这张纹影图像显示了一架空军试飞员学校的 T-38 飞机处于跨音速状态，这意味着该飞机正从亚音速向超音速过渡。在飞机上方和下方，可以看到冲击波开始形成。（来源：NASA） NASA 希望让音爆的声音稍微小一些……在飞机突破音障时，它会产生冲击波，最终在地面上被听到并感受到，这就是音爆。超音速飞行的喧嚣是美国联邦航空管理局禁止超音速飞机在陆地上空飞行的主要驱动力之一。但 NASA 科学家们正在努力设计一种飞机，可以悄无声息地突破音障，如果这项技术能够商业化，这将大大缩短在美国的旅行时间。但为了消除爆炸声，科学家们需要先看到它并对其进行研究，而 NASA 在这两个方面都取得了进展。该航天机构最近在其阿姆斯特朗研究中心完成了一系列试飞，以完善一种摄影技术，该技术可以捕捉飞机突破音障的时刻，从而使研究人员能够可视化在过渡期间产生的冲击波。 NASA 希望在 2022 年推出其低音爆飞行演示 (LBFD) 飞机，并希望它能够在超过 1 马赫的速度下飞行，而不会产生太大的噪音。他们需要依靠一种称为纹影摄影的技术来确保他们的预测与他们测试 LBFD 时的实际情况相符。
纹影图像
“纹影”一词源于德语单词“schliere”，意思是“条纹”，而这正是你在这种摄影中看到的。它由 August Toepler 于 1864 年发明，使研究人员能够研究物体周围的空气流动。它依赖于一个事实，即光线在遇到流体（当然，空气是流体）密度变化时会发生弯曲。 2016 年，NASA 测试了一种纹影摄影技术，该技术使用特殊的氢气滤镜，并将相机定位为使用太阳作为背景，以可视化冲击波。第一次测试依赖于地面设备，相机距离目标约 40,000 英尺。未来的测试图像需要在更近的距离拍摄，并通过安装在追逐飞机上的设备进行拍摄。因此，摄影设备需要足够小，以便装入小型翼荚中，而不会降低图像质量。在最近的这次测试中，NASA 成功地从 10,000 英尺的距离应用了这种摄影方法，这与 LBFD 飞行时空对空系统所需的距离相似。它要求飞行员以超音速飞行通过天空中的预定位置，该位置的直径约为 100 英尺。试飞使用美国空军 T-38 飞机和 NASA F-15 飞机进行。为了捕捉到精确的图像，飞行员必须位于 10,000 英尺的低空中的精确位置，直接位于地面上的相机和太阳之间，并且所有这些都以超过 1 马赫的速度飞行。
