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por Invitado Miér Abr 27 2011, 03:05
SR-71 Blackbird
La NASA utilizó dos aeronaves SR-71 como banco de pruebas para investigaciones aeronáuticas de alta velocidad y gran altitud. Las aeronaves, una aeronave SR-71A y una SR-71 B con piloto entrenador, estaban en el Centro de Investigación de Vuelos Dryden de la NASA ubicado en Edwards, California. Habían sido prestados a la NASA por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Desarrolladas para las Fuerzas Armadas como aeronave de reconocimiento más de 30 años atrás, las SR-71 siguen siendo las aeronaves de producción más rápidas y de más alto vuelo del mundo.
La aeronave puede volar más de 2200 millas por hora (3539.8 Km. /h) (Mach 3+ o más de tres veces la velocidad del sonido) y a altitudes que superan los 85.000 pies (25.908 m). Este ambiente operativo hace que las aeronaves constituyan plataformas excelentes para llevar a cabo investigaciones y experimentos en diversas áreas — aerodinámica, propulsión, estructuras, materiales de protección térmicos, instrumentación de velocidades y temperaturas elevadas, estudios atmosféricos y caracterización del bang supersónico.
Los datos del programa de investigación de velocidad elevada del SR-71 pueden utilizarse para ayudar a los diseñadores de futuras aeronaves supersónicas /hipersónicas y sistemas de propulsión, que incluyen un transporte civil de alta velocidad.
El programa SR-71 realizado en Dryden fue parte del programa completo de investigación aeronáutico de velocidad elevada de la NASA, y los proyectos involucraban otros centros de investigación de la NASA, otras agencias de gobierno, universidades y empresas comerciales.
Investigación en Mach 3
Uno de los primeros experimentos fundamentales desarrollados en el programa SR-71 de la NASA fue el sistema de recopilación de datos aéreos con láser. Utilizaba luz láser en lugar de presión de aire para producir datos de referencia de altura y velocidad aerodinámica tales como el ángulo de ataque y resbalamiento lateral que normalmente se obtenía con pequeños tubos y paletas que se extendían por el flujo de aire o desde los tubos con aberturas niveladas sobre el revestimiento externo de la aeronave. Los vuelos proporcionaron información sobre la presencia de partículas atmosféricas a alturas de 80.000 pies (24.384 metros) y más, donde las aeronaves hipersónicas futuras funcionarían. El sistema utilizó seis hojas de corte óptico proyectado desde el fondo del modelo "A". A medida que las partículas atmosféricas de tamaño microscópico pasaban por entre los dos rayos de luz, se midieron la dirección y la velocidad, y se procesaron en referencias de altitud y velocidad estándares. En Dryden se había probado con éxito un sistema anterior de recolección de datos aéreos con láser en el banco de prueba F-104.
El primero de una serie de vuelos que utilizó el SR-71 como plataforma de cámara de ciencia para el Laboratorio de Propulsión Jet de la NASA, en Pasadena, California, se realizó en marzo de 1993. Desde la parte delantera de la aeronave, una cámara de video ultravioleta apuntando hacia arriba estudió una gran cantidad de objetos celestiales en longitudes de onda, que están bloqueados a los astrónomos con base en tierra.
El SR-71 también se ha sido utilizado en un proyecto para investigadores de la Universidad de California-Los Angeles (UCLA, por sus siglas en inglés), quienes estaban investigando el uso de átomos de cloro cargados para proteger y reconstruir la capa de ozono.
Además de observar los objetos celestiales en varias longitudes de onda, misiones futuras pudieron incluir instrumentos de observación "hacia abajo" para estudiar las nubes de escape del motor del cohete, nubes de volcanes, y la atmósfera terrestre, como parte del esfuerzo científico para reducir la contaminación y proteger la capa de ozono.
