Comité Asesor Nacional de Aeronáutica


El Comité Asesor Nacional de Aeronáutica ( NACA ) fue una agencia federal de los Estados Unidos fundada el 3 de marzo de 1915 para emprender, promover e institucionalizar la investigación aeronáutica. El 1 de octubre de 1958, la agencia se disolvió y sus activos y personal fueron transferidos a la recién creada Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA). NACA es un inicialismo, es decir, pronunciado como letras individuales, en lugar de como una palabra completa [1] (como lo fue la NASA durante los primeros años después de su creación). [2]

Entre otros avances, la investigación y el desarrollo de NACA produjeron el conducto NACA , un tipo de entrada de aire utilizado en aplicaciones automotrices modernas, el carenado NACA y varias series de perfiles aerodinámicos NACA , que todavía se utilizan en la fabricación de aviones.

Durante la Segunda Guerra Mundial, NACA fue descrita como "La fuerza detrás de nuestra supremacía aérea" debido a su papel clave en la producción de sobrealimentadores de trabajo para bombarderos de gran altitud y para producir los perfiles de ala laminar para el P-51 Mustang norteamericano . [3] NACA también ayudó a desarrollar la regla de área que se utiliza en todos los aviones supersónicos modernos , y realizó la investigación clave de compresibilidad que permitió al Bell X-1 romper la barrera del sonido.

La inscripción en la pared es la declaración de misión de la NACA: "... Será deber del comité asesor de aeronáutica supervisar y dirigir el estudio científico de los problemas del vuelo con miras a su solución práctica ..." Por un Ley del Congreso aprobada el 3 de marzo de 1915

La NACA fue establecida por el gobierno federal a través de una legislación habilitante como una medida de emergencia durante la Primera Guerra Mundial para promover la coordinación de la industria, la academia y el gobierno en proyectos relacionados con la guerra. Se inspiró en agencias nacionales similares que se encuentran en Europa: el L'Etablissement Central de l'Aérostation Militaire francés en Meudon (ahora Office National d'Etudes et de Recherches Aerospatiales ), el Laboratorio Aerodinámico Alemán de la Universidad de Göttingen , y el Ruso Instituto Aerodinámico de Koutchino (reemplazado en 1918 por el Instituto Aerohidrodinámico Central (TsAGI) , que aún existe). La agencia más influyente en la que se basó la NACA fue el Comité Asesor Británico de Aeronáutica .

En diciembre de 1912, el presidente William Howard Taft había designado una Comisión Nacional de Laboratorio Aerodinámico presidida por Robert S. Woodward , presidente de la Carnegie Institution de Washington . La legislación se introdujo en ambas cámaras del Congreso a principios de enero de 1913 para aprobar la comisión, pero cuando se sometió a votación, la legislación fue rechazada.

La primera reunión de la NACA en 1915

Charles D. Walcott , secretario de la Institución Smithsonian de 1907 a 1927, asumió el esfuerzo y, en enero de 1915, el senador Benjamin R. Tillman y el representante Ernest W. Roberts presentaron resoluciones idénticas recomendando la creación de un comité asesor como se describe en Walcott. El propósito del comité era "supervisar y dirigir el estudio científico de los problemas de vuelo con miras a su solución práctica, y determinar los problemas que deben ser atacados experimentalmente y discutir su solución y su aplicación a cuestiones prácticas". El subsecretario de la Marina Franklin D. Roosevelt escribió que "de todo corazón [apoyó] el principio" en el que se basaba la legislación. Walcott sugirió la táctica de agregar la resolución al Proyecto de Ley de Apropiaciones Navales. [4]

Según una fuente, "La legislación habilitante para la NACA pasó casi desapercibida como un anexo adjunto al Proyecto de Ley de Apropiación Naval, el 3 de marzo de 1915". [5] Al comité de 12 personas, todas no remuneradas, se le asignó un presupuesto de $ 5,000 por año.

El presidente Woodrow Wilson lo convirtió en ley el mismo día, creando así formalmente el Comité Asesor de Aeronáutica, como se llama en la legislación, el último día del 63º Congreso .

