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Richard T. Whitcomb

Richard Travis Whitcomb (21 de febrero de 1921 - 13 de octubre de 2009) fue un ingeniero aeronáutico estadounidense que se destacó por sus contribuciones a la ciencia de la aerodinámica .

Biografía

Whitcomb nació en Evanston, Illinois . Su padre, que había sido piloto de globos en la Primera Guerra Mundial , era ingeniero mecánico especializado en dinámica rotacional. En 1932, la familia se mudó a Worcester, Massachusetts, cuando su padre empezó a trabajar en la empresa Norton .

Cuando era niño, Whitcomb estaba fascinado por los aviones; construyó modelos y los voló en competiciones, esforzándose siempre por mejorar su rendimiento. Se graduó en el Instituto Politécnico de Worcester en 1943 con una licenciatura en ingeniería aeronáutica. Trabajó en el Centro de Investigación Langley operado por el Comité Asesor Nacional de Aeronáutica (NACA) y su sucesor, la NASA .

Carrera

Abril de 1955: Whitcomb examina un modelo de avión diseñado de acuerdo con su regla de área .

regla de área

Después de la Segunda Guerra Mundial , la investigación de la NACA comenzó a centrarse en el flujo de aire casi sónico y poco supersónico. Después de considerar el aumento repentino de la resistencia que experimenta una combinación de ala y fuselaje a alrededor de 500 mph (800 km/h), Whitcomb concluyó que "las perturbaciones y las ondas de choque son simplemente una función de la variación longitudinal del área de la sección transversal". es decir, el efecto de las alas podría visualizarse como equivalente a un fuselaje con una especie de abultamiento en el abdomen cuya área frontal era la misma que la de las alas. Dado que en el caso real no se podía prescindir de las alas, la alternativa a eliminar el "bulto" sería disminuir la sección transversal del fuselaje cerca de las alas. Esto se conoció como la regla del área , que permitió una reducción significativa en la resistencia que sentían los aviones cerca de la velocidad del sonido . Su impacto en el diseño de los aviones fue inmediato: el prototipo Convair YF-102 , por ejemplo, resultó no ser capaz de superar la velocidad del sonido en vuelo nivelado. Esto se rectificó volviendo a esculpir el fuselaje. Por su perspicacia, Whitcomb ganó el Trofeo Collier en 1954. [1] [2] [3]

En 1958, Whitcomb fue nombrado jefe de la rama de aerodinámica transónica de Langley y comenzó a trabajar en un posible diseño de SST . Construyó los modelos propuestos, pero en 1962 abandonó el proyecto debido al intratable problema de resistencia. Mientras buscaba otras investigaciones, volvió a la cuestión de la resistencia transónica, especialmente en las alas.

Perfil aerodinámico supercrítico

Para lograr una reducción de la resistencia en la fase transónica, Whitcomb se dio cuenta de que la distribución de presión del ala debía modificarse para retrasar y debilitar la onda de choque creada en la superficie superior donde el flujo de alta velocidad desaceleraba a subsónico. Utilizando la intuición en lugar de las matemáticas, construyó una sección de ala de cuerda de dos pies (0,6 metros) y la probó repetidamente en el túnel de viento de alta velocidad de Langley , añadiendo (con masilla para carrocerías) o quitando (con una lima y papel de lija) material. hasta conseguir los caudales deseados.

Aunque se produjo así un perfil aerodinámico de baja resistencia (en el rango transónico), los superiores de Whitcomb observaron que no se podía esperar que todos los fabricantes de aviones usaran lima y papel de lija para diseñar las formas necesarias. Por lo tanto, la NASA firmó un contrato con el Instituto Courant de la Universidad de Nueva York , cuyo matemático Paul Garabedian y el aerodinámico Antony Jameson trabajaron con Whitcomb para desarrollar un método computacional práctico para diseñar perfiles aerodinámicos supercríticos [4] , aquellos que eran más eficientes en el rango transónico. Utilizando este método, se fabricaron y probaron alas supercríticas en aviones a gran escala; en 1971, un Vought F-8 Crusader , y en 1973 un General Dynamics F-111 Aardvark , volaron en el Centro de Investigación de Vuelo de la NASA en California. Por su contribución, la NASA otorgó a Whitcomb un premio de 25.000 dólares y recibió el Trofeo en memoria de los hermanos Wright de 1974 de la Asociación Nacional de Aeronáutica.

