Po več kot 10 letih trdega dela je NASA dosegla še en mejnik. Navajeni smo, da NASA dosega mejnike, vendar je to malo drugače. To je vse o vrsti fotografije, ki zajema slike toka tekočin.
Imenujejo se Schlieren Photography, schlieren pa je nemščina za "proge". Prvič ga je leta 1864 razvil nemški fizik po imenu August Toepler za preučevanje nadzvočnega gibanja. Zdaj jo NASA uporablja, da bi videl, kaj se zgodi, ko reaktivna letala prebijejo zvočno pregrado, da bi odpravila zvočno puščico, ki jo spremlja. In slike, ki jih dobivajo, so zelo kul.
"Nikoli se nismo sanjali, da bo vse jasno, tako lepo."
- fizikalni znanstvenik J.T. Heineck iz Nasine raziskave Ames.
Vendar gre za to več kot za sladkarije za oči. Vse to je del prizadevanja za ustvarjanje tišjih nadzvočnih letal. Trenutno obstajajo stroga pravila glede letenja nadzvočnega letala nad kopnim, ker je hrup tako glasen. Če pa je težavo s hrupom mogoče rešiti, bo to omogočilo hitrejše potovanje z zrakom.
Te slike schlierena je ujelo drugo letalo, ko je opazovalo dva letala T-38 iz letalske baze Edwards. Letalo s kamero je B-200 in je vse del Nasinega programa AirBOS (ozadje v zrak, usmerjeno v ozadje Schlieren). AirBOS je del Nasinega komercialnega nadzvočnega tehnološkega projekta.
Te najnovejše slike prihajajo iz nadgrajenega slikarskega sistema schlieren, ki lahko zajema slike kakovostnih udarnih valov kot prej. Sonicni bum nastane, ko se udarni valovi iz različnih delov letala združijo in potujejo skozi ozračje. Podrobne slike, kot so te, bodo spodbudile preučevanje pojava zvočnega razletavanja.
„Nikoli se nismo sanjali, da bo vse jasno, tako lepo. Vznemirjen sem, kako so se te slike izkazale, "je dejal J.T. Heineck, fizik v Nasinem raziskovalnem centru Ames. "S tem nadgrajenim sistemom smo z rednim obsegom izboljšali hitrost in kakovost naših posnetkov iz prejšnjih raziskav."
Podatki s teh risanskih slik bodo uporabljeni za načrtovanje testnega letala. Letalo, ki se imenuje X-59 Quiet Supersonic Technology X-Plane, bo enokakovostno letalo s široko 29,5 ft. X-59 je del tistega, kar NASA imenuje demonstracija leta z nizko stopnico (LBFD.) Ciljni datum zaključka je nekje leta 2021. (Bolje se pohitite, NASA.)
Par T-38 leti v tesni formaciji z nadzvočno hitrostjo. Svinčeno letalo je približno 30 čevljev pred slednjim zrakoplovom in se odmakne navpično za približno 10 čevljev. Za visoko usposobljene pilote USAF to ni veliko, toda nastala je dodatna guba. B-200 je bil približno 30 000 čevljev, T-38 s 2000 čevljev nižje, bližje kot je dovoljeval prejšnji slikovni sistem. In T-38 so morali doseči nadzvočne hitrosti ravno v trenutku, ko so leteli pod B-200 in njegov schlieren sistem za slikanje.
"Največji izziv je bil poskus popravljanja časa, da bi lahko zagotovili te slike." Heather Maliska, vodja podprojekta AirBOS.
- Heather Maliska, vodja podprojekta AirBOS.
"Največji izziv je bil poskušati popraviti čas, da bi lahko zagotovili te slike," je povedala Heather Maliska, vodja podprojekta AirBOS. Kamere lahko snemajo le približno tri sekunde in tisto kratko okno za snemanje je moralo sovpadati s točno tremi sekundami, da so bili T-38 pod B-200. "Popolnoma sem zadovoljen s tem, kako je moštvo uspelo rešiti to. Naša operativna ekipa je tovrstni manever izvajala že prej. Vedo, kako se manevri postavijo na vrsto, naši piloti NASA in piloti letalskih sil pa so odlično opravili tam, kjer morajo biti. "
"Zanimivo je, če pogledate na zadnji T-38, vidite, da se ti sunki v krivini medsebojno vplivajo," je dejal. "To je zato, ker sledilni T-38 leti po vodilnih letalih, zato bodo udarci oblikovani drugače. Ti podatki nam bodo resnično pomagali izboljšati naše razumevanje, kako se ti sunki medsebojno ukvarjajo. "
Raven podrobnosti, ki je še nikoli nismo videli
"Tu vidimo veliko fizičnih podrobnosti, za katere mislim, da jih še nihče ni videl," je dejal Dan Banks, višji raziskovalni inženir pri NASA Armstrong. "Ko samo pogledam podatke, se mi zdi, da so se stvari iztekle bolje, kot smo si zamislili. To je zelo velik korak. "
Novi slikovni sistem schlieren ima nekaj nadgradenj v primerjavi s prejšnjimi različicami. Ima širši kotni objektiv kot prejšnji sistemi, kar omogoča natančnejše pozicioniranje letala. Ima tudi hitrejšo hitrost slike. Pri 1400 sličicah na sekundo je veliko lažje videti podrobnosti zvočnih valov. Prav tako ima hitrejše sisteme za shranjevanje podatkov, skupaj s povečano hitrostjo slike.
B200 je dobil tudi nekaj nadgradenj z novim sistemom za slikanje. Inženirji podjetja Avionics so razvili nov sistem namestitve fotoaparata za lažjo in hitrejšo namestitev.
»Pri prejšnjih iteracijah AirBOS-a je bil potreben en teden ali več, da se sistem kamer vključi v letalo in začne delovati. Tokrat smo ga lahko vključili in delovali v enem dnevu, "je dejala Tiffany Titus, inženirka letalskih operacij. "To je čas, ki ga lahko raziskovalna skupina izkoristi za letenje in pridobivanje teh podatkov."
NASA že dolgo deluje na tihem nadzvočnem letu in za raziskovanje so uporabili različne načine. Uporabljeni so vetrovniki, kakršni so v vseh načrtih letal, NASA pa je iznašla drug način. Pred približno tremi leti so Sonce uporabili kot ozadje za sliko zvočnih valov iz nadzvočnih curkov. Oglejte si spodnji video s CNN.
Projekt komercialnih nadzvočnih tehnologij ni osredotočen samo na zmanjšanje hrupa za zvočne eksplozije. Prav tako preučuje učinkovitost porabe goriva, emisije ter strukturno težo in prožnost, ki vse ovirajo boljši zračni promet. Zbrane podatke bomo delili z regulativnimi organi v ZDA in po vsem svetu.
