Le chasseur YF-12 a joué un rôle déterminant en aidant les ingénieurs de la NASA à surmonter le problème du calage du moteur et des fortes vibrations lors des vols à des vitesses supersoniques.
L'avion de chasse YF-12 peut voler trois fois plus vite que la vitesse du son. Photo : Wikipédia
Selon Interesting Engineering , le Centre de recherche Lewis de la NASA à Cleveland a utilisé l'avion de chasse YF-12 pour développer une technologie de vol supersonique. Leader de la recherche sur la propulsion aéronautique depuis les années 1940, le centre cherchait à améliorer la technologie pour des vols supersoniques plus longs et plus rapides.
Le Bell X-1, propulsé par fusée, est entré dans l'histoire en octobre 1947 en devenant le premier avion à dépasser la vitesse du son, ouvrant ainsi la voie au vol supersonique. De nombreux avions militaires ont suivi le Bell X-1, mais aucun n'a égalé le Blackbird de Lockheed Martin. D'élégants avions furtifs, comme l'A-12, l'intercepteur YF-12 et l'avion de reconnaissance SR-71, ont été les premiers à voler à des vitesses supersoniques pendant de longues périodes. Ils pouvaient voler à trois fois la vitesse du son à des altitudes supérieures à 80 000 pieds. Cependant, adapter cette technologie aux grands avions de transport représente un défi, notamment parce que davantage de données sont nécessaires pour comprendre le fonctionnement des systèmes de propulsion en vol supersonique.
Pour résoudre des problèmes non détectés dans la conception et les tests du Blackbird et faire progresser une technologie clé connue sous le nom d'entrée de mélange de compression supersonique, l'armée a prêté deux YF-12 qui avaient été mis hors service en 1969 au centre de recherche en vol de Dryden (aujourd'hui Armstrong) de la NASA dans le cadre d'un projet conjoint NASA-USAF visant à comparer les données des vols YF-12 avec les données de la soufflerie des centres de recherche d'Ames, Langley et Lewis de la NASA.
L'équipe Lewis étudie les entrées d'air supersoniques en soufflerie depuis le début des années 1950 et teste les tuyères supersoniques de l'intercepteur Delta Dart. Dans le cadre de ce nouveau projet, Lewis est chargé de tester l'entrée d'air grandeur nature du YF-12 dans une soufflerie supersonique de 10 x 10 et d'analyser le moteur Pratt & Whitney J58 de 144 567 Newtons de poussée au Laboratoire des systèmes de propulsion (PSL).
L'admission à compression mixte permet au moteur de fonctionner comme un turboréacteur à bas régime et comme un statoréacteur à haut régime. Ce système est très efficace, mais sujet aux turbulences, souvent à l'origine de phénomènes appelés « démarrages intempestifs ». Ces changements soudains de flux d'air créent une traînée importante, susceptible de provoquer le calage du moteur ou de violentes secousses de l'avion.
En novembre 1971, des chercheurs de Lewis ont testé une entrée d'air du SR-71 accidenté dans une soufflerie de 10 x 10. L'année suivante, ils ont recueilli des données aérodynamiques dans diverses conditions en soufflerie. Ils ont également testé un nouveau système de contrôle d'entrée d'air développé par les ingénieurs de Lewis, Bobby Sanders et Glenn Mitchell, qui utilisait plusieurs vannes mécaniques pour empêcher le démarrage intempestif. C'était la première fois que le système était testé en grandeur nature. L'équipe a également testé les interactions entre la cellule, les entrées d'air, les moteurs et les systèmes de contrôle en conditions normales et turbulentes.
À l'été 1973, un moteur J-58 grandeur nature fut le premier équipement à être testé dans la deuxième chambre de pression du PSL à Lewis. L'année suivante, les chercheurs collectèrent des données en conditions normales et variables. Les essais du PSL mesurèrent également les gaz d'échappement du moteur afin d'évaluer les émissions à haute altitude des vols supersoniques.
Le programme YF-12 a également démontré que des modèles réduits pouvaient être utilisés pour concevoir des entrées d'air supersoniques grandeur nature. Les données de vol ont permis de mieux comprendre l'impact des modèles réduits et des tunnels sur ces données. Plus important encore, le programme Lewis a conduit au développement d'un système de contrôle numérique améliorant la réponse des entrées d'air supersoniques aux perturbations d'écoulement, éliminant ainsi pratiquement les redémarrages des moteurs. Nombre des idées issues de ce programme ont été utilisées pour la conception du SR-71 au début des années 1980 et ont contribué aux efforts de la NASA en matière d'avions de transport de passagers supersoniques pendant plusieurs décennies.
Le programme YF-12 a pris fin en 1979, la NASA se concentrant sur d'autres priorités aéronautiques. À cette époque, les YF-12 avaient effectué près de 300 vols de recherche, complétant une année d'essais au sol dans la soufflerie de la NASA.
An Khang (selon Interesting Engineering )
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