NASA尖端技术使超音速飞行更安静
站长云网NASA将测试改进后的工具，用于评估其X-59超音速飞机产生的更安静的声震。这些工具包括一个冲击感应探头，用于收集超音速飞行期间产生的冲击波的详细压力数据。这些探头对于验证预测冲击波强度的计算机模型至关重要，它们有两个版本，针对不同的测量领域，并将使用不同飞行配置的F-15B飞机进行测试。
美国国家航空航天局（NASA）正准备测试一个关键工具的进展情况，该工具旨在测量其静音超音速研究飞机X-59产生的独特"音爆"。
这种工具被称为冲击感应探头，是一种锥形空气数据装置，专门用于捕捉X-59产生的独特冲击波。美国宇航局位于加利福尼亚州爱德华兹的阿姆斯特朗飞行研究中心的研究人员已经开发出两种版本的探头，用于收集超音速飞行期间的精确压力数据。其中一个版本针对近场测量进行了优化，可捕捉靠近飞机源的冲击波。另一个探头设计用于中场测量，在X-59下方5000到20000英尺的高度收集数据。
飞机超音速飞行时会产生冲击波，冲击波穿过周围的空气，产生巨大的音爆。X-59的设计目的是转移这些冲击波，将巨大的音爆降低为更安静的音爆。在试飞期间，一架机头装有冲击感应探头的F-15B飞机将与X-59一同飞行。这个约6英尺长的探头每秒将连续收集数千个压力样本，捕捉飞机在飞行过程中冲击波所产生的气压变化。传感器的数据对于验证计算机模型至关重要，这些模型可以预测美国宇航局Quesst任务的核心X-59所产生的冲击波的强度。
该探测器的美国宇航局首席研究员迈克-弗雷德里克（MikeFrederick）说："冲击感应探测器充当真相源，将预测数据与实际测量数据进行比较。"
在近场探测中，F-15B将以约55000英尺的巡航高度紧跟在X-59后面飞行，采用"跟随领航员"的设置，使研究人员能够实时分析冲击波。中场探测器用于单独任务，将在冲击波接近地面时收集更有用的数据。
探头捕捉微小压力变化的能力对X-59尤为重要，因为它的冲击波预计要比大多数超音速飞机的冲击波弱得多。通过将探测器的数据与先进计算机模型的预测进行比较，研究人员可以更好地评估其准确性。
"探头有五个压力端口，一个在顶端，四个在锥体周围，"弗雷德里克说。"这些端口测量飞机飞过冲击波时的静压变化，帮助我们了解特定飞机的冲击特性。"这些端口将测量结果结合起来，计算出当地的压力、速度和气流方向。
研究人员不久将通过试飞评估近场冲击传感探头的升级情况，安装在一架F-15B上的探头将在超音速飞行中追逐第二架F-15收集数据。升级包括将探头的压力传感器（测量锥体上气压的装置）安装在距其端口仅5英寸的位置。以前的设计将这些传感器放置在将近12英尺远的地方，既耽误记录时间，又使测量结果失真。
以前的设计对温度的敏感性也是一个挑战，它会随着条件的变化而导致精度波动。为了解决这个问题，研究小组设计了一个加热系统，使压力传感器在飞行过程中保持稳定的温度。
"探测器将满足Quesst任务对分辨率和精度的要求，"弗雷德里克说。"这个项目展示了美国国家航空航天局（NASA）如何利用现有技术并加以改造，以解决新的挑战。"
编译自/ScitechDaily
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