噴氣飛機「凌日」 畫出壯觀「高空五線譜」

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【大紀元2016年04月18日訊】(大紀元記者張秉開編譯報導)近日,美國航空航天局(NASA)抓拍超音速飛機在太陽前飛過的照片。因採用特殊的拍照法,所以航空航天局捕捉到了動感十足的壯觀景象:太陽變成完美的白色大圓盤,飛機衝擊波形成「高空五線譜」。

據美國航空航天局近日發布的消息,為了研究超音速飛機的噪音與飛行中產生聲波的關係,航空航天局的工程師使用古老的紋影攝影法(Schlieren photography)捕捉美軍T-38「禽爪」超音速教練機經過太陽前的衝擊波圖像。

照片上,太陽變成一個發出柔和白光的大圓盤,一點也沒有不可直視的炫目光芒。

白色大圓盤在藍灰色的天空背景襯托下,透出白日掛蒼穹的奇幻景象。

在白色大圓盤的右方,有五道細細的亮線平行排列,像橫穿天空的五線譜,似乎等待著誰來譜曲。

仔細觀看,在五線譜線的中間,一架拖著白色長尾的飛機將樂譜線彎折。而這架飛機就是T-38「禽爪」超音速教練機。

超音速飛機留下的衝擊波紋 (NASA / Ken Ulbrich)
超音速飛機留下的衝擊波紋 (NASA / Ken Ulbrich)

據福克斯新聞4月15日報導,充滿動感的照片是航空航天局使用古老照相技術製作而成。這個照相術有150年之久,名稱為「紋影攝影法」(Schlieren photography)。

紋影攝影法通常使用明亮光源和斑點背景來顯示空氣密度變化。我們知道,空氣因為受到衝擊波的壓伸,密度會發生變化,因此空氣中的光線傳播路徑會發生改變,而這些變化可以在暗色圖像中顯示出來。

在過去,工程師通常僅在風洞中對超音速飛機的試飛進行拍照,因為紋影攝影法需要一個非常明亮的光源和一些複雜的光學系統。而航空航天局最近改良了紋影攝影法,使它可以在較暗背景下進行拍攝。

而且,航空航天局拍攝衝擊波的目的,是為了研製更安靜的超音速噴氣式飛機。自1973年以來,美國聯邦航空管理局禁止超音速飛機在無限制領空飛行,因為飛機的震耳欲聾亮聲造成強烈的聲音污染。

航空航天局的科學家希望研究噴氣式超音速飛機形成的空氣衝擊波結構,以便能預測聲音最響亮時的聲波位置和出現時間,幫助設計者製造更安靜的超音速噴氣式飛機。

責任編輯:林琮文

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