El acta del Congreso que crea la NACA, aprobada el 3 de marzo de 1915, dice: "... Será deber del comité asesor de aeronáutica supervisar y dirigir el estudio científico de los problemas de vuelo con miras a su solución práctica. ... " [6]

La fuerza de prueba NACA en la estación de vuelo de alta velocidad en Edwards, California. El avión blanco en primer plano es un Douglas Skyrocket .

El 29 de enero de 1920, el presidente Wilson nombró al pionero aviador e ingeniero de aviación Orville Wright a la junta de NACA. A principios de la década de 1920, había adoptado una misión nueva y más ambiciosa: promover la aviación militar y civil a través de la investigación aplicada que miraba más allá de las necesidades actuales. Los investigadores de la NACA persiguieron esta misión a través de la impresionante colección de túneles de viento internos, bancos de pruebas de motores e instalaciones de pruebas de vuelo de la agencia. A los clientes comerciales y militares también se les permitió utilizar las instalaciones de NACA por contrato.

Instalaciones

En 1922, NACA tenía 100 empleados. En 1938, tenía 426. Además de las asignaciones formales, se alentó al personal a realizar investigaciones "piratas" no autorizadas, siempre que no fueran demasiado exóticas. El resultado fue una larga serie de avances fundamentales, incluida la " teoría de la superficie aerodinámica delgada " (década de 1920), la " cubierta del motor NACA " (década de 1930), la serie " superficie aerodinámica NACA " (década de 1940) y la " regla del área " para aviones supersónicos (década de 1950 ). Por otro lado, la negativa de NACA en 1941 de aumentar la velocidad en sus túneles de viento hizo que Lockheed retrocediera un año en su búsqueda para resolver el problema de compresibilidad encontrado en las inmersiones de alta velocidad realizadas por el Lockheed P-38 Lightning . [7]

Un ingeniero hace las calibraciones finales de un modelo montado en el túnel de viento supersónico de 6 por 6 pies (1,8 m × 1,8 m).

El túnel de viento Langley de tamaño completo de 30 por 60 pies (9,1 m × 18,3 m) operó a no más de 100 mph (87 nudos; 160 km / h) y el entonces reciente 7 por 10 pies ( Los túneles de 2,1 m × 3,0 m) en Moffett solo podían alcanzar 250 mph (220 kN; 400 km / h). Eran velocidades que los ingenieros de Lockheed consideraban inútiles para sus propósitos. El general Henry H. Arnold abordó el asunto y anuló las objeciones de la NACA a velocidades del aire más altas. NACA construyó un puñado de nuevos túneles de viento de alta velocidad, y se alcanzó Mach 0,75 (570 mph (495 kN; 917 km / h) en el túnel de viento de 16 pies (4,9 m) de Moffett a finales de 1942. [8] [9]

Túneles de viento

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Prueba de viento NACA en un sujeto humano (1946)

El primer túnel de viento de NACA se dedicó formalmente en el Laboratorio Aeronáutico Langley Memorial el 11 de junio de 1920. [10] Fue el primero de muchos túneles de viento de NACA y NASA ahora famosos. Aunque este túnel de viento específico no era único ni avanzado, permitió a los ingenieros y científicos de la NACA desarrollar y probar conceptos nuevos y avanzados en aerodinámica y mejorar el diseño futuro del túnel de viento.

  1. Túnel de viento atmosférico de 5 pies (1920)
  2. Túnel de densidad variable (1922)
  3. Túnel de investigación de hélice (1927)
  4. Túnel de viento de alta velocidad de 11 pulgadas (1928)
  5. Túnel de viento vertical de 5 pies (1929)
  6. Túnel de viento atmosférico de 7 por 10 pies (1930)
  7. Túnel a gran escala de 30 por 60 pies (1931)

