Foco da instalação:NASA Langley Research Center

A instalação agora conhecida como Langley Research Center foi fundada sob o antecessor da NASA - o National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) - em 1917, tornando-se o primeiro laboratório aeronáutico civil nos Estados Unidos. A construção começou perto de Hampton, VA em Langley Field no final daquele ano.

Em 1931, o trabalho foi concluído no que era então o maior túnel de vento do mundo com uma seção de teste de 30 × 60 pés conhecida como Langley Full Scale Tunnel. O túnel poderia estudar aeronaves inteiras de tamanho normal da época e foi fundamental para fazer estudos de limpeza de arrasto para quase todos os projetos de aeronaves de combate dos EUA na era da Segunda Guerra Mundial. O Full Scale Tunnel passou a testar a cápsula espacial Mercury, o veículo de teste lunar, F-16, conceitos para transportes supersônicos e o ônibus espacial.

A National Transonic Facility de Langley usa nitrogênio líquido para modelar mais de perto as condições de voo e fornece alguns dos dados de túnel de vento mais precisos do mundo. Desde que o túnel começou a operar no início da década de 1980, ele forneceu dados para o Boeing 777 e 767, a configuração de lançamento do ônibus espacial, conceitos de jatos executivos e sistema de abortamento de lançamento Orion.

À medida que a NASA começou a lidar com os desafios de colocar pessoas no espaço, Langley contribuiu para o esforço. O Space Task Group, situado em Langley até se mudar para Houston no início dos anos 1960, começou a planejar o programa espacial inicial dos Estados Unidos. A equipe de Langley projetou o Lunar Landing Facility, um pórtico de treliça de 250 × 400 pés de comprimento com um módulo de pouso lunar que foi suspenso por um sistema de cabeamento que suportava tudo, exceto 1/6 do peso do módulo de pouso e foi usado para treinar todos os astronautas da Apollo para pousar na Lua. Quando o Programa Apollo foi encerrado, a instalação foi convertida para suspender aeronaves e helicópteros instrumentados em tamanho real, que foram liberados para condições de colisão para melhorar a capacidade de colisão da aeronave. Com o desenvolvimento do conceito Orion, a instalação foi usada para entender as tensões no pouso do Orion primeiro no solo e com a adição de uma bacia de impacto hídrico, para entender um pouso na água.

Em meados da década de 1960, Langley projetou um Rendezvous and Docking Simulator para treinar astronautas Gemini e Apollo. O sistema suspendeu uma cápsula Gemini em tamanho real e, mais tarde, uma cápsula Apollo do teto do Langley Research Hangar. O simulador já foi desmontado, mas o sistema de suspensão permanece no teto do hangar.

Langley hoje apóia as metas da NASA para exploração aeronáutica, ciência e tecnologia espacial, com uma variedade de simuladores de voo, túneis de vento, laboratórios e software computacional.

Aeronáutica

Seja trabalhando para viabilizar voos comerciais supersônicos de costa a costa ou ajudando a tornar as aeronaves mais seguras, silenciosas e econômicas, os especialistas em aeronáutica de Langley orientam as ideias da prancheta para a realidade.

Trabalhando com a Federal Aviation Administration (FAA), os pesquisadores de Langley conduziram um teste que ajudará os especialistas a avaliar a segurança em acidentes de aeronaves. Com o objetivo de reduzir as fatalidades, os pesquisadores lançaram uma aeronave de transporte F-28 Fokker de tamanho normal no Landing and Impact Research Facility de Langley para gerar dados para modelos de computador que medem a resistência a colisões. Os dados ajudarão a estabelecer padrões para aeronaves inovadoras de amanhã.

A NASA continuou a abrir possibilidades para futuros voos supersônicos silenciosos por meio de sua Missão de Demonstração de Voo Low-Boom. Para esta missão, Langley compartilha a responsabilidade de gerenciamento pelo desenvolvimento da aeronave X-59 Quiet SuperSonic Technology e lidera os planos para avaliar a resposta ao som do X-59 em várias comunidades dos EUA, um passo para suspender as atuais proibições de voos supersônicos terrestres.

Os pesquisadores de Langley testaram com sucesso o eXternal Vision System do X-59. Ele substitui uma janela do cockpit voltada para a frente por uma combinação de sensores, câmeras e monitores de computador, dando ao piloto uma visão de realidade aumentada à frente. Ele estará pronto para o primeiro voo do X-59 programado para este ano.

