Mikrofon NASA wykrywający oddalone turbulencje
Niezależnie od tego, czy dzieje się to w wirach startujących samolotów, czy w pozornie spokojnym powietrzu, niewiele jest problemów bardziej wadzących podczas lotu niż turbulencje. Te „poziome tornada” mogą sprawić, że podróżowanie samolotem będzie niewygodne i być może niebezpieczne. Ponadto próby ich uniknięcia mogą pochłaniać duże ilości paliwa. Przedstawionym problemom starają się zapobiec naukowcy z NASA.
System wczesnego wykrywania turbulencji
Nagłe turbulencje, których czasami doświadcza się podczas latania, nazywane są turbulencjami bezchmurnego powietrza. Nazwa ta wywodzi z racji faktu niewystępowania wcześniej widocznych chmur ani cech atmosferycznych, które ostrzegałyby o możliwości zaistnienia zakłócenia. Burzliwe, niewidzialne powietrze, może pojawiać się praktycznie znikąd, a na dodatek siać niepokój w ludziach znajdujących się w samolocie.
Choć nie jest to łatwe do wykrycia wizualnie, turbulencje w czystym powietrzu mają wyraźną sygnaturę infradźwięków. Badacze Qamar Shams i Allan Zuckerwar z Langley Research Center NASA w Hampton w Wirginii zdali sobie sprawę, że gdyby kontrolerzy ruchu lotniczego lub piloci mogli nasłuchiwać tych wirujących wirów, zanim napotkają je samoloty, będą w stanie wytyczyć alternatywną trasę.
Udane testy nad Pensylwanią
Shams i Zuckerwar zaczęli opracowywać coś, co mogłoby słuchać tych niskich częstotliwości z dużą wiernością. Mikrofony wykorzystują ruchomą membranę do wychwytywania dźwięku, w którym fale dźwiękowe powodują wibracje powierzchni. Naukowcy zastosowali membranę o niskim napięciu o szerokim promieniu w połączeniu z dużą, szczelną komorą powietrzną znajdującą się za nią, aby umożliwić mikrofonowi słyszenie tych ultralekkich fal dźwiękowych, które przemieszczają się na duże odległości. Po ukończeniu czujnika rozpoczęto testowanie. Kiedy mikrofony zostały ustawione w równej odległości w trójkątnym wzorze wokół terenu pasa startowego Langley, były w stanie wychwycić i zlokalizować turbulencje atmosferyczne w odległości ponad 300 mil na niebie nad Pensylwanią.
Niedawno wstępne testy wykazały, że mikrofon działa dobrze. Zespół był w stanie odizolować niskie częstotliwości od warunków otoczenia, nawet podczas gwałtownego wiatru wiejącego obok UAV. Stratodynamics przeprowadzi dodatkowe testy w locie, aby dalej rozwijać technologię. Firma nie tylko oceni mikrofon opracowany przez NASA, ale będzie również służyć jako dostawca lotów dla uzupełniającej technologii wykrywania turbulencji z University of Kentucky.
Podorbitalny samolot kosmiczny HiDRON
Stratodynamics Aviation pracuje obecnie nad nową wersją szybowca. Działanie to realizuje we współpracy z Kanadyjską Agencją Kosmiczną i Uniwersytetem Waterloo w Ontario. Podorbitalny samolot kosmiczny HiDRON będzie miał większą ładowność i zostanie zaprojektowany specjalnie pod kątem optymalnej wydajności w stratosferze.
Zespół ma nadzieję, że dane dostarczane przez mikrofon infradźwiękowy staną się wszechobecne w wykrywaniu i prognozowaniu turbulencji, podejmowaniu decyzji przez kontrolę ruchu lotniczego i planowaniu tras lotniczych. Ułatwiając unikanie turbulencji na wszystkich etapach lotu, mniej paliwa jest marnowane podczas poruszania się po burzliwym powietrzu, a do atmosfery są uwalniane niższe wartości dwutlenku węgla.
Źródło: NASA
