Luft- und Raumfahrt und Verteidigung

Luft- und Raumfahrt & Verteidigung

For years high-speed imaging has been used in various applications by engineers in the aerospace and defense industries. Photron high-speed cameras facilitate the detailed analysis of projectile flights, missile launches, combustion processes, engine performance, fuselage durability, material strength, flow/particle movement and more. For years high-speed imaging has provided engineers with detailed analysis of such events. There are several companies that manufacture high-speed cameras, so how do you decide which company to buy from and which model of camera to buy? There are several factors to consider, including a cameras frame rate, light sensitivity, minimum exposure time, and of course the cameras body.

Testumgebungen in der Luft- und Raumfahrt können für Anbieter von Hochgeschwindigkeitskameras eine Herausforderung darstellen. Um die erfolgreiche Implementierung von Hochgeschwindigkeitskameras in solchen Umgebungen zu gewährleisten, ist es wichtig, einen erfahrenen Anbieter zu wählen, der eine Reihe von hochzuverlässigen Kameras und einen außergewöhnlichen Kundensupport bieten kann.

ANWENDUNGEN UND TECHNIKEN

DIGITALE BILDKORRELATION

Die digitale Bildkorrelation wird seit Jahren sowohl in der Luft- und Raumfahrt als auch in der Verteidigungsindustrie eingesetzt. DIC ist ein 2D- oder 3D-Bildgebungsverfahren, das zur Messung von Verformung, Vibration und Dehnung in Materialien eingesetzt wird.
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PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY

PIV spielt eine wichtige Rolle für das Verständnis der grundlegenden physikalischen Zusammenhänge komplexer Strömungen. PIV verfolgt die Geschwindigkeit von mikroskopisch kleinen Tracerpartikeln in Gasen oder Flüssigkeiten, indem es ihre Geschwindigkeit aufzeichnet und die Strömung visualisiert.
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COMBUSTION

Verbrennungsstudien in der Luft- und Raumfahrt- sowie in der Verteidigungsindustrie sind für die Erforschung von Explosionen unterschiedlicher Art und Größe unerlässlich.
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SCHLIEREN

Schlierenbilder in der Luft- und Raumfahrt und im Verteidigungsbereich liefern wichtige visuelle Daten darüber, wie sich unsichtbare Elemente wie Luft und Gas in verschiedenen Umgebungen bewegen und reagieren.
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Entwicklung von Hintergrund-orientierten Schlieren für die Boden-Testanlagen des NASA Langley Research Center
Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die jüngsten Windkanalversuche im NASA Langley Research Center, bei denen die BOS-Technik (Background-Oriented Schlieren) eingesetzt wurde, um Informationen über Störungen der Strömungsfelddichte zu erhalten. Zu den Anlagen, in denen die BOS-Technik angewandt wurde, gehörten der National Transonic (NTF), der Transonic Dynamics Tunnel (TDT), der 31-Zoll-Mach-10-Lufttunnel, der 15-Zoll-Mach-6-Hochtemperatur-Lufttunnel, die Rotor-Testzelle im 14-mal-22-Unterschalltunnel und ein 13-Zoll-Low-Speed-Tunnel.

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Hochgeschwindigkeits-Bildanalyse und gefilterte Abbildung von verschachtelten Hall-Thruster-Schwingungen
Hall-Effekt-Strahltriebwerke (HET) sind dafür bekannt, dass sie viele Hochgeschwindigkeitsschwingungen aufweisen, die ein Indikator für die Leistung des Strahltriebwerks sind. Azimutale Ionisationsschwingungen, so genannte Speichen, wurden eingehend untersucht, aber die Mechanismen, die ihr Verhalten bestimmen, sind noch nicht ausreichend bekannt. Die meisten Experimente wurden mit einkanaligen Hall-Triebwerken durchgeführt, aber es gibt Hinweise darauf, dass bei einem Hall-Triebwerk mit verschachtelten Kanälen eine teilweise Schwingungskopplung zwischen den Kanälen auftritt. In diesem Beitrag wird die Untersuchung von Schwingungen in verschiedenen Konfigurationen des X3, eines dreikanaligen, verschachtelten Hall-Strahlruders der 100-kW-Klasse, im Detail beschrieben. Es wird eine Technik zur Verwendung optischer Filter zur Extraktion von Plasmaeigenschaften aus Hochgeschwindigkeitsvideos untersucht. Getrennt davon wurde die Kopplung zwischen den Kanälen untersucht, indem mehrere Entladungskanäle des Triebwerks gleichzeitig abgebildet wurden. Eine Photron FASTCAM SA5, die mit 75.000 Bildern pro Sekunde aufzeichnet und mit dünnen dielektrischen Filtern für starke Xe I-Emissionslinien im nahen Infrarot ausgestattet ist, wurde zur Aufnahme von Hochgeschwindigkeitsvideos des Entladungskanalplasmas verwendet.

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Dynamischer Bruch in Kohlenstoff-Faser-Verbundwerkstoffen: Wirkung von Stahl- und Eisgeschossen
In dieser Studie wird das resultierende ballistische dynamische Verhalten einer flachen Platte aus einem 2×2 Köpergewebe aus T300-Kohlenstofffaser/Epoxid-Verbundwerkstoff mit Hilfe einer Kombination von nicht-invasiven Analysetechniken untersucht. Die Studie untersucht Verformung, Beschädigung und Bruch nach dem Aufprall von festen (Stahl) und fragmentierenden (Eis) Projektilen mit Geschwindigkeiten von 70-90 m/s bzw. 300-500 m/s. Mittels digitaler Bildkorrelation wurden bei jedem Versuch Verschiebungsdaten für die Rückseiten der Probekörper ermittelt und zur Bewertung der Auswirkungen von Aufprallgeschwindigkeit und Projektilmaterial auf die Reaktion der Probekörper verwendet.

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Die Analyse der Schwingungsbewegung des Gewehrlaufs und ihr Einfluss auf die Schussgenauigkeit
Es ist bekannt, dass die Kräfte und Stöße, die beim Abfeuern einer Feuerwaffe auftreten, den Lauf der Waffe und die Waffe als Ganzes in Schwingungen versetzen. Es gibt Biege-, Längs-, Radial- und Torsionsschwingungen. Als die wichtigsten gelten die Biegeschwingungen, insbesondere die im Mündungsbereich aufgezeichneten. In diesem Beitrag wird eine Methode zur Aufzeichnung der Biegeschwingungen des Laufs im Mündungsbereich eines 5,56-mm-Automatikgewehrs und des Einflusses von Mündungsvorrichtungen mit Hilfe moderner Ausrüstung (Hochgeschwindigkeitskameras) und spezieller Software vorgestellt.

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