátkem dvacátých let přijala novou a ambicióznější misi: podporovat vojenské a civilní letectví prostřednictvím aplikovaného výzkumu, který přesahuje současné potřeby. Výzkumníci NACA sledovali tuto misi prostřednictvím působivé sbírky interních aerodynamických tunelů, motorových testovacích stojanů a letových testovacích zařízení. Komerční a vojenští klienti také mohli využívat zařízení NACA na základě smlouvy.

Vybavení

V roce 1922 měla NACA 100 zaměstnanců. V roce 1938 jich bylo 426. Kromě formálních úkolů byli zaměstnanci povzbuzováni k tomu, aby se věnovali neautorizovanému „bootlegovému“ výzkumu za předpokladu, že nebyl příliš exotický. Výsledkem byla dlouhá řada zásadních průlomů, včetně „ teorie tenkého profilu “ (20. léta), „ krytu motoru NACA “ (30. léta), série „ NACA profilů “ (40. léta) a „ pravidla oblasti “ pro nadzvuková letadla (50. ). Na druhou stranu, odmítnutí NACA v roce 1941 zvýšit vzdušnou rychlost ve svých aerodynamických tunelech posunulo Lockheed o rok zpět ve snaze vyřešit problém stlačitelnosti , s nímž se setkali při vysokorychlostních ponorech prováděných Lockheedem P-38 Lightning .

Inženýr provádí konečnou kalibraci modelu namontovaného v nadzvukovém aerodynamickém tunelu o rozměrech 6 x 6 stop (1,8 m × 1,8 m).

Větrný tunel Langley v plné velikosti o rozměrech 30 x 60 stop (9,1 m × 18,3 m) nefungoval rychlostí vyšší než 100 mph (87 kn; 160 km/h) a tehdy nedávný 7 x 10 stop ( 2,1 m × 3,0 m) tunely v Moffett mohly dosáhnout pouze 250 mph (220 kn; 400 km/h). To byly rychlosti, které inženýři Lockheedu považovali pro své účely za zbytečné. Generál Henry H. Arnold se chopil záležitosti a přehlasoval námitky NACA proti vyšším rychlostem vzduchu. NACA vybudovala několik nových vysokorychlostních aerodynamických tunelů a koncem roku 1942 bylo v Moffettově 16stopém (4,9 m) aerodynamickém tunelu dosaženo rychlosti 0,75 Mach (570 mph (495 kn; 917 km/h)).

Větrné tunely

Větrný test NACA na lidském subjektu (1946)

První aerodynamický tunel NACA byl formálně zasvěcen v Langley Memorial Aeronautical Laboratory 11. června 1920. Byl to první z mnoha nyní známých aerodynamických tunelů NACA a NASA. Přestože tento specifický aerodynamický tunel nebyl jedinečný ani pokročilý, umožnil inženýrům a vědcům NACA vyvíjet a testovat nové a pokročilé koncepce aerodynamiky a zlepšovat budoucí design aerodynamického tunelu.

  1. Atmosférický 5stopý aerodynamický tunel (1920)
  2. Tunel s proměnnou hustotou (1922)
  3. Výzkumný tunel vrtule (1927)
  4. Vysokorychlostní 11palcový aerodynamický tunel (1928)
  5. Vertikální 5stopý aerodynamický tunel (1929)
  6. Atmosférický aerodynamický tunel 7 x 10 stop (1930)
  7. Tunel v plném měřítku 30 x 60 stop (1931)

Vliv na technologii druhé světové války

V letech bezprostředně předcházejících druhé světové válce se NACA podílela na vývoji několika návrhů, které sloužily klíčové roli ve válečném úsilí. Když měli inženýři významného výrobce motorů problémy s výrobou kompresorů , které by umožnily Boeingu B-17 Flying Fortress udržet výkon ve vysoké nadmořské výšce, tým inženýrů z NACA tyto problémy vyřešil a vytvořil standardy a testovací metody používané k výrobě účinných kompresorů. v budoucnu. To umožnilo použití B-17 jako klíčového letadla ve válečném úsilí. Návrhy a informace získané z výzkumu NACA na B-17 byly použity v téměř každé hlavní americké vojenské elektrárně druhé světové války. Téměř každé letadlo používalo nějakou formu nucené indukce , která se spoléhala na informace vyvinuté NACA. Z tohoto důvodu měla letadla vyrobená v USA značnou výkonovou výhodu nad 15 000 stop, která nebyla nikdy plně potlačena silami Osy.

