安静的繁荣 ： 形状的音爆演示者和寻求安静的超音速飞行

劳伦斯 · R · 本森 劳伦斯 · R · 本森 国会图书馆在出版物中编目数据劳伦斯 · 本森 · R安静的繁荣 ： 形状的音爆演示器和寻求安静的超音速飞行 / 劳伦斯 R. 本森。页面厘米包括书目参考和索引。1. 声波热潮 — — 研究 — — 美国 — — 历史。 2. 噪声控制 — — 研究 — — 美国 — — 历史。 3. 超音速飞机 — — 研究 — — 美国 — — 历史。 4. 高速航空 — — 研究 — — 美国 — — 历史。 5. 空气动力学 — — 研究 — — 美国 — — 历史。一、标题。TL574. S55B36 2013 629.132 '304 -- dc232013004829美国国家航空航天局版权所有 © 2013 。本卷中表达的观点是作者的观点 ， 不一定反映美国政府或美国国家航空航天局的官方立场。本出版物可在以下网站免费下载ISBN 978 - 1 - 62683 - 004 - 290000 >9781626 830042 3前言和Acknowledgmentsv简介 ： 一只鹈鹕蝇 Cross Country ixChapter 1:产生冲击波 ：声波繁荣的扩散和测试超过 1 马赫声波轰鸣的鼓声为美国超音速运输的早期飞行测试做准备进入女武神和黑鸟国家音爆评估最后的飞行测试Chapter 2:The SST ’ s Sonic Boom Legacy � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �风洞实验调动脑力以最大限度地减少动臂实验室设备和实验输掉对抗繁荣的战斗了解音爆的十年进展Chapter 3:继续追求 ：超音速巡航研究更改首字母缩写词 ： AST / SCAR / SCR 计划概述计算流体动力学预测和最小化技术进展的早期承诺Chapter 4:恢复任务 ：高速研究SST 重生 ： 高速民用运输的诞生高速研究计划的第一阶段开发 CFD 革命飞行试验和可接受性研究高铁第二阶段 ： 再次向音爆投降第 5 章:安静的超音速平台 ：创新概念和先进技术 121为超音速公务机辩护先前的 SSBJ 研究和建议QSP 计划的诞生QSP 第二阶段 ： 精炼概念和技术 4安静的繁荣Chapter 6:规划和启动 SSBD 项目 149选择演示者诺思罗普 F - 5 故事组建 SSBD 工作组首次飞行测试 ： 整合飞行数据与计算流体动力学的进气道溢出冲击测量第 7 章:创建 Shaped Sonic Boom 演示者 -进化设计过程NASA 格伦研究中心的风洞测试初始制造和最终风洞测试获得 F - 5E最终制造和修改测试计划批准和飞行间隙第 8 章:最后证明:制作和测量软音爆 -功能检查航班爱德华兹空军基地的准备工作创造了航空历史准备进行 SSBE 的成形音爆实验 ： 在 10 天内收集和分析数据的 21 个航班第九章:继续研究; 推迟发展为低臂演示者失去动力专注于基础 ： 测量尾部冲击的超音速项目 ： LaNCETS 测试模拟 ， 软化和超级繁荣专注于未来附录 A ： 主要 SSBD 和 SSBE 人员 287附录 B ： F - 5 SSBD 飞行年表 294附录 C ： F - 5E SSBD 修改和规格 297附录 D ： 关键 SSBD 和 SSBE 报告 300关于作者 346索引 347 5前言和致谢安静的繁荣 ： 成形的音爆演示者和寻求安静的超音速飞行的后续研究我有幸在 2009 年初写的一个案例研究，“软化音爆 ： 美国宇航局研究的 50 年。“这项相对较短的调查发表在 NASA 对航空的贡献 （ NASA SP - 2010 - 570 ） 的第一卷中。虽然我以前对航空史很熟悉，但最初，我对接受一个似乎如此深奥和高度技术性的话题犹豫不决。