美国宇航局阿姆斯特朗庆祝70年的飞行研究

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NACA照片
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国家航空咨询委员会于1946年9月向加利福尼亚的莫哈韦沙漠派遣了13名工程师和支持人员,以协助进行超音速飞行。

X-1飞机代表美国第一批指定为“ X”或实验车辆的空军。它正式超过了1947年10月1日的马赫数。马赫数的测量速度为650-750 mph,具体取决于多种因素,例如大气条件和海拔高度。 1948年3月4日,NACA首次在X-1飞机上进行了超音速飞行。

小型的NACA队伍于1958年成为NASA,工作人员应完成单个项目并结束沙漠哨所的作业。 70年后的今天,位于加利福尼亚的NASA阿姆斯特朗飞行研究中心继续通过飞行测试最新的航空奇迹。

随后出现了许多X飞机,旨在寻找与速度,温度,结构,控制和人体生理有关的答案,随着该机构在1958年从NACA转变为NASA的工作继续进行。一种这样的飞机是X-15火箭飞机。该计划发布了当时创纪录的199个飞行记录,其中包括研究记录,官方速度记录为6.7马赫(或超过4,500 mph)以及非官方的海拔高度记录,位于太空边缘67英里(354,200英尺)。

X-1B反作用力控制系统推进器于1958年经过测试,后来在X-15上得到证明,可以作为无动力压力下控制车辆的一种方法。

该中心最初的重点是航空业,但X-15架桥了高速飞机的世界,并进行了超出地球大气层的研究。传说中的X-15反应控制系统的开发对于航天至关重要,因为它提供了一种在空间动力不足的情况下控制车辆的方法。

月球着陆研究飞行器也在这里进行了测试。在模拟了地球六分之一重力飞行的飞机之后,宇航员将面对月球。该研究有助于建造月球着陆训练车,并将其运送到休斯敦的NASA约翰逊航天中心(当时称为载人航天中心)。阿波罗(Apollo)宇航员使用这架旋转式飞机训练登月。当尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)手动将登月舱引导到月球表面以迈出第一步时,这种做法很有帮助。

举升飞机的设计旨在验证可以像飞机一样降落而不是降落在降落伞下并降落在海洋中的航天飞机的形状。当内华达山脉公司的“梦想追赶者”航天器于2017年返回阿姆斯特朗进行进一步进近和着陆测试时,它将继续通过举升体形运载工具来继续该中心的历史性作用。

航天飞机企业的进场和着陆测试标志着航天技术的另一项贡献。一个名为Mate Demate Device的大型钢门架将航天飞机缓慢提升到特殊改装的NASA 747航天飞机的背面。然后,企业从大型飞机的后方发射升空,以确认航天飞机可以安全地无动力降落。

在为期30年的计划期间,该中心经常与航天飞机保持联系,并经常进行着陆。新轨道飞行器的大多数早期着陆和首次飞行或返回飞行操作都在中心进行。这些航天飞机完成了54次太空任务,其中的一次是在爱德华兹(Edwards)着陆,另一次是在NASA 747上返回佛罗里达州的肯尼迪航天中心。

奋进号航天飞机固定在NASA的747航天飞机上,该飞机准备在洛杉矶国际机场着陆,以在2012年9月21日完成最后一次飞行。

同样是太空计划的结果,阿姆斯特朗还参与了NASA发射台发射中止测试舱的测试’的“猎户座”飞船,最终旨在带宇航员前往火星。胶囊的仪器和接线都在中央,其重量和平衡,重心和组合系统测试也位于中央。该中心还领导了新墨西哥州白沙导弹靶场的发射场建设,该太空舱于2010年5月6日成功发射。

该机构用于将“猎户座”号发射到深空的“太空发射系统”火箭的软件已经在阿姆斯特朗的F-18飞机上进行了测试,该飞机几乎垂直飞行以模拟火箭的飞行路径。阿姆斯特朗(Armstrong)F-18还用于测试雷达系统,该系统在2012年帮助火星好奇号火星车降落在地球表面。

