Благодаря оптическим наземным наблюдениям были получены шлирен-изображения сверхзвуковых ударных волн, исходящих от сверхзвуковых самолётов NASA F-15 и F/A-18 во время недавних учений.
Изображения были получены установленным на базе Dryden Flight Research Center двойным телескопом и системой цифровой фотосъёмки в целях проверки системы Ground-to-Air Schlieren Photography System (GASPS), разрабатываемой MetroLaser в рамках проекта НАСА Small Business Innovation Research project. Фотосъёмка щлирен-методом, которая позволяет отображать поток воздуха со специфическими изменениями в его плотности, использовалась для фиксации изменения плотности воздуха во время полёта сверхзвукового воздушного судна НАСА.
Как объясняет Ed Haering ведущий исследователь GASPS, его команде удалось заснять полномасштабные ударные волны сверхзвукового самолёта, образуемые в ходе полёта. Учёный отметил, что в ходе разработок новых бесшумных сверхзвуковых самолётов, компьютерное моделирование и испытания в аэродинамической трубе используются для выявления путей минимизации уровня шума. Он также добавил, что испытания в аэродинамической трубе связаны с трудностями точного моделирования обтекания устройства двигателя и хвоста самолёта.
Ed Haering объясняет, что специалисты Dryden Flight Research Center используют шлирен-изображения для корректировки компьютерных моделей полёта и испытаний в аэродинамической трубе, что даёт возможность проектировать сверхзвуковые самолёты, которые будут минимум в два раза быстрее современных воздушных лайнеров гражданской авиации.
Инженеры использовали специальный пусковой рычаг, дабы захватить изображение «вручную», когда самолёт пролетал перед Солнцем. Вероятнее всего в последующем GPS самолётов будет подавать некий сигнал на системы GASPS, которые в свою очередь будут активировать устройства фотосъёмки, что позволит получать более точные шлирен-снимки.
Для получения этого шлирен-снимка использовалась тщательно продуманная серия линз, яркая подсветка и многие другие устройства, позволившие захватить сверхзвуковые ударные волны. На изображении темные полосы находятся в контрасте со светлыми, в зависимости от уровня освещения Солнцем.
Проект GASPS, который предусматривает использование исключительно телескопа и цифровой фототехники, предполагает дальнейшую обработку полученных снимков при помощи специального программного обеспечения. Этот улучшенный метод позволяет обеспечить необходимую точность визуализации модели ударной волны.
Шлирен-снимки дают чёткое представление о местоположении и относительной силе сверхзвуковых ударных волн. Шлирен-фотосъёмка является ещё одним инструментом в арсенале методов, используемых исследователями NASA для характеристики звуковых волн.