值得庆幸的是，过去有关超音速程序的一些信息参考资料已经可以帮助我入门，最著名的是 Eri M.康威的高速梦想 ： NASA 和超音速运输的技术政治，1945 - 1999 年，在 “软化音爆 ” 和随后的前四章中被频繁引用。经过 2 年的中断，我在 2011 年 3 月恢复了对这本新书的音爆研究。我非常感谢有机会让我写这个迷人的主题由著名的航空历史学家博士理查德 · PHallio，NASA 对航空的贡献和新的美国国家航空航天局 （ NASA ） 书籍系列的编辑，这本书是其中的一部分。在扩展，更新，并希望在我以前的帐户上进行改进的同时，本书的主要重点是诺思罗普 · 格鲁曼公司 （ NGC ） 以及政府和行业合作伙伴的多元化团队所取得的突破，他们证明了飞机可以被设计为显着。降低音爆的强度。在 2008 年 12 月和 2011 年 4 月访问加利福尼亚州爱德华兹的德莱顿飞行研究中心 （ DFRC ） 以及与 DFRC 人员的其他电话和电子邮件通信期间，我对主要来源的研究获得了不可估量的帮助。图书馆员博士卡尔 A.Beder 向我介绍了 NASA 一流的科学和技术信息资源，并在 Freddy Locaro 的协助下，帮助我收集了许多重要文件。航空历史学家 Peter W.梅林在德莱顿的档案里为我找到了其他来源。爱德华 · ADryde 的首席音爆调查员 Haerig 提供了宝贵的原始材料，回答了问题，并回顾了涵盖其项目的章节。资深工程师 Timothy R.Moes 和测试飞行员 James W.Smola 和 Daa D.Prifoy 提供了额外的帮助。 安静的繁荣6同样在加利福尼亚州的爱德华兹空军基地 ， 长期飞行试验中心历史学家 James O. Young 博士为我提供了更多的照片 ， 后来对第一章进行了审查和评论。如果没有两位世界顶级音爆专家的广泛帮助 - Domeic J.鹰航空和博士的 MaglieriKeeth J.Wyle 实验室的 Ploti - 他们的名字都散布在整个文本和注释中。除了审查和评论章节的草稿外，他们还通过电话和互联网回答了许多问题并提出了宝贵的建议。第二章和第三章也受益于音爆理论的先驱之一 Albert R. 教授的审查。康奈尔大学的乔治。Dr.克里斯汀 · M达顿和彼得 G 。科恩在 1970 年代中期之后又领导了 NASA 的音爆研究工作，他还提供了信息并回顾了我的原始研究。彼得 · 科恩 （ Peter Coe ） 管理着超音速爆炸实验，自 2006 年以来一直是 NASA 超音速项目的首席研究员，他继续为这本书提供帮助。他的评论，更正和指导对于完成第 9 章至关重要。由于这最后一章试图使尚未完成的民用超音速飞行任务的各个方面一直持续到 2011 年，因此，在获得更多信息和未来的历史观点之前，对最近事件的讨论应被视为暂时的。为了将我的手稿变成印刷和电子书，作者感谢 NASA 总部通信支持服务中心的工作人员，特别是本杰明 · 温斯坦的仔细校对和编辑建议，以及最终产品的诱人设计。因为在原始材料中发现的许多具有历史意义的图表，图纸和其他插图的视觉质量都相当差，所以我非常感谢克里斯和他的图形团队努力使这些数字尽可能清晰。The Shaped Soic Boom Demostrator 总结了四十年的研究和减轻音爆强度的研究。撰写第 5 章至第 8 章 - 涵盖了 F - 5E 战斗机的这种创新改型的起源，设计，制造和飞行测试 - 在诺思罗普 · 格鲁曼公司的主持下成为可能。正如在案文和注释中明显的那样，NGC 的 Joseph W.David H. Pawlowsi格雷厄姆。M. L. “Roy ” Martin 和 Charles W. Boccadoro 慷慨地提供了翔实的采访 ， 详细的文档和宝贵的评论 ， 他们耐心地回答了我研究 ， 写作和协调的许多问题 7前言和致谢这些章节。我还要感谢 Robert A.