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新手已上路木蟲 (職業(yè)作家)
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太震撼了！飛行的超音速激波原來是這個(gè)樣子的！ 已有7人參與
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超音速激波是肉眼不可見的，但我們可以通過空氣密度梯度改變導(dǎo)致的折射率變化拍攝下激波的樣子。這就是所謂的紋影成像技術(shù)，是德國物理學(xué)家奧格斯格-托普勒在1864年發(fā)明的，已有一百多年的歷史了。 最原始的紋影攝影需要一個(gè)明亮的光源，精確放置的鏡片，一塊彎曲的鏡子，一個(gè)刀片擋住部分的光線，還有其它一些設(shè)備用以觀測到空氣中的波動并將其拍攝成像。 紋影成像需要復(fù)雜的光學(xué)設(shè)備和明亮的光源，所以一直以來只能在超音速風(fēng)洞中拍攝比例模型的激波。 NASA最近發(fā)明了以太陽光為光源拍攝真實(shí)飛機(jī)激波的方法，叫做背景導(dǎo)向紋影（BOS），已經(jīng)在風(fēng)洞試驗(yàn)中獲得巨大成功。 研究人員先獲得一個(gè)斑點(diǎn)背景圖案的圖像，接著收集一個(gè)位于相同圖案前方超音速流動內(nèi)物體的一系列圖像，然后從這個(gè)背景圖案的扭曲中看到?jīng)_擊波。 然后NASA進(jìn)行了空對空測試，阿姆斯特朗進(jìn)行的空對空試飛第一階段（AirBOS 1）證明背景導(dǎo)向紋影的可行性。當(dāng)時(shí)，科學(xué)家用這項(xiàng)技術(shù)捕捉到美國宇航局F-18戰(zhàn)斗機(jī)產(chǎn)生的超音速沖擊波。一部安裝在美國宇航局比奇B200空中國王下的高速相機(jī)每秒捕捉109幀。當(dāng)時(shí)，這架超音速目標(biāo)飛機(jī)以最高1.09馬赫的速度在它下方水平飛行了幾千英尺。 今年2月，研究人員在空對空試飛第三階段（AirBOS 3）中進(jìn)一步改善了美國宇航局研發(fā)的紋影技術(shù)。試驗(yàn)中的超音速目標(biāo)飛機(jī)包括美國宇航局的一架F-15戰(zhàn)斗機(jī)和一架來自愛德華茲空軍試飛員學(xué)校的T-38C飛機(jī)。 每次飛行后，空對空試飛項(xiàng)目的科研組都用美國宇航局研發(fā)的圖像處理軟件清除沙漠背景，然后生成粗糙的沖擊波圖像。接下來，研究人員把多幀結(jié)合，再將其均勻分配，制造出沖擊波的清晰圖像。 如果將紅外紋影攝像機(jī)，結(jié)合被動光學(xué)測距技術(shù)，就可以對隱身飛機(jī)進(jìn)行有效的定位，多個(gè)紋影攝像機(jī)連接成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，就能對隱身飛機(jī)進(jìn)行持續(xù)的跟蹤 4.jpg 5.jpg 6.jpg 7.jpg |
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