Richard T. Whitcomb - Richard T. Whitcomb

Richard T. Whitcomb
Whitcomb mit f106 im Jahr 1991.jpg
Whitcomb vor dem flächengeregelten Convair F-106 , die von der NASA für Flugforschung auf seiner Pensionierung im Jahr 1991
Geboren ( 1921-02-21 )21. Februar 1921
Evanston, Illinois
Ist gestorben 13. Oktober 2009 (2009-10-13)(88 Jahre)
Newport News, Virginia

Richard Travis Whitcomb (21. Februar 1921 - 13. Oktober 2009) war ein amerikanischer Luftfahrtingenieur, der für seine Beiträge zur Wissenschaft der Aerodynamik bekannt war .

Biografie

Whitcomb wurde in Evanston, Illinois, geboren . Sein Vater, der im Ersten Weltkrieg Ballonpilot gewesen war , war ein Maschinenbauingenieur, der sich auf Rotationsdynamik spezialisiert hatte. 1932 zog die Familie nach Worcester, Massachusetts, als sein Vater bei der Firma Norton angestellt wurde .

Als Kind war Whitcomb von Flugzeugen fasziniert; Er baute Modelle und flog sie in Wettbewerben, wobei er stets bestrebt war, ihre Leistung zu verbessern. Er absolvierte das Worcester Polytechnic Institute im Jahr 1943 mit einem BS in Luftfahrttechnik. Er war im Langley Research Center beschäftigt, das vom National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) und dessen Nachfolger, der NASA, betrieben wird .

Werdegang

April 1955: Whitcomb untersucht ein Modellflugzeug, das gemäß seiner Gebietsregel entworfen wurde .

Bereichsregel

Hauptartikel: Bereichsregel

Nach dem Zweiten Weltkrieg konzentrierte sich die NACA-Forschung auf den Luftstrom mit nahezu Schall und niedrigem Überschall. Nach Berücksichtigung des plötzlichen Luftwiderstandsanstiegs, den eine Flügel-Rumpf-Kombination bei etwa 800 km / h erfährt, kam Whitcomb zu dem Schluss, dass "die Störungen und Stoßwellen einfach eine Funktion der Längsänderung der Querschnittsfläche sind" - Das heißt, die Wirkung der Flügel könnte als äquivalent zu einem Rumpf mit einer Art Zwerchfellwölbung dargestellt werden, deren Frontbereich der gleiche war wie der der Flügel. Da auf die Tragflächen im eigentlichen Fall nicht verzichtet werden konnte, würde die Alternative zum Entfernen der "Ausbuchtung" darin bestehen, den Rumpfquerschnitt in der Nähe der Tragflächen zu verringern. Dies wurde als Flächenregel bekannt , die eine signifikante Verringerung des Luftwiderstands von Flugzeugen nahe der Schallgeschwindigkeit ermöglichte . Die Auswirkungen auf das Flugzeugdesign waren unmittelbar: Der Prototyp Convair YF-102 beispielsweise konnte die Schallgeschwindigkeit im Horizontalflug nicht überschreiten. Dies wurde behoben, indem der Rumpf neu geformt wurde. Für seine Einsicht gewann Whitcomb 1954 die Collier Trophy .

1958 wurde Whitcomb zum Leiter der Langon-Abteilung für transsonische Aerodynamik ernannt und begann mit der Arbeit an einem möglichen SST- Design. Er baute vorgeschlagene Modelle, gab das Projekt jedoch 1962 wegen des unlösbaren Widerstandsproblems auf. Als er sich anderen Forschungen widmete, kehrte er zur Frage des transsonischen Widerstands zurück, insbesondere an Flügeln.

Überkritisches Tragflächenprofil

Hauptartikel: Überkritisches Tragflächenprofil

Um den Luftwiderstand in der transsonischen Phase zu verringern, erkannte Whitcomb, dass die Druckverteilung des Flügels geändert werden muss, um die auf der Oberseite erzeugte Stoßwelle zu verzögern und zu schwächen, bei der der Hochgeschwindigkeitsfluss auf Unterschall abbremste. Verwendung Intuition anstatter Mathematik, Er baute einen zwei Fuß (0,6 Meter) Akkord Flügelabschnitt und testete ihn wiederholt in dem Langley Hochgeschwindigkeitswindkanal , das Hinzufügen (mit Karosserie- putty) oder Entfernen (mit einer Feile und Schmirgelpapier) Material bis die gewünschten Flüsse erreicht wurden.

