發(fā)光涂料

　　新的壓力敏感涂料（pressure-sensitivepaint，PSP）和成像技術(shù)，會幫助科學(xué)家更好地了解空氣動力學(xué)，并設(shè)計出更先進的飛行器。以下是位于美國田納西州的圖拉荷馬(Tullahoma）附近的阿諾德空軍基地進行的飛行器測試：
 

　　1、肉眼看PSP
　　　　
　　　　用肉眼看來，壓力敏感涂料（PSP）似乎毫無出奇的地方。但在短波光線下，通過特殊的相機捕捉它的身影，會發(fā)現(xiàn)它如運動的彩虹，變幻出各種色彩。美國阿諾德空軍基地的工程師正在給飛機模型噴上這種涂料。在經(jīng)過風(fēng)洞測試后，這架飛機模型上的涂料會用特殊的溶劑清除。
 

         2、在“正確”的光源下
　　
　　對飛機模型上進行涂料、烘干之后，便會進行風(fēng)洞測試。工程師啟動短波光源——藍光和紫外光，它們會活化涂料中的于是，這架無尾飛機模型就呈現(xiàn)出圖中所示的顏色。盡管人類的肉眼無法捕捉到飛機發(fā)出的這種微妙的光芒，但通過特殊的照相機和計算機分析程序，我們可以看到這種變化。
 

　　3、承受壓力
　　　　
　　　　在風(fēng)洞中模擬飛行環(huán)境時，飛機表面各個部位呈現(xiàn)的顏色，取決于這些點承受的不同的壓力。飛行會對空氣中的含氧量作出反應(yīng)——當(dāng)飛機的某一點承受較大壓力，或該處氧氣含量較高時，發(fā)出的光會比較微弱。借助計算機分析，科學(xué)家可以得到整個光頻的壓力分布圖。這幅飛機的五彩肖像，可以幫助科學(xué)家更好地研究空氣動力學(xué)。

　　4、全彩F16
　　　　
　　　　要獲得這樣一張數(shù)據(jù)翔實的飛機表面色彩圖，每一個區(qū)域，每一架照相機會拍攝兩張快照：一張是在沒有氣流的狀況下拍攝，另一張則是在風(fēng)洞試驗的過程中拍攝。之后，計算機會對兩種狀態(tài)下飛機發(fā)光部位的比率進行分析，并計算飛機承受的壓強。這張F16戰(zhàn)斗機照片，是在PSP測試中完成的：紅色部分承受的壓力更高，而藍色處的壓力最低。

　　5、迷彩航天飛機
　　　　
　　　　壓敏涂料（PSP）技術(shù)也適用于航天飛機模型的測試。WimRuyten是美國航空航天學(xué)會（theAmericanInstituteofAeronauticsandAstronautics）的工程師，在阿諾德空軍基地從事航天器三維模型建造。他表示，PSP測試對他的工作非常有幫助。
 

　　6、熱、更熱、最熱
　　　　
　　　　和壓力敏感涂料（PSP）類似，熱敏涂料（temperature-sensitivepaint）可以用來測試飛行器的那個部分最吸熱。圖中是對NASA“獵戶座”乘員探索飛行器（OrionCrewExplorationVehicle）模型，工程師正在測試該飛行器的擋熱板能夠承受的熱應(yīng)力極限。
　　　　
　　　　背景知識：
　　　　
　　　　壓敏涂料：1992年美國研究出的一種新涂料，可用于飛機飛行期間準(zhǔn)確地測量飛機機翼、尾部和其他部位表面的局部壓力，以改進飛機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。這種方法是在飛機的某些部位噴涂一種特殊的壓敏涂料，這種涂料在紫外光照射下發(fā)光，發(fā)光的程度與它的表面壓力成正比。在紫外光照射下拍攝的該飛機蒙皮的錄像帶或靜止圖像照片，能記錄下這種效應(yīng)。這種發(fā)光涂料是根據(jù)一種叫作氧淬火的工藝制造的新涂料使研究人員能繪制出一架飛機大面積蒙皮的壓力變化圖。

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