En los años inmediatamente anteriores a la Segunda Guerra Mundial, NACA participó en el desarrollo de varios diseños que cumplieron funciones clave en el esfuerzo bélico. Cuando los ingenieros de un importante fabricante de motores tenían problemas para producir supercargadores que permitieran al Boeing B-17 Flying Fortress mantener la potencia a gran altitud, un equipo de ingenieros de NACA resolvió los problemas y creó los estándares y métodos de prueba utilizados para producir supercargadores efectivos. en el futuro. Esto permitió que el B-17 se utilizara como un avión clave en el esfuerzo de guerra. Los diseños y la información obtenida de la investigación de NACA sobre el B-17 se utilizaron en casi todos los principales motores militares estadounidenses de la Segunda Guerra Mundial. Casi todos los aviones utilizaron alguna forma de inducción forzada que se basó en información desarrollada por NACA. Debido a esto, los aviones producidos en Estados Unidos tenían una ventaja de potencia significativa por encima de los 15.000 pies, que nunca fue contrarrestada por completo por las fuerzas del Eje. [ cita requerida ]

Después de que comenzó la guerra, el gobierno británico envió una solicitud a North American Aviation para un nuevo caza. Los cazas P-40 Tomahawk ofrecidos se consideraron demasiado anticuados para ser un caza de primera línea factible según los estándares europeos, por lo que Norteamérica comenzó a desarrollar un nuevo avión. El gobierno británico eligió un perfil aerodinámico desarrollado por NACA para el caza, lo que le permitió funcionar dramáticamente mejor que los modelos anteriores. Este avión se hizo conocido como el P-51 Mustang . [3]

El NACA XS-1 ( Bell X-1 )
El personal científico y de ingeniería de la NACA en el Centro de Investigación Ames en Mountain View California poco antes de la disolución de la NACA y la formación de la NASA en 1958.

Aunque el Bell X-1 fue encargado por la Fuerza Aérea y volado por el piloto de pruebas de la Fuerza Aérea Chuck Yeager , cuando superó Mach 1, NACA estaba oficialmente a cargo de las pruebas y el desarrollo de la aeronave. NACA realizó los experimentos y la recopilación de datos, y la mayor parte de la investigación utilizada para desarrollar la aeronave provino del ingeniero de NACA John Stack , jefe de la división de compresibilidad de NACA. [3] La compresibilidad es un problema importante a medida que las aeronaves se acercan a Mach 1, y la investigación para resolver el problema se basó en gran medida en la información recopilada durante las pruebas previas en el túnel de viento de la NACA para ayudar a Lockheed con el P-38 Lightning.

El programa X-1 se concibió por primera vez en 1944 cuando un ex ingeniero de la NACA que trabajaba para Bell Aircraft se acercó al Ejército para obtener fondos para un avión de prueba supersónico. Ni el Ejército ni Bell tenían experiencia en esta área, por lo que la mayor parte de la investigación provino de la División de Investigación de la Compresibilidad de la NACA, que había estado operando durante más de un año cuando Bell comenzó los diseños conceptuales. La División de Investigación de la Compresibilidad también tuvo años de investigación y datos adicionales de los que extraer, ya que su ingeniero jefe fue anteriormente el jefe de la división de túneles de viento de alta velocidad, que en ese momento tenía casi una década de datos de prueba de alta velocidad. Debido a la importancia de la participación de la NACA, Stack recibió personalmente el Trofeo Collier junto con el propietario de Bell Aircraft y el piloto de pruebas Chuck Yeager. [11] [12]

En 1951, el ingeniero de la NACA Richard Whitcomb determinó la regla de área que explica el flujo transónico sobre un avión. Los primeros usos de esta teoría fueron en el proyecto Convair F-102 y el F11F Tiger . El F-102 estaba destinado a ser un interceptor supersónico, pero no pudo superar la velocidad del sonido, a pesar del mejor esfuerzo de los ingenieros de Convair. El F-102 ya había comenzado la producción cuando se descubrió esto, por lo que se enviaron ingenieros de NACA para resolver rápidamente el problema en cuestión. La línea de producción tuvo que ser modificada para permitir la modificación de los F-102 que ya están en producción para permitirles usar la regla del área. (Las aeronaves así modificadas se conocían como aeronaves de "área gobernada".) Los cambios de diseño permitieron que la aeronave superara Mach 1, pero solo por un pequeño margen, ya que el resto del diseño de Convair no se optimizó para esto. Como el F-11F fue el primer diseño en incorporar esto durante el diseño inicial, fue capaz de romper la barrera del sonido sin tener que usar postcombustión. [13]

