突破,發現隱身飛機的新方法!

突破,發現隱身飛機的新方法!

上面這副圖像看起來不太像是真實飛機。但是它是真的。

兩架T-38飛機相距約30英尺(9米)。一架NASA B-200空中國王飛機攜帶相機系統進行拍攝。

圖片是兩架美國空軍的T-38訓練噴氣式飛機超音速飛行時拍攝的照片。圖片中激波和膨脹波線條向外延伸,發動機尾流噴出羽狀氣流。

這其實是全世界首張真實雙飛機飛行中的衝擊波圖像。

項目全民叫空對空地面背景紋影(AirBOS)”,由NASA阿姆斯特朗飛行研究中心進行。

突破,發現隱身飛機的新方法!

NASA居然在無邊的天空建立風洞實驗室。他們是怎麼做到的?

眾所周知,超音速激波是肉眼不可見的,但我們可以通過空氣密度梯度改變導致的折射率變化拍攝下激波的樣子。這就是所謂的紋影成像技術,是德國物理學家奧格斯格-託普勒在1864年發明的,已有一百多年的歷史了。

最原始的紋影攝影需要一個明亮的光源,精確放置的鏡片,一塊彎折的鏡子,一個刀片擋住部分的光線,光線的偏摺疊加會形成對於空氣密度敏感的圖像。

紋影成像需要複雜的光學設備和明亮的光源,所以一直以來只能在超音速風洞中拍攝比例模型的激波。

NASA發明了以太陽光為光源拍攝真實飛機激波的方法,叫做背景導向紋影(BOS),已經在風洞試驗中獲得巨大成功。

研究人員先獲得一個斑點背景圖案的圖像,接著收集一個位於相同圖案前方超音速流動內物體的一系列圖像,然後從這個背景圖案的變化中就可以觀察到衝擊波。

當然真實的圖像處理還需要用到美國宇航局研發的圖像處理軟件清除沙漠背景,然後生成初步的衝擊波圖像。接下來,研究人員把多幀結合,再將圖片銳化,產生衝擊波的清晰圖像。

如果將紅外紋影攝像機,與BOS技術結合,再採用被動光學測距技術,就可以對隱身飛機進行有效的定位,多個紋影攝像機連接成監控網絡,就能對隱身飛機進行持續的跟蹤。

更加奇妙的是,通過判讀激波的角度和方向,可以即時通過紋影照片判斷飛機的飛行速度和飛行姿態。

換一句話說,我拍一張你跑步的光學照片,注意只有一張,居然就能精確判斷你的跑步速度。

世界真奇妙!

隱身飛機無論在何處,在紋影的圖像中不再隱形。


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