La NASA fotografia les ones de xoc dels avions supersònics

La NASA ha provat amb èxit una avançada tecnologia fotogràfica aire-aire en vol, capturant les primeres imatges de la interacció d’ones de xoc de dos avions supersònics en vol.

Les imatges van ser capturades durant la quarta fase de les proves AirBOS (Air-to-Air Background Oriented Schlieren), que van tenir lloc al Centre d’Investigació de Vol Armstrong de la NASA a Edwards, Califòrnia.

La sèrie de vol va experimentar amb èxit la prova d’un sistema d’imatge millorat capaç de capturar imatges d’alta qualitat d’ones de xoc, ràpids canvis de pressió que es produeixen quan un avió vola més ràpid que la velocitat del so, o supersònic. Les ones de xoc produïdes per les aeronaus es fusionen a mesura que viatgen a través de l’atmosfera i són responsables del queal terra s’escolta com un auge sònic.

El sistema s’utilitzarà per capturar dades crucials per confirmar el disseny de l’avió supersònic silenciós X-59 de la NASA, el disseny del qual produirà ones de xoc de tal manera que, en comptes d’una sorollosa estampida sònica, només deixarà un soroll sord. La capacitat supersònica de volar sense un ‘boom’ sònic pot donar lloc a què un dia s’aixequin les restriccions actuals sobre el vol supersònic sobre terra.

Les imatges mostren un parell de T-38 de l’Escola de pilots de proves de la Força Aèria dels Estats Units a la Base de la Força Aèria d’Edwards, que volen en formació a velocitats supersòniques. Els T-38 volen a una distància aproximada de 10 metres l’un de l’altre, amb un 3 metres per sota de l’altre. Amb una claredat excepcional, es veu el flux de les ones de xoc dels dos avions, i per primera vegada, la interacció dels xocs es pot veure en vol.

“Estem veient un flux supersònic, per la cosa estem rebent aquestes ones de xoc”, va dir Neal Smith, enginyer d’investigació d’AerospaceComputing Inc. al laboratori de mecànica de fluids de la NASA Ames.

“Un pas molt gran”

“El que és interessant és que, si mires el T-38 posterior, veus que aquests xocs interactuen en una corba”, va dir. “Això es deu al fet que el T-38 que s’arrossega està volant en la línia de l’avió davanter, per la qual cosa els xocs tindran una forma diferent. Aquesta informació realment ens ajudarà a millorar la nostra comprensió de com interactuen aquests xocs”.

Si bé la NASA ha utilitzat prèviament la tècnica de fotografia de Schlieren per estudiar les ones de xoc, els vols d’AirBOS 4 van presentar una versió millorada dels sistemes de Schlieren aeris anteriors, la qual cosa permet als investigadors capturar tres vegades la quantitat de dades en la mateixa quantitat de temps.

“Estem veient un nivell de detall físic que no crec que ningú hagi vist abans”, va dir Dan Banks, enginyer d’investigació sènior de la NASA Armstrong. “Només mirant les dades per primera vegada, crec que les coses van funcionar millor del que havíem imaginat. Aquest és un pas molt gran”.

Notícies relacionades

Aquestes són les feines que porten més infelicitat

La intel·ligència artificial revoluciona el sector del llibre

Les imatges addicionals van incloure un tret “tall de fulla” de només un T-38 en vol supersònic, així com un avió T-34 de baixa velocitat, per provar la possibilitat de visualitzar els vòrtexs d’ala i aleta d’un avió utilitzant el sistema AirBOS.

Les imatges es van capturar des d’un King Air de la NASA B-200, utilitzant un sistema de càmera millorat per augmentar la qualitat de la imatge. El sistema actualitzat incloïa la suma d’una càmera capaç de capturar dades amb un camp de visió més ampli. Aquesta millor percepció espacial va permetre un posicionament més precís de l’aeronau. El sistema també incloïa una actualització de memòria per a les càmeres, la qual cosa permet als investigadors augmentar la velocitat de quadres a 1.400 quadres per segon, la qual cosa facilita la captura d’un nombre més gran de mostres. Finalment, el sistema va rebre una connexió actualitzada a les computadores d’arxivament de dades, la qual cosa va permetre una taxa molt més alta de descàrrega de dades.