El SR-71, que funcionaba como un banco de prueba, también se ha utilizado para ayudar a desarrollar una red comercial de comunicaciones personales inalámbricas instantáneas con base en satélites, denominada sistema IRIDIUM, bajo el programa de asistencia de comercialización de la NASA. El sistema IRIDIUM se estaba desarrollando por la División de Comunicaciones Satelitales de Motorola. Durante las pruebas de desarrollo, el SR-71 actúo como un "satélite sustituto" para transmisores y receptores en el suelo.
El SR-71 también se ha utilizado en un programa para estudiar las maneras de reducir las sobrepresiones del bang supersónico que se escuchan sobre el suelo de manera mucho más aguda que los truenos cuando una aeronave supera la velocidad del sonido. Los datos del estudio pueden eventualmente llevar a diseños de aeronaves que puedan reducir el "pico" de bang supersónico y minimizar el sobresalto que producen sobre el suelo.
Los instrumentos en lugares específicos en el suelo registraron los bangs supersónicos a medida que la aeronave pasó por encima a alturas y velocidades conocidas. También se utilizó una aeronave F-16XL en el estudio. Esta se probó después del SR-71, para investigar la onda expansiva cerca del campo al tiempo que la instrumentación registraba las presiones y otros parámetros atmosféricos.
En noviembre de 1998, el SR-71 completó el experimento NASA/Lockheed Martin Linear Aerospike SR-71 (LASRE). LASRE era un modelo pequeño de mediana envergadura de un cuerpo generador de sustentación con ocho células de empuje de un motor aerospike, montado en la parte de atrás de una aeronave SR-71 y funcionando como un tipo de "túnel de viento" volador.
Durante los siete vuelos, el experimento obtuvo información que puede ayudar a Lockheed Martin a predecir de qué manera el funcionamiento de motores aerospike a altura afectará la aerodinámica del vehículo para un futuro vehículo de lanzamiento reutilizable.
Historia de Mach 3 de Dryden
Dryden tiene una década de experiencia pasada en velocidades sostenidas por encima de Mach 3. Se volaron dos aeronaves YF-12 en las instalaciones entre diciembre de 1969 y noviembre de 1979 en un programa conjunto de la NASA y las Fueras Armadas para conocer más sobre las capacidades y limitaciones de los vuelos a altas velocidades y elevadas alturas. Los YF-12 eran prototipos de una aeronave interceptora planificada basada en un diseño que luego evolucionó en la aeronave de reconocimiento SR-71.
La información de investigación del programa del YF-12 se utilizó para validar las teorías analíticas y las técnicas de prueba de túnel de viento para mejorar el diseño y el rendimiento de futuras aeronaves militares y civiles. El proyecto de transporte supersónico estadounidense de la última década de los 60 y principios de los 70 se habría beneficiado de los datos de investigación de la YF-12. Las aeronaves eran una YF-12A (cola #934) y una YF-12C (cola #937). El número de cola 937 era en realidad el SR-71 que fue denominado YF-12C por cuestiones de seguridad. Estas aeronaves registraron un total de 242 vuelos combinados durante el programa. Una tercera aeronave, una YF-12A (cola #936) se voló por la tripulación de la Fuerza Aérea al comienzo del programa. Se perdió por un incendio en vuelo en junio de 1971. La tripulación no resultó herida.
Las YF-12 fueron utilizadas para una gran cantidad de experimentos e investigaciones. Entre las áreas investigadas se incluyen las cargas aerodinámicas, empuje aerodinámico y fricción, transferencia de calor, estricción térmica, interacciones de sistema de fuselaje y propulsión, sistemas de control de entrada, turbulencia de altitud elevada, flujo de capa límite, dinámica de tren de aterrizaje, medición de efluentes del motor para estudios sobre contaminación, medición de ruido y evaluación de un sistema de monitoreo y registro de mantenimiento. En muchos vuelos de YF-12, investigadores médicos obtuvieron información sobre los aspectos psicológicos y biomédicos de la tripulación que vuelan a altas velocidades sostenidas.
