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美国宇航局拍摄了飞行中碰撞的超音速冲击波的第一张图像

发布时间:2019-03-09 15:01:00 来源:

美国国家航空航天局(NASA)已经拍摄了来自两架超音速飞机的冲击波的突破性图像,作为其开发能够比声速更快飞行而不产生雷鸣般的音爆的飞机的一部分。

这些图像是在美国宇航局阿姆斯特朗飞行研究中心举行的第四阶段空对空背景导向的Schlieren航班或AirBOS期间拍摄的。

美国航空航天局在一份声明中表示,飞行系列成功测试了一个升级的成像系统,该系统能够捕获冲击波的高质量图像,当飞机飞行速度超过声速或超音速时产生的快速压力变化。

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飞行系列的最大挑战之一是时间安排。为了获得这张图片,最初是单色的,并在这里显示为彩色合成图像,NASA飞行了一架B-200,配备了更新的成像系统,大约30,000英尺,而这对T-38不仅要保留在形成,但是在它们直接位于B-200下方的精确时刻以超音速飞行。由于所有三架飞机都在NASA运营团队指定的正确时间处于正确的位置,因此捕获了这些图像。(图片来源:NASA)

美国宇航局艾姆斯研究中心的物理科学家JT Heineck说:“我对这些图像的结果感到欣喜若狂。” “通过这个升级后的系统,我们在一定数量级上提高了以往研究中图像的速度和质量,”Heineck说。

在NASA的“触摸太阳”任务中起飞

帕克太阳能探测器于周日发射,其任务是比以往任何时候都更接近太阳。

飞机产生的冲击波在穿过大气层时合并在一起,并且负责在地面上听到的声音。

该系统将用于捕获对于确认该机构的X-59静音超音速技术X平面设计至关重要的数据,该平面将飞行超音速,但会以这样的方式产生冲击波,而不是一个响亮的音爆,只有一个安静可能会听到隆隆声。

美国太空机构表示,在没有音爆的情况下飞行超音速的能力可能有一天会导致当前对超音速飞越陆地的限制。

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当飞机飞行速度超过声速时,冲击波会远离车辆,并在地面上作为音爆声传播。美国国家航空航天局的研究人员使用这些图像来研究这些冲击波,作为使声音轰鸣声更安静的努力的一部分,这可能会打开未来可能超越陆地的超音速飞行。AirBOS飞行系列中使用的更新后的摄像系统使得超音速T-38能够在距离更近,大约2,000英尺的地方拍摄,与之前的飞行系列相比,可以获得更清晰的图像。(图片来源:NASA)

这些图像采用了爱德华兹空军基地美国空军试飞员学校的一对T-38,以超音速飞行。T-38飞机相互飞行约30英尺,尾随飞机比领先的T-38飞行约10英尺。

“我们正在寻找超音速流,这就是我们获得这些冲击波的原因,”美国宇航局艾姆斯流体力学实验室AerospaceComputing公司的研究工程师Neal Smith说。

“有趣的是,如果你看一下T-38的后部,你会看到这些震动在曲线上相互作用,”他说。“这是因为尾随的T-38飞机在领先的飞机之后飞行,所以冲击的形状将会有所不同。这些数据确实有助于我们进一步了解这些冲击如何相互作用,“史密斯说。

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X-59 Quiet SuperSonic技术X-plane或QueSST将通过飞越美国的社区来测试其安静的超音速技术。X-59的设计使得当飞行超音速时,地面上的人只能听到安静的声音砰砰声 - 如果有的话。从这些社区飞越中收集到的科学有效数据将提交给美国和国际监管机构,他们将利用这些信息帮助他们制定基于噪声水平的规则,从而为超音速陆地飞行创造新的商业市场。(图片来源:NASA)

关于冲击波如何相互作用以及飞机尾气羽流相互作用的研究一直是研究人员感兴趣的话题。

此前,在Ames风洞中进行的亚尺度研究揭示了震荡的扭曲,导致进一步努力将这项研究扩展到全面的飞行测试。

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