Pärast enam kui 10 aastat rasket tööd on NASA jõudnud järjekordse verstapostini. Oleme harjunud, et NASA saavutab vahe-eesmärgid, kuid see on pisut erinev. See kõik puudutab teatud tüüpi fotograafiat, mis teeb pilte vedelike voolust.
Seda nimetatakse Schlieren Photography ja schlieren on saksakeelne sõna "triibud". See töötati esmakordselt välja 1864. aastal Saksa füüsiku poolt nimega August Toepler, et uurida üleheli liikumist. Nüüd kasutab NASA seda, et näha, mis juhtub, kui reaktiivlennukid murravad helitõkke, püüdes kõrvaldada sellega kaasneva helilise buumi. Ja pildid, mida nad saavad, on päris lahedad.
"Me pole kunagi unistanud, et see oleks nii selge, see ilus."
- füüsikaline teadlane J.T. Heineck NASA Ames Researchist.
Sellel on midagi enamat kui silmailu. See on kõik osa vaiksemaid ülehelikiirusega lennukeid luua. Praegu kehtivad ranged reeglid ülehelikiirusega lennukite maa peal lendamise kohta, kuna müra on nii vali. Kuid kui müraprobleemi saab lahendada, võimaldab see kiiremat lennureisi.
Need schliereni pildid jäädvustas teine lennuk, kui see vaatas Edwardsi õhuväebaasi kahte T-38 reaktiivlennukit. Kaameraga õhusõiduk on B-200 ja see on kõik NASA programmi AirBOS (õhk-õhk taustal orienteeritud Schlieren) osa. AirBOS ise on osa NASA ärilisest ülehelikiiruse tehnoloogiaprojektist.
Need uusimad pildid on pärit täiustatud schliereni pildisüsteemist, mis suudab lööklainetest kvaliteetsemaid pilte kui kunagi varem. Helisumm tekib siis, kui õhusõiduki eri osadest pärit lööklained sulanduvad kokku ja reisivad läbi atmosfääri. Sellised detailsed pildid edendavad helilise buumi fenomeni uurimist.
„Me pole kunagi unistanud, et see saab olema nii selge, see ilus. Olen ekstaatiline selle kohta, kuidas need pildid välja kujunesid, ”ütles J.T. Heineck, NASA Amesi uurimiskeskuse füüsikaline teadlane. "Selle täiustatud süsteemi abil oleme varasemate uuringute põhjal suurusjärgu võrra parandanud nii oma piltide kiirust kui ka kvaliteeti."
Nende schliereni piltide andmeid kasutatakse katselennuki kavandamisel. Lennuk, mida nimetatakse X-59 vaikse ülehelikiiruse tehnoloogiaga X-lennukiks, on 94 jalga pikk, 29,5 jalga lai, ühe reaktiivmootoriga lennuk. X-59 on osa sellest, mida NASA nimetab madala poomiga lendude demonstreerimiseks (LBFD.). Sihtmärgi valmimistähtaeg on millalgi 2021. (Parem kiirustage, NASA.)
T-38-de paar lendab ülehelikiirusel tihedas koosseisus. Juhtlennuk on umbes 30 jalga ees liikuvast lennukist ja need on vertikaalselt umbes 10 jala kaugusel. See pole eriti koolitatud USAF-i pilootide jaoks suur asi, kuid sinna oli lisatud korts. B-200 oli umbes 30 000 jalga, T-38s 2000 jalga all, lähemal kui eelmine pildisüsteem lubas. Ja T-38 pidid saavutama ülehelikiiruse täpselt sel hetkel, kui nad lendasid B-200 ja selle schliereni pildisüsteemi alla.
"Suurim väljakutse oli proovida ajastus õigeks saada, et veenduda, kas saame need pildid saada." Heather Maliska, AirBOS-i alamprojektijuht.
- Heather Maliska, AirBOS-i alamprojektijuht.
“Suurim väljakutse oli proovida ajastus õigeks saada, et veenduda, kas saame need pildid,” ütles AirBOS-i allprojektijuht Heather Maliska. Kaamerad saavad salvestada ainult umbes kolm sekundit ja see lühike salvestusaken pidi kattuma täpselt kolme sekundiga, mille kohaselt T-38 olid B-200 all. „Olen täiesti rahul sellega, kuidas meeskond selle ära suutis. Meie operatsioonide meeskond on seda tüüpi manöövreid varem teinud. Nad teavad, kuidas manööver rivisse panna ja meie NASA piloodid ja õhuväe piloodid tegid suurepärase töö, viibides seal, kus nad pidid olema. ”
"Huvitav on see, kui vaatate tagumist T-38, näete, et need löögid mõjutavad kõverat," ütles ta. “Selle põhjuseks on asjaolu, et tagantjäetud T-38 lendab juhtivlennuki järel, nii et lööke hakatakse teisiti kujundama. Need andmed aitavad meil tõepoolest paremini mõista, kuidas need šokid omavahel toimivad. ”
Üksikasjalik detailsus, mida kunagi varem nähtud pole
"Me näeme siin füüsilise detailsuse taset, mida ma ei usu, et keegi oleks kunagi varem näinud," ütles NASA Armstrongi vanemteadur Dan Banks. „Vaadates esimest korda andmeid, arvan, et asjad sujusid paremini, kui me oleksime osanud arvata. See on väga suur samm. ”
Uuel schliereni pildisüsteemil on eelmiste versioonidega võrreldes mõned versiooniuuendused. Sellel on laiema nurga objektiiv kui varasematel süsteemidel, mis võimaldab õhusõiduki täpsemat positsioneerimist. Sellel on ka kiirem kaadrisagedus. Kiirusel 1400 kaadrit sekundis on helilainete detaile paremini näha. Sellel on ka suurenenud kaadrisagedusega kiiremad andmesalvestussüsteemid.
B200 sai ka uue pildisüsteemiga mõned täiendused. Avioonikatöösturid töötasid kaamera jaoks välja uue paigaldussüsteemi, mis hõlbustaks ja kiirendaks paigaldamist.
“Varasemate AirBOS-i iteratsioonide korral kulus kaamerasüsteemi lennukisse integreerimiseks ja selle tööle saamiseks kuni nädal või rohkem. Seekord suutsime selle päeva jooksul sisse saada ja toimida, ”rääkis lennutegevuse insener Tiffany Titus. "Selle ajaga saab uurimisrühm minna välja ja lennata ning hankida neid andmeid."
NASA on juba mõnda aega vaiksel ülehelikiirusel lennanud ja nad on selle uurimiseks kasutanud mitmesuguseid viise. Tuuletunnelit on kasutatud, nagu ka kogu õhusõiduki kujunduses, kuid NASA tuli välja teine viis. Umbes kolm aastat tagasi kasutasid nad taustaks Päikest, et helilaineid helilainetest helilainetega pildistada. Vaadake CNN-i allpool olevat videot.
Äriline ülehelikiirustehnoloogia projekt ei keskendu ainult helipostide müra vähendamisele. Samuti käsitletakse kütusesäästlikkust, heitkoguseid ning konstruktsiooni kaalu ja paindlikkust, mis kõik takistavad paremat lennureisi. Kogutud andmeid jagatakse USA ja kogu maailma reguleerivate asutustega.
