NASA naudoja 150 metų senumo fotografijos techniką su keliais XXI amžiaus atvaizdais, kad gautų unikalius ir stulbinančius viršgarsinio lėktuvo sukurtų smūginių bangų vaizdus.
Vadinami schlieren vaizdais, technika gali būti naudojama vizualizuojant viršgarsinį oro srautą skrendant viso masto orlaiviais. Paprastai tai galima padaryti tik vėjo tuneliuose naudojant mastelio modelius, tačiau galimybė ištirti realaus dydžio orlaivius, skraidančius per Žemės atmosferą, suteikia geresnių rezultatų ir gali padėti inžinieriams suprojektuoti geresnius ir tylesnius viršgarsinius lėktuvus.
Šalutinis privalumas yra tas, kad vaizdai yra nuostabūs ir dramatiški, sukuriantys šiek tiek „šoko“ ir baimės.
Anksčiau šiais metais NASA išleido keletą „schlieren“ vaizdų, padarytų greitaeigiu fotoaparatu, pritvirtintu prie „NASA Beechcraft B200 King Air“ apačios, kuris fiksavo vaizdus 109 kadrais per sekundę greičiu, o viršgarsinis orlaivis praleido kelis tūkstančius pėdų po apačia per raukšlėtą deserto grindį. . Dykumos fonui pašalinti buvo naudojama speciali vaizdų apdorojimo programinė įranga, po to sujungti ir sudėti kelis kadrus, sukuriant aiškų smūginių bangų vaizdą. Tai vadinama „oras-oras“ schlierenu.
„Oras – oras“ schlierenas yra svarbi skrydžio bandymo technika, leidžianti nustatyti ir apibūdinti aukštą erdvinę skiriamąją gebą iš viršgarsinių transporto priemonių skleidžiamų smūgio bangų “, - teigė NASA Armstrongo skrydžių tyrimų metu pagrindinis projekto tyrėjas Danas Banksas. Centras Edwardso oro pajėgų bazėje. „Tai leidžia mums pamatyti smūgio bangos geometriją tikroje atmosferoje, kai tikslinis orlaivis skrieja per temperatūros ir drėgmės gradientus, kurių negalima dubliuoti vėjo tuneliuose.“
Bet dabar jie pradėjo naudoti metodiką, galinčią duoti geresnių rezultatų: naudodami saulę ir mėnulį kaip apšviestą foną. Šis foninio apšvietimo metodas vadinamas į foną orientuotu „Schlieren“, naudojant dangaus objektus, arba „BOSCO“.
Raštuotas fonas arba ryškios šviesos šaltinis yra naudojami vaizduojant aerodinaminius srauto reiškinius, kuriuos sukelia orlaiviai ar kiti objektai, praeinantys tarp fotoaparato ir fono.
NASA paaiškina techniką:
Srauto vizualizacija yra viena iš pagrindinių aeronautikos tyrimų priemonių, o schlieren fotografija daugelį metų buvo naudojama vizualizuoti oro tankio nuolydžius, kuriuos sukelia aerodinaminis srautas. Tradiciškai šis metodas reikalavo sudėtingos ir tiksliai suderintos optikos, taip pat ryškios šviesos šaltinio. Refrakcionuoti šviesos spinduliai atskleidė oro tankio gradientų intensyvumą aplink bandomąjį objektą, dažniausiai modelį vėjo tunelyje. Fotografuoti pilno dydžio orlaivio „schlieren“ vaizdus skrydžio metu buvo dar sudėtingesnė, nes reikėjo tiksliai suderinti plokštumą su kamera ir saule. “
Tada yra ir šios technikos variantų. Neseniai vykusioje demonstracijoje buvo naudojamas „Calcium-K Eclipse“ orientuotas Schlierenas („CaKEBOS“). Pasak „Armstrong“ vyriausiojo tyrėjo Michaelo Hilo, „CaKEBOS“ buvo koncepcijos testo įrodymas, siekiant nustatyti, kaip efektyviai saulė gali būti naudojama fotografuojant į foną orientuotą schliereną.
„Fotografuojant skraidantį orlaivį, dangaus objekto, pavyzdžiui, saulės, naudojimas fone turi daug privalumų“, - teigė Hill. „Kai vaizdo gavimo sistema yra žemėje, tikslinis orlaivis gali būti bet kuriame aukštyje, jei tik jis yra pakankamai toli, kad būtų fokusuojamas“.
Tyrėjai nustatė, kad antžeminis metodas yra žymiai ekonomiškesnis už metodą „oras-oras“, nes nereikia turėti antrojo orlaivio, kuriame būtų specialiai įmontuota fotoaparato įranga. Komanda teigė, kad jie gali naudoti standartinę įrangą.
„Schlieren“ vaizdus iš pradžių 1864 m. Išrado vokiečių fizikas Augustas Toepleris.
Sužinokite daugiau apie „oras-oras“ techniką čia ir „BOSCO“ techniką čia.