Desde febrero de 1972 hasta Julio de 1973, se utilizó una aeronave YF-12A para la prueba de cargas de calor en el Laboratorio de Cargas de Temperaturas Elevadas (conocido actualmente como Instalación de Investigación de Termo-estructuras). Los datos ayudaron a mejorar los métodos de predicción teórica y los modelos de computadoras de esa era que trataban sobre cargas estructurales y las distribución de calor hasta 800º F(426,7ºC), las mismas temperaturas de superficie que se registraron durante velocidades sostenidas del Mach 3.
Especificaciones y Rendimiento del SR-71
La aeronave SR-71 fue diseñada y construida por Lockheed Skunk Works, actualmente, Lockheed Martin Skunk Works. La SR-71 está impulsada por dos turborreactores de flujo axiales J-58 Pratt y Whitney con cámaras de post-combustión, cada uno produce 32.500 libras (14.738,75 kg) de empuje. Estudios han demostrado que menos del 20 por ciento del total de empuje que se utiliza para volar al Mach 3 es producido por el motor básico en sí. El equilibrio entre el empuje total es producido por el diseño único de la entrada del motor y el sistema de "impulsión móvil" en la parte de adelante de las coberturas del motor y por los eyectores en el escape que queman el aire comprimido en el sistema desviador del motor.
La velocidad de la aeronave se anuncia como Mach 3.2 — más de 2000 millas por hora (321.868 kilómetros por hora) Tienen un rango de desabastecimiento de combustible de más de 2000 millas (321868 kilómetros) y vuelan a alturas por encima de los 85.000 pies (25908 metros).
Como plataformas de investigación, las aeronaves pueden volar a velocidades constantes Mach 3 durante más de una hora. Para experimentos térmicos, éstas pueden producir temperaturas calientes de más de 600 grados F (315, 6 ºC). La aeronave es de 107,4 pies de largo (32,73 metros), posee una envergadura de ala de 55,6 pies (16,94 metros) y es de 18,5 pies de alto (5,63 metros) (desde el piso a la parte superior de los timones de dirección cuando está detenida). El peso bruto de despegue es de aproximadamente 140.000 libras (52.253,83 kg), que incluye el peso del combustible de 80.000 libras (29.859,33 Kg.).
Los fuselajes están construidos casi en su totalidad de titanio o aleaciones de titanio para soportar el calor generado por el vuelo Mach 3 sostenido. Las superficies de mando aerodinámicas consisten de todas las superficies de cola verticales móviles por encima de cada cobertura de motor, alerones sobre las alas externas y estabilizador horizontal sobre los bordes de salida entre los eyectores del motor.
Los dos SR-71 que se encuentran en Dryden han sido asignados con los siguientes números de cola de la NASA: El NASA 844 (modelo A), serie militar 64-17980, fabricado en julio de 1967, y el NASA 831 (modelo B), serie militar 64-17956, fabricado en septiembre de 1965. Desde 1991a 1994, Dryden poseía además otro modelo "A", el NASA 832, serie militar 64-17971, fabricado en octubre de 1966. Esta aeronave fue devuelta al inventario de la Fuerza Aérea y fue la primera aeronave reactivada con propósitos de reconocimiento de la Fuerza Aérea en 1995. El último vuelo del SR-71 fue en octubre de 1999.
Historia de Desarrollo
El SR-71 fue diseñado por un equipo del personal de Lockheed liderado por Clarence "Kelly" Johnson, en ese momento presidente de la empresa Lockheed's Advanced Development, comúnmente conocida como "Skunk Works".
El diseño básico de las aeronaves SR-71 y YF-12 se creó en secreto a fines de la década de los 50 con la designación de aeronave A-11. Su existencia fue anunciada públicamente por el Presidente Lyndon Johnson el 29 de febrero de 1964, cuando anunció que un A-11 había volado a velocidades sostenidas de más de 2000 millas por hora (3.218 Km. /h) durante las pruebas en la Base Aérea Edwards, en California.
El desarrollo de la aeronave SR-71 a partir del diseño A-11, como aeronave de reconocimiento estratégica, comenzó en febrero de 1963. El primer vuelo de una SR-71 fue el 22 de diciembre de 1964.
