设施重点：美国宇航局兰利研究中心

该设施现在被称为兰利研究中心，于 1917 年在 NASA 的前身——国家航空咨询委员会 (NACA) 的领导下成立，使其成为美国第一个民用航空实验室。当年晚些时候，在弗吉尼亚州汉普顿附近的兰利球场开始施工。

1931 年，当时世界上最大的风洞竣工，该风洞有一个 30 × 60 英尺的测试段，被称为兰利全尺寸隧道。该隧道可以研究当时的整个全尺寸飞机，并且有助于为二战时期几乎所有美国战斗机设计进行阻力清理研究。全尺寸隧道继续测试水星太空舱、月球着陆器测试飞行器、F-16、超音速运输概念和航天飞机。

兰利的国家跨音速设施使用液氮更密切地模拟飞行条件，并提供一些世界上最准确的风洞数据。该隧道自 1980 年代初开始运营以来，已为波音 777 和 767、航天飞机发射配置、公务机概念和猎户座发射中止系统提供数据。

随着美国宇航局开始应对将人员送入太空的挑战，兰利为这项工作做出了贡献。在 1960 年代初搬到休斯敦之前，一直位于兰利的太空任务组着手规划美国的早期太空计划。兰利工作人员设计了月球着陆设施，这是一个 250 × 400 英尺长的桁架式龙门架，带有一个月球着陆器，由一个电缆系统悬挂，该电缆系统支撑着陆器重量的 1/6，用于训练所有阿波罗宇航员登陆月球。当阿波罗计划结束时，该设施被改造为暂停配备仪表的全尺寸飞机和直升机，这些飞机和直升机被释放到坠毁条件下，以提高飞机坠毁的价值。随着猎户座概念的发展，该设施被用于了解猎户座首先在土壤上着陆时的应力，并添加了水力冲击盆地，以了解水上着陆。

在 1960 年代中期，兰利设计了一个交会对接模拟器来训练双子座和阿波罗宇航员。该系统从兰利研究机库的天花板上悬挂了一个全尺寸的双子座和后来的阿波罗太空舱。模拟器已被拆除，但悬挂系统仍留在机库的天花板上。

今天，兰利通过各种飞行模拟器、风洞、实验室和计算软件支持 NASA 在航空探索、科学和空间技术方面的目标。

航空

无论是致力于使海岸到海岸的超音速商业航空公司航班成为可能，还是帮助使飞机更安全、更安静、更省油，兰利的航空专家都能将想法从图纸变为现实。

兰利研究人员与美国联邦航空管理局 (FAA) 合作，进行了一项有助于专家评估飞机坠毁安全性的测试。为了减少死亡人数，研究人员在兰利的着陆和撞击研究设施投放了一架全尺寸的 F-28 Fokker 运输机，以生成用于衡量耐撞性的计算机模型的数据。这些数据将有助于为未来的创新飞机制定标准。

美国宇航局继续通过其低空飞行示范任务为未来安静的超音速飞行开辟可能性。对于这次任务，兰利分担开发 X-59 静音超音速技术飞机的管理责任，并带头计划评估美国多个社区对 X-59 声音的反应，这是朝着解除目前对超音速陆上飞行的禁令迈出的一步。

兰利研究人员成功测试了 X-59 的外部视觉系统。它用传感器、摄像头和计算机显示器的组合取代了前向驾驶舱窗口，为飞行员提供了前方的增强现实视野。它将为 X-59 计划于今年的首飞做好准备。

兰利还测试新的高效飞机概念并研究全电动技术，以使飞行更清洁、更安静。与波音公司合作，兰利的研究人员设计、制造和测试了一种跨音速桁架支撑机翼模型，该模型可以制造出更省油的飞机。他们还为 NASA 的第一架全电动实验飞机 X-57 Maxwell 提供了设计方法和分析。

随着价格实惠的电动无人机涌入市场，企业将资金投入空中出租车和自主私人飞机等概念，似乎一个新的航空时代正在来临。 Langley 开发的无人机安全工具解决了无人驾驶飞行的实用性问题：如何防止无人机 (UAV) 飞到不应飞行的地方，如何防止它们相互碰撞，以及如何帮助它们在紧急情况下安全着陆.

为了了解新型飞行器将如何在城镇中运行，一组研究人员创建了兰利 8 号机场，这是一种像直升机一样起飞的电动飞机。这辆由 3D 打印部件制成的无人驾驶车辆在兰利的 12 英尺低速风洞中进行了测试。除了自主之外，兰利还探讨了对新型飞行器至关重要的许多其他问题：空中交通管理、禁飞区、通信和引导系统、安全飞行程序和噪音抑制。

Langley 还开发了两种新的用于飞机降噪的声学衬垫，可以在狭小的空间内配备弯曲的通道来降低噪音。这两种实施方式是襟翼侧边缘衬垫和起落架舱门衬垫，用于降低机身噪音。在这些应用中，隔音衬垫的设计主要是为了降低飞机着陆过程中产生的噪音，这将有助于飞机遵守日益严格的机场噪音限制。

空格

Langley 正在积极地将创新者、建筑师、科学家和工程师聚集在一起，以快速有效地将小型有效载荷送入太空。小型卫星（小卫星）——被 NASA 定义为重量不超过 180 公斤（397 磅）的航天器——可以通过提供降低太空任务成本和扩大进入太空的新选择来帮助该机构推进科学和人类探索。

