NASA testează îmbunătățiri pentru sondă de șocuri supersonice

BY: stiridinromania.ro In Magazin
An F-15B aircraft, painted white and blue, is shown in flight with clouds above. The Shock Sensing Probe mounted to its nose during an Aug. 6, 2024, calibration flight over Edwards, California.

NASA pregătește să testeze avansările făcute la un instrument cheie pentru măsurarea “loviturilor sonice” unice pe care avionul de cercetare X-59, cu supersonoritate redusă, le va produce în timpul zborului.

Sonda de detectare a șocului este o sondă de date aerodinamice în formă de con, dezvoltată cu caracteristici specifice pentru a captura undele de șoc unice pe care X-59 le va produce. Cercetătorii de la Centrul de Cercetare a Zborului Armstrong al NASA din Edwards, California, au dezvoltat două versiuni ale sondei pentru a colecta date precise de presiune în timpul zborului supersonic. O sondă este optimizată pentru măsurători în câmpul apropiat, capturând undele de șoc care apar foarte aproape de locul unde X-59 le va genera. A doua sondă de detectare a șocului va măsura câmpul de mijloc, colectând date la altitudini cuprinse între 5.000 și 20.000 de picioare sub aeronavă.

Atunci când un avion zboară supersonic, generează unde de șoc care se deplasează prin aerul din jur, producând zgomote puternice de tip sonic boom. X-59 este proiectat pentru a devia acele unde de șoc, reducând zgomotele puternice de tip sonic boom la zgomote mai slabe de tip sonic thump. În timpul zborurilor de testare, un avion F-15B cu o sondă de detectare a șocului atașată de nas va zbura alături de X-59. Sonda de aproximativ 6 picioare va colecta continuu mii de probe de presiune pe secundă, capturând schimbările de presiune din aer pe măsură ce trece prin unde de șoc. Datele provenite de la senzori vor fi vitale pentru validarea modelelor de calculator care prevăd intensitatea undelor de șoc produse de X-59, piesa centrală a misiunii Quesst a NASA.

“O sondă de detectare a șocului acționează ca sursa de adevăr, comparând datele prevăzute cu măsurătorile din lumea reală,” a declarat Mike Frederick, investigator principal NASA pentru sonda.

Îți mai recomandăm
Loading RSS Feed

Pentru sonda de câmp apropiat, F-15B va zbura foarte aproape în spatele X-59 la altitudinea sa de croazieră de aproximativ 55.000 de picioare, utilizând o configurare “follow-the-leader” care permite cercetătorilor să analizeze unde de șoc în timp real. Sonda de câmp de mijloc, destinată unor misiuni separate, va colecta date mai utile pe măsură ce undele de șoc se apropie de sol.

Capacitatea sondelor de a captura schimbările mici de presiune este deosebit de importantă pentru X-59, deoarece este de așteptat ca undele de șoc să fie mult mai slabe decât cele ale majorității aeronavelor supersonice. Prin compararea datelor provenite de la sonde cu predicțiile din modele avansate de calculator, cercetătorii pot evalua mai bine acuratețea acestora.

“Sondele au cinci porturi de presiune, unul la vârf și patru în jurul conului,” a spus Frederick. “Aceste porturi măsoară schimbările de presiune statică pe măsură ce aeronava trece prin unde de șoc, ajutându-ne să înțelegem caracteristicile de șoc ale unei anumite aeronave.” Porturile combină măsurătorile lor pentru a calcula presiunea locală, viteza și direcția fluxului de aer.

Cercetătorii vor evalua în curând îmbunătățirile aduse sondei de detectare a șocului din câmpul apropiat printr-o serie de zboruri de test, în care sonda, montată pe un F-15B, va colecta date urmărind un al doilea F-15 în timpul zborului supersonic. Îmbunătățirile includ plasarea transductoarelor de presiune ale sondei – dispozitive care măsoară presiunea aerului pe con – la doar 5 inch de porturi. Designurile anterioare plasau acele transductoare la aproape 12 picioare distanță, întârziind timpul de înregistrare și distorsionând măsurătorile.

Sensibilitatea la temperatură în designurile anterioare a prezentat, de asemenea, o provocare, provocând fluctuații în acuratețe în condiții de schimbare. Pentru a rezolva aceasta, echipa a proiectat un sistem de încălzire pentru a menține transductoarele de presiune la o temperatură constantă în timpul zborului.