El inusual perfil aerodinámico también ayudó inesperadamente a la aviación general: su borde de ataque bastante romo le permitió generar altos coeficientes de sustentación antes de entrar en pérdida , y Whitcomb publicó un perfil aerodinámico de baja velocidad al que llamó GA(W)-1; [5] ahora se utiliza habitualmente en aviones ligeros y planeadores.

Después de su investigación sobre las alas, Whitcomb recurrió nuevamente a un posible avión supercrítico completo y en 1971 publicó detalles preliminares de un transporte casi sónico (NST), que predijo que podría alcanzar un crucero relativamente eficiente a 0,98 Mach . Al igual que con sus esfuerzos de alas supercríticas, había desarrollado en gran medida el diseño en el túnel de viento, dando forma a su modelo propuesto con masilla y cuchillo hasta que los diversos impactos secundarios creados por las intersecciones ala-cuerpo se amortiguaran tanto como fuera posible. La propuesta NST de Whitcomb no avanzó más allá de su etapa conceptual.

Winglets

Los aerodinámicos sabían desde hacía décadas que algún tipo de barrera en la punta del ala podría reducir los vórtices en las puntas de las alas y, por tanto, la resistencia . Sin embargo, Whitcomb fue aparentemente el primero en concluir que tal barrera sería más eficiente si tomara la forma de un ala vertical (o casi vertical) suplementaria. [6] Propuso sus resultados, mostrando mejoras del orden del 5 por ciento, pero la industria tardó en adoptarlos. Fueron necesarias casi tres décadas para que sus propuestas se convirtieran en algo común; ahora se utilizan habitualmente en aviones, desde aviones de pasajeros hasta planeadores .

Vida posterior

Después de su innovadora investigación sobre el flujo de aire transónico, Whitcomb pasó varios años moviéndose en un campo completamente diferente: la posible extracción de energía utilizable del medio ambiente empleando posibles vías de la física cuántica . Sin embargo, estas investigaciones no dieron resultado y en 1980 anunció repentinamente su decisión de retirarse de Langley. Whitcomb continuó sirviendo como consultor para la industria de la aviación cuando se le preguntó. Continuó viviendo en un edificio de apartamentos en Hampton, Virginia , su residencia desde 1943. Nunca se había casado, pero durante 25 años estuvo cercano a una matemática de la NASA, Barbara Durling. Murió en 2001. Whitcomb murió en Newport News, Virginia en 2009.

Premios y honores

Referencias

  1. ^ La mención del Collier Trophy dice "... por el mayor logro en la aviación en Estados Unidos".
  2. ^ Wallace, Lane E. (1 de enero de 1998). "La regla del área de Whitcomb: investigación e innovación en aerodinámica de la NACA". historia.nasa.gov . Consultado el 27 de abril de 2019 .
  3. ^ Mack, Pamela E. (1 de enero de 1998). "De la ciencia de la ingeniería a la gran ciencia: los ganadores del proyecto de investigación del Trofeo Collier de la NACA y la NASA, capítulo 5 sobre Whitcomb y la regla del área". Servidor de informes técnicos de la NASA .
  4. ^ El término fue acuñado por Whitcomb.
  5. ^ Aviación general - Whitcomb
  6. ^ "NASA - Datos sobre la tecnología Dryden de la NASA - Winglets". www.nasa.gov .
  7. ^ Sprekelmeyer, Linda, editora. Estos los honramos: el Salón de la Fama Aeroespacial Internacional . Editores de Donning Co., 2006. ISBN 978-1-57864-397-4
  8. ^ "Premio JC Hunsaker en Ingeniería Aeronáutica". Academia Nacional de Ciencias . Consultado el 14 de febrero de 2011 .

enlaces externos