Die NASA wird bald Fortschritte bei einem wichtigen Instrument zur Messung der einzigartigen „Schallgeräusche“ testen, die ihr leises Überschallforschungsflugzeug X-59 im Flug erzeugen wird.
Eine Schocksonde ist eine kegelförmige Luftdatensonde, die mit spezifischen Eigenschaften entwickelt wurde, um die einzigartigen Stoßwellen zu erfassen, die der X-59 erzeugen wird. Forscher am Armstrong Flight Research Center der NASA in Edwards, Kalifornien, haben zwei Versionen der Sonde entwickelt, um während des Überschallflugs präzise Druckdaten zu sammeln. Eine der Sonden ist für Nahfeldmessungen optimiert und erfasst Stoßwellen, die sehr nahe an der Stelle auftreten, an der der X-59 sie erzeugen wird. Die zweite Sonde wird das mittlere Feld messen und Daten in Höhen zwischen 5.000 und 20.000 Fuß unter dem Flugzeug sammeln.
Funktionsweise und Ziele der Sonden
Wenn ein Flugzeug Überschall fliegt, erzeugt es Stoßwellen, die sich in der umgebenden Luft ausbreiten und starke Überschallknalle erzeugen. Der X-59 wurde entwickelt, um diese Stoßwellen abzulenken und die kraftvollen Überschallknalle in dumpfe Schläge zu reduzieren. Während der Testflüge wird ein F-15B-Flugzeug, das mit einer an der Nase angebrachten Stoßerkennungssonde ausgestattet ist, mit der X-59 fliegen. Die etwa 6 Fuß lange Sonde wird kontinuierlich Tausende von Druckproben pro Sekunde sammeln und Änderungen des Luftdrucks aufzeichnen, während das Flugzeug die Stoßwellen passiert.
« Eine Stoßerkennungssonde fungiert als Quelle der Wahrheit und vergleicht vorhergesagte Daten mit tatsächlichen Messungen sagte Mike Frederick, der leitende Forscher der NASA für die Sonde.
Innovationstechniken
« Sonden verfügen über fünf Druckanschlüsse, einen an der Spitze und vier um den Kegel herum “, erklärt Herr Frederick. „ Diese Anschlüsse messen Änderungen des statischen Drucks, während das Flugzeug die Stoßwellen durchquert, was uns hilft, die Stoßeigenschaften eines bestimmten Flugzeugs zu verstehen. Die Öffnungen kombinieren ihre Messungen, um den lokalen Druck, die Geschwindigkeit und die Richtung des Luftstroms zu berechnen. »
Forscher werden in Kürze Verbesserungen an der Sonde zur Nahfeld-Erschütterungserkennung durch Testflüge evaluieren, bei denen die auf einer F-15B montierte Sonde Daten sammeln wird, indem sie eine zweite F-15 für den Überschallflug verfolgt. Zu den Verbesserungen gehört die Platzierung der Druckwandler der Sonde – Geräte, die den Luftdruck am Kegel messen – nur 5 Zoll von seinen Anschlüssen entfernt.
« Die Sonde wird die Auflösungs- und Präzisionsanforderungen der Quest-Mission erfüllen ” sagte Herr Frederick. „ Dieses Projekt zeigt, wie die NASA bestehende Technologien nutzen und an neue Herausforderungen anpassen kann. »
Bildunterschrift: Eine Nahaufnahme der Stoßsensorsonde der NASA zeigt ihre Druckanschlüsse, die zur Messung von Luftdruckänderungen während des Überschallflugs konzipiert sind. Die Sonde wird für Kalibrierungsflüge auf dem F-15B Aeronautical Research Test Stand der NASA montiert, um ihre Fähigkeit zu überprüfen, von der X 59 erzeugte Stoßwellen im Rahmen der NASA-Quest-Mission zu messen, die darauf abzielt, Daten über leise Überschallflüge bereitzustellen. Bildnachweis: NASA/Lauren Hughes
