시설 초점:NASA Langley 연구 센터

현재 Langley Research Center로 알려진 시설은 1917년 NASA의 전신인 NACA(National Advisory Committee for Aeronautics)에 설립되어 미국 최초의 민간 항공 연구소가 되었습니다. 건설은 그해 말 버지니아주 햄프턴 인근의 Langley Field에서 시작되었습니다.

1931년에는 Langley Full Scale Tunnel로 알려진 30 × 60피트 테스트 섹션이 있는 세계 최대 풍동에 대한 작업이 완료되었습니다. 터널은 당시의 전체 크기의 항공기를 연구할 수 있었고 제2차 세계 대전 시대에 거의 모든 미국 전투기 설계에 대한 항력 정화 연구를 수행하는 데 중요한 역할을 했습니다. Full Scale Tunnel은 머큐리 우주 캡슐, 달 착륙선 테스트 차량, F-16, 초음속 운송 개념 및 우주 왕복선을 테스트했습니다.

Langley의 National Transonic Facility는 액체 질소를 사용하여 비행 조건을 보다 밀접하게 모델링하고 세계에서 가장 정확한 풍동 데이터를 제공합니다. 터널은 1980년대 초 운영을 시작한 이래 보잉 777 및 767, 우주 왕복선 발사 구성, 비즈니스 제트기 개념 및 오리온 발사 중단 시스템에 대한 데이터를 제공했습니다.

NASA가 사람을 우주로 보내는 문제와 씨름하기 시작하면서 Langley가 그 노력에 기여했습니다. 1960년대 초 휴스턴으로 이전할 때까지 랭글리에 있던 우주 작업 그룹은 미국의 초기 우주 프로그램 계획에 착수했습니다. Langley 직원은 착륙선 무게의 1/6을 제외한 모든 것을 지지하고 모든 Apollo 우주비행사를 훈련하는 데 사용된 케이블링 시스템에 의해 매달린 달 착륙선이 있는 250 × 400피트 길이의 트러스 작업 갠트리인 Lunar Landing Facility를 설계했습니다. 달에 착륙합니다. Apollo 프로그램이 종료되었을 때 시설은 계기가 장착된 실물 크기 항공기와 헬리콥터를 중단하도록 전환되었으며 항공기 충돌 가치를 향상시키기 위해 충돌 조건으로 해제되었습니다. Orion 개념의 개발과 함께 이 시설을 사용하여 Orion을 토양에 먼저 착륙시키는 스트레스를 이해하고 수력 충격 유역을 추가하여 수상 착륙을 이해했습니다.

1960년대 중반에 Langley는 제미니와 아폴로 우주비행사를 훈련시키기 위해 랑데뷰 및 도킹 시뮬레이터를 설계했습니다. 이 시스템은 랭글리 연구 격납고의 천장에 실물 크기의 쌍둥이자리와 이후의 아폴로 캡슐을 매달았습니다. 시뮬레이터는 이후 해체되었지만 서스펜션 시스템은 격납고 천장에 남아 있습니다.

Langley는 오늘날 다양한 비행 시뮬레이터, 풍동, 실험실 및 컴퓨터 소프트웨어를 통해 항공 탐사, 과학 및 우주 기술에 대한 NASA의 목표를 지원합니다.

항공학

연안에서 해안까지 초음속 상용 항공기 비행을 가능하게 하기 위해 노력하든 항공기를 더 안전하고 조용하며 연료 효율적으로 만드는 데 도움을 주든 Langley의 항공 전문가는 아이디어를 도면에서 현실로 이끌어줍니다.

FAA(연방항공청)와 협력하여 Langley 연구원들은 전문가들이 항공기 충돌 안전성을 평가하는 데 도움이 되는 테스트를 수행했습니다. 사망자를 줄이기 위해 연구원들은 충돌 가능성을 측정하는 컴퓨터 모델용 데이터를 생성하기 위해 Langley의 Landing and Impact Research Facility에 실물 크기의 F-28 Fokker 수송기를 떨어뜨렸습니다. 이 데이터는 미래의 혁신적인 항공기에 대한 표준을 설정하는 데 도움이 될 것입니다.

NASA는 Low-Boom Flight Demonstration Mission을 통해 미래의 조용한 초음속 비행에 대한 가능성을 계속 열어 왔습니다. 이 임무를 위해 Langley는 X-59 Quiet SuperSonic Technology 항공기 개발에 대한 관리 책임을 분담하고 있으며 현재의 초음속 육로 비행 금지 조치를 해제하기 위한 조치로 여러 미국 커뮤니티에서 X-59 소리에 대한 반응을 평가할 계획을 주도하고 있습니다.

Langley 연구원들은 X-59의 eXternal Vision System을 성공적으로 테스트했습니다. 전방을 향한 조종석 창을 센서, 카메라 및 컴퓨터 디스플레이의 조합으로 대체하여 조종사에게 전방의 증강 현실 보기를 제공합니다. 올해로 예정된 X-59의 첫 비행을 위해 준비될 것입니다.

