नासा एक्स-59 के अद्वितीय शॉक वेव मापन के लिए प्रौद्योगिकी का परीक्षण करेगा

नासा जल्द ही अद्वितीय “सोनिक थंप्स” को मापने के लिए एक प्रमुख उपकरण पर की गई प्रगति का परीक्षण करेगा, जिसे उसका शांत सुपरसोनिक एक्स-59 अनुसंधान विमान उड़ान के दौरान बनाएगा।

शॉक-सेंसिंग जांच एक शंकु के आकार का वायु डेटा जांच है जिसे एक्स-59 द्वारा उत्पादित अद्वितीय शॉक तरंगों को पकड़ने के लिए विशिष्ट विशेषताओं के साथ विकसित किया गया है। एडवर्ड्स, कैलिफ़ोर्निया में नासा के आर्मस्ट्रांग फ़्लाइट रिसर्च सेंटर के शोधकर्ताओं ने सुपरसोनिक उड़ान के दौरान सटीक दबाव डेटा एकत्र करने के लिए जांच के दो संस्करण विकसित किए। एक जांच को निकट-क्षेत्र माप के लिए अनुकूलित किया गया है, जो उन शॉक तरंगों को कैप्चर करता है जो उस स्थान के बहुत करीब होती हैं जहां एक्स-59 उन्हें उत्पन्न करेगा। दूसरा शॉक-सेंसिंग जांच मध्य क्षेत्र को मापेगा, विमान के नीचे 5,000 से 20,000 फीट की ऊंचाई पर डेटा एकत्र करेगा।

जब कोई विमान सुपरसोनिक उड़ान भरता है, तो यह शॉकवेव्स उत्पन्न करता है जो आसपास की हवा में यात्रा करती है, जिससे तेज ध्वनि उत्पन्न होती है। X-59 को उन शॉक तरंगों को मोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे तेज़ ध्वनि की आवाज़ कम होकर शांत ध्वनि की आवाज़ में बदल जाती है। परीक्षण उड़ानों के दौरान, एक F-15B विमान जिसकी नाक पर शॉक-सेंसिंग जांच जुड़ी हुई है, X-59 के साथ उड़ान भरेगा। लगभग 6-फुट की जांच लगातार प्रति सेकंड हजारों दबाव के नमूने एकत्र करेगी, और शॉक तरंगों के माध्यम से उड़ते समय हवा के दबाव में बदलाव को कैप्चर करेगी। सेंसर से प्राप्त डेटा कंप्यूटर मॉडल को मान्य करने के लिए महत्वपूर्ण होगा जो नासा के क्वेस्ट मिशन के केंद्रबिंदु X-59 द्वारा उत्पादित सदमे तरंगों की ताकत की भविष्यवाणी करता है।

जांच के लिए नासा के प्रमुख अन्वेषक माइक फ्रेडरिक ने कहा, “एक शॉक-सेंसिंग जांच सत्य स्रोत के रूप में कार्य करती है, जो वास्तविक दुनिया के माप के साथ अनुमानित डेटा की तुलना करती है।”

निकट-क्षेत्र जांच के लिए, F-15B लगभग 55,000 फीट की ऊंचाई पर X-59 के पीछे उड़ान भरेगा, एक “फॉलो-द-लीडर” सेटअप का उपयोग करके शोधकर्ताओं को वास्तविक समय में सदमे तरंगों का विश्लेषण करने की अनुमति देगा। अलग-अलग मिशनों के लिए बनाई गई मध्य-क्षेत्र जांच, अधिक उपयोगी डेटा एकत्र करेगी क्योंकि शॉक तरंगें जमीन के करीब जाएंगी।

छोटे दबाव परिवर्तनों को पकड़ने की जांच की क्षमता एक्स-59 के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसकी शॉक तरंगें अधिकांश सुपरसोनिक विमानों की तुलना में बहुत कमजोर होने की उम्मीद है। जांच के डेटा की तुलना उन्नत कंप्यूटर मॉडल की भविष्यवाणियों से करके, शोधकर्ता उनकी सटीकता का बेहतर मूल्यांकन कर सकते हैं।

फ्रेडरिक ने कहा, “जांच में पांच दबाव बंदरगाह हैं, एक सिरे पर और चार शंकु के चारों ओर।” “ये पोर्ट स्थैतिक दबाव परिवर्तन को मापते हैं क्योंकि विमान सदमे तरंगों के माध्यम से उड़ता है, जिससे हमें किसी विशेष विमान की सदमे विशेषताओं को समझने में मदद मिलती है।” स्थानीय दबाव, गति और वायु प्रवाह की दिशा की गणना करने के लिए बंदरगाह अपने मापों को जोड़ते हैं।

शोधकर्ता जल्द ही परीक्षण उड़ानों के माध्यम से निकट-क्षेत्र शॉक-सेंसिंग जांच के उन्नयन का मूल्यांकन करेंगे, जहां एक एफ-15बी पर स्थापित जांच, सुपरसोनिक उड़ान के दौरान दूसरे एफ-15 का पीछा करके डेटा एकत्र करेगी। उन्नयन में जांच के दबाव ट्रांसड्यूसर शामिल हैं – उपकरण जो शंकु पर हवा के दबाव को मापते हैं – इसके बंदरगाहों से सिर्फ 5 इंच की दूरी पर। पिछले डिज़ाइनों में उन ट्रांसड्यूसरों को लगभग 12 फीट की दूरी पर रखा गया था, जिससे रिकॉर्डिंग के समय में देरी हुई और माप विकृत हो गए।

पिछले डिज़ाइनों पर तापमान संवेदनशीलता ने भी एक चुनौती पेश की, जिससे बदलती परिस्थितियों के साथ सटीकता में उतार-चढ़ाव आया। इसे हल करने के लिए, टीम ने उड़ान के दौरान दबाव ट्रांसड्यूसर को लगातार तापमान पर बनाए रखने के लिए एक हीटिंग सिस्टम डिजाइन किया।

फ्रेडरिक ने कहा, “जांच क्वेस्ट मिशन से संकल्प और सटीकता आवश्यकताओं को पूरा करेगी।” “यह परियोजना दिखाती है कि नासा मौजूदा तकनीक को कैसे ले सकता है और नई चुनौतियों को हल करने के लिए इसे अनुकूलित कर सकता है।”