“Sonda va îndeplini cerințele de rezoluție și acuratețe din misiunea Quesst,” a spus Frederick. “Acest proiect arată cum NASA poate lua tehnologia existentă și o poate adapta pentru a rezolva noi provocări.”

NASA will soon test advancements made on a key tool for measuring the unique “sonic thumps” that its quiet supersonic X-59 research aircraft will make while flying.

A shock-sensing probe is a cone-shaped air data probe developed with specific features to capture the unique shock waves the X-59 will produce. Researchers at NASA’s Armstrong Flight Research Center in Edwards, California developed two versions of the probe to collect precise pressure data during supersonic flight. One probe is optimized for near-field measurements, capturing shock waves that occur very close to where the X-59 will generate them. The second shock-sensing probe will measure the mid-field, collecting data at altitudes between 5,000 to 20,000 feet below the aircraft.

When an aircraft flies supersonic, it generates shockwaves that travel through the surrounding air, producing loud sonic booms. The X-59 is designed to divert those shock waves, reducing the loud sonic booms to quieter sonic thumps. During test flights, an F-15B aircraft with a shock-sensing probe attached to its nose will fly with the X-59. The roughly 6-foot probe will continuously collect thousands of pressure samples per second, capturing air pressure changes as it flies through shock waves. Data from the sensors will be vital for validating computer models that predict the strength of the shock waves produced by the X-59, the centerpiece of NASA’s Quesst mission.

“A shock-sensing probe acts as the truth source, comparing the predicted data with the real-world measurements,” said Mike Frederick, NASA principal investigator for the probe.

For the near-field probe, the F-15B will fly close behind the X-59 at its cruising altitude of approximately 55,000 feet, utilizing a “follow-the-leader” setup allowing researchers to analyze shock waves in real time. The mid-field probe, intended for separate missions, will collect more useful data as the shock waves travel closer to the ground.

The probes’ ability to capture small pressure changes is especially important for the X-59, as its shock waves are expected to be much weaker than those of most supersonic aircraft. By comparing the probes’ data to predictions from advanced computer models, researchers can better evaluate their accuracy.

“The probes have five pressure ports, one at the tip and four around the cone,” said Frederick. “These ports measure static pressure changes as the aircraft flies through shock waves, helping us understand the shock characteristics of a particular aircraft.” The ports combine their measurements to calculate the local pressure, speed, and direction of airflow.

Researchers will soon evaluate upgrades to the near-field shock-sensing probe through test flights, where the probe, mounted on one F-15B, will collect data by chasing a second F-15 during supersonic flight. The upgrades include having the probe’s pressure transducers – devices that measure the air pressure on the cone – just 5 inches from its ports. Previous designs placed those transducers nearly 12 feet away, delaying recording time and distorting measurements.

Temperature sensitivity on previous designs also presented a challenge, causing fluctuations in accuracy with changing conditions. To solve this, the team designed a heating system to maintain the pressure transducers at a consistent temperature during flight.

“The probe will meet the resolution and accuracy requirements from the Quesst mission,” Frederick said. “This project shows how NASA can take existing technology and adapt it to solve new challenges.”



Acest titlu a fost scris de inteligență artificială Chat GPT, unele date pot fi incorecte. Pentru stirea originala, verificati sursa: Link catre sursa

Sursa si foto: NASA

 În plus, ar putea să-ți placă
Loading RSS Feed

Recomandari STIRIdinROMANIA.ro

Film de propagandă cu jurnalistul RFE/RL Andrei Kuzneciuk, închis de regimul Lukașenko pentru că și-a făcut datoria

Prima serie, numită „Libertatea de exprimare”, a fost anunțată pe canalul de Telegram ANT. În postarea de pe Telegram apare...

Read More...

de la studenți și polițiști, la IT-iști și pensionari

„Ordonanța-trenuleț”, prin care Guvernul taie cheltuieli de 120 de miliarde de lei în sectorul bugetar și elimină facilități fiscale...

Read More...
BMW M Motorsport presents high-class LMGT3 and GTD driver line-ups for the FIA WEC and IMSA series.

BMW M Motorsport prezintă echipe de șoferi de clasa LMGT3 și GTD pentru serile FIA WEC și IMSA.

Valentino Rossi și Kelvin van der Linde vor reprezenta BMW M Motorsport în Campionatul Mondial FIA de Anduranță și...

Read More...

Leave a reply:

Your email address will not be published.

CAPTCHA ImageChange Image

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

Mobile Sliding Menu

stiri & ziare online Adauga la Agregator.ro