Sandia National Laboratories已经完成了八天的测试,可以在风隧道中代表B61-12重力炸弹的空气动力学特性。
对模型进行的测试是为了建立在自由落体过程中提供必要的炸弹旋转运动的配置,这是寿命延长计划的一个重要里程碑,该计划旨在交付老化系统的新版本,B61-12。
B61在飞行过程中必须旋转——旋转是由火箭发动机和尾部倾斜的尾翼组合控制的。工程师们从20世纪90年代的飞行测试中确定,火箭发动机产生的羽流对鳍的性能不利,抵消了发动机的扭矩,降低了飞行器的旋转速率。桑迪亚的工程师将这种现象称为“反扭矩”。
但是,来自2002个风洞测试的数据,以表征反扭矩,由于B61-12使用比早期版本明显不同的尾部设计,因此不完全适用。工程师需要另一系列风洞试验来表征反扭矩对新配置,为他们提供信心,新系统将在桑迪亚的B61-12技术基础测试工程师Vicki Ragsdale表示,新系统将达到所需的旋转环境。
复杂的测试需要风隧道足以满足全尺寸模拟B61。大多数风洞测试使用小于实际飞行硬件的型号,但B61火箭电机的物理学无法在减小的规模上复制。桑迪亚转向空军的阿诺德空军基地田纳西州的空军阿诺德工程和开发中心,该田纳西州阿尔多斯空军基地拥有最大的风洞,能够获得所需的空气速度,以及测试喷射与B61上类似的喷气式交互的相当大的经验。2002年测试在同一条风洞中进行。
旨在计划三年的新测试,旨在探讨反扭矩的混沌行为及其对B61空气动力学的影响。
测试改善了对先前无表特征的现象的理解
在2月份的测试中,当数据开始在风洞控制室的电脑屏幕上滚动时,桑迪亚的研究人员就在现场,立即分析信息。他们对数字进行了分析,并就物理学进行了数天的辩论,最终认定,这项测试揭示了一种以前从未被描述过的物理现象。桑迪亚的研究人员认为,这种现象的出现是独特的,因为火箭发动机的形状和其他特征不同寻常。他们一直使用的理论是基于一个更简单的结构。
桑迪亚团队修改了其余的风洞测试,以提供新的数据,以解开在近音速流条件下观察到的行为的复杂物理学。改进后的理解将为B61-12的设计提供信息,并为目前美国库存中B61版本的良好性能提供额外的技术基础。
“我们能够提出这种效果来自的理论,”Ragsdale说。“这不是风洞效应,我们在飞行中看到的东西,所以我们必须考虑它。”
桑迪亚国家实验室是由Sandia Corporation,Lockeed Martin Corp.的全资子公司为美国能源部的国家核安全管理部门运营的多程序实验室。桑迪亚,利沃克斯州阿尔伯克基的主要设施,以及加利福尼亚州的利维罗尔,在国家安全,能源和环境技术和经济竞争力中拥有重大的研发职责。
来源:http://www.sandia.gov/