14.09.2013
FLUG REVUE

LuftfahrtforschungNASA-Techniker machen Überschall sichtbar

Eigentlich wollten die Testpiloten beim Dryden Flight Research Center der NASA nur einige Übungsflüge absolvieren, aber dank der Aufnahmen eines speziellen Beobachtungssystems am Boden wurden sie plötzlich zu Stars.

schlierenbild

Deutlich sind die Schockwellen dieser F/A-18 sichtbar, welche mit einer Geschwindigkeit von Mach 1.1 die Sonne passiert. © NASA  

 

Im Rahmen einer Forschungspartnerschaft mit der NASA entwickelte die MetroLaser Inc. ein neues Ground-to-Air Schlieren Photography System (GASPS) zur Verfolgung der Flugbewegungen überschallschneller Flugzeuge. Der deutsche Physiker August Toepler hatte bereits 1864 die sogenannte Schlierenfotografie entwickelt, mit deren Hilfe Schwankungen der optischen Dichte in Gasen und Flüssigkeiten sichtbar gemacht werden können. Im vorliegenden Fall gelang es den Ingenieuren, die Schockwellen beim Überschallflug realer Flugzeuge in Bildern darzustellen. Bisher war das nur bei Modellen im Windkanal möglich.

Computersimulationen und Windkanalversuche werden bei der Entwicklung neuer, ziviler Überschallflugzeuge genutzt, um die Lautstärke des Fluges jenseits der Schallmauer zu verringern. Vor allem wenn es darum geht, die Strömungsverhältnisse um die Lufteinläufe der Triebwerke und am Leitwerk darzustellen, kann die neue Technik eine wirksame Hilfe leisten. „Wenn es uns gelingt, diese Lärmquellen bereits im Entwurf zu eliminieren, könnten wir künftig mit zweifacher Schallgeschwindigkeit über Land fliegen, ohne die Menschen am Boden zu belästigen“, umreißt der leitende Ingenieur Ed Hearing von der NASA die Ziele des Projekts.

Bei den ersten Versuchen wurde die Kamera noch manuell ausgelöst, wenn die Flugzeuge vor der Sonne vorbeiflogen. Künftig sollen die Aufnahmen präziser werden, indem der Auslösemechanismus GPS-gesteuert wird. Waren bei früheren Systemen noch komplizierte optische Systeme nötig, verlässt man sich heute auf ein normales Teleskop, eine Digitalkamera und eine ausgeklügelte Software für die Bildbearbeitung. Die jetzigen Tests begannen übrigens gut zehn Jahre nach dem Anlauf des Projekts SSBD (Shaped Sonic Boom Demonstration), bei dem die NASA und Northrop Grumman eine speziell modifizierte F-5E für Untersuchungen zur Reduzierung des Lärms beim Überschallflug einsetzten.

 

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flugrevue.de/Matthias Gründer



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