La NASA tomó fotos únicas de avión a avión de la interacción de ondas de choque supersónicas.
Créditos de la imagen: NASA.
Cuando el científico físico JT Heineck de Ames Research de la NASA obtuvo por primera vez las imágenes tan esperadas, se emocionó. Fue el producto de 10 años de desarrollo técnico, un proyecto a largo plazo que culminó con imágenes de alta calidad de áreas de ondas de choque de rápidos cambios de presión producidos cuando un avión se vuelve supersónico (vuela más rápido que la velocidad del sonido).
Las ondas de choque producidas por los aviones se fusionan a medida que viajan a través de la atmósfera. Estas ondas de choque también pueden propagarse al suelo, donde pueden escucharse como un estampido sónico.
Estoy extasiado con el resultado de estas imágenes, dijo Heineck. Con este sistema actualizado, hemos mejorado en un orden de magnitud tanto la velocidad como la calidad de nuestras imágenes con respecto a investigaciones anteriores.
Nunca soñamos que sería tan claro, tan hermoso, agregó.
Créditos de la imagen: NASA.
El viaje supersónico significa que un objeto excede la velocidad del sonido y, cuando pasa ese límite de velocidad, rompe la barrera del sonido, es decir, produce ondas de choque. Normalmente, cuando un avión está volando, se abre camino a través del aire, empujando moléculas en la atmósfera. Sin embargo, a la velocidad del sonido, las moléculas simplemente no pueden alejarse del avión lo suficientemente rápido, solo pueden moverse tan rápido como el sonido y, por lo tanto, comienzan a comprimirse, lo que aumenta la presión en la parte delantera del avión.
Este aumento de presión actúa como una barrera en el avión. Cuando el avión acelera más allá de la velocidad del sonido, atraviesa esta barrera, lo que provoca un cambio rápido en la presión y produce una onda de choque. Estas ondas de choque no son ondas de sonido convencionales, tienen diferentes propiedades físicas y producen un fuerte crujido o un chasquido.
Tomar este tipo de imagen, donde interactúan las ondas de choque, es extremadamente desafiante. Necesita dos aviones T-38 volando a velocidades supersónicas a aproximadamente 30 pies (9 metros) de distancia entre sí, así como otro cercano, con una cámara especializada capaz de operar en estas condiciones extremas.
Estamos viendo un flujo supersónico, por lo que estamos recibiendo estas ondas de choque, dijo Neal Smith, ingeniero de investigación de AerospaceComputing Inc. en el laboratorio de mecánica de fluidos Ames de la NASA.
Lo interesante es que, si miras la parte trasera del T-38, ves que estos amortiguadores interactúan en una curva, dijo. Esto se debe a que el T-38 que lo sigue está volando detrás del avión líder, por lo que los amortiguadores tendrán una forma diferente. Estos datos realmente nos ayudarán a avanzar en nuestra comprensión de cómo interactúan estos choques.
Un concepto visual que presenta el Lockheed X-59. Créditos de la imagen: NASA.
Los resultados proporcionan más que unas pocas imágenes bonitas: permitirán a los investigadores comprender mejor cómo interactúan estas ondas de choque con los aviones y entre sí, lo que finalmente permitirá a la NASA comprender mejor algunos de los aspectos más finos del vuelo supersónico, que es particularmente importante para el X-59, un avión supersónico experimental desarrollado por Lockheed para el programa de demostración de vuelo de pluma baja de la NASA.
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