Poté, co válka začala, britská vláda zaslala severoamerickému letectví žádost o nový stíhač. Nabízené stíhačky P-40 Tomahawk byly považovány za příliš zastaralé na to, aby byly na evropské poměry proveditelným frontovým stíhačem, a tak North American zahájil vývoj nového letounu. Britská vláda si pro stíhačku vybrala nosný profil vyvinutý NACA, který mu umožnil výrazně lepší výkon než předchozí modely. Tento letoun se stal známým jako P-51 Mustang .

Nadzvukový výzkum

NACA XS-1 ( Bell X-1 )
Vědecký a technický personál NACA v Ames Research Center v Mountain View v Kalifornii krátce před rozpuštěním NACA a vytvořením NASA v roce 1958.

Přestože Bell X-1 byl pověřen letectvem a pilotován zkušebním pilotem letectva Chuckem Yeagerem , když překročil Mach 1 , měl NACA oficiálně na starosti testování a vývoj letounu. NACA provedla experimenty a sběr dat a převážná část výzkumu použitého k vývoji letadla přišla od inženýra NACA Johna Stacka , vedoucího divize NACA pro stlačitelnost. Stlačitelnost je hlavním problémem při přibližování letadla k rychlosti 1 Mach a výzkum řešení problému do značné míry čerpal z informací shromážděných během předchozích testů NACA v aerodynamickém tunelu, aby pomohl Lockheed s P-38 Lightning.

Program X-1 byl poprvé představen v roce 1944, kdy bývalý inženýr NACA pracující pro Bell Aircraft požádal armádu o financování nadzvukového testovacího letadla. Armáda ani Bell neměli v této oblasti žádné zkušenosti, takže většina výzkumu pocházela z divize NACA Compressibility Research Division, která v době, kdy Bell začal s koncepčními návrhy, fungovala déle než rok. Divize Compressibility Research Division měla také roky dalšího výzkumu a údajů, ze kterých mohla čerpat, protože její hlavní inženýr byl dříve vedoucím divize vysokorychlostního aerodynamického tunelu, která sama měla v té době téměř deset let dat z vysokorychlostních testů. Vzhledem k důležitosti zapojení NACA byl Stack osobně oceněn Collier Trophy spolu s majitelem Bell Aircraft a testovacím pilotem Chuckem Yeagerem.

V roce 1951 inženýr NACA Richard Whitcomb určil oblastní pravidlo , které vysvětlovalo transsonické proudění nad letadlem. První použití této teorie bylo na projektu Convair F-102 a F11F Tiger . F-102 měl být nadzvukový interceptor, ale nebyl schopen překročit rychlost zvuku, navzdory nejlepšímu úsilí inženýrů Convair. F-102 se ve skutečnosti již začal vyrábět, když to bylo objeveno, takže inženýři NACA byli vysláni, aby rychle vyřešili problém. Výrobní linka musela být upravena tak, aby umožňovala modifikaci F-102 již ve výrobě, aby mohly používat oblastní pravidlo. (Takto upravená letadla byla známá jako letadla s regulací oblasti.) Konstrukční změny umožnily letounu překročit Mach 1, ale jen s malou rezervou, protože zbytek konstrukce Convair pro to nebyl optimalizován. Vzhledem k tomu, že F-11F byl první design, který toto začlenil během počátečního návrhu, byl schopen prolomit zvukovou bariéru, aniž by bylo nutné použít přídavné spalování.

Protože oblastní pravidlo bylo zpočátku klasifikováno, trvalo několik let, než byl Whitcomb za svůj úspěch uznán. V roce 1955 mu byla udělena Collier Trophy za práci na Tigeru a F-102.

Nejdůležitějším návrhem vyplývajícím z plošného pravidla byl B-58 Hustler , který byl v té době již ve vývoji. Byla přepracována tak, aby platilo pravidlo oblasti, což umožňuje výrazně lepší výkon. Jednalo se o první americký nadzvukový bombardér a byl schopen rychlosti Mach 2 v době, kdy sovětské stíhačky dosáhly této rychlosti teprve před několika měsíci. Koncept pravidla oblasti se nyní používá při navrhování všech transsonických a nadzvukových letadel.

Zkušenosti NACA poskytly mocný model pro výzkum druhé světové války , poválečné vládní laboratoře a nástupce NACA, Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA).

NACA se také podílela na vývoji prvního letounu létajícího na „okraj vesmíru“, severoamerického X-15 . Profily NACA se stále používají na moderních letadlech.

