NASA Лэнгли: История и достижения

Введение

Полевой центр НАСА

Основанный в 1917 году Национальным консультативным комитетом по аэронавтике (NACA), исследовательский центр уделяет две трети своих программ аэронавтике и оставшуюся треть – исследованию космоса. Исследователи из LaRC используют более 40 аэродинамических труб для изучения и повышения безопасности, эффективности и характеристик самолетов и космических аппаратов. С 1958 по 1963 год, когда НАСА (агентство-преемник NACA) начало программу «Меркурий», LaRC служил основным центром Космической оперативной группы. В сентябре 2019 года, после работы на должностях заместителя директора и исполняющего обязанности директора, Клейтон П. Тернер был назначен директором NASA Langley.

История

После того как отношения между США и Германией ухудшились от нейтральных к враждебным примерно в 1916 году, возможность вступления США в войну стала реальной. 15 февраля 1917 года в недавно созданном журнале Aviation Week предупредили, что военный авиационный потенциал США уступал европейскому. Президент Вудро Вильсон направил Джерома Хунсакера в Европу для проведения расследования, и отчёт Хунсакера побудил Вильсона отдать приказ о создании первой в стране аэронавтической лаборатории, которая впоследствии стала NASA Langley. В 1917 году, менее чем через три года после своего основания, NACA создала Лэнгли Мемориальную аэронавтическую лабораторию на Лэнгли Филд. Лэнгли Филд и Лэнгли Лаборатория названы в честь пионера авиации Сэмюэля Пирпонта Лэнгли. Авиационный участок Корпуса связи армии США ранее в том же году разместил там базу. К 1920 году были созданы первые исследовательские мощности и начаты аэронавтические исследования. Первоначально лаборатория включала четырёх исследователей и одиннадцать техников. Лэнгли Филд и NACA начали развиваться параллельно, поскольку авиация доказала свою эффективность во время Первой мировой войны. Центр был первоначально создан для изучения области аэродинамических исследований, связанных с проектированием и характеристиками конструкции самолёта и двигателей. В 1934 году на Лэнгли Филд была построена крупнейшая в мире аэродинамическая труба с испытательным отсеком, достаточно большая для испытаний полноразмерных самолётов. Она оставалась крупнейшей в мире аэродинамической трубой до 1940-х годов, когда аналогичная труба была построена в Исследовательском центре NASA в Эймсе, Калифорния. West Area Computers – это афроамериканские женщины-математики, работавшие в качестве вычислителей в Исследовательском центре Лэнгли с 1943 по 1958 год. "Западные компьютеры" изначально подчинялись законам Джима Кроу штата Вирджиния и получили своё название, поскольку работали в Западной зоне Лэнгли, в то время как белые математики работали в Восточной зоне. В начале 1945 года центр расширился, включив в себя исследования ракет, что привело к созданию летной станции на острове Уоллопс, штат Вирджиния. Дальнейшее расширение исследовательской программы позволило Исследовательскому центру Лэнгли выводить полезные нагрузки на орбиту, начиная с баллонного спутника NASA Explorer 9 в середине февраля 1961 года. С ростом ракетных исследований аэронавтические исследования продолжали расширяться и сыграли важную роль в развитии дозвукового полёта, а также в освоении сверхзвукового и гиперзвукового полётов. Исследовательский центр Лэнгли может похвастаться множеством исторических достижений, некоторые из которых оказались революционными научными прорывами. К ним относятся: разработка концепции исследовательских самолётов, приведшая к сверхзвуковому полёту, первая в мире трансоническая аэродинамическая труба, подготовка первых экипажей астронавтов, Лунная посадочная площадка, обеспечивающая моделирование лунной гравитации, и программа "Викинг" для исследования Марса. Центр также разработал стандарты для насечки взлётно-посадочных полос, основанные на предыдущем британском проекте, использованном в Национальном аэропорту Вашингтона. Насечки на взлётно-посадочных полосах уменьшают аквапланирование, обеспечивая лучшее сцепление шин самолёта с поверхностью в сильный дождь. Эта насечка теперь является международным стандартом для всех взлётно-посадочных полос по всему миру. Лэнгли также рассматривался как место для Центра управления полётами NASA, до окончательного выбора Хьюстона, благодаря известности Лэнгли в NASA в то время, крупной существующей аэрокосмической промышленности в регионе Хэмптон-Роудс и близости к Вашингтону, округ Колумбия. Выбор Хьюстона застал многих руководителей Лэнгли врасплох и вызвал некоторые споры в окрестностях из-за потери и передачи стольких рабочих мест в Хьюстон. Несмотря на то, что они не получили Центр пилотируемых космических полётов, Лэнгли продолжал играть важную роль в проведении исследований и обучения во время программы "Аполлон". В июле 2011 года начались работы по демонтажу трансонической аэродинамической трубы 1940-х годов размером 16 футов (5 м). Объект поддерживал разработку и исследования интеграции двигателей для многих военных самолётов, включая все истребители с 1960 года (F-14, F-15, F-16, F-18 и Joint Strike Fighter), но был неактивен с 2004 года. Лэнгли сохранил возможности испытаний в трансонической аэродинамической трубе в Национальном трансоническом комплексе – криогенно охлаждаемой аэродинамической трубе замкнутого типа размером 8,2 фута (2 м).

