喷气飞机“凌日” 画出壮观“高空五线谱”

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【大纪元2016年04月18日讯】(大纪元记者张秉开编译报导)近日,美国航空航天局(NASA)抓拍超音速飞机在太阳前飞过的照片。因采用特殊的拍照法,所以航空航天局捕捉到了动感十足的壮观景象:太阳变成完美的白色大圆盘,飞机冲击波形成“高空五线谱”。

据美国航空航天局近日发布的消息,为了研究超音速飞机的噪音与飞行中产生声波的关系,航空航天局的工程师使用古老的纹影摄影法(Schlieren photography)捕捉美军T-38“禽爪”超音速教练机经过太阳前的冲击波图像。

照片上,太阳变成一个发出柔和白光的大圆盘,一点也没有不可直视的炫目光芒。

白色大圆盘在蓝灰色的天空背景衬托下,透出白日挂苍穹的奇幻景象。

在白色大圆盘的右方,有五道细细的亮线平行排列,像横穿天空的五线谱,似乎等待着谁来谱曲。

仔细观看,在五线谱线的中间,一架拖着白色长尾的飞机将乐谱线弯折。而这架飞机就是T-38“禽爪”超音速教练机。

超音速飞机留下的冲击波纹 (NASA / Ken Ulbrich)
超音速飞机留下的冲击波纹 (NASA / Ken Ulbrich)

据福克斯新闻4月15日报导,充满动感的照片是航空航天局使用古老照相技术制作而成。这个照相术有150年之久,名称为“纹影摄影法”(Schlieren photography)。

纹影摄影法通常使用明亮光源和斑点背景来显示空气密度变化。我们知道,空气因为受到冲击波的压伸,密度会发生变化,因此空气中的光线传播路径会发生改变,而这些变化可以在暗色图像中显示出来。

在过去,工程师通常仅在风洞中对超音速飞机的试飞进行拍照,因为纹影摄影法需要一个非常明亮的光源和一些复杂的光学系统。而航空航天局最近改良了纹影摄影法,使它可以在较暗背景下进行拍摄。

而且,航空航天局拍摄冲击波的目的,是为了研制更安静的超音速喷气式飞机。自1973年以来,美国联邦航空管理局禁止超音速飞机在无限制领空飞行,因为飞机的震耳欲聋亮声造成强烈的声音污染。

航空航天局的科学家希望研究喷气式超音速飞机形成的空气冲击波结构,以便能预测声音最响亮时的声波位置和出现时间,帮助设计者制造更安静的超音速喷气式飞机。

责任编辑:林琮文

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