Předsedové

Ne. Portrét název Období Prezident
sloužící pod
1 George P. Scriven Briga. Generál George P. Scriven
( Armáda Spojených států )
1915–1916 Woodrow Wilson
2 William F. Durand William F. Durand
( Stanford University )
1916–1918
3 John R. Freeman John R. Freeman
(konzultant)
1918–1919
4 Charles Doolittle Walcott Charles Doolittle Walcott
( Smithsonian Institution )
1920–1927
Warren G. Harding
Calvin Coolidge
5 Joseph Sweetman Ames Joseph Sweetman Ames
( Johns Hopkins University )
1927–1939
Herbert Hoover
Franklin D. Roosevelt
6 Vannevar Bush Vannevar Bush
( Carnegie Institution )
1940–1941
7 Jerome C. Hunsaker kapitán Jerome C. Hunsaker
( námořnictvo , MIT )
1941–1956
Harry S. Truman
Dwight D. Eisenhower
8 James H. Doolittle Generálporučík James H. Doolittle
( Shell Oil Company )
1957–1958

Transformace do NASA

Zvláštní výbor pro vesmírné technologie

Zvláštní výbor pro vesmírnou technologii v roce 1958: Wernher von Braun ; čtvrtý zleva Hendrik Wade Bode

21. listopadu 1957 založil Hugh Dryden , ředitel NACA, Zvláštní výbor pro vesmírnou technologii. Výbor, nazývaný také Steverův výbor podle svého předsedy Guyforda Stevera , byl zvláštním řídícím výborem, který byl vytvořen s mandátem koordinovat různé složky federální vlády, soukromé společnosti a univerzity ve Spojených státech s cíli NACA a také využít své odborné znalosti k rozvoji vesmírného programu.

Wernher von Braun , technický ředitel Agentury pro balistické střely americké armády, by měl raketu Jupiter C připravenou k vypuštění satelitu v roce 1956, jen aby byl zpožděn, a Sověti vypustili Sputnik 1 v říjnu 1957.

14. ledna 1958, Dryden publikoval „Národní výzkumný program pro vesmírné technologie“, který uvedl:

Pro naši zemi je velmi naléhavé a důležité jak z hlediska naší prestiže jako národa, tak z hlediska vojenské nutnosti, aby této výzvě ( Sputniku ) čelil energický program výzkumu a vývoje pro dobývání vesmíru. ...

V souladu s tím se navrhuje, aby za vědecký výzkum odpovídala národní civilní agentura, která bude úzce spolupracovat se skupinami aplikovaného výzkumu a vývoje, které armáda vyžaduje pro vývoj zbraňových systémů. Vzor, který je třeba následovat, je ten, který již vyvinula NACA a vojenské služby. ...

NACA je schopna rychlým rozšířením a rozšiřováním svého úsilí zajistit vedoucí postavení v oblasti vesmírných technologií.

5. března 1958 James Killian , který předsedal prezidentskému vědeckému poradnímu výboru , napsal memorandum prezidentu Dwightu D. Eisenhowerovi . Pod názvem „Organizace pro civilní vesmírné programy“ vyzvala prezidenta, aby schválil vytvoření NASA. Napsal, že civilní vesmírný program by měl být založen na „posílené a přeznačené“ NACA, což naznačuje, že NACA je „probíhající federální výzkumná agentura“ se 7 500 zaměstnanci a zařízeními v hodnotě 300 milionů dolarů, která by mohla rozšířit svůj výzkumný program „s minimem zpoždění“.

členové

Na své schůzi 26. května 1958 členové výboru, počínaje po směru hodinových ručiček zleva na obrázku nahoře:

člen komise Titul
Edward R. Sharp Ředitel Lewis Flight Propulsion Laboratory
Plukovník Norman C Appold Asistent zástupce velitele pro zbraňové systémy, velitelství leteckého výzkumu a vývoje : US Air Force
Abraham Hyatt Důstojník pro výzkum a analýzu Úřadu pro letectví, ministerstvo námořnictva
Hendrik Wade Bode Ředitel výzkumu fyzikálních věd, Bell Telephone Laboratories
William Randolph Lovelace II Lovelace Foundation pro vzdělávání a výzkum léků
S. K. Hoffman generální ředitel, Rocketdyne Division, North American Aviation
Milton U Clauser Ředitel, Aeronautical Research Laboratory, The Ramo-Wooldridge Corporation
H. Julian Allen Šéf, výzkum vysokorychlostních letů, NACA Ames
Robert R. Gilruth Zástupce ředitele, NACA Langley
JR Dempsey Manažer. Convair-Astronautics (Division of General Dynamics )
Carl B. Palmer Tajemník výboru, ústředí NACA
H. Guyford Stever Předseda, proděkan inženýrství, Massachusetts Institute of Technology
Hugh L. Dryden (ex officio), ředitel, NACA, jmenovec budoucího Dryden Research Center
Dale R. Corson Katedra fyziky, Cornell University
Abe Silverstein Zástupce ředitele, NACA Lewis
Wernher von Braun Ředitel divize rozvojových operací, Armádní agentura pro balistické střely

Reference

Další čtení

externí odkazy