NASA menggunakan teknik fotografi berusia 150 tahun dengan beberapa perubahan abad ke-21 untuk menangkap gambar gelombang kejut yang unik dan menakjubkan yang dihasilkan oleh pesawat supersonik.
Disebut gambar schlieren, teknik ini dapat digunakan untuk memvisualisasikan aliran udara supersonik dengan pesawat berskala penuh dalam penerbangan. Biasanya, ini hanya dapat dilakukan di terowong angin menggunakan model skala, tetapi dapat mempelajari pesawat bersaiz sebenar yang terbang melalui atmosfer Bumi memberikan hasil yang lebih baik, dan dapat membantu jurutera merancang pesawat supersonik yang lebih baik dan lebih senyap.
Dan faedah sampingannya ialah gambarnya luar biasa dan dramatik, menimbulkan sedikit "kejutan" dan kagum.
Awal tahun ini, NASA mengeluarkan beberapa gambar schlieren yang diambil dengan kamera berkelajuan tinggi yang dipasang di bahagian bawah NASA Beechcraft B200 King Air, yang merakam gambar pada 109 bingkai sesaat sementara sebuah pesawat supersonik melewati beberapa ribu kaki di bawahnya di atas lantai pencuci mulut berbintik-bintik . Perisian pemprosesan gambar khas digunakan untuk menghilangkan latar belakang padang pasir, kemudian menggabungkan dan rata-rata beberapa bingkai, yang menghasilkan gambaran yang jelas mengenai gelombang kejutan. Ini disebut schlieren udara-ke-udara.
"Air-ke-udara schlieren adalah teknik ujian penerbangan yang penting untuk mencari dan mencirikan, dengan resolusi spasial tinggi, gelombang kejutan yang berasal dari kenderaan supersonik," kata Dan Banks, penyiasat utama proyek itu, yang dilakukan di Armstrong Research Research NASA Pusat di Pangkalan Tentera Udara Edwards. "Ini memungkinkan kita untuk melihat geometri gelombang kejutan di atmosfer yang nyata ketika pesawat sasaran terbang melalui kecerunan suhu dan kelembapan yang tidak dapat diduplikasi di terowong angin."
Tetapi sekarang mereka mulai menggunakan teknik yang mungkin memberikan hasil yang lebih baik: menggunakan Matahari dan Bulan sebagai latar belakang yang terang. Kaedah backlit ini disebut Background-Oriented Schlieren menggunakan Celestial Objects, atau BOSCO.
Latar belakang berbintik-bintik atau sumber cahaya terang digunakan untuk memvisualisasikan fenomena aliran aerodinamik yang dihasilkan oleh pesawat terbang atau objek lain yang melewati antara kamera dan latar belakang.
NASA menerangkan tekniknya:
"Visualisasi aliran adalah salah satu alat dasar penyelidikan aeronautik, dan fotografi schlieren telah digunakan selama bertahun-tahun untuk memvisualisasikan kecerunan kepadatan udara yang disebabkan oleh aliran aerodinamik. Secara tradisinya, kaedah ini memerlukan optik yang kompleks dan tepat serta sumber cahaya yang terang. Sinar cahaya yang dibiaskan menunjukkan intensiti kecerunan udara di sekitar objek ujian, biasanya model di terowong angin. Menangkap gambar schlieren pesawat berskala penuh dalam penerbangan lebih mencabar kerana perlunya penjajaran pesawat dengan kamera dan matahari dengan tepat. "
Kemudian, terdapat variasi teknik ini. Satu demonstrasi baru-baru ini menggunakan Calcium-K Eclipse Background Oriented Schlieren (CaKEBOS). Menurut penyiasat utama Armstrong Michael Hill, CaKEBOS adalah bukti ujian konsep untuk melihat seberapa berkesan Matahari dapat digunakan untuk fotografi schlieren yang berorientasikan latar belakang.
"Menggunakan objek langit seperti matahari untuk latar belakang memiliki banyak kelebihan ketika memotret pesawat terbang," kata Hill. "Dengan sistem pencitraan di darat, pesawat sasaran dapat berada di ketinggian apa pun asalkan cukup jauh untuk menjadi fokus."
Para penyelidik mendapati kaedah darat jauh lebih ekonomik daripada kaedah udara ke udara, kerana anda tidak perlu memiliki pesawat kedua yang membawa peralatan kamera yang dipasang khas. Pasukan itu mengatakan bahawa mereka boleh menggunakan peralatan di luar rak.
Citra Schlieren pada mulanya diciptakan pada tahun 1864 oleh ahli fizik Jerman, August Toepler.
Ketahui lebih lanjut mengenai teknik udara ke udara di sini dan teknik BOSCO di sini.
