施設の焦点：NASAラングレー研究所

現在ラングレー研究所として知られている施設は、NASAの前身である米国航空諮問委員会（NACA）の下に1917年に設立され、米国で最初の民間航空研究所となっています。その年の後半、バージニア州ハンプトン近郊のラングレーフィールドで建設が始まりました。

1931年に、ラングレー実物大トンネルとして知られる30×60フィートのテストセクションを備えた当時世界最大の風洞の工事が完了しました。トンネルは当時の実物大の航空機全体を研究することができ、第二次世界大戦時代のほぼすべての米国の戦闘機の設計についてドラッグクリーンアップ研究を行うのに役立ちました。フルスケールトンネルは、マーキュリー宇宙カプセル、月着陸船テストビークル、F-16、超音速輸送機のコンセプト、およびスペースシャトルのテストを続けました。

ラングレーの国立遷音速施設は、液体窒素を使用して飛行条件をより厳密にモデル化し、世界で最も正確な風洞データのいくつかを提供します。トンネルは1980年代初頭に運用を開始して以来、ボーイング777および767、スペースシャトルの打ち上げ構成、ビジネスジェットの概念、およびオリオンの打ち上げ中止システムのデータを提供してきました。

NASAが人々を宇宙に配置するという課題に取り組み始めたとき、ラングレーはその努力に貢献しました。 1960年代初頭にヒューストンに移転するまでラングレーにあったスペースタスクグループは、米国の初期の宇宙プログラムの計画に着手しました。ラングレーのスタッフは、月着陸船の重量の1/6を除くすべてを支え、すべてのアポロ宇宙飛行士を訓練するために使用されたケーブルシステムによって吊り下げられた月着陸船を備えた長さ250×400フィートのトラスワークガントリーである月面着陸施設を設計しました月に着陸する。アポロ計画が終了すると、施設は計装されたフルサイズの航空機とヘリコプターを一時停止するように改造され、航空機の墜落事故に耐えるために墜落状態に解放されました。オリオンのコンセプトの開発に伴い、この施設を使用して、オリオンを最初に土壌に着陸させる際の応力を理解し、水力衝突盆地を追加して、着水を理解しました。

1960年代半ば、ラングレーはジェミニとアポロの宇宙飛行士を訓練するためにランデブーとドッキングシミュレーターを設計しました。システムは、フルサイズのジェミニとその後のアポロカプセルをラングレー研究所の格納庫の天井から吊り下げました。その後、シミュレーターは解体されましたが、サスペンションシステムは格納庫の天井に残っています。

ラングレーは今日、さまざまな飛行シミュレーター、風洞、実験室、計算ソフトウェアを使用して、航空探査、科学、宇宙技術に関するNASAの目標をサポートしています。

航空学

沿岸から沿岸までの超音速民間航空会社の飛行を可能にするために取り組んでいる場合でも、航空機をより安全で静かで燃料効率の高いものにするために取り組んでいる場合でも、ラングレーの航空専門家は設計図から現実にアイデアを導きます。

ラングレーの研究者は、連邦航空局（FAA）と協力して、専門家が航空機の墜落事故の安全性を評価するのに役立つテストを実施しました。研究者たちは、死亡者を減らすことを目的として、フルサイズのF-28フォッカー輸送機をラングレーの着陸および衝撃研究施設に投下し、耐衝撃性を測定するコンピューターモデルのデータを生成しました。このデータは、明日の革新的な航空機の基準を設定するのに役立ちます。

NASAは、低ブーム飛行デモンストレーションミッションを通じて、将来の静かな超音速飛行の可能性を開き続けました。この任務のために、ラングレーはX-59クワイエットスーパーソニックテクノロジー航空機の開発に対する管理責任を共有し、超音速陸上飛行の現在の禁止を解除するためのステップである、いくつかの米国コミュニティ全体でX-59の音への応答を評価する計画を主導しています。

Langleyの研究者は、X-59のeXternalVisionSystemのテストに成功しました。これは、前向きのコックピットウィンドウをセンサー、カメラ、コンピューターディスプレイの組み合わせに置き換え、パイロットに拡張現実の視点を提供します。今年予定されているX-59の最初の飛行の準備が整います。

