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超音速飞机冲击波是什么样子的?它们能安静地

文章作者:艺术 上传时间:2019-05-10

澳门十六浦 1科学家改进了一种古老的摄影技术,利用太阳的亮度和独特质地,捕捉了超音速飞机产生的冲击波细节。

超音速喷气机及其冲击波是什么样子的?

澳门十六浦 2图为美国空军试飞员学校的飞行员以1.05倍声速驾驶T-38C超音速飞机飞行。

澳门十六浦,美国国家航空航天局本月早些时候拍摄了其令人难以置信的画面。

  北京时间5月5日消息,一架由美国空军试飞员学校的飞行员驾驶的T-38C超音速飞机从太阳前方疾飞而过,冲击波大得连光线都发生了弯曲,这惊人的一幕被一张照片记录了下来。

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  该照片使用了一种名为纹影摄影的拍照技术的升级版。纹影摄影是一种有着150年历史的古老拍照技术,通常利用一处明亮的光源和绘有斑点的背景来 捕捉空气密度的变化。冲击波会对空气造成挤压和拉伸,导致空气密度发生改变,从而改变光线在空气中折射的路径,并在阴影图像上体现出来。

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  老技术,新花样

如果超音速飞机在头顶飞行,人们会听到很大的噪音。但事实证明,即使没有声音,飞得比声速还快的冲击波的图像也令人惊叹。在上图中,美国宇航局拍摄了两架T-38飞机以略高于音速的速度在加利福尼亚上空飞行。

  在过去,纹影技术需要一个非常明亮的光源和一些复杂的光学设备,因此人们通常在研究风洞中的超音速飞机时才会使用这种技术。但NASA近日研发出了利用纹影技术的新方法,让太阳或月亮既可以充当光源,又可以同时作为拍摄所需的斑驳的背景。

为了获得这张照片,美国宇航局派出了一架超级国王的空气涡轮螺旋桨飞机,其飞行高度约为30000英尺,飞行速度为257千米/小时。这两个超音速喷气式飞机,前后间隔约10米,垂直间隔约3米。在拍摄图像时,图像中的飞机就在国王飞机下方。

  NASA此举是为了设计出噪音更低的超音速飞机。美国联邦航空管理局从1973年开始,便禁止噪音巨大的喷气式飞机飞过未加管制的区域,因为它们会产生 极其巨大的声波。但NASA指出,如果科学家能更好地弄清冲击波的构造,他们就能预言冲击波会在何时、何处达到最大值,从而帮助设计师们降低超音速喷气机 的噪声。

国王飞机的腹部有可以打开或关闭的端口,摄影设备位于其中一个端口中,因此可以向下拍摄。

  NASA近日与洛克希德?马丁公司签订了一份价值2亿美元的合同,让后者设计噪音更低的超音速飞机。如果资金跟得上的话,早期试飞将于2020年开始。

“我们有高分辨率的高速照相机,当时我们正在拍摄沙漠,”丹·班克斯说,他是美国宇航局阿姆斯特朗飞行研究中心的高级研究工程师。阿姆斯特朗飞行研究中心位于加利福尼亚爱德华兹。“然后是目标飞机,T-38飞到了我们的下方。”

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