La NASA utilizó dos aeronaves SR-71 como banco de pruebas para investigaciones aeronáuticas de alta velocidad y gran altitud. Las aeronaves, una aeronave SR-71A y una SR-71 B con piloto entrenador, estaban en el Centro de Investigación de Vuelos Dryden de la NASA ubicado en Edwards, California. Habían sido prestados a la NASA por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Desarrolladas para las Fuerzas Armadas como aeronave de reconocimiento más de 30 años atrás, las SR-71 siguen siendo las aeronaves de producción más rápidas y de más alto vuelo del mundo.
La aeronave puede volar más de 2200 millas por hora (3539.8 Km. /h) (Mach 3+ o más de tres veces la velocidad del sonido) y a altitudes que superan los 85.000 pies (25.908 m). Este ambiente operativo hace que las aeronaves constituyan plataformas excelentes para llevar a cabo investigaciones y experimentos en diversas áreas — aerodinámica, propulsión, estructuras, materiales de protección térmicos, instrumentación de velocidades y temperaturas elevadas, estudios atmosféricos y caracterización del bang supersónico.
Los datos del programa de investigación de velocidad elevada del SR-71 pueden utilizarse para ayudar a los diseñadores de futuras aeronaves supersónicas /hipersónicas y sistemas de propulsión, que incluyen un transporte civil de alta velocidad.
El programa SR-71 realizado en Dryden fue parte del programa completo de investigación aeronáutico de velocidad elevada de la NASA, y los proyectos involucraban otros centros de investigación de la NASA, otras agencias de gobierno, universidades y empresas comerciales.
Investigación en Mach 3
Uno de los primeros experimentos fundamentales desarrollados en el programa SR-71 de la NASA fue el sistema de recopilación de datos aéreos con láser. Utilizaba luz láser en lugar de presión de aire para producir datos de referencia de altura y velocidad aerodinámica tales como el ángulo de ataque y resbalamiento lateral que normalmente se obtenía con pequeños tubos y paletas que se extendían por el flujo de aire o desde los tubos con aberturas niveladas sobre el revestimiento externo de la aeronave. Los vuelos proporcionaron información sobre la presencia de partículas atmosféricas a alturas de 80.000 pies (24.384 metros) y más, donde las aeronaves hipersónicas futuras funcionarían. El sistema utilizó seis hojas de corte óptico proyectado desde el fondo del modelo "A". A medida que las partículas atmosféricas de tamaño microscópico pasaban por entre los dos rayos de luz, se midieron la dirección y la velocidad, y se procesaron en referencias de altitud y velocidad estándares. En Dryden se había probado con éxito un sistema anterior de recolección de datos aéreos con láser en el banco de prueba F-104.
El primero de una serie de vuelos que utilizó el SR-71 como plataforma de cámara de ciencia para el Laboratorio de Propulsión Jet de la NASA, en Pasadena, California, se realizó en marzo de 1993. Desde la parte delantera de la aeronave, una cámara de video ultravioleta apuntando hacia arriba estudió una gran cantidad de objetos celestiales en longitudes de onda, que están bloqueados a los astrónomos con base en tierra.
El SR-71 también se ha sido utilizado en un proyecto para investigadores de la Universidad de California-Los Angeles (UCLA, por sus siglas en inglés), quienes estaban investigando el uso de átomos de cloro cargados para proteger y reconstruir la capa de ozono.
Además de observar los objetos celestiales en varias longitudes de onda, misiones futuras pudieron incluir instrumentos de observación "hacia abajo" para estudiar las nubes de escape del motor del cohete, nubes de volcanes, y la atmósfera terrestre, como parte del esfuerzo científico para reducir la contaminación y proteger la capa de ozono.