ラングレーはまた、新しい効率的な航空機の概念をテストし、飛行をよりクリーンで静かにするための全電気技術を研究しています。ボーイングを使用して、ラングレーの研究者は、より燃料効率の高い航空機につながる可能性のある超音波トラスブレース翼モデルを設計、構築、およびテストしました。また、NASA初の全電気実験機であるX-57マクスウェルの設計手法と分析にも貢献しました。

手頃な価格の電動ドローンが市場に群がり、企業がエアタクシーや自律型個人用航空機などのコンセプトに資金を注ぎ込んでいることから、新しい航空時代が幕を開けているようです。ラングレーで開発されたドローン安全ツールは、パイロットレス飛行の実用性に対応しています。無人航空機（UAV）が飛んではいけない場所に飛ばないようにする方法、衝突しないようにする方法、緊急時に安全に着陸できるようにする方法。

新しい航空機が町や都市でどのように動作するかを理解するために、研究者のチームは、ヘリコプターのように離陸する電気飛行機であるラングレーエアロドロームNo.8を作成しました。 3D印刷された部品で作成された無人機は、ラングレーの12フィートの低速風洞でテストされました。自律性に加えて、ラングレーは、新しい航空車両に不可欠な他の多くの問題を調査します。航空交通管理、飛行禁止区域、通信および誘導システム、安全な飛行手順、および騒音抑制です。

ラングレーはまた、航空機の騒音低減のための音響ライナーの2つの新しい実装を開発しました。これにより、狭いスペース内の湾曲したチャネルを装備して騒音低減を実現できます。 2つの実装は、機体の騒音低減のためのフラップサイドエッジライナーと着陸装置ドアライナーです。これらのアプリケーションでは、音響ライナーは主に着陸中に発生する航空機の騒音を低減するように設計されており、航空機がますます厳しくなる空港の騒音規制に準拠するのに役立ちます。

スペース

ラングレーは、イノベーター、建築家、科学者、エンジニアを積極的に集めて、小さなペイロードを迅速かつ効率的に宇宙に運びます。 NASAが180キログラム（397ポンド）以下の宇宙船と定義している小型衛星（smallsats）は、宇宙ミッションのコストを削減し、宇宙へのアクセスを拡大するための新しいオプションを提供することで、科学と人間の探査を前進させるのに役立ちます。

放射線防護のデモンストレーションであるShields-1は、ラングレーの最初の成功した自由飛行小型衛星プロジェクトになりました。 Rocket Labによる2018年の打ち上げに乗って、他の一連のデモンストレーションや実験とともに軌道に乗って爆発しました。 Shields-1は、Langleyで開発された新しいシールド材料をテストしました。

強力なスペースローンチシステムロケットは、先駆的なNASAミッションを開始します。ラングレーの航空科学チームは、センターのユニタリープラン風洞、14×22フィートの亜音速トンネル、国立遷音速施設の風洞の構成をテストしました。

NASAの成功したAscentAbort-2テスト飛行は、間もなく月と火星へのミッションに着手する宇宙飛行士を保護するための重要なステップでした。ラングレーで管理されているOrionLaunchAbort Systemプログラムは、必要に応じて中止システムの準備ができていることを確認します。

コンピューターマウスの約半分のサイズである月面プルーム表面研究用ステレオカメラ（SCALPSS）は、今年、IntuitiveMachinesNova-C月着陸船の宇宙船に搭載されたペイロードとして月に移動します。小さなカメラのうちの4つは、NASAの研究者に、宇宙船が月に着陸するときに宇宙船の下で何が起こるかを示します。 SCALPSSは、着陸船が最終的に降下して月面に着陸するときに、着陸船のロケットプルームによって形成された火口に関する重要なデータを提供します。

SCALPSSからのデータは、その後の着陸を通知するコンピューターモデルを提供します。着陸船のベースの周りに配置されるSCALPSSカメラは、着陸船の高温のエンジンプルームが月の表面と相互作用し始めた正確な瞬間からクレーターの形成の監視を開始します。着陸が完了するまで、カメラは画像をキャプチャし続けます。これらの最終的なステレオ画像は、地球にダウンリンクするために着陸船に送られる前に小さな搭載データストレージユニットに保存され、研究者はクレーターの究極の形状と体積を再構築することができます。

