Charles M. Olmsted - Charles M. Olmsted

Charles Morgan Olmsted
Nascer 19 de janeiro de 1881
Faleceu 1948
Ocupação Engenheiro aeronáutico
Cônjuge (s) Elizabeth A. McNiel (18 de junho de 1881)
Crianças 5 filhos
Pais) Clara Amanda Morgan
John Bartow Olmsted

Charles Morgan Olmsted (19 de janeiro de 1881 - 1948) foi um engenheiro aeronáutico americano .

Aeronáutica

Charles M. Olmsted é Ph.D. em astrofísica e tornou-se engenheiro aeronáutico no início do século XX. Aos 14 anos, ele projetou e construiu um planador , um dos primeiros modelos testados nos Estados Unidos. No outono de 1909, Olmsted liderou uma tentativa da empresa Pitts de iniciar a produção de aviões em contraste com os tratores a vapor que estavam produzindo. Ele começou em 1909 projetando e construindo uma hélice de perda mínima induzida e então em 1910 um protótipo de avião de construção sólida, em oposição à construção ultraleve da época, um avião que teria estabilidade inerente e um fluxo eficiente. perfil forrado. As hélices de perda induzida mínima de Olmsted estabeleceram muitos recordes em taxas de subida, velocidade e peso transportados nos voos dos barcos voadores construídos pelo Curtiss, Edith e America , em 1914, e várias embarcações militares durante 1917 e 1918. Porque aumentaram a eficiência em 20 % acima do projeto padrão, as hélices de perda induzida mínima de Olmsted também foram usadas na primeira etapa dos voos transatlânticos históricos dos aviões NC em 1919. Charles Olmsted pode ser classificado como o primeiro engenheiro aeronáutico da América cientificamente treinado no sentido moderno de o termo: aquele que aplica metodologia matemática ao estudo científico do fluxo de ar , projeto de hélices e à análise das resistências e pesos dos materiais para projetar e construir aeronaves.

Olmsted não foi o primeiro nos Estados Unidos a projetar, construir e pilotar um planador, o que fez aos 13 anos em 1894, mas provavelmente foi o primeiro filho a fazê-lo. Em 1894, Charles Olmsted projetou e construiu um planador no qual, no ano seguinte, fez o mais longo vôo de planador jamais realizado na América até então. Mais digno de nota, começando em 1910, Olmsted foi o primeiro a projetar e construir uma aeronave monocoque aerodinâmica e Olmsted foi certamente o primeiro a desenvolver a hélice de perda induzida mínima .

Em 1894 e 1895, Charles Olmsted frequentou a Universidade de Harvard . Depois de Harvard, Olmsted frequentou a Göttingen University e o Wilhelm Institute Bonn de 1902 a 1906, obtendo seu PhD em Bonn. Em 1908, Olmsted iniciou experimentos e investigações teóricas em hélices de perda mínima induzida. Apenas cinco anos após o primeiro voo motorizado bem-sucedido dos Wrights, Charles Olmsted desenvolveu as equações iniciais que descrevem a forma e o passo da pá para atingir a eficiência máxima atingível com a hélice de um avião. No primeiro teste em túnel de vento de hélices de tamanho real em 1909, Olmsted aperfeiçoou seu projeto e sua teoria das hélices.

Esses aumentos de eficiência foram cruciais para a operação bem-sucedida dos primeiros barcos voadores transatlânticos, como o America (1914) e os quatro Curtiss NCs (1919), todos utilizando hélices Olmsted. Após o teste final em 12 de julho de 1914, em preparação para o vôo Transatlântico planejado , Glenn Curtiss anunciou publicamente as hélices Olmsted, “as melhores e mais eficientes que já vi”. Dois anos depois de desenvolver as equações da hélice em 1908, Olmsted formou um consórcio com a Buffalo Pitts Company para desenvolver um protótipo de avião para produção em massa.

Fundada em 1851, a Buffalo Pitts Company cresceu e se tornou a maior produtora mundial de debulhadoras e motores de tração a vapor. Localizada no Canal Erie, na área portuária de Buffalo, a “Cidade Rainha dos Lagos”, a empresa despachou equipamentos agrícolas para todos os cantos do globo (grav. 3). No outono de 1909, Charles Olmsted montou um laboratório aerodinâmico no terceiro andar do edifício Buffalo Pitts, onde testaria suas técnicas matemáticas já desenvolvidas para produzir uma hélice de “perda mínima induzida”. A principal atração de Olmsted eram os vastos dínamos elétricos das Cataratas do Niágara, fornecendo energia para a Pitts Company, o que lhe permitiria usar motores elétricos controláveis ​​de grande potência para produzir vento de alta velocidade para testar hélices e modelos de aviões com precisão em um vento túnel. Na primavera de 1910, Olmsted liderou uma tentativa da empresa Pitts de iniciar a produção de aviões em contraste com os tratores a vapor que estavam produzindo. Ele começou projetando e construindo um protótipo de avião de construção sólida, em oposição à construção ultraleve da época, um avião que teria estabilidade inerente e um perfil de fluxo eficiente. O avião era tão leve e elegante quanto as máquinas a vapor da empresa Pitts eram pesadas e desajeitadas. Infelizmente, a Buffalo Pitts Company chegou tarde demais em sua tentativa de diversificar e foi vítima da depressão de 1912-14.