Debido a que la regla de área fue clasificada inicialmente, le tomó varios años a Whitcomb ser reconocido por su logro. En 1955 fue galardonado con el Trofeo Collier por su trabajo tanto en el Tiger como en el F-102. [14]

El diseño más importante resultante de la regla de área fue el B-58 Hustler , que ya estaba en desarrollo en ese momento. Fue rediseñado para que la regla del área entre en vigor, lo que permite un rendimiento muy mejorado. [15] Este fue el primer bombardero supersónico estadounidense, y fue capaz de alcanzar Mach 2 en un momento en que los cazas soviéticos acababan de alcanzar esa velocidad unos meses antes. [16] El concepto de regla de área se utiliza ahora en el diseño de todos los aviones transónicos y supersónicos.

La experiencia de NACA proporcionó un modelo poderoso para la investigación de la Segunda Guerra Mundial , los laboratorios gubernamentales de posguerra y el sucesor de NACA, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA).

NACA también participó en el desarrollo del primer avión en volar al "borde del espacio", el X-15 de América del Norte . Los perfiles aerodinámicos NACA todavía se utilizan en aviones modernos.

Comité Especial de Tecnología Espacial

Comité Especial de Tecnología Espacial en 1958: Wernher von Braun ; cuarto desde la izquierda, Hendrik Wade Bode

El 21 de noviembre de 1957, Hugh Dryden , director de NACA, estableció el Comité Especial de Tecnología Espacial. [17] El comité, también llamado Comité Stever en honor a su presidente, Guyford Stever , era un comité directivo especial que se formó con el mandato de coordinar varias ramas del gobierno federal, empresas privadas y universidades dentro de los Estados Unidos con la NACA. objetivos y también aprovechar su experiencia para desarrollar un programa espacial. [18]

Wernher von Braun , director técnico de la Agencia de Misiles Balísticos del Ejército de los EE. UU., Tendría un cohete Júpiter C listo para lanzar un satélite en 1956, solo para retrasarlo, [19] y los soviéticos lanzarían el Sputnik 1 en octubre de 1957.

El 14 de enero de 1958, Dryden publicó "Un programa nacional de investigación para la tecnología espacial", que declaró: [17]

Es de gran urgencia e importancia para nuestro país, tanto por consideración de nuestro prestigio como nación como por necesidad militar, que este desafío ( Sputnik ) sea enfrentado con un enérgico programa de investigación y desarrollo para la conquista del espacio. ...

En consecuencia, se propone que la investigación científica sea responsabilidad de una agencia civil nacional que trabaje en estrecha cooperación con los grupos de investigación aplicada y desarrollo necesarios para el desarrollo de sistemas de armas por parte de las fuerzas armadas. El patrón a seguir es el ya desarrollado por la NACA y los servicios militares. ...

La NACA es capaz, mediante una rápida extensión y expansión de su esfuerzo, de proporcionar liderazgo en el espacio.

tecnología.

El 5 de marzo de 1958, James Killian , quien presidía el Comité Asesor Científico del Presidente , escribió un memorando al presidente Dwight D. Eisenhower . Titulado "Organización para programas espaciales civiles", alentó al presidente a sancionar la creación de la NASA. Escribió que un programa espacial civil debería basarse en una NACA "fortalecida y redesignada", lo que indica que la NACA era una "agencia federal de investigación en marcha" con 7500 empleados y 300 millones de dólares en instalaciones, que podrían ampliar su programa de investigación "con un mínimo de de retraso ". [17]

Miembros

A partir de su reunión del 26 de mayo de 1958, los miembros del comité, comenzando en el sentido de las agujas del reloj desde la izquierda de la imagen de arriba: [18]

