NASA는 초음속 항공기가 만들어 낸 충격파의 독특하고 놀라운 이미지를 캡처하기 위해 21 세기의 조정으로 150 년 된 사진 기술을 사용하고 있습니다.
슐 리렌 이미지라고 불리는이 기술은 비행 중에 본격적인 항공기로 초음속 공기 흐름을 시각화하는 데 사용될 수 있습니다. 일반적으로 이것은 스케일 모델을 사용하는 풍동에서만 수행 할 수 있지만 지구 대기를 통해 실제 크기의 항공기를 연구 할 수 있으면 더 나은 결과를 얻을 수 있으며 엔지니어가 더 좋고 조용한 초음속 비행기를 설계 할 수 있습니다.
그리고 부수적 인 이점은 이미지가 놀랍고 드라마틱하여 약간의 "충격"과 경외감을 불러 일으킨다는 것입니다.
올해 초 NASA는 NASA Beechcraft B200 King Air의 밑면에 장착 된 고속 카메라로 찍은 일부 schlieren 이미지를 발표했습니다. 초음속 항공기는 얼룩덜룩 한 디저트 바닥 아래에서 수천 피트를 통과하면서 초당 109 프레임으로 이미지를 캡처했습니다. . 특수 이미지 처리 소프트웨어를 사용하여 사막 배경을 제거한 다음 여러 프레임을 결합하여 평균화하여 충격파를 선명하게 보여줍니다. 이것을 공대공 슐 리렌이라고합니다.
NASA의 Armstrong Flight Research에서 수행 된 프로젝트의 주요 조사관 인 Dan Banks는“공기-공기 슐 리렌은 초음속 차량에서 발생하는 높은 공간 분해능, 충격파를 통해 위치를 파악하고 특성화하는 중요한 비행 테스트 기술입니다. 에드워즈 공군 기지 중심. "타겟 항공기가 풍동에서 복제 할 수없는 온도 및 습도 변화를 통해 비행함에 따라 실제 대기에서 충격파 형상을 볼 수 있습니다."
그러나 이제 그들은 태양과 달을 조명 된 배경으로 사용하여 더 나은 결과를 제공 할 수있는 기술을 사용하기 시작했습니다. 이 백라이트 방법을 Celestial Objects 또는 BOSCO를 사용하는 Background-Oriented Schlieren이라고합니다.
얼룩덜룩 한 배경 또는 밝은 광원은 기체 또는 카메라와 배경 사이를 통과하는 다른 물체에 의해 생성 된 공기 역학적 흐름 현상을 시각화하는 데 사용됩니다.
NASA는이 기술을 설명합니다.
“흐름 시각화는 항공 연구의 기본 도구 중 하나이며, schlieren 사진은 공기 역학 흐름으로 인한 공기 밀도 구배를 시각화하기 위해 수년 동안 사용되었습니다. 전통적으로,이 방법은 밝은 광원뿐만 아니라 복잡하고 정확하게 정렬 된 광학 장치를 필요로했습니다. 굴절 된 광선은 일반적으로 풍동의 모델 인 시험 물체 주위의 공기 밀도 구배의 강도를 나타냈다. 비행 중에 본격적인 항공기의 쉴리 렌 이미지를 캡처하는 것은 비행기가 카메라 및 태양과 정확하게 정렬되어야하기 때문에 더욱 어려웠습니다.”
그런 다음이 기술에는 변형이 있습니다. 최근 한 시연에서는 Calcium-K Eclipse 배경 지향 Schlieren (CaKEBOS)을 사용했습니다. 암스트롱의 수석 수사관 인 마이클 힐 (Michael Hill)에 따르면 CaKEBOS는 태양이 배경 지향 슐 리렌 사진에 얼마나 효과적으로 사용될 수 있는지를 보여주는 개념 증명 테스트였습니다.
힐은“비행기를 촬영할 때 태양과 같은 천체를 배경으로 사용하면 많은 이점이있다”고 말했다. "촬영 시스템이 지상에 있으면 대상 항공기는 초점을 맞출 수있을만큼 멀리 떨어져 있으면 어느 고도 에나있을 수 있습니다."
연구원들은 특별히 탑재 된 카메라 장비를 운반하는 두 번째 항공기가 필요하지 않기 때문에 지상 기반 방법이 공대공 방법보다 훨씬 경제적이라는 것을 발견했습니다. 팀은 상용 장비를 사용할 수 있다고 말했다.
Schlieren 이미지는 원래 1864 년 독일 물리학 자 August Toepler에 의해 발명되었습니다.
Air-to-Air 기술 및 BOSCO 기술에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하십시오.
