NASA“全球鹰”机库内部一瞥

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NASA“全球鹰”机库内部一瞥
多亏了一对“全球鹰”无人驾驶的飞机可以飞行30小时,飓风研究人员正在享受一些新功能。飞机和卫星一直被用来研究和观察飓风。载有飞行员和研究人员的飞机能够进行测量,更加接近飓风,但飞机最多只能留空大约十个小时。卫星能够观察飓风数天,但因图像的分辩率有限,无法从太空精确地进行大气测量。
2007年,美国宇航局获得两架前期制作全球鹰(机身# 1和# 6),与诺斯罗普·格鲁曼公司结成伙伴关系,一起来修改、操控和维护这两飞机作为科为与研究平台,并且在2010年开始使用它们研究飓风。这些飞机按五五分成,每个机构得到一半的飞行小时和提供一半的资金/人力操作和维护成本。
美国宇航局的 Chris Naftel监督全球鹰计划。他说,这些飞机非常适合宇航局的需要。
"我们有一个大洞,我们拥有ER——2(U——2改装版)和DC——8两架无人机,它们会d 在中等高度给我们提供大约10小时的飞行时间。”Naftel告诉《连线》杂志,“我们有捕食者,它将给我们更多耐力但是它在海拔较低飞行,全球鹰能让我们飞行很多不同高度,而且能飞行三十小时。”
全球膺能飞很高,一次能停空一天时间,这可以使该项目降低宇航局的管理费用,Naftel说。他还补充说,这两架无人机纯粹是作为科学平台和由机载科学项目资助。
最初的飓风观测飞行从“全球鹰”的大本营在德莱顿飞行研究中心起飞。该中心位于加州南部的爱德华兹空军基地。从加利福尼亚到大西洋的漫长飞行限制了这两架飞机在飓风上空的停留时间。
美国宇宙局已计划在飓风季节期间把飞机部署在东海岸。本月初一架宇航局的全球膺飞到该机构位于维吉尼亚州的瓦勒普斯岛的基地(上图照片),而且第二架很快到达。从东海岸这个新基地起飞,这两架全球膺会能够覆盖几乎中大西洋的整个区域。这些地方产生飓风时,飞机一次就能花十到二十小时——可能更多时间观察暴风的形成,前且当暴风横跨大西洋向北美洲移动时,可以跟踪它们。
我们有机会步行穿过全球膺停放在美国宇航局德莱顿飞行研究中心的机库。在我们参观期间,两架飞机正在进行修改,为当前的飓风观测任务作准备。
照片:美国宇航局

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全球膺最初是由诺斯罗普.格鲁曼公司为军方研制的,它是一个高空观察平台,机上装有很多的设备,能飞到65,000英尺高。这些飞机自2001年十月第一次部署到一个战区以来,已经在阿富汗和伊拉克飞行了30,000多小时。
如很多无人机一样,全球膺的能力已引起了军方以外的注意。去年全球膺在日本受地震、海啸影响的地区上空飞行了300多小时,不仅提供核电站熔化后的图像,而且也协助搜救工作。
下面的第一架(左)和第六架(右)全球鹰在位于德莱顿机库内的装配生产线上。该飞机
翼展116英尺,高长径比的翼翅是由复合材料制成。它们的有效设计是该飞机能在高空长时间飞行的主要原因之一。
照片:Jason Paur/Wired.com

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因为这些飞机最初是按军事侦察的想法进行设计的,AV—1和AV—6进行了重大的修改,以便准备把它们作为科学平台使用。美国空军主要限制了全球膺机鼻下的仪器。美国宇航局已经修改了这些飞机,整个机身安装电力和连接以太网来适应负载机鼻下面的一部照相机及一个设备。该设备的操作的点像一个苏打罐机,在其尾部放出大气测量设备。
没有涵盖机鼻的整流罩,可以看见装在全球鹰的前面KU波段天线盘的平台。在这架飞机(机体# 1,尾翼号码871)上,原来通常装有军事版本照相机的地方,会安装支物理学激光雷达。这个设备会允许研究人员观察妻飓风内部的云结构和深度。
照片: Jason Paur/Wired.com

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这里云物理学激光雷达仪器的上部可以直接在全球鹰的ku波段通信天线前面看到。
照片:美国宇航局