  1. ^ Murray, Charles y Catherine Bly Cox. Apolo . Libros de South Mountain, 2004, pág. xiii.
  2. ^ Jeff Quitney (17 de mayo de 2013). "Creación de la NASA: mensaje a los empleados de NACA de T. Keith Glennan 1958 NASA" . Archivado desde el original el 22 de noviembre de 2016 . Consultado el 8 de mayo de 2018 , a través de YouTube.
  3. ^ a b c "NASA - Segunda Guerra Mundial y NACA: la investigación de la aviación de Estados Unidos ayudó a acelerar la victoria" . www.nasa.gov . Archivado desde el original el 18 de diciembre de 2017 . Consultado el 8 de mayo de 2018 .
  4. ^ Roland, Alex. "Modelo de investigación - Volumen 1" . Archivado desde el original el 13 de noviembre de 2004.
  5. ^ Bilstein, Roger E. "Órdenes de magnitud, capítulo 1" . Archivado desde el original el 14 de enero de 2007.
  6. ^ Dawson, Virginia P. "Motores e innovación" . Archivado desde el original el 31 de octubre de 2004.
  7. ^ Bodie, Warren M. El relámpago Lockheed P-38: La historia definitiva del caza P-38 de Lockheed . Hayesville, Carolina del Norte: Widewing Publications, 2001, 1991, págs. 174–5. ISBN  0-9629359-5-6 .
  8. ^ Bodie, Warren M. El relámpago Lockheed P-38 . págs. 75-6.
  9. ^ "ch3-5" . www.hq.nasa.gov . Archivado desde el original el 14 de septiembre de 2016 . Consultado el 8 de mayo de 2018 .
  10. ^ Joskow, Melissa; Dennis, Warren (10 de junio de 2015). "Primer túnel de viento de la NACA" . Historia de la NASA . Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio . Consultado el 8 de julio de 2021 .
  11. ^ De la ciencia de la ingeniería a la gran ciencia: los ganadores del proyecto de investigación del trofeo Collier de la NACA y la NASA, 1998, P.89
  12. ^ "Datos históricos de Dryden Flight Research Center" . NASA . Archivado desde el original el 13 de octubre de 2006 . Consultado el 10 de diciembre de 2006 .
  13. ^ De la ciencia de la ingeniería a la ciencia grande: los ganadores del proyecto de investigación del trofeo Collier de la NACA y la NASA, 1998, p. 146.
  14. ^ De la ciencia de la ingeniería a la gran ciencia: el trofeo Collier de la NACA y la NASA P.147
  15. ^ De la ciencia de la ingeniería a la gran ciencia: los ganadores del proyecto de investigación del trofeo Collier de la NACA y la NASA, 1998, P.147
  16. ^ Haynes, Leland R. "B-58 Hustler Records y 15.000 millas sin escalas en la SR-71" . www.wvi.com . Archivado desde el original el 2 de noviembre de 2017 . Consultado el 8 de mayo de 2018 .
  17. ^ a b c Erickson, Mark (2005). Juntos hacia lo desconocido: el Departamento de Defensa, la NASA y los primeros vuelos espaciales (PDF) . ISBN 1-58566-140-6. Archivado desde el original (PDF) el 20 de septiembre de 2009.
  18. ^ a b "ch8" . history.nasa.gov . Archivado desde el original el 25 de diciembre de 2017 . Consultado el 8 de mayo de 2018 .
  19. ^ Schefter, James (1999). La carrera: la historia sin censura de cómo Estados Unidos venció a Rusia hasta la luna . Nueva York: Doubleday. pag. 18 . ISBN 9780385492539. OCLC  681285276 . Consultado el 9 de junio de 2019 .

  • John Henry y col. Órdenes de magnitud: una historia de la NACA y la NASA, 1915-1990 .
  • Alex Roland. Modelo de investigación: Comité Asesor Nacional de Aeronáutica, 1915-1958.
  • James Hansen. Ingeniero a cargo: una historia del laboratorio aeronáutico de Langley, 1917-1958.
  • Michael H. Gorn, Ampliando el sobre - Investigación de vuelo en NACA y NASA.

  • Comisión del Centenario de Vuelo de EE. UU .: El Comité Asesor Nacional de Aeronáutica (NACA)
  • El servidor de informes técnicos de la NASA proporciona acceso a una colección de 14,469 documentos de la NACA que datan de 1917.
  • Aerospaceweb.org: Información sobre la serie de superficies aerodinámicas NACA
  • Nasa.gov: "De la ciencia de la ingeniería a la gran ciencia" - Los ganadores del proyecto de investigación del Trofeo Collier de la NACA y la NASA , editado por Pamela E. Mack.