تستخدم وكالة ناسا تقنية فوتوغرافية عمرها 150 عامًا مع بعض تعديلات القرن الحادي والعشرين لالتقاط صور فريدة ومذهلة لموجات الصدمة التي أحدثتها الطائرات الأسرع من الصوت.
يمكن استخدام هذه التقنية ، التي يطلق عليها صور شليرين ، لتصور تدفق الهواء الأسرع من الصوت مع الطائرات واسعة النطاق في الرحلة. عادة ، لا يمكن القيام بذلك إلا في أنفاق الرياح باستخدام نماذج مصغرة ، ولكن القدرة على دراسة الطائرات ذات الحجم الحقيقي التي تحلق عبر الغلاف الجوي للأرض توفر نتائج أفضل ، ويمكن أن تساعد المهندسين على تصميم طائرات أسرع وأفضل من الصوت.
والفائدة الجانبية هي أن الصور مذهلة ومثيرة ، مما يخلق بعض "الصدمة" والرعب.
في وقت سابق من هذا العام ، أصدرت وكالة ناسا بعض الصور المتقطعة التي تم التقاطها بكاميرا عالية السرعة مثبتة على الجانب السفلي من NASA Beechcraft B200 King Air ، والتي التقطت صورًا بمعدل 109 إطارات في الثانية بينما مرت طائرة أسرع من الصوت عدة آلاف قدم تحتها فوق أرضية حلوى منقط. . تم استخدام برنامج خاص لمعالجة الصور لإزالة الخلفية الصحراوية ، ثم دمج ومتوسط إطارات متعددة ، مما ينتج صورة واضحة لموجات الصدمة. وهذا ما يسمى شليرين جو-جو.
قال دان بانكس ، الباحث الرئيسي في المشروع ، الذي يجري في أبحاث أرمسترونغ التابعة لوكالة ناسا: "إن جو شليرين جو هو تقنية مهمة لاختبار الطيران لتحديد موقع وتوصيف ، مع دقة مكانية عالية ، موجات صدمة تنبثق من المركبات الأسرع من الصوت". مركز في قاعدة إدواردز الجوية. "يتيح لنا رؤية هندسة موجة الصدمة في الجو الحقيقي حيث تطير الطائرة المستهدفة من خلال تدرجات درجة الحرارة والرطوبة التي لا يمكن تكرارها في أنفاق الرياح."
لكنهم بدأوا الآن في استخدام تقنية قد توفر نتائج أفضل: استخدام الشمس والقمر كخلفية مضاءة. تسمى هذه الطريقة ذات الإضاءة الخلفية Schlieren الموجهة نحو الخلفية باستخدام الأجسام السماوية ، أو BOSCO.
يتم استخدام الخلفية المتقطعة أو مصدر الضوء الساطع لتصور ظاهرة التدفق الديناميكي الهوائي الناتجة عن الطائرات أو الأجسام الأخرى التي تمر بين الكاميرا والخلفية.
تشرح وكالة ناسا التقنية:
"إن تصور التدفق هو أحد الأدوات الأساسية لأبحاث الطيران ، وقد تم استخدام التصوير الفوتوغرافي Schlieren لسنوات عديدة لتصور تدرجات كثافة الهواء الناتجة عن التدفق الديناميكي الهوائي. تقليديا ، تتطلب هذه الطريقة بصريات معقدة ومحاذاة بدقة وكذلك مصدر ضوء ساطع. كشفت أشعة الضوء المنكسرة شدة تدرجات كثافة الهواء حول جسم الاختبار ، وعادة ما يكون نموذجًا في نفق الرياح. كان التقاط صور شليرين لطائرة واسعة النطاق أثناء الطيران أكثر صعوبة بسبب الحاجة إلى محاذاة دقيقة للطائرة مع الكاميرا والشمس ".
ثم ، هناك اختلافات في هذه التقنية. استخدمت إحدى المظاهرات الحديثة في الخلفية الكسوف الكالسيوم- K المنحى Schlieren (CaKEBOS). وفقًا لما ذكره مايكل هيل ، الباحث الرئيسي في Armstrong ، فإن CaKEBOS كان دليلاً على اختبار المفهوم لمعرفة مدى فعالية استخدام الشمس في التصوير الفوتوغرافي المنحى للخلفية.
قال هيل: "إن استخدام جسم سماوي مثل الشمس لخلفية له مزايا كثيرة عند تصوير طائرة تحلق". "مع وجود نظام التصوير على الأرض ، يمكن أن تكون الطائرة المستهدفة على أي ارتفاع طالما أنها بعيدة بما يكفي لتكون في وضع التركيز".
وجد الباحثون أن الطريقة القائمة على الأرض أكثر اقتصادا بكثير من أساليب جو - جو ، حيث لا يلزم أن يكون لديك طائرة ثانية تحمل معدات كاميرا مثبتة خصيصًا. قال الفريق إن بإمكانهم استخدام المعدات الجاهزة.
تم اختراع صور Schlieren في الأصل عام 1864 من قبل الفيزيائي الألماني August Toepler.
تعرف على المزيد حول تقنية الهواء إلى الجو هنا وتقنيات BOSCO هنا.