ラングレーはまた、宇宙でのロボット構築のための技術を形作り、より長く、より遠い任務を可能にします。軽量表面操作システムは、月にペイロードを着陸させるために選択された企業によって使用されます。一連の軌道上サービス、組み立て、製造プロジェクトを通じて、研究者はロボット工学と自律性を使用して月と宇宙にインフラストラクチャを構築する方法を学びます。

LiDAR

光検出および測距（LiDAR）は、NASAの強力で用途の広いツールとして登場しました。 Langleyは、リアルタイムの地形マッピングと合成視覚ベースのナビゲーション用にFlashLiDARを開発しました。ビデオレートで取得された一連の3D画像に固有の情報を活用するために、Langleyは、この画像シーケンスを高解像度の3D合成画像に処理することにより、相対運動を同時に補正、強調、および導出できる組み込み画像処理アルゴリズムも開発しました。 。

従来のスキャンLiDAR技術は、一度に1ピクセルあたり1レーザーパルスで画像をラスタースキャンすることによって画像フレームを生成しますが、Flash LiDARは通常のカメラと同じように画像を取得し、単一のレーザーパルスを使用して画像を生成します。 Flash LiDARの利点により、ロボットシステムの自律的な視覚ベースのガイダンスと制御が可能になります。

ナビゲーションドップラーLiDAR（NDL）は、惑星体への安全で正確な着陸を保証するために検討されています。車両の速度と位置を正確に測定するNDLは、NASAが最初の女性と次の男性を月に着陸させるのに役立つ可能性があります。

テクノロジー

• リモート、非侵襲的、心臓活動トレーサー（RENCAT）— このレーザー振動計センサーは、心臓の活動をリモートで非侵襲的に監視します。具体的には、バルブ/チャンバーの開閉サイクル（心周期）の心臓機能。このデバイスは、患者の衣服に干渉されることなく、心臓領域から離れた場所で正確な大きさとタイミングの情報を提供します。

• 昆虫の付着を軽減するための疎水性エポキシコーティング —フッ素化アルキルエーテル含有エポキシは、防虫コーティングとして機能します。堅牢で耐久性のあるコーティングは、航空機の効率を向上させるために開発されましたが、自動車や風力エネルギー業界など、昆虫の残留物の付着を減らすことが望ましいさまざまなアプリケーションで役立つ可能性があります。

• 雷の軽減と損傷の検出 —特許取得済みのSansECセンサーテクノロジーは、センサーの共振応答の変化に基づいて、センサーに近接する物理的物質の電気インピーダンスを測定できる、実績のあるワイヤレスセンシングプラットフォームです。センサーは、落雷電流を分散させて落雷による損傷を軽減するという独自の特性を備えています。タービンブレードのアプリケーションでは、一連のSansECセンサーが複合ブレードの表面積をカバーし、雷の軽減と損傷の検知の両方を提供します。

• 電気接続のないワイヤレス温度センサー —このセンサーは電気接続を必要とせず、誘電変化の測定を利用するSansECセンサープラットフォーム上に構築されています。センサーは、損傷許容性、柔軟性、正確性、および安価です。有望なアプリケーションの1つは、タイヤ温度センサーです。

• 3Dプリンターテストステーション —押出添加剤製造プロセスにおける材料の堆積と層の接着をその場でテストできるテストステーションが開発されました。このテクノロジーは、3D印刷プロセス中に部品の品質を監視する問題に対処します。目新しさは、コンポーネントが構築されているときにテストがその場で行われることです。

• 医薬品の包装および監視アプリケーション用のワイヤレスセンサー — SansECセンサーは、物理的な接触を必要とせずに製薬アプリケーションに使用できます。液体または粉末のレベル、内容物の温度、腐敗による変化など、容器の多くの属性を監視できます。改ざんも検出できます。

技術移転

ラングレー研究所の技術的知識とデータは、商業化のためにライセンシーが利用できます。エージェンシーのNASAのライセンスコンシェルジュに連絡してください-このメールアドレスはスパムボットから保護されています。表示するにはJavaScriptを有効にする必要があります。または、202-358-7432に電話して、ライセンスに関する話し合いを開始してください。 NASAラングレーの詳細については、こちらをご覧ください 。