剥离美国宇航局的年度出版物成功地商业化了美国宇航局技术。该商业化为卫生和医学领域,消费品,运输,公共安全,计算机技术和环境资源开发的产品和服务的发展促进。

美国宇航局的特殊次声麦克风可以捕捉到天空中湍流产生的超低频率。这项技术目前正在Stratodynamics公司的HiDRON滑翔机上进行测试,用于湍流探测和航空研究。(来源:美国国家航空航天局)

大气中的一切都可以发出声音 - 火山隆隆声和瀑布崩溃 - 但是那种声音比我们的耳朵所感知更多。就像红外线是如何由肉眼看不到的频率,有一个称为Inflasound的音频模拟,由人耳听到太低(0.001到20赫兹)。

飞行中有时会遇到的突然湍流被称为晴空湍流,之所以这样命名,是因为没有可见的云层或大气特征来警告这种干扰。不可见的气流似乎可以从任何地方冒出来,对飞机造成严重破坏。

虽然肉眼很难探测到,但晴空湍流有明确的次声特征。弗吉尼亚州汉普顿市NASA兰利研究中心的研究人员卡马尔·沙姆斯(Qamar Shams)和艾伦·扎克瓦尔(Allan Zuckerwar)意识到,如果空中交通管制员或飞行员能在飞机遇到这些涡流之前监听到它们,就可以绘制出另一条路线。

他们的实验始于2007年,但初步测试表明他们无法抓住任何现成的麦克风,并期望它与Infrasound一起使用。长波频率通过更高频率的声音来压缩,这导致干扰。

他们两人开始开发一种能够高保真地聆听这些低频率的东西。麦克风使用一个移动的膜片,在声波引起表面振动的地方接收音频。研究人员使用了一个半径很宽的低压隔膜,并在隔膜后面配上一个大的密封气室,这样麦克风就能听到这些远距离传播的超低声波。次声波麦克风是由纽约Depew的PCB压电电子公司与兰利公司签订合同生产的。

通常由气象气球发射的HiDRON已经飞到超过10万英尺的高空。(来源:Stratodynamics)

传感器完成后,测试开始。当麦克风被放置在兰利机场跑道周围等距离三角形的位置时,它们就能够捕捉并定位300多英里外的大气湍流。

到2017年,该技术获得了美国宇航局年度商业发明奖,为国防部进行了地面测试,并在桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)进行了研究,以验证其性能,但它还没有在任何飞机上飞行过。Stratodynamics lewis公司对湍流探测的兴趣将很快改变这一状况。

Stratoynamics实现了麦克风系统作为飞行中的湍流检测传感器具有显着潜力,并寻找测试该技术的机会。许可美国宇航局的专利后,该公司开始在未知的悬垂的平流层滑翔机上实施传感器,称为Hidron。

Stratodynamics公司已经将气球发射的HiDRON滑翔机提升到超过10万英尺的高度,从那里慢慢地返回地球。在次声麦克风和风探头的帮助下,无人机可以在一定距离上测量其路径上的湍流强度,并可能检测到热柱,以保持飞机更长时间的航行。目前,更多的工作正在进行,以设计所需的算法,以了解湍流特征的强度和范围。

研究人员希望Infasonic麦克风提供的数据在检测和预测湍流,空中交通管制决策和航空路线规划方面变得无处不在。

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本文首先出现在9月,2021年问题yabovip16.com杂志。

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