Langley também testa novos conceitos de aeronaves eficientes e estuda tecnologias totalmente elétricas para tornar o voo mais limpo e silencioso. Com a Boeing, os pesquisadores de Langley projetaram, construíram e testaram um modelo de asa transônica treliçada que poderia levar a aeronaves mais eficientes em termos de combustível. Eles também contribuíram com métodos de projeto e análise para o X-57 Maxwell, o primeiro avião experimental totalmente elétrico da NASA.

Com drones elétricos acessíveis invadindo o mercado e empresas canalizando dinheiro para conceitos como táxis aéreos e aeronaves pessoais autônomas, parece que uma nova era da aviação está surgindo. As ferramentas de segurança de drones desenvolvidas em Langley abordam os aspectos práticos do voo sem piloto:como impedir que veículos aéreos não tripulados (UAVs) voem onde não deveriam, como evitar que colidam uns com os outros e como ajudá-los a pousar com segurança em uma emergência .

Para entender como os novos veículos aéreos vão operar nas cidades, uma equipe de pesquisadores criou o Langley Aerodrome No. 8, um avião elétrico que decola como um helicóptero. O veículo não tripulado, criado com peças impressas em 3D, foi testado no túnel de vento de baixa velocidade de 12 pés de Langley. Junto com a autonomia, Langley explora uma série de outras questões vitais para novos veículos aéreos:gerenciamento de tráfego aéreo, zonas de exclusão aérea, sistemas de comunicação e orientação, procedimentos de voo seguro e supressão de ruído.

Langley também desenvolveu duas novas implementações de revestimentos acústicos para redução de ruído de aeronaves, em que canais curvos em espaços apertados podem ser equipados para fornecer redução de ruído. As duas implementações são forros da borda lateral da aba e forros da porta do trem de pouso para redução de ruído da estrutura do ar. Nessas aplicações, o revestimento acústico é projetado principalmente para reduzir o ruído da aeronave que ocorre durante o pouso, o que ajudará as aeronaves a cumprir as restrições cada vez mais rigorosas de ruído do aeroporto.

Espaço

Langley está reunindo ativamente inovadores, arquitetos, cientistas e engenheiros para levar pequenas cargas úteis ao espaço de forma rápida e eficiente. Pequenos satélites (smallsats) – definidos pela NASA como espaçonaves pesando 180 kg (397 libras) ou menos – podem ajudar a agência a avançar na ciência e na exploração humana, fornecendo novas opções para cortar custos de missões espaciais e expandir o acesso ao espaço.

Shields-1, uma demonstração de proteção contra radiação, tornou-se o primeiro projeto de pequeno satélite de voo livre bem-sucedido de Langley. Montado em um lançamento de 2018 da Rocket Lab, ele explodiu em órbita junto com um conjunto de outras demonstrações e experimentos. Shields-1 testou novo material de blindagem desenvolvido em Langley.

O poderoso foguete Space Launch System iniciará missões pioneiras da NASA. A equipe de aerociências de Langley testou configurações no túnel de vento do plano unitário do centro, no túnel subsônico de 14 × 22 pés e no túnel de vento do National Transonic Facility.

O bem-sucedido voo de teste Ascent Abort-2 da NASA foi um passo importante para proteger os astronautas que em breve embarcarão em missões à Lua e, um dia, a Marte. O programa Orion Launch Abort System, gerenciado em Langley, garantirá que o sistema de aborto esteja pronto, se necessário.

Com cerca de metade do tamanho de um mouse de computador, a Stereo Camera for Lunar Plume Surface Studies (SCALPSS) viajará para a Lua este ano como uma carga útil a bordo de uma espaçonave lunar Intuitive Machines Nova-C. Quatro das pequenas câmeras mostrarão aos pesquisadores da NASA o que acontece sob uma espaçonave quando ela pousa na Lua. O SCALPSS fornecerá dados importantes sobre a cratera formada pela pluma do foguete do módulo de pouso enquanto faz sua descida final e pouso na superfície da Lua.

Os dados do SCALPSS fornecerão modelos de computador que informam os desembarques subsequentes. As câmeras SCALPSS, que serão colocadas ao redor da base da sonda, começarão a monitorar a formação da cratera a partir do momento exato em que a pluma do motor quente da sonda começar a interagir com a superfície da Lua. As câmeras continuarão capturando imagens até que o pouso seja concluído. Essas imagens estéreo finais, que serão armazenadas em uma pequena unidade de armazenamento de dados a bordo antes de serem enviadas ao módulo de pouso para downlink de volta à Terra, permitirão aos pesquisadores reconstruir a forma e o volume finais da cratera.

