NASA kasutab 150-aastast fototehnikat koos mõne 21. sajandi näpunäitega, et jäädvustada unikaalseid ja uimastavaid pilte ülehelikiirusega lennukite loodud lööklainetest.
Kutsutud schliereni kujutisteks saab seda tehnikat kasutada ülehelikiiruse õhuvoolu visualiseerimiseks lennu ajal kasutatavate täisskaalaga õhusõidukitega. Tavaliselt saab seda teha ainult tuuletunnelites, kasutades mõõtkavas mudeleid, kuid Maa atmosfääri kaudu lendavate reaalsuurustega lennukite uurimine annab paremaid tulemusi ja see võib aidata inseneridel paremate ja vaiksemate ülehelikiirusega lennukite kavandamisel.
Ja eeliseks on see, et pildid on hämmastavad ja dramaatilised, tekitades väikese šoki ja aukartuse.
Selle aasta alguses vabastas NASA mõned Nike Beechcraft B200 King Airi alusele kinnitatud kiirkaameraga tehtud schliereni pildid, mis pildistasid kiirusega 109 kaadrit sekundis, samal ajal kui ülehelikiirusega lennuk lendas mitu tuhat jalga alt läbi täpilise magustoidupõranda. . Kõrbe tausta eemaldamiseks kasutati spetsiaalset pilditöötlustarkvara, seejärel ühendati ja keskmiselt mitu kaadrit kokku, mis annab selge pildi lööklainetest. Seda nimetatakse õhk-õhk schliereniks.
"Õhk-õhk" schlieren "on oluline lennutesti tehnika kõrge ruumilise lahutusvõimega ülehelikiiruses liikuvate sõidukite tekitatavate lööklainete asukoha määramiseks ja iseloomustamiseks," ütles NASA Armstrongi lennuuuringus projekti peauurija Dan Banks. Keskus Edwardsi õhuväebaasis. "See võimaldab meil näha lööklaine geomeetriat reaalses atmosfääris, kui sihtlennuk lendab läbi temperatuuri ja niiskuse gradiente, mida ei saa tuuletunnelites dubleerida."
Kuid nüüd on nad hakanud kasutama tehnikat, mis võib anda paremaid tulemusi: Päikese ja Kuu kasutamine valgustatud taustana. Seda taustvalgustusega meetodit nimetatakse taustorienteeritud Schliereniks, kasutades taevaobjekte ehk BOSCO.
Täpilist tausta või eredat valgusallikat kasutatakse aerodünaamiliste vooluhulkade nähtuste visualiseerimiseks, mis tekivad õhusõidukite või muude kaamera ja tausta vahel liikuvate objektide poolt.
NASA selgitab tehnikat:
„Voolu visualiseerimine on üks aeronautikauuringute põhivahendeid ja schliereni fotograafiat on juba aastaid kasutatud aerodünaamilisest voolust põhjustatud õhutiheduse gradientide visualiseerimiseks. Traditsiooniliselt on see meetod nõudnud keerulist ja täpselt joondatud optikat ning eredat valgusallikat. Refrakteeritud valguskiired paljastasid katseobjekti, tavaliselt tuuletunnelis oleva mudeli, õhutiheduse gradientide intensiivsuse. Täismõõtmetest lennukist schliereni piltide tegemine lennates oli veelgi keerukam, kuna lennukit tuli kaamera ja päikese vahel täpselt joondada. ”
Seejärel on selle tehnika osas variatsioone. Ühes hiljutises meeleavalduses kasutati kaltsiumi-K Eclipse'i taustal orienteeritud Schlierenit (CaKEBOS). Armstrongi peauurija Michael Hilli sõnul oli CaKEBOS kontseptsioonitesti tõestus, et näha, kui tõhusalt saaks Päikest kasutada taustal orienteeritud schliereni pildistamiseks.
"Taevataolise objekti, näiteks päikese, kasutamisel taustal on lendava lennuki pildistamisel palju eeliseid," sõnas Hill. "Kui pildisüsteem on maapinnal, võib sihtlennuk olla ükskõik millisel kõrgusel, kui see on piisavalt kaugel, et olla fookuses."
Teadlased leidsid, et maapealne meetod on oluliselt ökonoomsem kui õhk-õhk meetod, kuna teil ei pea olema teist spetsiaalselt paigaldatud kaameratega lennukit. Meeskond ütles, et nad saavad kasutada riiulilt eemalolevaid seadmeid.
Schliereni kujutised leiutas algselt 1864. aastal saksa füüsik August Toepler.
Lisateavet õhk-õhk tehnika ja BOSCO tehnikate kohta leiate siit.
