震撼,！新技術(shù)展現(xiàn)超音速飛機(jī)飛行的絕美激波圖案
Alex Scimecca
2019-06-15
美國國家航空航天局一直有驚人之舉,。該機(jī)構(gòu)首次拍攝到兩架超音速飛機(jī)激波干涉作用的圖像,，堪稱超音速研究的又一個里程碑。
飛機(jī)速度超過聲速時,，由于壓力迅速變化會引起激波,，也是人們在地面上聽到音爆的原因。這些圖片是美國國家航空航天局研究和努力降低音爆噪聲的重要里程碑,。如果飛機(jī)時速超過768英里,，產(chǎn)生的激波就會體現(xiàn)為曲線干涉。
“這是因?yàn)槲搽S的T-38教練機(jī)跟在領(lǐng)頭飛機(jī)的后面,，所以激波的形狀有所不同,。”美國國家航空航天局艾姆斯流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室航空計(jì)算公司的研究工程師尼爾·史密斯說,?！斑@些數(shù)據(jù)確實(shí)有助于我們進(jìn)一步了解沖擊是如何互相作用的?！?/p>
美國國家航空航天局研究激波使用了具有150年歷史的德國攝影技術(shù)現(xiàn)代版,，稱為紋影技術(shù)。紋影圖像可呈現(xiàn)空氣密度和折射率變化產(chǎn)生的激波,。之前利用該技術(shù)捕捉的大多數(shù)圖像都是在風(fēng)洞里做模型測試時拍攝,。飛行中拍攝紋影圖像更具挑戰(zhàn)性。
研究人員使用升級后的系統(tǒng)拍攝圖像,，相同的時間內(nèi)獲得的數(shù)據(jù)量是以前的三倍,。幀速率提高到每秒1400幀，可輕易捕捉大量細(xì)節(jié)更豐富的樣本,。但一定要等最合適的時機(jī),。
“我們從來沒想過會拍得如此清晰，如此美麗,?！?美國國家航空航天局艾姆斯研究中心的物理科學(xué)家JT·海內(nèi)克說。
2015年,，美國國家航空航天局利用天體（BOSCO）技術(shù)首次進(jìn)行了飛行測試,，演示背景紋影技術(shù)，當(dāng)時僅用一架飛機(jī)就成功地捕捉到了明顯的激波圖像,。
以下為2015年以來美國國家航空航天局用紋影技術(shù)拍攝的圖片,。（財(cái)富中文網(wǎng)）
2019年3月，美國國家航空航天局利用紋影技術(shù)首次拍攝到兩架超音速飛機(jī)編隊(duì)飛行時激波干涉作用的航拍圖像,。圖片來源：NASA
美國國家航空航天局利用一架配備最新成像系統(tǒng)的B-200飛機(jī)拍攝,，飛行高度約為30000英尺,，與此同時，兩架T-38在B-200正下方以超音速編隊(duì)飛行,。三架飛機(jī)在準(zhǔn)確的時間處于正確的位置,，才能拍到這張圖片。拍攝時間為2019年3月,。圖片來源：NASA
美國國家航空航天局的研究人員利用本圖研究激波,，希望能降低音爆的噪聲，或許2019年3月在陸地上空超音速飛行因此變得可能,。圖片來源：NASA
2017年,，一架空軍試飛員學(xué)校的T-38處于跨音速狀態(tài)，也就是飛機(jī)正從亞聲速過渡到超音速,。飛機(jī)的上方和下方開始形成激波,。圖片來源：NASA
該幅T-38C超音速飛行時產(chǎn)生的激波紋影圖像利用太陽邊緣作為光源拍攝，2015年9月經(jīng)過美國國家航空航天局開發(fā)的代碼處理,。圖片來源：NASA
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美國空軍試飛員學(xué)校的T-38傾斜飛行產(chǎn)生的激波,，時速為1.05馬赫，該圖像由新的地面操作相機(jī)和過濾器捕捉,，可用于研究氣流模式,，也為美國國家航空航天局的工程師提供了進(jìn)一步研究的方法，2015年9月開發(fā)了沒有重音爆的輕“重低音”,。圖片來源：NASA
譯者：Charlie
審校：夏林
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