Quase concluído em 1912, o Olmsted monocoque Bird seria um dos primeiros "aviões" de construção sólida com design e estrutura cientificamente projetados a ser construído. Suas asas eram feitas de chapas de aço cromo-vanádio de bitola fina, alumínio e laminações de tília, todas firmemente rebitadas. Sua fuselagem, como a do Spruce Goose apesar do nome, era moldada em bétula laminada monocoque. Os testes cuidadosos dos pesos e resistências dos materiais e peças utilizados em sua construção tiveram um papel fundamental em seu projeto, assim como os testes no túnel de vento para minimizar o arrasto e maximizar a sustentação. Os aviões contemporâneos do artesanato Olmsted-Buffalo-Pitts eram fabricados a partir de nervuras de madeira e, muitas vezes, molduras de bambu cobertas com tecido laqueado de design essencialmente ultraleve. Até mesmo os barcos voadores Curtiss ainda tinham asas de tecido emborrachado para levantar seus cascos de madeira finos. Como o piloto do avião Olmsted seria cercado por estruturas de madeira laminada quebráveis, essas estruturas absorveriam grande parte do golpe em caso de colisão. Com a incorporação adicional de “estabilidade inerente” em vôo, bem como “em torno do estol” e “trem de pouso especial” para pouso com o nariz, Olmsted desejava tornar “o aeroplane tão seguro e viável quanto o automobilismo”.

O protótipo de avião que Charles Olmsted projetou em 1910 para o Buffalo-Pitts-Olmsted Syndicate tem asas de curvatura infinitamente variável de alto formato, idênticas em formato às do 1935 DC-3. Ele também tem um trem de pouso retrátil, uma seção de cauda em forma de T elevada de proporção elevada e um motor Gnome refrigerado a ar giroscopicamente estável girando na direção de viagem. As duas hélices impulsores com rotação contrária e eficientes ao máximo foram montadas juntas no vértice das asas e nas superfícies cobertas do suporte da roda para conter o redemoinho. Existem suportes especiais acima e atrás deles para tornar ainda mais o redemoinho restante diretamente em elevação e impulso. O redemoinho da hélice foi impedido no movimento para cima, mas livre no movimento para baixo para aumentar a sustentação na decolagem.

Uma grande inovação pioneira no avião é que cada item foi cuidadosamente analisado quanto ao estresse para uma redundância de força padrão e peso mínimo. Todas as peças de madeira eram de construção oca com pele estriada. Projetos e padrões foram feitos para cada peça, de modo que a Buffalo Pitts Company pudesse entrar em produção imediata da linha de montagem do protótipo bem-sucedido em algum momento do final de 1912. Muitas das características do avião Buffalo-Pitts-Olmsted são incorporadas ao carbono. Fiber 2008 Pipistrel Virus, vencedor do prêmio NASA de 2007 e 2008. O vírus também utiliza uma fuselagem aerodinâmica suspensa sob a asa e uma cauda elevada em forma de T. A hélice do vírus também é do tipo de patente de Olmsted. A semelhança geral das duas naves, separadas por quase 100 anos no tempo, é bastante impressionante (pls. 18-19). Hoje, o avião está visível para que todos possam ver no centro de Udvar Hazy do Smithsonian, mas nenhum vestígio da Buffalo Pitts Company sobreviveu. Todo o complexo que ocupa os quarteirões entre as ruas Virginia e Carolina em ambos os lados da Fourth Street foi nivelado e transformado em um campo de jogos escolar. Talvez em memória do futebol Spaulding, que teria absorvido o choque de pouso da roda dianteira do touchdown do Olmsted Bird se ela tivesse tido a chance de voar, a trave de um campo de futebol agora marca o local onde o Bird a perdeu asas.

O Olmsted-Buffalo-Pitts 1912 Monocoque Bird com suas asas feitas de chapa de aço cromo-vanádio de espessura fina, chapa de alumínio e laminação de tília, e sua fuselagem moldada de bétula laminada monocoque e chapa de aço cromo-vanádio foi um dos primeiros verdadeiros “Aviões” de projeto e estrutura cientificamente projetados para serem fabricados. O desenvolvimento original do avião foi interrompido quando foi 90% concluído devido à falência da Buffalo Pitts Company no verão de 1912. Charles Olmsted então formou o CMO Physical Laboratory e continuou a fabricar e vender as hélices ultra-eficientes por conta própria por outros sete anos.

Na verdade, os barcos voadores com hélices Olmsted quebraram o recorde mundial de peso por duas vezes em 1914, um hidroavião MacDonnell com uma hélice Olmsted estabeleceu o recorde de subida da Marinha em 1917 e um caça Le Pere registrou seu vôo mais rápido com uma hélice Olmsted em 1918 As hélices Olmsted também permitiram que os barcos da NC voassem com 1.500 libras a mais de peso e também reduziram a distância de decolagem pela metade. Charles Olmsted também foi o primeiro a projetar um veículo de super-transporte WIGE (efeito asa no solo) na primavera de 1942. A partir desse esforço, finalmente desenvolveu o enorme barco voador de Howard Hughes , o Spruce Goose , conforme notas do encontro com John Towers demonstra ((Olmsted 2020: 226-230.

Olmsted voou apenas quatro vezes em vôo motorizado em toda a sua vida.

Veja também

Referências

  • Olmsted, Garrett. Olmsted Pusher . World War I Aero # 87, novembro de 1981, pgs. 30-52.

Olmsted, Garrett. ASAS CLIPPED: O papel de Charles Olmsted na história da aviação . 2020. Academia.edu.

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