Avaruushallinto Nasan vangitsemat kuvat liittyvät tutkimukseen luoda uudenmallinen hävittäjäkone, joka pystyy ylittämään äänen nopeuden aiheuttamatta voimakasta äänivallin pamausta.
Kuvissa kuvataan kahden Yhdysvaltojen ilmavoimien T-38 hävittäjän aiheuttamaa sokkiaaltoa Nasan koelennolla Kaliforniassa, ja niiden aiheuttamien ääniaaltojen vaikutusta toisiinsa.
– Kuvissa näkyy kuinka ensimmäisen koneen sokkiaalto vaikuttaa takimmaisen koneen sokkiaaltoon. Nämä tiedot auttavat meitä ymmärtämään paremmin sitä, miten nämä sokkiaallot vaikuttavat, kertoo Nasan tutkimusinsinööri Neal Smith.
Kun hävittäjä kulkee ääntä nopeammin, siitä aiheutuu kartiomainen ääniaaltojen muodostama rypäs tai tihentymä, sokkiaalto, joka voidaan kuulla äänivallin pamauksena.
Sokkiaallosta on paitsi meluhaittaa, niin voimakas paineaalto voi rikkoa ikkunalaseja tai jopa rakennuksia. Sen vuoksi hävittäjälentokoneilla tehdään yliäänilentoa yleensä vain merialueiden yläpuolella.
Kuvat on jälkikäteen väritetty, jotta sokkiaaltoja voidaan korostaa. Kuva: Nasa
Suunnitelmissa hiljainen yliäänikone
Nasa on suunnitellut hiljaista X-59 yliäänikonetta, joka voisi lentää ääntä nopeammin ilman äänivallin pamausta, jolloin kone tuottaisi pamauksen sijasta vain tasaista jylinää. Tällöin voitaisiin lentää ääntä nopeammin myös asutuilla alueilla.
Tämän saavuttaminen myös kaupallisiin lentoihin olisi suuri virstanpylväs ilmailun historiassa.
Nasa esitteli oheisen havainnekuvan tulevaisuuden yliäänikoneesta jo vuonna 2010. Kuva: Nasa
Koneet lensivät 10 metrin etäisyydellä toisistaan
Kuvien ottaminen vaati paitsi tarkkaa lentämistä, myös erikoiskameran. Lentäjät lensivät yliääninopeudella vain 10 metrin etäisyydellä toisistaan. Samaan aikaan hitaammin lentänyt kolmas lentokone kuvasi niitä alapuolelta ohilennon ajan.
Schlieren-kuvauksessa valokuvataan tiheydeltään erilaisten nesteiden virtausta. Sitä käytetään erityisesti ilmailutekniikassa kappaleiden ympärillä virtaavan ilman valokuvaamiseen. Kuva: Nasa
Kuvauksessa käytettiin erikoiskamerateknologiaa, jonka kehittäminen oli kestänyt 10 vuotta. Kamera pystyi ottamaan 1400 kuvaa sekunnissa, mutta vain kolmen sekunnin ajan.
– Suurin haaste oli saada ajoitus kohdalleen kuvaksen ja ohilennon osalta, että saimme nämä kuvat, kertoo Heather Maliska, tutkimuksen projektipäällikkö.