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这是871另一边的视图。这架飞机是第一架建造的“全球鹰”,美国宇宙局会使用它携带进行飓风研究的“环境载荷”。除了装载云雷达外,该飞机会携带其他设备。这些设备会随着飓风的发展,直接测定飓风。
全球膺由一台能产生7,000磅以上推力的艾里逊.劳斯莱斯涡扇发动机提供动力。该飞机的最大起飞重量是26,750磅,通常巡航速度是每小时大约370英里。
照片:Jason Paur/Wired.com

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美国宇航局必须对全球膺进行大的修改,以便适应科学仪器装载。这包括:不仅为该设备增加电源和连接以太网,而且也要在整个机身安装支架。
照片:Jason Paur/Wired.com

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该飞机很多内部空间装满了通信、数据管理设备,而且还有一个绑好的吉祥物。尾数为872的飞机的绰号是:比尔生先生。该冒险家进行了这些飞行。另一架飞机称为尤达,以进行全球膺首飞的飞行员的呼号命名。——并且将与机上的同名物飞行。
照片: Jason Paur/Wired.com

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美国宇航局不会使用军方在全球使用的相同照相机和其他观察/间谍设备。但是,在飞机上装有几台照相机,像机鼻里的那台照相机。这台照相机主要用来只观察飞机飞行期间将飞往何处。它是飞行员的眼睛,特别在起飞和着落期间极其重要。
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尾数872的飞机是诺斯罗普.格鲁曼公司装配线上第六架全球膺,而且将会成为在执行飓风任务期间的“大局”平台。该飞机会携带三台主要科学设备,但不会871那样靠近飓风。
从来没有一个机构来回避大的品牌,872的机鼻携带高海拔单片微波集成电路测深辐射计。这个设备不仅允许科学家获得云层中水的含量的剖面图,而且能测温度。872的腹部携带高海拔成像风雨机载分析器来测量雷达反射率(雨)和风速。在尾表面测量中,风速和雨率将由飓风成像辐射计测量。
照片: Jason Paur/Wired.com

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由于高纵横比翼翅(与跨度相比,翼翅相对窄),全球膺有一个优秀的滑降比。这不需要大量的电力,就能使它高海拔地区飞行。不过,这也意味着该飞机是一架巨大的滑翔机。它像滑翔机一样,很难下降。
全球膺在下降着落时,使用翅膀上的阻力板来帮助减少一些升力。这些设备在滑翔机上很常见,并且在客机也见到。通常一旦飞机已降落,飞行员就把它放在地上慢下来。
照片:Jason Paur/Wired.com

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871的大部分尾部在我们访问期间不见了。但这是机载垂直大气分析系统锐利的一头要安装的地方。该设备会携带89台向飞机中间的下投式探空仪。它的运作有点像汽水机把小罐转移到尾部。在这里这些下投式探测仪会从飞机落下。每个下投式探空仪附在小降落伞下降穿过飓风,测量在整个下降过程中风速、温度、湿度和气压。
这些设备在其他研究飞机中是常见的。所获的信息传回给研究人员,以便制成飓风中垂直剖面图。
照片:Jason Paur/Wired.com

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美国宇航局的全球膺在瓦勒普斯岛该局的机场飞行。虽然这些飞机预先被编程,自动地从飓风上空飞行,但是飞行员可以在任何时间从地面站,要么按照科学家的要求,要么避开飓风的最危险地区进行干涉。
美国宇航局在瓦勒普斯岛运营一个移动指挥站,因为飞行员在飞机的起飞和着落期间,必须位于飞机的视线内。一旦在海洋上空巡航高度时,瓦勒普斯岛飞行员移交给一个在德莱顿的机组人员,在那里飞行员执行该任务的大部分飞行。
照片:美国宇航局

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在德莱顿飞行操作房间内坐落着任务管理器(面对面板左),飞行员在右边。科学家在执行任务期间也跟飞行机组人员交流,在必要时,改变或增加飞行。
照片:美国宇航局

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两架飞机将在10月初之前留在瓦勒普斯岛,定期在大西洋上空飞行研究飓风。这些飞机一旦执行完任务,就飞回加尼福尼亚机库进行保养,介明年以及2014年飓风季节将飞回到弗吉尼亚。
照片: Jason Paur/Wired.com

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  • 本文由 发表于 2012-09-22
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