Langley는 또한 새롭고 효율적인 항공기 개념을 테스트하고 더 깨끗하고 조용한 비행을 위해 순수 전기 기술을 연구합니다. Langley 연구원들은 Boeing과 함께 보다 연료 효율적인 항공기로 이어질 수 있는 천음속 트러스 브레이스 날개 모델을 설계, 제작 및 테스트했습니다. 그들은 또한 NASA의 첫 번째 순수 전기 실험 비행기인 X-57 Maxwell의 설계 방법과 분석에 기여했습니다.

저렴한 전기 드론이 시장을 휩쓸고 기업이 돈을 에어 택시 및 자율 개인 항공기와 같은 개념에 투자하면서 새로운 항공 시대가 도래하는 것 같습니다. Langley에서 개발한 드론 안전 도구는 무인 비행의 실용성을 다룹니다. 무인 항공기(UAV)가 비행해서는 안 되는 곳에서 비행하지 않도록 하는 방법, 서로 충돌하지 않도록 하는 방법, 비상 시 안전하게 착륙하는 방법 .

새로운 항공기가 도시와 도시에서 어떻게 작동하는지 이해하기 위해 연구원 팀은 헬리콥터처럼 이륙하는 전기 비행기인 Langley Aerodrome No. 8을 만들었습니다. 3D 인쇄 부품으로 만든 무인 차량은 Langley의 12피트 저속 풍동에서 테스트되었습니다. 자율성과 함께 Langley는 항공 교통 관리, 비행 금지 구역, 통신 및 안내 시스템, 안전한 비행 절차, 소음 억제와 같은 새로운 항공기에 필수적인 기타 여러 문제를 탐구합니다.

Langley는 또한 항공기 소음 감소를 위한 두 가지 새로운 음향 라이너를 개발하여 좁은 공간 내의 곡선 채널이 소음 감소를 제공할 수 있도록 했습니다. 두 가지 구현은 기체 소음 감소를 위한 플랩 사이드 에지 라이너와 랜딩 기어 도어 라이너입니다. 이러한 응용 분야에서 음향 라이너는 주로 착륙 중에 발생하는 항공기 소음을 줄이기 위해 설계되어 항공기가 점점 더 엄격해지는 공항 소음 제한을 준수하는 데 도움이 됩니다.

공간

Langley는 혁신가, 건축가, 과학자 및 엔지니어를 적극적으로 모아 우주 공간에 작은 탑재량을 빠르고 효율적으로 제공하고 있습니다. NASA에서 무게가 180kg(397파운드) 이하인 우주선으로 정의한 소형 위성(smallsatsat)은 우주 임무 비용을 절감하고 우주 접근을 확대하기 위한 새로운 옵션을 제공함으로써 기관이 과학 및 인간 탐사를 발전시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

방사선 보호 시연인 Shields-1은 Langley의 첫 번째 성공적인 자유 비행 소형 위성 프로젝트가 되었습니다. Rocket Lab에서 2018년 발사한 이 우주선은 다른 일련의 시연 및 실험과 함께 궤도를 돌았습니다. Shields-1은 Langley에서 개발한 새로운 차폐 재료를 테스트했습니다.

강력한 우주 발사 시스템 로켓은 선구적인 NASA 임무를 시작합니다. Langley의 항공 과학 팀은 센터의 단일 계획 풍동, 14 × 22피트 아음속 터널 및 국립 천음속 시설 풍동에서 구성을 테스트했습니다.

NASA의 성공적인 Ascent Abort-2 시험 비행은 곧 달과 언젠가는 화성으로 임무를 시작할 우주비행사를 보호하기 위한 중요한 단계였습니다. Langley에서 관리하는 Orion Launch Abort System 프로그램은 필요한 경우 중단 시스템이 준비되었는지 확인합니다.

컴퓨터 마우스의 절반 크기인 SCALPSS(Stereo Camera for Lunar Plume Surface Studies)는 올해 Intuitive Machines Nova-C 달 착륙선에 탑재된 탑재체로 달까지 여행합니다. 네 개의 작은 카메라는 NASA 연구원들에게 우주선이 달에 착륙할 때 우주선 아래에서 일어나는 일을 보여줄 것입니다. SCALPSS는 착륙선이 달 표면에 최종 하강하고 착륙할 때 로켓 기둥에 의해 형성된 분화구에 대한 중요한 데이터를 제공할 것입니다.

SCALPSS의 데이터는 후속 착륙을 알리는 컴퓨터 모델을 제공합니다. 착륙선 바닥 주위에 배치될 SCALPSS 카메라는 착륙선의 뜨거운 엔진 기둥이 달 표면과 상호 작용하기 시작하는 정확한 순간부터 분화구 형성을 모니터링하기 시작할 것입니다. 카메라는 착륙이 완료될 때까지 이미지를 계속 캡처합니다. 지상으로의 다운링크를 위해 착륙선으로 전송되기 전에 작은 온보드 데이터 저장 장치에 저장될 최종 스테레오 이미지를 통해 연구자들은 분화구의 궁극적인 모양과 부피를 재구성할 수 있습니다.

