NASA koristi 150-godišnju fotografsku tehniku s nekoliko pregiba 21. stoljeća za snimanje jedinstvenih i zapanjujućih slika udarnih valova stvorenih nadzvučnim zrakoplovima.
Tehnika se zove schlieren slike, a može se koristiti za vizualizaciju nadzvučnog strujanja zraka s cijelim zrakoplovima u letu. Obično se to može učiniti u vjetroenergetskim tunelima pomoću modela razmjera, ali mogućnost proučavanja zrakoplova u stvarnoj veličini koji lete kroz Zemljinu atmosferu daje bolje rezultate i može pomoći inženjerima da dizajniraju bolje i tiše nadzvučne zrakoplove.
A strana prednost je što su slike zadivljujuće i dramatične, stvarajući malo „šoka“ i strahopoštovanja.
Ranije ove godine, NASA je objavila nekoliko schlierenskih snimaka snimljenih kamerom velike brzine postavljenom na donjoj strani NASA Beechcraft B200 King Air, koja je snimala slike brzinom od 109 sličica u sekundi dok je nadzvučni zrakoplov prošao nekoliko tisuća metara ispod iskrivljenog poda deserta , Za uklanjanje pozadine pustinje, a zatim kombiniranje i prosječno više kadrova, korišten je poseban softver za obradu slike, što daje jasnu sliku udarnih valova. To se naziva šlaren zrak-zrak.
"Schlieren zrak-zrak je važna tehnika ispitivanja leta za lociranje i karakterizaciju, visoke prostorne rezolucije, udarnih talasa koji proizlaze iz nadzvučnih vozila", rekao je Dan Banks, glavni istraživač projekta, koji je rađen u NASA-inom istraživanju letova u Armstrongu Središte zrakoplovne baze Edwards. "Omogućuje nam da vidimo geometriju udarnog vala u stvarnoj atmosferi dok ciljni zrakoplov leti kroz gradijente temperature i vlage koji se ne mogu duplicirati u vjetrovima."
Ali sada su počeli koristiti tehniku koja može pružiti bolje rezultate: koristeći Sunce i Mjesec kao osvjetljenu pozadinu. Ova metoda s pozadinskim osvjetljenjem naziva se pozadinski orijentirani Schlieren koristeći nebeske objekte ili BOSCO.
Iskrivljena pozadina ili izvor svijetlog svjetla koristi se za vizualizaciju fenomena aerodinamičkog toka generiranih zrakoplovima ili drugim objektima koji prolaze između kamere i pozadine.
NASA objašnjava tehniku:
„Vizualizacija protoka jedno je od osnovnih sredstava istraživanja u zrakoplovstvu, a schlieren fotografija se koristi već dugi niz godina za vizualizaciju gradijenata gustoće zraka uzrokovanih aerodinamičkim protokom. Tradicionalno, ova metoda zahtijeva složenu i precizno usklađenu optiku, kao i sjajan izvor svjetlosti. Refrazirane zrake svjetlosti otkrile su gradijent intenziteta gustoće zraka oko ispitnog objekta, obično model u vjetroelektrani. Snimanje sličnih zrakoplova punih razmjera u letu bilo je još zahtjevnije zbog potrebe za preciznim usklađivanjem aviona s kamerom i suncem. "
Zatim, postoje varijacije ove tehnike. Jedna nedavna demonstracija koristila je pozadinu orijentiranu kalcijem-K Eclipse Schlieren (CaKEBOS). Prema glavnom istražitelju Armstronga Michaelu Hillu, CaKEBOS je bio dokaz konceptualnog testiranja kako bi se vidjelo koliko se učinkovito Sunce može koristiti za pozadinsko orijentirane fotografije.
"Korištenje nebeskog objekta poput sunca za pozadinu ima puno prednosti pri fotografiranju letećeg zrakoplova", rekao je Hill. "Sa sustavom za obradu slike na zemlji, ciljni zrakoplov može biti na bilo kojoj visini sve dok je dovoljno daleko da bude u fokusu."
Istraživači su otkrili da je zemaljska metoda značajno ekonomičnija od metoda zrak-zrak, jer ne morate imati drugi zrakoplov koji ima posebno montiranu opremu za kameru. Tim je rekao da mogu koristiti opremu koja nije na polici.
Schlierenove slike izvorno je izumio 1864. njemački fizičar August Toepler.
Više o tehnici zrak-zrak saznajte ovdje i BOSCO tehnikama ovdje.
