Фрэнк Лем Стулен (22 января 1921 г. — 25 июня 2010 г.) окончил Университет Карнеги — Меллона (тогда — Технологический институт Карнеги) в 1942 г., получив степень в области авиационной инженерии. [1] После окончания университета Стулен служил в Инженерном корпусе армии США и в ВВС США с 1942 по 1946 г., где он был начальником Лаборатории винтовых двигателей, Отделения роторных двигателей, базировавшегося на базе ВВС Райт-Паттерсон . После встречи с Джоном Т. Парсонсом он был нанят на должность главного инженера и вице-президента по инжинирингу в корпорации Parsons в Траверс-Сити.
Работая в Parsons Corporation, он изобрел числовое управление станками в сотрудничестве с Parsons. Хотя Parsons разработал многие из основных идей, именно Stulen, как главный инженер, превратил эти идеи в работающие машины и процессы. В 1985 году Stulen и Parsons были совместно награждены Национальной медалью технологий президентом Рональдом Рейганом за «революцию в производстве автомобилей и самолетов с числовым управлением для машин». [2]
Стулен также был мэром Траверс-Сити, штат Мичиган , в 1961 и 1962 годах.
Стулен родился 22 января 1921 года в Питтсбурге , штат Пенсильвания . Он поступил в Университет Карнеги-Меллона (тогда он назывался Carnegie Tech), а затем переехал в Траверс-Сити, штат Мичиган , чтобы начать работу в Parsons.
В 1942 году бывший глава производства Ford Trimotor Билл Стаут сказал Парсонсу, что вертолеты станут «следующим большим событием» . Он позвонил в Sikorsky Aircraft, чтобы узнать о возможной работе, и вскоре получил контракт на изготовление деревянных стрингеров в лопастях ротора . В то время лопасти ротора строились таким же образом, как и неподвижные крылья , состоящие из длинного трубчатого стального лонжерона со стрингерами (или, точнее, нервюрами ), установленными на них для обеспечения аэродинамической формы, которая затем покрывалась напряженной обшивкой . Стрингеры для роторов были построены по проекту, предоставленному Сикорским, который был отправлен Парсонсу в виде серии из 17 точек, определяющих контур. Затем Парсонсу пришлось «заполнить» точки французской кривой , чтобы создать контур. Был изготовлен деревянный шаблон для формирования внешней части контура, и куски дерева, образующие стрингер, были помещены под давлением на внутреннюю часть шаблона, чтобы они образовали правильную кривую. Затем внутри этого контура был собран ряд элементов ферменной конструкции для обеспечения прочности. [3]
Парсонс организовал производство на заброшенной мебельной фабрике и нарастил объемы производства, но одна из лопастей вышла из строя, и это было связано с проблемой в лонжероне. По крайней мере часть проблемы, по-видимому, возникла из-за точечной сварки металлического воротника на стрингере к металлическому лонжерону. Воротник был встроен в стрингер во время строительства, затем надвинут на лонжерон и приварен в нужном положении. Парсонс предложил новый метод крепления стрингеров непосредственно к лонжерону с помощью клея, который никогда ранее не использовался в конструкции самолета. [3]
Это развитие привело Парсонса к рассмотрению возможности использования штампованных металлических стрингеров вместо дерева. Они были бы не только намного прочнее, но и намного проще в изготовлении, поскольку они исключали бы сложную укладку и крепление клеем и винтами на дереве. Дублирование этого в металлическом штампе потребовало бы замены деревянного шаблона на инструмент для резки металла из инструментальной стали . Такое устройство было бы нелегко изготовить, учитывая сложный контур. В поисках идей Парсонс посетил Райт-Филд, чтобы увидеться со Стуленом, руководителем отделения роторных крыльев Propeller Lab. Во время их разговора Стуленом пришел к выводу, что Парсонс на самом деле не знает, о чем говорит. Парсонс понял, что Стуленом пришел к такому выводу, и нанял его на месте. Стуленом начал работу 1 апреля 1946 года и нанял трех новых инженеров, чтобы присоединиться к нему. [3]
Брат Стулена работал в Curtis Wright Propeller и упомянул, что они использовали калькуляторы с перфокартами для инженерных расчетов. Стулен решил перенять идею для выполнения расчетов напряжений на роторах, первых подробных автоматизированных расчетов на роторах вертолетов. [3] Когда Парсонс увидел, что Стулен делает с перфокарточными машинами, он спросил Стулена, можно ли их использовать для создания контура с 200 точками вместо 17, которые им были даны, и сместить каждую точку на радиус режущего инструмента фрезы. Если сделать надрез в каждой из этих точек, то получится относительно точный вырез стрингера. Это может разрезать инструментальную сталь, а затем легко опилить до гладкого шаблона для штамповки металлических стрингеров. [3]
У Штулена не возникло проблем с созданием такой программы, и он использовал ее для создания больших таблиц чисел, которые переносились на пол машины. Здесь один оператор считывал числа с таблиц двум другим операторам, по одному на каждой из осей X и Y. Для каждой пары чисел операторы перемещали режущую головку в указанное место, а затем опускали инструмент, чтобы сделать рез. [3] Это называлось «методом по числам» или, более технически, «позиционированием врезания». [4] Это был трудоемкий прототип сегодняшней 2,5-осевой обработки (двух с половиной осей обработки).
Здание Парсонса-Стулена, где располагается авиационный кампус Северо-Западного Мичиганского колледжа в аэропорту Черри-Кэпитал , названо в честь Парсонса и Стулена.