Langley는 또한 우주에서 로봇 건설을 위한 기술을 형성하여 더 길고 더 먼 임무를 허용합니다. 경량 표면 조작 시스템은 달에 탑재체를 착륙시키기 위해 선택된 회사에서 사용할 것입니다. 일련의 궤도 서비스, 조립 및 제조 프로젝트를 통해 연구원들은 로봇 공학과 자율성을 사용하여 달과 우주에 기반 시설을 구축하는 방법을 배웁니다.

라이다

광탐지 및 거리측정(LiDAR)은 NASA의 강력하고 다재다능한 도구로 부상했습니다. Langley는 실시간 지형 매핑 및 합성 비전 기반 탐색을 위한 Flash LiDAR를 개발했습니다. 비디오 속도로 획득한 3D 이미지 시퀀스에 내재된 정보를 활용하기 위해 Langley는 이 이미지 시퀀스를 고해상도 3D 합성 이미지로 처리하여 상대적인 움직임을 동시에 수정, 향상 및 유도할 수 있는 임베디드 이미지 처리 알고리즘을 개발했습니다. .

기존의 스캐닝 LiDAR 기술은 한 번에 픽셀당 하나의 레이저 펄스로 이미지를 래스터 스캔하여 이미지 프레임을 생성하는 반면 Flash LiDAR는 일반 카메라와 매우 유사한 이미지를 획득하여 단일 레이저 펄스를 사용하여 이미지를 생성합니다. Flash LiDAR의 이점은 로봇 시스템에 대한 자율적인 비전 기반 안내 및 제어를 가능하게 합니다.

항법 도플러 라이다(NDL)는 행성체에 안전하고 정확한 착륙을 보장하기 위해 고려되고 있습니다. 차량 속도와 위치를 정확하게 측정하는 NDL은 NASA가 최초의 여성과 다음 남성을 달에 착륙시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

기술

• 원격, 비침습, 심장 활동 추적기(RENCAT) — 이 레이저 진동계 센서는 심장 활동을 원격으로 비침습적으로 모니터링합니다. 특히, 판막/챔버 개방 및 폐쇄 주기(심장 주기)의 심장 기능. 이 장치는 환자 의복에 의한 간섭 없이 심장 영역에서 떨어진 정확한 크기와 타이밍 정보를 제공합니다.

• 곤충 유착 완화를 위한 소수성 에폭시 코팅 — 불소화 알킬 에테르 함유 에폭시는 방충 코팅 역할을 합니다. 견고하고 내구성 있는 코팅은 항공기 효율성을 개선하기 위해 개발되었지만 자동차 및 풍력 에너지 산업과 같이 곤충 잔류물 부착 감소가 필요한 다양한 응용 분야에서 유용할 수 있습니다.

• 낙뢰 완화 및 손상 감지 — 특허 받은 SansEC 센서 기술은 공진 응답의 변화를 기반으로 센서에 근접한 물리적 물질의 전기 임피던스를 측정할 수 있는 입증된 무선 감지 플랫폼입니다. 이 센서는 낙뢰 피해를 완화하는 데 도움이 되도록 낙뢰 전류를 분산시키는 고유한 특성을 나타냅니다. 터빈 블레이드 애플리케이션에서 SansEC 센서 어레이는 복합 블레이드의 표면적을 덮고 낙뢰 완화 및 손상 감지 기능을 모두 제공합니다.

• 전기 연결이 없는 무선 온도 센서 — 이 센서는 전기 연결이 필요하지 않으며 유전 변화 측정을 활용하는 SansEC 센서 플랫폼을 기반으로 합니다. 센서는 손상에 강하고 유연하며 정확하고 저렴합니다. 유망한 응용 분야 중 하나는 타이어 온도 센서입니다.

• 3D 프린터 테스트 스테이션 — 압출 적층 제조 공정에서 재료 증착 및 층 접착의 현장 테스트가 가능한 테스트 스테이션이 개발되었습니다. 이 기술은 3D 프린팅 프로세스 동안 부품 품질을 모니터링하는 문제를 해결합니다. 참신한 점은 구성 요소가 구축되는 현장에서 테스트가 이루어진다는 것입니다.

• 제약 포장 및 모니터링 애플리케이션용 무선 센서 — SansEC 센서는 물리적 접촉 없이 제약 애플리케이션에 사용할 수 있습니다. 액체 또는 분말 수준, 내용물 온도, 부패로 인한 변화와 같은 용기의 많은 속성을 모니터링할 수 있습니다. 변조도 감지할 수 있습니다.

기술 이전

Langley Research Center의 기술 지식과 데이터는 상용화를 위해 라이선스 사용자에게 제공됩니다. Agency의 NASA 라이선스 컨시어지에게 문의하십시오. 이 이메일 주소는 스팸봇으로부터 보호됩니다. 그것을 보려면 JavaScript가 활성화되어 있어야 합니다. 또는 202-358-7432로 전화하여 라이선스 논의를 시작하십시오. 여기 에서 NASA Langley에 대해 자세히 알아보십시오. .