El SR-71, que funcionaba como un banco de prueba, también se ha utilizado para ayudar a desarrollar una red comercial de comunicaciones personales inalámbricas instantáneas con base en satélites, denominada sistema IRIDIUM, bajo el programa de asistencia de comercialización de la NASA. El sistema IRIDIUM se estaba desarrollando por la División de Comunicaciones Satelitales de Motorola. Durante las pruebas de desarrollo, el SR-71 actúo como un "satélite sustituto" para transmisores y receptores en el suelo.
El SR-71 también se ha utilizado en un programa para estudiar las maneras de reducir las sobrepresiones del bang supersónico que se escuchan sobre el suelo de manera mucho más aguda que los truenos cuando una aeronave supera la velocidad del sonido. Los datos del estudio pueden eventualmente llevar a diseños de aeronaves que puedan reducir el "pico" de bang supersónico y minimizar el sobresalto que producen sobre el suelo.
Los instrumentos en lugares específicos en el suelo registraron los bangs supersónicos a medida que la aeronave pasó por encima a alturas y velocidades conocidas. También se utilizó una aeronave F-16XL en el estudio. Esta se probó después del SR-71, para investigar la onda expansiva cerca del campo al tiempo que la instrumentación registraba las presiones y otros parámetros atmosféricos.
En noviembre de 1998, el SR-71 completó el experimento NASA/Lockheed Martin Linear Aerospike SR-71 (LASRE). LASRE era un modelo pequeño de mediana envergadura de un cuerpo generador de sustentación con ocho células de empuje de un motor aerospike, montado en la parte de atrás de una aeronave SR-71 y funcionando como un tipo de "túnel de viento" volador.
Durante los siete vuelos, el experimento obtuvo información que puede ayudar a Lockheed Martin a predecir de qué manera el funcionamiento de motores aerospike a altura afectará la aerodinámica del vehículo para un futuro vehículo de lanzamiento reutilizable.
Historia de Mach 3 de Dryden
Dryden tiene una década de experiencia pasada en velocidades sostenidas por encima de Mach 3. Se volaron dos aeronaves YF-12 en las instalaciones entre diciembre de 1969 y noviembre de 1979 en un programa conjunto de la NASA y las Fueras Armadas para conocer más sobre las capacidades y limitaciones de los vuelos a altas velocidades y elevadas alturas. Los YF-12 eran prototipos de una aeronave interceptora planificada basada en un diseño que luego evolucionó en la aeronave de reconocimiento SR-71.
La información de investigación del programa del YF-12 se utilizó para validar las teorías analíticas y las técnicas de prueba de túnel de viento para mejorar el diseño y el rendimiento de futuras aeronaves militares y civiles. El proyecto de transporte supersónico estadounidense de la última década de los 60 y principios de los 70 se habría beneficiado de los datos de investigación de la YF-12. Las aeronaves eran una YF-12A (cola #934) y una YF-12C (cola #937). El número de cola 937 era en realidad el SR-71 que fue denominado YF-12C por cuestiones de seguridad. Estas aeronaves registraron un total de 242 vuelos combinados durante el programa. Una tercera aeronave, una YF-12A (cola #936) se voló por la tripulación de la Fuerza Aérea al comienzo del programa. Se perdió por un incendio en vuelo en junio de 1971. La tripulación no resultó herida.
Las YF-12 fueron utilizadas para una gran cantidad de experimentos e investigaciones. Entre las áreas investigadas se incluyen las cargas aerodinámicas, empuje aerodinámico y fricción, transferencia de calor, estricción térmica, interacciones de sistema de fuselaje y propulsión, sistemas de control de entrada, turbulencia de altitud elevada, flujo de capa límite, dinámica de tren de aterrizaje, medición de efluentes del motor para estudios sobre contaminación, medición de ruido y evaluación de un sistema de monitoreo y registro de mantenimiento. En muchos vuelos de YF-12, investigadores médicos obtuvieron información sobre los aspectos psicológicos y biomédicos de la tripulación que vuelan a altas velocidades sostenidas.
