Po daugiau nei 10 metų sunkaus darbo NASA pasiekė dar vieną orientyrą. Esame įpratę, kad NASA pasiekia orientyrus, tačiau tai šiek tiek skiriasi. Viskas apie fotografijos tipą, kuriame užfiksuoti skysčių srautai.
Ji vadinama „Schlieren Photography“, o schlierenas vokiškai reiškia „dryžius“. Pirmą kartą jį sukūrė 1864 m. Vokiečių fizikas, vadinamas Augustu Toepleriu, norėdamas ištirti viršgarsinį judesį. Dabar NASA ja naudojasi norėdama pamatyti, kas nutinka, kai reaktyviniai orlaiviai įveikia garso barjerą, stengdamiesi panaikinti jį lydinčią garso strėlę. Ir vaizdai, kuriuos jie gauna, yra labai puikūs.
„Mes niekada nesvajojome, kad tai bus aišku, nuostabu“.
- Fizikas J.T. Heineckas iš NASA „Ames“ tyrimų.
Vis dėlto čia yra daugiau nei saldainiai akims. Tai visos pastangos sukurti tylesnius viršgarsinius orlaivius. Šiuo metu galioja griežtos viršgarsinio orlaivio skraidymo per sausumą taisyklės, nes toks garsus triukšmas. Bet jei triukšmo problemą galima išspręsti, ji leis greičiau keliauti oru.
Šiuos schliereno vaizdus užfiksavo kitas orlaivis, kai jis stebėjo du „T-38“ reaktyvinius lėktuvus iš Edwardso oro pajėgų bazės. Orlaivis su kamera yra „B-200“ ir visa tai yra NASA programos „AirBOS“ (oru-oru orientuota „Schlieren“) dalis. Pats „AirBOS“ yra NASA komercinio viršgarsinio technologijų projekto dalis.
Šie naujausi vaizdai yra iš atnaujintos „schlieren“ vaizdo gavimo sistemos, galinčios užfiksuoti aukštesnės kokybės bangos vaizdus nei bet kada anksčiau. Garsinis bumas sukuriamas, kai smūgiai iš skirtingų orlaivio dalių susilieja ir keliauja per atmosferą. Tokie išsamūs vaizdai paspartins garsinio bumo fenomeno tyrimą.
„Mes niekada nesvajojome, kad tai bus aišku, nuostabu. Esu ekstazis, kaip šie vaizdai pasirodė “, - sakė J.T. Heineckas, NASA Ames tyrimų centro fizikas. „Pasinaudoję šia patobulinta sistema, mes pagal dydį pagerinome ankstesnių tyrimų metu sukurtų vaizdų greitį ir kokybę.“
Šių „schlieren“ vaizdų duomenys bus naudojami bandomajam orlaiviui suprojektuoti. Orlaivis, vadinamas X-59 Quiet Supersonic Technology X-Plane, bus 94 pėdų ilgio, 29,5 pėdų pločio vienatūris lėktuvas. „X-59“ yra dalis to, ką NASA vadina žemo pakėlimo skrydžio demonstravimu (LBFD.). Tikslas, kurį reikia baigti, bus 2021 m. (Geriau paskubėkite, NASA.)
„T-38“ pora skraido sandariu formavimu viršgarsiniu greičiu. Pirmaujantis orlaivis yra apie 30 pėdų priekyje esančio orlaivio, ir jie vertikaliai pasvirę maždaug 10 pėdų. Tai nėra didelis dalykas gerai apmokytiems USAF pilotams, tačiau buvo pridėta raukšlė. „B-200“ buvo maždaug 30 000 pėdų atstumu, o „T-38s“ - 2 000 pėdų žemiau, arčiau, nei leido ankstesnė vaizdo gavimo sistema. O „T-38“ turėjo pasiekti viršgarsinį greitį tą pačią akimirką, kai jie skrido po „B-200“ ir jo „schlieren“ vaizdo gavimo sistema.