Obwohl auf diese Weise ein Tragflächenprofil mit geringem Luftwiderstand (im transsonischen Bereich) hergestellt wurde, stellten die Vorgesetzten von Whitcomb fest, dass nicht von jedem Flugzeughersteller erwartet werden konnte, dass er Feilen und Sandpapier verwendet, um die erforderlichen Formen zu entwerfen. Daher unterzeichnete die NASA einen Vertrag mit dem Courant Institute der New York University , dessen Mathematiker Paul Garabedian und Aerodynamiker Anthony Jameson gemeinsam mit Whitcomb eine praktische Berechnungsmethode für das Design überkritischer Tragflächen entwickelten - diejenigen, die im transsonischen Bereich am effizientesten waren. Mit dieser Methode wurden überkritische Flügel hergestellt und in Großflugzeugen nachgewiesen. 1971 wurden im NASA Flight Research Center in Kalifornien ein Vought F-8 Crusader und 1973 ein General Dynamics F-111 Aardvark geflogen . Für seinen Beitrag verlieh die NASA Whitcomb einen Preis in Höhe von 25.000 US-Dollar und erhielt 1974 die Wright Brothers Memorial Trophy von der National Aeronautic Association.

Das ungewöhnliche Tragflächenprofil unterstützte unerwartet auch die allgemeine Luftfahrt. Seine ziemlich stumpfe Vorderkante ermöglichte es ihm, vor dem Abwürgen hohe Auftriebskoeffizienten zu erzeugen , und Whitcomb veröffentlichte ein Strömungsprofil mit niedriger Geschwindigkeit, das er GA (W) -1 nannte. Es wird heute routinemäßig in Leichtflugzeugen und Segelflugzeugen eingesetzt.

Nach seinen Forschungen über Tragflächen wandte sich Whitcomb erneut einem möglichen vollständigen überkritischen Flugzeug zu und veröffentlichte 1971 vorläufige Details eines Near-Sonic-Transports (NST), von dem er voraussagte, dass er bei 0,98 Mach eine relativ effiziente Kreuzfahrt erreichen könnte . Wie bei seinen überkritischen Flügel Bemühungen hatte er weitgehend das Design im Windkanal entwickelt, sein vorgeschlagenes Modell mit Kitt Formgebung und Messer , bis die verschiedenen Sekundär Schocks durch Flügelkörper Kreuzungen erstellt so viel wie möglich gedämpft wurden. Whitcombs NST-Vorschlag wurde nicht über seine Konzeptphase hinaus vorangetrieben.

Winglets

Hauptartikel: Flügelspitzengerät

Aerodynamiker hatten jahrzehntelang gewusst, dass eine Art Flügelspitzenbarriere die Flügelspitzenwirbel und damit den Luftwiderstand verringern kann . Whitcomb war jedoch anscheinend der erste, der zu dem Schluss kam, dass eine solche Barriere am effizientesten wäre, wenn sie die Form eines zusätzlichen vertikalen (oder nahezu vertikalen) Flügels hätte. Er schlug seine Ergebnisse vor und zeigte Verbesserungen in der Größenordnung von 5 Prozent, aber die Industrie setzte sich nur langsam durch. Es dauerte fast drei Jahrzehnte, bis seine Vorschläge alltäglich wurden. Sie werden heute routinemäßig in Flugzeugen eingesetzt, von Verkehrsflugzeugen bis hin zu Segelflugzeugen .

Späteres Leben

Nach seiner bahnbrechenden Forschung zum transsonischen Luftstrom bewegte sich Whitcomb mehrere Jahre auf einem ganz anderen Gebiet - der möglichen Gewinnung nutzbarer Energie aus der Umwelt durch Nutzung möglicher Wege der Quantenphysik . Diese Untersuchungen führten jedoch zu keinem Ergebnis, und 1980 gab er plötzlich seine Entscheidung bekannt, sich aus Langley zurückzuziehen. Whitcomb war auf Anfrage weiterhin als Berater für die Luftfahrtindustrie tätig. Er lebte weiterhin in einem Wohnhaus in Hampton, Virginia , seinem Wohnsitz seit 1943. Er hatte nie geheiratet, stand aber 25 Jahre lang einer NASA-Mathematikerin, Barbara Durling, nahe. Sie starb 2001. Whitcomb starb 2009 in Newport News, Virginia .

Auszeichnungen und Ehrungen

Verweise

Externe Links