湾流航空航天公司的 “Robbie ” Cowart 对第 9 章有关该公司的 Qiet Spie 发明的部分进行了审查，随后展示了减轻音爆的另一种方法。对于他对最终手稿的仔细审查，我很感激博士Michael H.戈恩，前德莱顿首席历史学家，也是我在空军历史办公室的同事。本书旨在成为音爆研究的一般历史，强调做出贡献的人员和组织，而不是对所涉及的科学和工程的技术研究。任何事实或解释上的错误都是作者的错误。有关更多详细信息，感兴趣的读者可以参考笔记中引用的主要来源，其中许多来源可从 NASA 技术报告服务器在线获得 ； 通过美国航空航天学会 （ AIAA ） ； 以及引用的其他专业期刊，期刊和书籍。我依靠图表，图表和图纸在这些和其他原始来源的许多数字在这本书中。它们的质量和易读性通常达不到当前 NASA 出版物所需的视觉标准，但我认为，包括它们是必要的，以说明有关音爆的知识的演变以及文中描述的航空设计和技术的相关进步。在不久的将来，美国国家航空航天局还将发表关于音爆科学和技术各个方面的权威参考工作，暂定名为 “音爆 ： 六十年研究的汇编和评论 ” 。在它的合著者中，有一些上述专家对我非常有帮助。劳伦斯 · R · 本森阿尔伯克基, NM 2012 年 1 月 14 日 82003 年 7 月 29 日 ， 由罗伊 · 马丁驾驶的 F - 5 型声波爆炸演示者抵达加州棕榈谷。 (迈克 · 布莱恩) 9INTRODUCTIONPelican Flies Cross Country在 2003 年 7 月炎热潮湿的一天，一架小型超音速喷气式飞机从佛罗里达州杰克逊维尔东部边缘的前海军航空站塞西尔菲尔德一起起飞。尽管诺思罗普公司根据共同的设计制造了两架飞机，但乍一看很难看出这两架飞机并排飞行是如此密切相关。其中一架是光滑的 T - 38 塔龙，这是一架两座飞机，曾作为美国S.自 1960 年代初以来，空军 （ USAF ） 的高级教练机。另一架最初是 F - 5E Tiger II，这是 2000 多架诺思罗普 F - 5 战斗机之一，为世界各地的空军装备了低成本，高性能的战斗和侦察机。由于 F - 5E 的敏捷性和紧凑的尺寸，美国S.军方采用它作为侵略者飞机来磨练自己的战斗机飞行员的技能。两架飞机都证明了诺思罗普设计团队的能力。在为空军和美国开发的所有超音速喷气式飞机中S.在 1950 年代的海军中，T - 38 和 F - 5 是唯一仍在使用的武器。尽管是从海军侵略者训练中队借来的，但这种特殊的 F - 5E 看起来不再像战斗机。飞机的下巴下似乎挂着一个小袋，这架飞机有点像长满的鹈鹕。除了带有标识 Northrop Grmma Itegrated Systems 的字母外，其白色机身还装饰有锐利的蓝色和红色细条纹，以及包含首字母缩写 “NASA ” 和“ DARPA ” 的标志，而其尾部带有椭圆形徽标，并带有字母 “QSP ” 。. "上升高度后，这对奇怪的夫妇向西转向他们的最终目的地加利福尼亚州 Palmdale 。罗斯罗普 · 格鲁曼公司位于棕榈谷的工厂的首席试飞员罗伊 · 马丁在 F - 5 的控制下。来自华盛顿州西雅图的波音试飞员 Mie Brya 正在驾驶 T - 38 。尽管 F - 5 的鼻子部分扩大了，但除了驾驶舱中的手持式全球定位系统 （ GPS ） 接收器外，F - 5 不再具有导航设备，因此马丁不得不呆在 T - 38 附近。他们的第一个加油站是美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心的所在地。接下来，它进入了俄克拉荷马城广阔的廷克空军基地 (AFB)，马丁和布莱恩在那里。 10安静的繁荣T - 38 和经过改装的 F - 5E 在佛罗里达州塞西尔菲尔德一起飞往加利福尼亚。 （ NGC ）度过了一夜。第二天早上，他们在曾经是沃克空军基地的新墨西哥州罗斯威尔停下来加油，然后在亚利桑那州凤凰