NASA käyttää 150 vuotta vanhaa valokuvatekniikkaa muutamalla 2000-luvun muokkauksella kaappaamaan ainutlaatuisia ja upeita kuvia ylääänen lentokoneiden luomista iskuaalloista.
Nimeltään schlieren-kuvia, tekniikkaa voidaan käyttää yliäänen ilmavirran visualisointiin täysimittaisilla lentokoneilla lennon aikana. Yleensä tämä voidaan tehdä vain tuulitunnelissa mittakaavan malleja käyttämällä, mutta kyky tutkia todellisen kokoisia lentokoneita, jotka lentävät Maan ilmakehän kautta, antaa parempia tuloksia, ja se voi auttaa insinöörejä suunnittelemaan parempia ja hiljaisempia ylääänitasoja.
Ja etuna on, että kuvat ovat uskomattomia ja dramaattisia, aiheuttaen pienen ”shokin” ja kunnioituksen.
Aikaisemmin tänä vuonna NASA julkaisi joitain schlieren-kuvia, jotka on otettu NASA Beechcraft B200 King Air -laitteen alapuolelle kiinnitetyllä nopealla kameralla, joka otti kuvia nopeudella 109 kuvaa sekunnissa, kun ylivalintainen lentokone kulki useita tuhansia jalkoja alla täplikäs jälkiruokalattia. . Erityistä kuvankäsittelyohjelmistoa käytettiin erämaan taustan poistamiseksi, sitten yhdistelmäksi ja keskiarvoksi useita kehyksiä, mikä tuottaa selkeän kuvan iskuaalloista. Tätä kutsutaan ilmasta ilmaan schliereeniksi.
"Ilma-ilma-schliereni on tärkeä lentotestitekniikka, jolla paikannetaan ja karakterisoidaan korkean tilaresoluution avulla yliääniajoneuvoista peräisin olevat iskuaallot", kertoi NASA: n Armstrong-lentotutkimuksessa hankkeen päätutkija Dan Banks. Keskustassa Edwardsin ilmavoimien tukikohdassa. "Sen avulla voimme nähdä iskuaallon geometrian todellisessa ilmakehässä, kun kohdelentokone lentää lämpötila- ja kosteusgradienttien läpi, joita ei voida kopioida tuulen tunneleissa."
Mutta nyt he ovat alkaneet käyttää tekniikkaa, joka saattaa tuottaa parempia tuloksia: auringon ja kuun käyttämistä valaistuna taustana. Tätä taustavalaistua menetelmää kutsutaan taustaorientoituneeksi Schliereniksi, joka käyttää taivaallisia esineitä tai BOSCOa.
Täplä taustaa tai kirkasta valonlähdettä käytetään ilmaisemaan ilma-alusten tai muiden kameran ja taustan välillä kulkevien esineiden aiheuttamia aerodynaamisia virtausilmiöitä.
NASA selittää tekniikkaa:
”Virtauksen visualisointi on yksi ilmailututkimuksen perustyökaluja, ja schlieren-valokuvausta on käytetty monien vuosien ajan aerodynaamisen virtauksen aiheuttamien ilman tiheysgradienttien visualisoimiseksi. Perinteisesti tämä menetelmä on vaatinut monimutkaista ja tarkkaan kohdistettua optiikkaa sekä kirkasta valonlähdettä. Taitetut valonsäteet paljastivat ilmatiheyden kaltevuuden voimakkuuden testikohteen ympärillä, yleensä mallissa tuuletunnelissa. Schlieren-kuvien ottaminen lentokoneessa olevista täysimittaisista lentokoneista oli vielä haastavampaa, koska koneen tarkka kohdistaminen kameraan ja aurinkoon oli tarpeen. "
Sitten tässä tekniikassa on muunnelmia. Yhdessä äskettäisessä demonstraatiossa käytettiin Calcium-K Eclipse Background Oriented Schlieren -tuotetta (CaKEBOS). Armstrongin päätutkija Michael Hillin mukaan CaKEBOS oli todiste konseptitestistä nähdäkseen kuinka tehokkaasti aurinkoa voitiin käyttää taustapoliittiseen schlieren-valokuvaukseen.
"Taivaankappaleen, kuten auringon, käytöllä taustalla on paljon etuja lentävän lentokoneen kuvaamisessa", Hill sanoi. "Kun kuvantamisjärjestelmä on maassa, kohdelentokone voi olla missä tahansa korkeudessa, kunhan se on riittävän kaukana keskittyäkseen."
Tutkijoiden mielestä maassa sijaitseva menetelmä oli huomattavasti taloudellisempi kuin ilma-ilma-menetelmä, koska sinulla ei tarvitse olla toista lentokoneita, jotka kuljettavat erityisesti asennettuja kameralaitteita. Ryhmä kertoi, että he voivat käyttää hyllyllä varustettua laitteistoa.
Schlieren-kuvat keksi alun perin vuonna 1864 saksalainen fyysikko August Toepler.
Lisätietoja täältä ilmasta ilmaan -tekniikasta ja BOSCO-tekniikoista.
