NASA, süpersonik uçakların yarattığı şok dalgalarının benzersiz ve çarpıcı görüntülerini yakalamak için birkaç 21. yüzyıl ince ayarlarıyla 150 yıllık bir fotoğraf tekniği kullanıyor.
Schlieren görüntüleri olarak adlandırılan teknik, uçuşta tam ölçekli uçaklarla süpersonik hava akışını görselleştirmek için kullanılabilir. Genellikle, bu sadece ölçekli modeller kullanılarak rüzgar tünellerinde yapılabilir, ancak Dünya atmosferinde uçan gerçek boyutlu uçakları inceleyebilmek daha iyi sonuçlar verir ve mühendislerin daha iyi ve daha sessiz süpersonik uçaklar tasarlamasına yardımcı olabilir.
Ve bir yan yararı, görüntülerin şaşırtıcı ve dramatik olması, biraz "şok" ve huşu yaratmasıdır.
Bu yılın başlarında, NASA, NASA Beechcraft B200 King Air'in altına monte edilmiş yüksek hızlı bir kamerayla çekilen ve sesüstü bir uçak benekli bir tatlı zeminden birkaç bin feet altından geçerken saniyede 109 kare görüntü yakalayan bazı schlieren görüntüler yayınladı. . Çöl arka planını kaldırmak, daha sonra şok dalgalarının net bir resmini üreten birden fazla kareyi birleştirmek ve ortalama hale getirmek için özel görüntü işleme yazılımı kullanıldı. Buna havadan havaya schlieren denir.
NASA'nın Armstrong Uçuş Araştırması'nda yapılan projenin baş araştırmacısı Dan Banks, “Havadan havaya schlieren, yüksek uzamsal çözünürlük, süpersonik araçlardan kaynaklanan şok dalgalarının bulunması ve karakterizasyonu için önemli bir uçuş testi tekniğidir” dedi. Hava Kuvvetleri Üssü Merkezi. "Hedef uçak rüzgar tünellerinde tekrarlanamayan sıcaklık ve nem gradyanlarından geçerken gerçek atmosferdeki şok dalgası geometrisini görmemizi sağlıyor."
Ama şimdi daha iyi sonuçlar verebilecek bir teknik kullanmaya başladılar: Güneş ve Ay'ı aydınlık bir arka plan olarak kullanma. Bu arkadan aydınlatmalı yönteme Göksel Nesneler veya BOSCO kullanılarak Arkaplan Odaklı Schlieren denir.
Benekli arka plan veya parlak bir ışık kaynağı, uçak veya kamera ile arka plan arasında geçen diğer nesneler tarafından oluşturulan aerodinamik akış olaylarını görselleştirmek için kullanılır.
NASA tekniği şöyle açıklar:
“Akış görselleştirme havacılık araştırmalarının temel araçlarından biridir ve schlieren fotoğrafçılığı uzun yıllardır aerodinamik akışın neden olduğu hava yoğunluğu gradyanlarını görselleştirmek için kullanılmıştır. Geleneksel olarak, bu yöntem, parlak bir ışık kaynağının yanı sıra karmaşık ve hassas şekilde hizalanmış optikler gerektiriyordu. Kırılan ışık ışınları, genellikle rüzgar tünelinde bir model olan test nesnesi etrafındaki hava yoğunluğu gradyanlarının yoğunluğunu ortaya çıkardı. Uçakta tam ölçekli bir uçağın schlieren görüntülerini yakalamak, uçağın kamera ve güneş ile hassas bir şekilde hizalanması gerektiğinden daha da zorlayıcıydı. ”
Sonra, bu teknikte varyasyonlar var. Yakın tarihli bir gösteride Kalsiyum-K Eclipse Arkaplan Odaklı Schlieren (CaKEBOS) kullanıldı. Armstrong'un baş araştırmacısı Michael Hill'e göre, CaKEBOS, Güneş'in arka plan odaklı schlieren fotoğrafçılığı için ne kadar etkili kullanılabileceğini görmek için bir konsept test kanıtıydı.
Hill, “Uçan bir uçağın fotoğrafını çekerken arka plan için güneş gibi göksel bir cisim kullanmanın birçok avantajı var. “Görüntüleme sistemi yerdeyken, hedef uçaklar odaklanmak için yeterince uzak olduğu sürece herhangi bir yükseklikte olabilir.”
Araştırmacılar, özel olarak monte edilmiş kamera ekipmanı taşıyan ikinci bir uçağa sahip olmanız gerekmediğinden, yer tabanlı yöntemin havadan havaya yöntemlerden çok daha ekonomik olduğunu buldular. Ekip, hazır ekipmanı kullanabileceklerini söyledi.
Schlieren görüntüleri aslen 1864 yılında Alman fizikçi August Toepler tarafından icat edildi.
Havadan havaya tekniği ve burada BOSCO teknikleri hakkında daha fazla bilgi edinin.