Desde febrero de 1972 hasta Julio de 1973, se utilizó una aeronave YF-12A para la prueba de cargas de calor en el Laboratorio de Cargas de Temperaturas Elevadas (conocido actualmente como Instalación de Investigación de Termo-estructuras). Los datos ayudaron a mejorar los métodos de predicción teórica y los modelos de computadoras de esa era que trataban sobre cargas estructurales y las distribución de calor hasta 800º F(426,7ºC), las mismas temperaturas de superficie que se registraron durante velocidades sostenidas del Mach 3.
Especificaciones y Rendimiento del SR-71
La aeronave SR-71 fue diseñada y construida por Lockheed Skunk Works, actualmente, Lockheed Martin Skunk Works. La SR-71 está impulsada por dos turborreactores de flujo axiales J-58 Pratt y Whitney con cámaras de post-combustión, cada uno produce 32.500 libras (14.738,75 kg) de empuje. Estudios han demostrado que menos del 20 por ciento del total de empuje que se utiliza para volar al Mach 3 es producido por el motor básico en sí. El equilibrio entre el empuje total es producido por el diseño único de la entrada del motor y el sistema de "impulsión móvil" en la parte de adelante de las coberturas del motor y por los eyectores en el escape que queman el aire comprimido en el sistema desviador del motor.
La velocidad de la aeronave se anuncia como Mach 3.2 — más de 2000 millas por hora (321.868 kilómetros por hora) Tienen un rango de desabastecimiento de combustible de más de 2000 millas (321868 kilómetros) y vuelan a alturas por encima de los 85.000 pies (25908 metros).
Como plataformas de investigación, las aeronaves pueden volar a velocidades constantes Mach 3 durante más de una hora. Para experimentos térmicos, éstas pueden producir temperaturas calientes de más de 600 grados F (315, 6 ºC). La aeronave es de 107,4 pies de largo (32,73 metros), posee una envergadura de ala de 55,6 pies (16,94 metros) y es de 18,5 pies de alto (5,63 metros) (desde el piso a la parte superior de los timones de dirección cuando está detenida). El peso bruto de despegue es de aproximadamente 140.000 libras (52.253,83 kg), que incluye el peso del combustible de 80.000 libras (29.859,33 Kg.).
Los fuselajes están construidos casi en su totalidad de titanio o aleaciones de titanio para soportar el calor generado por el vuelo Mach 3 sostenido. Las superficies de mando aerodinámicas consisten de todas las superficies de cola verticales móviles por encima de cada cobertura de motor, alerones sobre las alas externas y estabilizador horizontal sobre los bordes de salida entre los eyectores del motor.
Los dos SR-71 que se encuentran en Dryden han sido asignados con los siguientes números de cola de la NASA: El NASA 844 (modelo A), serie militar 64-17980, fabricado en julio de 1967, y el NASA 831 (modelo B), serie militar 64-17956, fabricado en septiembre de 1965. Desde 1991a 1994, Dryden poseía además otro modelo "A", el NASA 832, serie militar 64-17971, fabricado en octubre de 1966. Esta aeronave fue devuelta al inventario de la Fuerza Aérea y fue la primera aeronave reactivada con propósitos de reconocimiento de la Fuerza Aérea en 1995. El último vuelo del SR-71 fue en octubre de 1999.
Historia de Desarrollo
El SR-71 fue diseñado por un equipo del personal de Lockheed liderado por Clarence "Kelly" Johnson, en ese momento presidente de la empresa Lockheed's Advanced Development, comúnmente conocida como "Skunk Works".
El diseño básico de las aeronaves SR-71 y YF-12 se creó en secreto a fines de la década de los 50 con la designación de aeronave A-11. Su existencia fue anunciada públicamente por el Presidente Lyndon Johnson el 29 de febrero de 1964, cuando anunció que un A-11 había volado a velocidades sostenidas de más de 2000 millas por hora (3.218 Km. /h) durante las pruebas en la Base Aérea Edwards, en California.
El desarrollo de la aeronave SR-71 a partir del diseño A-11, como aeronave de reconocimiento estratégica, comenzó en febrero de 1963. El primer vuelo de una SR-71 fue el 22 de diciembre de 1964.
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