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Dec 11, 2023

대형 경가스 총의 고압 구역에 있는 Mark Zwiener, Tony Doll, Mitchell Fleming, Michael Davis, Anthony Wasmanski.

고속 비행 및 충격 테스트가 수행되는 Redstone Arsenal에 위치한 약 67,000평방피트 규모의 시설인 UAH 항공물리학 연구 센터(ARC)를 설명할 때 '인상적'이라는 단어가 떠오릅니다.

UAH 연구소의 일부인 ARC는 고속 차량과 주변 환경의 상호 작용을 조사하는 3개의 2단계 경가스 총 시스템을 갖추고 있습니다. 이 시스템은 음속보다 21배 빠른 초당 최대 7km의 매우 높은 속도를 유지할 수 있는 고유한 기능을 갖추고 있습니다. 총 시스템에는 밀폐된 테스트 챔버가 결합되어 있어 미사일과 같은 고속 물체 주변의 공기 흐름을 이미지화할 수 있을 뿐만 아니라 두 물질이 고속으로 충돌할 때 어떤 일이 발생하는지 확인할 수 있습니다.

ARC의 범위 운영 관리자인 Mark Zwiener에 따르면, 이 연구는 컴퓨터 시스템에서 더 복잡한 이벤트를 예측하기 위해 이론적인 정보를 제공하고 계산 모델을 보정하는 데 도움이 됩니다. 또한 실제 테스트보다 훨씬 비용 효율적인 대안을 제공합니다. 연구소 소장인 스티브 메세비(Steve Messervy) 박사는 "실험실에서 무언가를 할 때 실제로 나가서 실제 화재 테스트를 수행하기 전에 통제된 환경에서 테스트함으로써 많은 지식을 얻을 수 있습니다"라고 말합니다.

ARC 승무원장 Anthony Wasmanski가 대형 경가스 총 시스템의 조립 및 작동에 필요한 25톤 갠트리 크레인을 조종하고 있습니다.

시설 자체만큼이나 인상적인 것은 ARC의 향후 프로젝트 중 일부입니다. 예를 들어, 향후 3~4년 동안 센터는 가정용 장치의 민감도 및 성능에 대한 진단 정보를 수집하여 ATF(주류, 담배, 총기 및 폭발물 단속국)가 폭발물 법의학에 대한 연구를 구축하도록 도울 것입니다. 그런 다음 ATF는 이러한 데이터를 사용하여 폭발물 조사를 담당하는 경찰서 및 국토안보부의 전문가를 교육할 수 있습니다.

Messervy 박사는 ARC가 항공 충돌 프로젝트에서 연방 항공국(FAA)과 협력할 예정이라고 밝혔습니다. 이 프로젝트는 무인 항공기(UAV)가 다른 항공 자산과 충돌하는 영향을 조사하여 더 큰 규모의 데이터베이스를 구축하기 위한 노력입니다. 이러한 문제가 발생하면 어떻게 되나요? 이 프로젝트의 선두 역할을 하는 UAH의 로터크래프트 시스템 엔지니어링 및 시뮬레이션 센터는 물리 모델링 및 계산 측면을 수행하고 ARC는 실험 측면을 처리합니다.

Zwiener는 이와 같은 연구를 수행할 때 실험적인 것과 이론적인 것 사이의 관계의 중요성을 강조합니다. "그들은 모두 함께 일합니다"라고 그는 말합니다. "실험적으로 잘 측정하기 어려운 것들이 있습니다. 하지만 실험적으로 잘 측정할 수 있는 속성이 있으면 이를 컴퓨터와 비교할 수 있으며, 이는 실험적으로 얻기 어려운 다른 정보가 합리적이라는 확신을 줍니다. ."

Zwiener는 충실도가 높은 실험을 수행하는 데 드는 비용과 복잡성이 제한적이기 때문에 실험이 단순화되는 경우가 많다고 덧붙입니다. 따라서 UAV의 전체 어셈블리를 매우 빠른 속도로 충격 테스트하는 대신 배터리나 모터와 같은 중요한 구성 요소를 개별적으로 테스트합니다. Zwiener는 "그러면 전산 담당자들이 그 결과를 비교할 수 있고 꽤 좋은 모델링을 얻은 후 이를 컴퓨터에 추가하여 수천 건의 충격 이벤트를 실행할 수 있습니다"라고 말합니다. 이러한 실험은 계산 모델에 대한 벤치마크 역할을 하여 어떤 종류의 피해가 발생할 수 있는지에 대한 확률 확산을 생성합니다.

수석 기계공인 Tony Doll이 ARC의 컴퓨터 수치 제어 밀링 머신의 부품을 검사하고 있습니다.

고객은 특정 유형의 정보가 필요하지만 이를 얻을 수 있는 시설이나 자산이 없는 경우가 종종 있습니다. Messervy 박사는 "사람들은 이론을 가지고 있습니다. 모델을 제시하지만 통계적 관점에서 자신의 예측이 무엇인지 검증하는 데이터를 제시해야 합니다"라고 말합니다. ARC가 재료 특성화를 위한 새로운 방법을 개발하는 소규모 기업을 지원한 최근 프로젝트의 경우도 마찬가지였습니다. ARC는 UAH의 수석 연구원인 UAH 기계 및 항공우주 공학과의 Judith Schneider 박사와 협력하여 이 기술을 연구하기 위한 실험 시스템을 개발했습니다. 강철처럼.