After U. S. German relations had deteriorated from neutral to hostile around 1916, the prospect of U. S. war entry became possible. On February 15, 1917, the newly established Aviation Week warned that the U. S. military aviation capability was less than what was operating in the European war. President Woodrow Wilson sent Jerome Hunsaker to Europe to investigate, and Hunsaker's report prompted Wilson to command the creation of the nation's first aeronautics laboratory, which became NASA Langley. In 1917, less than three years after it was created, the NACA established the Langley Memorial Aeronautical Laboratory on Langley Field. Both Langley Field and the Langley Laboratory are named after aviation pioneer Samuel Pierpont Langley. The Aviation Section, U. S. Signal Corps had established a base there earlier that same year. The first research facilities were in place and aeronautical research was started by 1920. Initially, the laboratory included four researchers and 11 technicians. Langley Field and NACA began parallel growth as air power proved its utility during World War I. The center was originally established to explore the field of aerodynamic research involving airframe and propulsion engine design and performance. In 1934 the world's largest wind tunnel was constructed at Langley Field with a test section; it was large enough to test full scale aircraft. It remained the world's largest wind tunnel until the 1940s, when a tunnel was built at NASA's Ames Research Center in California. The West Area Computers were African American, female mathematicians who worked as human computers at the Langley Research Center from 1943 through 1958. The West Computers were originally subject to Virginia's Jim Crow laws and got their name because they worked at Langley's West Area, while the white mathematicians worked in the East section. Early in 1945, the center expanded to include rocket research, leading to the establishment of a flight station at Wallops Island, Virginia. A further expansion of the research program permitted Langley Research Center to orbit payloads, starting with NASA's Explorer 9 balloon satellite in mid February 1961. As rocket research grew, aeronautics research continued to expand and played an important part when subsonic flight was advanced and supersonic and hypersonic flight were introduced. Langley Research Center claims many historic firsts, some of which have proven to be revolutionary scientific breakthroughs. These accomplishments include: Development of the concept of research aircraft leading to supersonic flight, the world's first transonic wind tunnel, training the first crews of astronauts, the Lunar Landing Facility which provides the simulation of lunar gravity, and the Viking program for Mars exploration. The center also developed standards for the grooving of aircraft runways based on a previous British design used at Washington National Airport. Grooved runways reduce aquaplaning which permits better grip by aircraft tires in heavy rain. This grooving is now the international standard for all runways around the world. Langley was also a contender for the site of NASA Mission Control, prior to the eventual selection of Houston, due to Langley's prominence with NASA at the time, the large existing aerospace industry already present in the Hampton Roads region, and the proximity to Washington, D. C. The selection of Houston actually took many higher ups at Langley by surprise and caused some lingering controversy in the surrounding area over the loss and transfer of so many jobs to Houston. Though they had lost out on the Manned Spacecraft Center, Langley still played an important role in conducting research and training during the Apollo Program. Work began in July 2011 to remove the 1940s era 16 feet (5 m) transonic wind tunnel. The facility supported development and propulsion integration research for many military aircraft including all fighters since 1960 (F 14, F 15, F 16, F 18 and the Joint Strike Fighter) but had been inactive since 2004. Langley retained transonic wind tunnel testing capabilities facilities in the National Transonic Facility, a high pressure, cryogenically cooled 8.2 feet (2 m) closed loop wind tunnel.

Производство пластмассы

В LaRC также хранится большая коллекция различных недорогих машин для формования пластмасс. Эти машины используются в отделе свободной формовки для ускорения процесса, повышения точности и производства больших партий недорогих игрушек, моделей и промышленных пластиковых деталей. Изготовление пластиковых деталей аналогично процессу EBF³ , но использует тонкий решетчатый нагревательный элемент для плавления материала. Оба процесса управляются данными CAD и применяются для свободной формовки различных исходных материалов.

Луна

С начала проекта "Джемини" Лэнгли являлся центром подготовки к сближению и стыковке в космосе. В 1965 году в Лэнгли был открыт Исследовательский центр посадок на Луну для отработки сценариев посадки на Луну с использованием макета лунного модуля "Аполлон", подвешенного на кране над имитацией лунной поверхности. Там велись экспериментальные работы с лунными посадочными аппаратами (LLRV).

Марс

Исследовательский центр Лэнгли поддержал миссию НАСА, участвуя в проектировании космического аппарата для посадки на Марс (см. Марсоход).

Наука о Земле

Исследовательский центр Лэнгли проводит исследования в области наук о Земле в поддержку миссии НАСА.

Награды

Ученые и инженеры LRC пять раз становились лауреатами трофея Коллиера, что указано ниже. 1929: за разработку обтекаемого капота с низким аэродинамическим сопротивлением для радиальных авиационных двигателей воздушного охлаждения. 1946: Льюису А. Родерту, Лоуренсу Д. Беллу и Чаку Йегеру – за разработку эффективной системы противообледенения крыльев. 1947: Джону Стэку из тогдашней Лэнгли Мемориальной аэронавтической лаборатории – за исследования, направленные на определение физических законов, влияющих на сверхзвуковой полет. Лоуренс Д. Белл и Чак Йегер также были удостоены этой награды за их вклад в исследования сверхзвукового полета. 1951: Джону Стэку – за разработку и применение аэродинамической трубы с щелевым диффузором. 1954: Ричарду Т. Уиткомбу – за разработку правила площадей Уиткомба, которое, согласно цитате, является "мощным, простым и полезным методом значительного снижения резкого увеличения сопротивления крыла, ранее характерного для трансонического полета, и которое было ключевым фактором, требующим значительных запасов мощности для достижения сверхзвуковых скоростей".