Shields-1 是一项辐射防护演示，成为兰利第一个成功的自由飞行小卫星项目。乘坐 Rocket Lab 2018 年的发射，它与一系列其他演示和实验一起进入轨道。 Shields-1 测试了 Langley 开发的新型屏蔽材料。

强大的太空发射系统火箭将启动开创性的 NASA 任务。 Langley 的航空科学团队在该中心的统一平面风洞、14 × 22 英尺亚音速风洞和国家跨音速设施风洞中测试了配置。

美国宇航局成功的 Ascent Abort-2 试飞是保护宇航员的重要一步，他们很快就会开始执行月球任务，有一天，火星任务。由 Langley 管理的 Orion Launch Abort System 计划将确保在需要时准备好中止系统。

用于月球羽流表面研究的立体相机（SCALPSS）的大小约为计算机鼠标的一半，今年将作为 Intuitive Machines Nova-C 月球着陆器航天器的有效载荷前往月球。其中四个微型摄像机将向美国宇航局的研究人员展示航天器降落在月球上时会发生什么。 SCALPSS 将提供有关着陆器的火箭羽流形成的陨石坑的重要数据，因为它最终下降并降落在月球表面。

SCALPSS 的数据将提供计算机模型，为随后的着陆提供信息。将放置在着陆器底部周围的 SCALPSS 相机将从着陆器的热引擎羽流开始与月球表面相互作用的那一刻开始监测陨石坑的形成。摄像机将继续拍摄图像，直到着陆完成。这些最终的立体图像将存储在一个小型机载数据存储单元中，然后再发送到着陆器以下行传回地球，这将使研究人员能够重建陨石坑的最终形状和体积。

兰利还塑造了太空机器人建造技术，允许更远、更远的任务。轻量级表面操纵系统将被选择在月球上着陆有效载荷的公司使用。通过一系列在轨服务、组装和制造项目，研究人员将学习如何使用机器人技术和自主技术在月球和太空中建立基础设施。

激光雷达

光探测和测距 (LiDAR) 已成为 NASA 的一种功能强大且用途广泛的工具。 Langley 开发了用于实时地形测绘和合成视觉导航的 Flash LiDAR。为了利用以视频速率采集的 3D 图像序列中固有的信息，Langley 还开发了一种嵌入式图像处理算法，通过将图像序列处理成高分辨率 3D 合成图像，可以同时校正、增强和导出相对运动.

传统的扫描 LiDAR 技术通过光栅扫描图像，每次每个像素使用一个激光脉冲来生成图像帧，而 Flash LiDAR 获取图像的方式与普通相机非常相似，使用单个激光脉冲生成图像。 Flash LiDAR 的优势为机器人系统实现了基于视觉的自主引导和控制。

导航多普勒激光雷达 (NDL) 正在考虑确保安全和精确地降落在行星体上。 NDL 可以准确测量车辆的速度和位置，可以帮助 NASA 将第一位女性和第二位男性送上月球。

技术

• 远程、无创、心脏活动追踪器 (RENCAT) — 这种激光测振仪传感器可远程、无创地监测心脏活动；具体而言，瓣膜/腔室打开和关闭周期（心脏周期）的心脏功能。该设备提供远离心脏区域的精确幅度和时间信息，不受患者服装的干扰。

• 用于减轻昆虫粘附的疏水性环氧树脂涂层 — 含氟化烷基醚的环氧树脂用作防虫涂料。这种坚固耐用的涂层旨在提高飞机效率，但可用于各种需要减少昆虫残留粘附的应用，例如汽车和风能行业。

• 避雷和损坏检测 — 获得专利的 SansEC 传感器技术是一种经过验证的无线传感平台，能够根据其共振响应的变化测量传感器附近物理物质的电阻抗。该传感器具有分散雷击电流以帮助减轻雷击损害的独特特性。在涡轮叶片应用中，SansEC 传感器阵列将覆盖复合叶片的表面区域，提供闪电缓解和损坏感应。

• 无电气连接的无线温度传感器 — 该传感器不需要电气连接，并且建立在 SansEC 传感器平台之上，该平台利用了测量介电变化的优势。该传感器具有耐损伤、灵活、精确且价格低廉的特点。一种很有前景的应用是轮胎温度传感器。

• 3D 打印机测试站 — 开发了一个测试站，能够在挤压增材制造过程中对材料沉积和层附着力进行现场测试。该技术解决了在 3D 打印过程中监控零件质量的问题。新颖之处在于，测试在组件构建时就地进行。

• 用于药品包装和监控应用的无线传感器 — SansEC 传感器无需物理接触即可用于制药应用。可以监控容器的许多属性，例如液体或粉末水平、内容物温度以及变质引起的变化。也可以检测到篡改。

技术转移

兰利研究中心的技术知识和数据可供被许可人用于商业化。联系 NASA 在 Agency 的 Licensing Concierge - 此电子邮件地址已收到反垃圾邮件程序保护。您需要启用 JavaScript 才能查看它。或致电 202-358-7432 发起许可讨论。在此处了解有关 NASA 兰利的更多信息 .