フランク・L・ステューレン

フランク・レム・ステューレン（1921年1月22日 - 2010年6月25日）は、1942年にカーネギーメロン大学（当時はカーネギー工科大学）を卒業し、航空工学の学位を取得した。 ^[1]卒業後、ステューレンは1942年から1946年までアメリカ陸軍工兵隊とアメリカ空軍に勤務し、ライトパターソン空軍基地に拠点を置くプロペラ研究所回転翼部門の責任者を務めた。ジョン・T・パーソンズとの面談の後、トラバースシティのパーソンズコーポレーションで主任技師兼エンジニアリング担当副社長に採用された。

パーソンズ社で働いていたとき、彼はパーソンズと共同で工作機械の数値制御を発明した。パーソンズは多くの核となるアイデアを考案したが、これらのアイデアを実用的な機械やプロセスに変えたのは主任エンジニアのステューレンだった。1985年、ステューレンとパーソンズは「機械の数値制御による自動車と飛行機の生産の革命」により、ロナルド・レーガン大統領から国家技術賞を共同で授与された。 ^[2]

ステューレンは1961年と1962年に ミシガン州トラバースシティの市長も務めた。

ステューレンは1921年1月22日、ペンシルバニア州ピッツバーグで生まれた。カーネギーメロン大学（当時はカーネギー工科大学と呼ばれていた）に進学し、その後ミシガン州トラバースシティに移り、パーソンズで研究を始めた。

1942 年、パーソンズは、フォード トライモーター製造の元責任者であるビル スタウトから、ヘリコプターが「次の大物」になるだろうと聞かされました。彼はシコルスキー エアクラフト社に連絡して仕事の可能性について問い合わせ、すぐにローター ブレードの木製ストリンガーを製造する契約を獲得しました。当時、ローター ブレードは固定翼と同じ方法で製造されており、長い管状の鋼桁と、その上に取り付けられたストリンガー (より正確にはリブ) で空気力学的形状が作られ、その上に応力外皮が覆われていました。ローターのストリンガーは、シコルスキー社から提供された設計に基づいて製造され、その設計は、アウトラインを定義する 17 個の点のシリーズとしてパーソンズに送られました。次に、パーソンズは、アウトラインを生成するために、フレンチ カーブで点を「埋める」必要がありました。木製の治具がアウトラインの外側を形成するために構築され、ストリンガーを形成する木片が治具の内側に対して圧力をかけられ、適切な曲線を形成しました。強度を確保するために、この輪郭の内側に一連のトラス部材が組み立てられました。^[3]

パーソンズは廃業した家具工場に生産拠点を置き、生産量を増やしたが、ブレードの1つが故障し、原因は桁にあることが判明した。問題の少なくとも一部は、ストリンガーの金属カラーを金属桁にスポット溶接したことに起因しているようだった。カラーは建造中にストリンガーに組み込まれ、その後桁に滑り込ませて適切な位置に溶接された。パーソンズは、接着剤を使用してストリンガーを桁に直接取り付ける新しい方法を提案したが、これは航空機の設計ではこれまで試されたことがなかった。^[3]

この開発により、パーソンズは木材の代わりに打ち抜き加工された金属製のストリンガーを使用する可能性を検討するに至った。これらははるかに強度が高いだけでなく、木材の複雑なレイアップや接着剤、ネジ留めが不要になるため、はるかに簡単に製造できる。これを金属パンチで再現するには、木製の治具を工具鋼でできた金属切削工具に置き換える必要がある。このような装置は、複雑な外形を考えると製造が容易ではない。アイデアを求めて、パーソンズはライトフィールドを訪れ、プロペララボ回転翼部門の責任者であるスタウレンに会った。会話の中で、スタウレンはパーソンズが本当に何を言っているのか分かっていないと結論付けた。パーソンズはスタウレンがこの結論に達したことに気づき、その場で彼を雇った。スタウレンは1946年4月1日に仕事を開始し、3人の新しいエンジニアを雇って参加させた。^[3]

ステュレンの兄弟はカーティス・ライト・プロペラ社で働いており、同社が工学計算にパンチカード計算機を使用していると話していた。ステュレンは、ローターの応力計算を実行するためにこのアイデアを採用することにした。これはヘリコプターのローターに関する最初の詳細な自動計算であった。 ^[3]ステュレンがパンチカードマシンで行っていた作業を見たパーソンズは、それらを使用して、与えられた 17 点ではなく 200 点のアウトラインを生成し、各点をミル切削工具の半径でオフセットできないかとステュレンに尋ねた。それらの各点で切断が行われれば、比較的正確なストリンガーの切り抜きが作成されます。これにより、工具鋼を切断し、その後、金属ストリンガーを打ち抜くための滑らかなテンプレートに簡単にヤスリで削ることができます。^[3]

ステューレンは、そのようなプログラムの作成に何の問題もなく、それを使って機械の床に持ち込む大きな数字表を作成しました。ここでは、1 人のオペレーターがチャートから数字を読み取り、X 軸と Y 軸にそれぞれ 1 人ずつ、他の 2 人のオペレーターに渡します。各数字のペアごとに、オペレーターは切断ヘッドを指示された位置に移動し、次にツールを下げて切断を行います。^[3]これは「数字による方法」、またはより専門的には「プランジ切削位置決め」と呼ばれていました。^[4]これは、今日の 2.5 軸加工 (2 軸半加工) の労働集約的なプロトタイプでした。

チェリー・キャピタル空港にあるノースウェスタン・ミシガン大学航空キャンパスの本拠地であるパー​​ソンズ・スタレン・ビルは、パーソンズとスタレンにちなんで名付けられました。

• https://web.archive.org/web/20110524110509/http://clinton4.nara.gov/Initiatives/Millennium/capsule/parsons.html
• http://obituaries.record-eagle.com/story/frank-stulen-1921-2010-760738061