Több mint 10 év kemény munka után a NASA újabb mérföldkövet ért el. Megszoktuk, hogy a NASA elérje a mérföldköveket, de ez kicsit más. Ez egy olyan fényképezés típusáról szól, amely a folyadékáram képeit rögzíti.
A neve Schlieren Photography, a schlieren pedig a német szalag. Elsőként 1864-ben egy August Toepler nevű német fizikus fejlesztette ki a szuperszonikus mozgás tanulmányozására. A NASA most arra használja, hogy megnézze, mi történik, amikor a sugárhajtású repülőgépek megtörik a hangvédőt, annak érdekében, hogy kiküszöböljék a kísérő hanggeredet. És az általuk elkészített képek nagyon jóak.
"Soha nem álmodtunk arról, hogy ez egyértelmű, ez a gyönyörű."
- J.T. fizikus Heineck a NASA Ames kutatásából.
Ennek több is, mint a cukorka. Ez a csendesebb szuperszonikus repülőgépek létrehozásának erőfeszítéseinek része. Jelenleg szigorú szabályok vannak a szuperszonikus repülőgépek szárazföldön történő repülésére, mivel a zaj olyan erős. De ha a zajprobléma megoldható, akkor ez lehetővé teszi a gyorsabb légi utazást.
Ezeket a schlieren képeket egy másik repülőgép készítette, miközben a két T-38 sugárhajtót nézte az Edwards légierő bázisáról. A fényképezőgéppel rendelkező repülőgép B-200, és ez a NASA AirBOS (levegő-levegő háttér-orientált Schlieren) programjának része. Maga az AirBOS része a NASA kereskedelmi szuperszonikus technológiai projektjének.
Ezek a legújabb képek egy korszerűsített schlieren képalkotó rendszerből származnak, amely még sokkal jobb minőségű képeket képes rázni a sokkhullámokról. Hangszóró jön létre, amikor a repülőgép különféle részeiből származó ütköző hullámok összeolvadnak és áthaladnak a légkörben. Az ilyen részletes képek elősegítik a hang-boom jelenség tanulmányozását.
„Soha nem álmodtunk arról, hogy ez egyértelmű, ez a gyönyörű. Hiszem, hogy ezek a képek hogyan alakultak ki ”- mondta J.T. Heineck, a NASA Ames Kutatóközpontjának fizikai tudósa. "Ezzel a továbbfejlesztett rendszerrel nagyságrenddel javítottuk a korábbi kutatásokból származó képeink sebességét és minőségét."
Az ezekből a képekből származó adatok felhasználásra kerülnek egy próbarepülőgép tervezéséhez. Az X-59 Quiet Supersonic Technology X-Plane nevű repülőgép 94 láb hosszú, 29,5 láb széles, egy sugárhajtású repülőgép lesz. Az X-59 része annak, amelyet a NASA az alacsony boom repülési demonstrációnak (LBFD.) Hív.
A T-38 pár szoros formációban repül szuperszonikus sebességgel. A vezető repülőgép körülbelül 30 lábnyira van a hátsó repülőgép előtt, és függőlegesen körülbelül 10 méterrel vannak eltolva. Ez nem nagy ügy a magasan képzett USAF pilóták számára, de volt egy újabb ránc. A B-200 körülbelül 30 000 lábnyira volt, a T-38s pedig 2000 láb alatt volt, közelebb, mint az előző képalkotó rendszer lehetővé tette. És a T-38-oknak a szuperszonikus sebességet el kellett érniük abban a pillanatban, amikor a B-200 és annak schlieren képalkotó rendszere alatt repültek.
"A legnagyobb kihívás az volt, hogy megpróbáljuk az időzítést helyesen megszerezni, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy ezeket a képeket megkapjuk." Heather Maliska, az AirBOS alprojekt menedzsere.
- Heather Maliska, az AirBOS alprojekt menedzsere.
„A legnagyobb kihívás az volt, hogy megpróbáljuk az időzítést helyesen megszerezni, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy ezeket a képeket megkapjuk - mondta Heather Maliska, az AirBOS alprojekt menedzsere. A kamerák csak körülbelül három másodpercig tudnak felvételt készíteni, és a rövid felvételi ablaknak egybeesnie kellett a pontos három másodperccel, amikor a T-38-asok a B-200 alatt voltak. „Teljesen elégedett vagyok azzal, hogy a csapat képes volt ezt levonni. Műveleti csapatunk már korábban is megtett ilyen típusú manővert. Tudják, hogyan lehet sorba helyezni a manővert, és a NASA pilótaink és a légierő pilótái nagyszerű munkát végeztek ott, ahol kellett lenniük. ”
"Érdekes az, hogy ha a hátsó T-38-at nézi, láthatja, hogy ezek a sokkok kölcsönhatásban vannak egy kanyarban" - mondta. „Ennek oka az, hogy a T-38 a végső repülőgép a vezető repülőgép nyomán repül, tehát a sokkok másképp alakulnak. Ezek az adatok valóban segítenek bennünket abban, hogy megértsük, hogyan működnek ezek a sokkok. "
Soha nem látott részletességgel
"Itt olyan magas szintű fizikai részletességet látunk, amelyet szerintem senki sem látott volna még soha" - mondta Dan Banks, a NASA Armstrong kutatási vezetője. „Csak az adatok első megnézésekor azt hiszem, hogy a dolgok jobban működtek, mint gondolnánk. Ez egy nagyon nagy lépés. ”
Az új schlieren képalkotó rendszer néhány frissítést tartalmaz a korábbi verziókhoz képest. Szélesebb látószögű lencsével rendelkezik, mint a korábbi rendszereknél, lehetővé téve a repülőgép pontosabb pozicionálását. Gyorsabb a képkockasebessége. Másodpercenként 1400 képkocka sebességgel sokkal könnyebben láthatja a hanghullámok részleteit. Gyorsabb adattároló rendszerekkel is rendelkezik, hogy megnövekedjen a képkocka-sebességgel.
A B200 is kapott néhány frissítést az új képalkotó rendszerrel. Az avionikai mérnökök kifejlesztettek egy új telepítési rendszert a fényképezőgéphez, hogy könnyebb és gyorsabb legyen a felszerelése.
„Az AirBOS korábbi ismétléseivel akár egy hétig vagy többet is igénybe vett a kamerarendszernek a repülőgépbe történő integrálása és működőképessége. Ezúttal sikerült beszerezni és egy napon belül működni is tudtunk ”- mondta Tiffany Titus, a repülési műveletek mérnöke. "Ebben az időben a kutatócsoport felhasználhatja a repülést és az adatok megszerzését."
A NASA már jó ideje dolgozik a csendes szuperszonikus repülésen, és különféle módszereket alkalmaztak ennek tanulmányozására. Szélcsatornákat használtak, mint minden repülőgép-kialakításban, de a NASA más módon jött létre. Körülbelül három évvel ezelőtt a Napot használták háttérképként, hogy a szuperszonikus fúvókákból származó hanghullámokat képezzék. Nézze meg az alábbi videót a CNN-től.
A Kereskedelmi szuperszonikus technológiai projekt nem csupán a hangszórók zajának csökkentésére koncentrál. Megvizsgálja az üzemanyag-hatékonyságot, a kibocsátásokat, valamint a szerkezeti súlyt és a rugalmasságot is, amelyek mind akadályozzák a jobb légi közlekedést. Az összegyűjtött adatokat megosztják az Egyesült Államok és az egész világ szabályozó testületeivel.
