NASA впервые применило светящуюся краску для изучения давления на гибком крыле

В Исследовательском центре Лэнгли NASA завершились испытания чувствительной к давлению краски на крупной свободно движущейся модели крыла. Эксперимент проходил в трансзвуковой аэродинамической трубе в Хэмптоне в среде с пониженным содержанием кислорода. Об этом рассказывает издание TechInsider.

Под ультрафиолетовым излучением покрытие начинает светиться розово-фиолетовым цветом. По яркости свечения можно определить, с какой силой воздушный поток воздействует на каждую точку поверхности: чем выше давление, тем темнее участок.

Объектом испытаний стала модель, известная как эталонное сверхкритическое крыло (Benchmark Supercritical Wing). Такие модели не повторяют конструкцию конкретного самолета, а служат универсальным эталоном для сверки компьютерных расчетов с результатами продувок.

Модель покрыли нестационарной чувствительной к давлению краской (uPSP). Скоростные камеры фиксируют изменения яркости, а компьютер переводит их в значения давления, создавая карту распределения по всей поверхности. Это принципиальное отличие от традиционного метода, при котором используются датчики с трубками, дающие данные только в отдельных точках, а промежуточные значения приходится восстанавливать математически.

Особенность новой методики в том, что она позволяет изучать быстрые колебания давления в турбулентном потоке, что важно для гибких крыльев. Длинное тонкое крыло дает меньшее сопротивление и экономит топливо, но в полете оно изгибается, меняя обтекание. Главную опасность представляет флаттер — взаимное усиление колебаний крыла и потока, способное разрушить конструкцию.

Проведение эксперимента стало возможным благодаря уникальным возможностям трубы Лэнгли, поскольку свечение краски гасит кислород. Следующим шагом станут испытания моделей с гибкими крыльями, которые подстраиваются под условия обтекания для экономичности. Полученные данные лягут в основу более точных компьютерных моделей и новых летательных аппаратов.