„Didžiausias iššūkis buvo bandyti teisingai nustatyti laiką, kad įsitikintume, ar galime gauti šiuos vaizdus.“ Heather Maliska, „AirBOS“ paprojekčio vadovė.
- Heather Maliska, „AirBOS“ paprojekčio vadovė.
„Didžiausias iššūkis buvo stengtis teisingai nustatyti laiką, kad įsitikintume, ar galime gauti šiuos vaizdus“, - sakė Heather Maliska, „AirBOS“ paprojekčio vadovė. Kameros gali įrašyti tik apie tris sekundes, o tas trumpas įrašymo langas turėjo sutapti su tiksliomis trimis sekundėmis, kai „T-38“ buvo po „B-200“. „Esu be galo patenkinta, kaip komanda sugebėjo tai atsisakyti. Mūsų operacijų komanda tokio tipo manevrus yra atlikusi anksčiau. Jie žino, kaip išdėstyti manevrą, ir mūsų NASA pilotai bei oro pajėgų lakūnai padarė puikų darbą būdami ten, kur jie turėjo būti “.
„Įdomu tai, kad pažvelgus į galinį T-38, matote, kad šie sukrėtimai savotiškai sąveikauja kreivėje“, - sakė jis. „Taip yra todėl, kad užpakalinis T-38 skraido po pirmaujančio lėktuvo, todėl smūgiai bus formuojami kitaip. Šie duomenys tikrai padės mums geriau suprasti, kaip šie sukrėtimai sąveikauja. “
Niekada nematytas detalumo lygis
„Čia matome tokio lygio fizinius duomenis, kokių, manau, niekas dar nėra matęs“, - sakė NASA Armstrong vyresnysis mokslo inžinierius Danas Banksas. „Tik pažvelgęs į duomenis pirmą kartą, manau, viskas klostėsi geriau, nei mes įsivaizdavome. Tai labai didelis žingsnis. “
Naujojoje „schlieren“ vaizdo gavimo sistemoje yra keletas atnaujinimų, palyginti su ankstesnėmis versijomis. Jame yra platesnio kampo objektyvas nei ankstesnėse sistemose, todėl orlaivį galima tiksliau nustatyti. Jis taip pat turi greitesnį kadrų dažnį. Kai greitis siekia 1400 kadrų per sekundę, garso bangų detalę yra daug lengviau pamatyti. Ji taip pat turi greitesnes duomenų saugojimo sistemas, kad atitiktų padidintą kadrų dažnį.
„B200“ taip pat gavo keletą patobulinimų su naująja vaizdo gavimo sistema. Avionikos inžinieriai sukūrė naują fotoaparato įrengimo sistemą, kad būtų lengviau ir greičiau montuoti.
„Ankstesnėms„ AirBOS “kartojimams prireikė iki savaitės ar daugiau, kad fotoaparato sistema būtų integruota į orlaivį ir ji veiktų. Šį kartą mums pavyko tai padaryti ir veikti per dieną “, - sakė skrydžių vadovė Tiffany Titus. „Tai laikas, kurį tyrimo komanda gali panaudoti išeidama ir skraidydama bei gaudama tuos duomenis“.
NASA gana ilgą laiką dirbo prie tylaus viršgarsinio skrydžio, ir jie tyrinėjo daugybę būdų. Buvo naudojami vėjo tuneliai, kaip ir visuose orlaivių projektuose, tačiau NASA sugalvojo kitą kelią. Maždaug prieš trejus metus jie panaudojo Saulę kaip foną, norėdami atvaizduoti garso bangas iš viršgarsinių purkštukų. Peržiūrėkite žemiau pateiktą vaizdo įrašą iš CNN.
Komercinis viršgarsinio ryšio technologijos projektas nėra vien tik akustinių strėlių triukšmo mažinimas. Taip pat nagrinėjamas degalų efektyvumas, išmetamųjų teršalų kiekis, konstrukcijos svoris ir lankstumas - visa tai trukdo geresnėms oro kelionėms. Surinktais duomenimis bus dalijamasi su JAV ir viso pasaulio reguliavimo institucijomis.