Langley também molda tecnologias para construção robótica no espaço, permitindo missões mais longas e distantes. O Lightweight Surface Manipulation System será usado por empresas selecionadas para pousar cargas úteis na Lua. Por meio de um conjunto de projetos de manutenção, montagem e fabricação em órbita, os pesquisadores aprenderão como usar a robótica e a autonomia para construir infraestrutura na Lua e no espaço.

LiDAR

Detecção e alcance de luz (LiDAR) surgiu como uma ferramenta poderosa e versátil para a NASA. Langley desenvolveu o Flash LiDAR para mapeamento de terreno em tempo real e navegação baseada em visão sintética. Para aproveitar as informações inerentes a uma sequência de imagens 3D adquiridas em taxas de vídeo, Langley também desenvolveu um algoritmo de processamento de imagem incorporado que pode simultaneamente corrigir, aprimorar e derivar movimento relativo processando essa sequência de imagens em uma imagem sintética 3D de alta resolução. .

As técnicas tradicionais de varredura LiDAR geram um quadro de imagem por varredura raster de uma imagem um pulso de laser por pixel de cada vez, enquanto o Flash LiDAR adquire uma imagem muito parecida com uma câmera comum, gerando uma imagem usando um único pulso de laser. Os benefícios do Flash LiDAR permitem orientação e controle autônomos baseados em visão para sistemas robóticos.

Navigation Doppler LiDAR (NDL) está sendo considerado para garantir pousos seguros e precisos em corpos planetários. O NDL, que mede com precisão a velocidade e a posição do veículo, pode ajudar a NASA a pousar a primeira mulher e o próximo homem na Lua.

Tecnologias

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  Rastreador de atividade cardíaca remoto, não invasivo (RENCAT) — Este sensor de vibrômetro a laser monitora as atividades cardíacas de forma remota e não invasiva; especificamente, as funções cardíacas dos ciclos de abertura e fechamento de válvulas/câmaras (ciclos cardíacos). O dispositivo fornece informações precisas de magnitude e tempo longe da região do coração sem interferência das vestimentas do paciente.
  
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  Revestimento epóxi hidrofóbico para mitigação da adesão de insetos — Os epóxis contendo éter alquílico fluorado servem como revestimento anti-insetos. O revestimento robusto e durável foi desenvolvido para melhorar a eficiência da aeronave, mas pode ser útil em uma variedade de aplicações onde a redução da aderência de resíduos de insetos é desejável, como nas indústrias automotiva e de energia eólica.
  
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  Mitigação de raios e detecção de danos — A tecnologia patenteada de sensor SansEC é uma plataforma de detecção sem fio comprovada capaz de medir a impedância elétrica de matéria física próxima ao sensor com base em uma mudança em sua resposta de ressonância. O sensor apresenta uma característica única para dispersar a corrente do raio para ajudar a mitigar os danos causados ​​pelo raio. Em uma aplicação de lâmina de turbina, uma matriz de sensores SansEC cobrirá a área de superfície da lâmina composta, fornecendo tanto mitigação de raios quanto detecção de danos.
  
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  Sensor de temperatura sem fio sem conexões elétricas — Este sensor não requer conexão elétrica e é construído na plataforma do sensor SansEC, que aproveita a medição de mudanças dielétricas. O sensor é tolerante a danos, flexível, preciso e barato. Uma aplicação promissora é para sensores de temperatura de pneus.
  
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  Estação de teste de impressora 3D — Foi desenvolvida uma estação de teste capaz de testar in-situ de deposição de material e adesão de camada em um processo de fabricação aditiva por extrusão. A tecnologia aborda o problema de monitorar a qualidade da peça durante o processo de impressão 3D. A novidade é que os testes acontecem in loco enquanto o componente está sendo construído.
  
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  Sensor sem fio para embalagens farmacêuticas e aplicações de monitoramento — O sensor SansEC pode ser usado para aplicações farmacêuticas sem a necessidade de contato físico. Muitos atributos de um recipiente podem ser monitorados, como níveis de líquido ou pó, temperatura do conteúdo e alterações causadas por deterioração. A adulteração também pode ser detectada.
  

Transferência de tecnologia

O conhecimento técnico e os dados do Langley Research Center estão disponíveis aos licenciados para comercialização. Entre em contato com o Concierge de Licenciamento da NASA na Agência- Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você precisa habilitar o JavaScript para visualizá-lo. ou ligue para 202-358-7432 para iniciar as discussões de licenciamento. Saiba mais sobre a NASA Langley aqui .