实际上,阿姆斯特朗(Armstrong)管理着太空技术任务局’的飞行机会计划,旨在通过商用亚轨道运载火箭的飞行来成熟太空技术的发展。该计划为类似于NASA太空探索目标的新技术在类似太空环境中的飞行提供资金。除其他成功外,该程序已经成熟,现在在国际空间站上的3D打印机可以打印零件和工具。

速度不仅是航天器的状态。阿姆斯特朗的研究人员使用第一台集成式超音速超燃冲压发动机X-43探索了超音速速度领域。在2004年的单独飞行中,空气呼吸引擎将车辆的速度提高到7马赫,约4,500 mph,并接近10马赫,或约6,500 mph。

在2010年5月6日在新墨西哥州的白沙导弹靶场成功进行了飞行测试之后,完好无损的Pad Abort-1飞行测试人员模块在沙漠中休息。

所有超音速飞机的一个定义特征是,当飞机超过声速时会产生响亮的声音。多年来,NASA的研究人员一直致力于减轻或缓解这些繁荣,修改飞机以测试理论和新技术。

在帮助制造出第一个音爆后的七十年中,美国宇航局正在设计一种新型X飞机,以展示安静的音爆能力,这可能导致超音速飞行而不会惊吓地面人员,这是修改目前禁止陆上超音速运行的规则的主要障碍。目前正在对“安静的超音速运输”人类驾驶X飞机进行初步设计审查。

自1960年代以来,无人飞机系统(UAS)是该中心研究实验车辆的另一个主要领域。工程师们继续研究航空领域,包括形状和子系统。

阿姆斯特朗和其他NASA中心仍参与UAS的技术开发,以帮助最终将无人飞机系统集成到国家空域系统中。

在1990年代初期,阿姆斯特朗与行业合作伙伴共同管理了环境研究飞机和传感器技术计划。该想法是开发新兴的环保飞机,传感器和技术,以安全地驾驶新兴类别的飞机并执行科学任务。在此计划期间,太阳能Helios达到了96,863英尺的高度。 Predator-B飞机的原型后来引向名为Ikhana的NASA科学平台,该平台现在用于科学和航空任务。

彩虹在2013年7月于新西兰克赖斯特彻奇首次南半球部署期间,架起了平流层红外天文台747SP。

有时,技术进步导致应对挑战的方式发生革命。例如,在阿姆斯特朗(Armstrong)飞行的一架经过特殊改装的F-8飞机验证了数字电传操纵技术,该技术取代了液压系统。军事和商业航空公司随后将系统集成到了飞机上。最近,汽车,摩托车和轮船正在使用起源于该研究的系统。

为了使飞机技术能够转化为商业用途,美国国家航空航天局航空任务局计划将使未来的飞机更加节油,更安静并产生更少的排放物成为现实。一个例子是全电动X-57 Maxwell X平面,旨在提高效率,同时降低噪音和排放。

该中心不只是为了航空研究而驾驶飞机。位于阿姆斯特朗的经过特殊改装的飞机支持NASA的机载科学计划,在世界各地飞行科学家和专用仪器以研究地球及其不断变化的环境。这包括一架DC-8飞行实验室,一架C-20A飞机,两架ER-2高空飞机和两架全球鹰。

艺术家对NASA的X-57 Maxwell飞机的概念​​展示了该飞机的特别设计的机翼和电动机。 X-57旨在证明电力推进可以使飞机更安静,更高效,更环保。

阿姆斯特朗还运营和维护平流层红外天文观测台(SOFIA)。 NASA 747SP拥有世界上最大的机载红外望远镜。它飞过大气中大部分水汽,从而限制了地球望远镜的观测。结果是获得了更清晰的宇宙图像,并具有使用最新科学仪器捕获有关太阳系以及更远范围的非凡天文数据的能力。

很难预测未来的航空航天器及其系统将如何发展。但是,可以肯定的是,美国宇航局阿姆斯特朗(NASA Armstrong)将以其70年的成功经验为基础,验证将推动探索更美好明天的技术。

编者注: Leslie Williams,Christian Gelzer,Matt Kamlet和Mike Agnew为本报告做出了贡献。

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