在计算流体力学和飞行模拟程序方面取得了巨大的进展。然而,当涉及到飞机和导弹设计时,没有任何模型可以取代真实世界的风洞测试。

这些隧道使航空航天制造商能够进行广泛的测试,包括稳定性和控制、喷射效果和控制轨迹。更重要的是,隧道消除了对全尺寸原型机的需求,这需要数年的开发和建造,并花费数百万美元。

许多领先的公司都在位于纽约州布法罗的Calspan公司的跨音速风洞中测试了他们的比例模型飞机。作为美国最大的独立风洞,Calspan已经在超过1000种不同的飞行器、飞机子系统、导弹和太空发射配置上进行了14万小时的空气动力测试。

飞机(和子系统)在一个闭路系统中以高达1.3马赫的风速进行测试。那里的工程师使用专门的视频记录和摄影设备来获取图像,并确定飞机设计的有效性。

三台摄像机用于静置气流测试。另一个是纹影测试所需要的,它捕捉从物体表面流出的流动。第五台摄像机和一个静态摄像机一起,用来显示油流。

几年来,Calspan的工程师们在荧光灯下使用了5台标准清晰度摄像机和一台哈苏布莱德静止胶片摄像机。工程师们通过帧速率和信号转换器流媒体视频,并使用矩阵切换器来显示和记录。风洞数据由带有视频捕捉卡的PC叠加并记录下来。

该摄像机分辨率为720像素,运行速度为60帧/秒,但在纹影和油流测试中无法捕捉到弱光图像。第二个问题是,他们在视频和静态图像中都将发光的金属表面显示为热点。

为了解决这两个问题,Calspan的工程师们决定将所有的六台相机换成五台能以更高帧率产生更高对比度的视频和静态图像的相机。他们知道风洞的闭路配置需要低噪音、低照明的摄像机,所以他们专注于ccd传感器摄像机,而不是cmos传感器模型。

另一个重要因素是电缆长度,因为摄像机需要很长的电缆连接到控制室。Calspan的工程师们之所以研究GigE摄像机,是因为它们可以在不需要中继器的情况下接收100米以下的电缆。

最终,该公司安装了5台由Point Grey Research Inc.生产的Zebra2 GigE摄像机。工程师们非常喜欢这款相机的FlyCapture2软件,该软件可以让他们轻松地调整灯光和相机,以消除正在测试的金属模型的大部分眩光。他们还喜欢这款相机的500万像素图像和25帧每秒的帧率。图像通过HD-SDI连接发送,以减少图像闪烁和眼睛疲劳。

由于显示、覆盖和其他硬件的限制,Calspan仍然以720像素的分辨率录制视频。但该公司计划最终以1080像素录制视频,这是Zebra2的最佳分辨率。该公司还计划为摄像头配备LED照明。

有关GigE相机的更多信息,请致电866-765-0827或访问http://ww2.ptgrey.com