هواپیماها ، قطارها و اتومبیل ها: نسخه NIST

من اعتراف دارم که می کنم: من هرگز فیلم 1987 را ندیده بودم هواپیماها ، قطارها و اتومبیل. یعنی تا زمانی که من قبلاً نوشتن این پست وبلاگ را شروع نکرده بودم.

من اخیراً از طریق بایگانی دیجیتال nist در جستجوی اطلاعات ارزشمند در مورد تأثیر آژانس ما بر زندگی آمریکایی. در آنجا ، من به برخی از تحقیقات در مورد هواپیماها ، قطارها و (شما آن را حدس زده اید) خودروها در طول مسیر گیر افتادم.

بعد از تجربه هر دو ، اکنون می توانم نسخه NIST داستان کمدی محبوب را بگویم.

هواپیمای

بیشتر افرادی که امروز در آب و هوای ناپاک و یا یک شبه در سراسر جهان می روند ، تصور نمی کنند که NIST در پشت فرود ایمن خود قرار داشته باشد. در دهه 1930 ، هنگامی که ما قبل از تبدیل شدن به NIST به عنوان دفتر ملی استانداردها معرفی شدیم ، محققان ما سیستم فرود کور برای هواپیماها را توسعه دادند.

پرواز و فرود هواپیما با دید محدود و بدون دید-به دلیل مه ، ابرها یا نور روز محدود-در آن زمان بسیار دشوار بود و مرز با غیرممکن بود.

محققان Francis W. Dunmore و Harry Diamond هر کدام استعدادهای خود را به این مشکل اختصاص دادند. آنها یک طرح چراغ رادیویی تهیه کردند که مسیر فرود را مشخص کند. یک نشانگر بصری با نی نی در کابین خلبان هواپیما سیگنال های رادیویی را از سازهای روی زمین برداشت و نشان می دهد که آیا خلبان از مسیر فرود خارج شده است.

در 5 سپتامبر سال 1931 ، اولین فرود “کاملاً کور” در تاریخ حمل و نقل هوایی با استفاده از تنها سیگنال های رادیویی برای راهنمایی پس از پرواز بین ایستگاه هوایی آزمایشی NIST در کالج پارک ، مریلند و فرودگاه نیوآرک در نیوجرسی رخ داد. (برای رسیدن به آنجا ، ما یک سری آزمایشات از جمله خلبان مشهور جیمی دولیتل از جنگ جهانی دوم را اجرا کردیم ، اما ما داریم یک پست وبلاگ دیگر به طور خاص در مورد آن.)

در جستجوی بایگانی های دیجیتال NIST ، من همچنین این عکس از آزمایشگاه ولتاژ بالا را در پردیس واشنگتن ، دی سی ، قبل از انتقال به گیتسبورگ ، مریلند کشف کردم. در طول جنگ جهانی دوم ، محققان NIST آزمایشاتی را انجام دادند تا یاد بگیرند که چگونه لایتنینگ می تواند به هواپیما حمله کند و به کسی آسیب نرساند.

جریان الکتریکی بی ضرر از طریق هواپیماهای فلزی جاری می شد ، اما هواپیماهای تخته سه لا مصون نبودند. آنها برای هدایت جریان صاعقه به مکانی در هواپیما که سرنشینان در آن واقع نشده بودند ، باید یک مسیر رسانا را فراهم کنند.

تقریباً یک قرن بعد ، NIST کار خود را برای حمایت از پرواز ادامه می دهد. دستگاه مرده وزن میلیون پوند ما مقیاس های ویژه را کالیبره می کند برای اندازه گیری دقیق رانش یک موشک یا موتور جت استفاده می شود. و محققان ما اخیراً الف را به روز کردند ابزاری برای تغییر آتش برای کمک به مهندسین در طراحی سیستم های حفاظت از آتش برای سطوح خمیده مانند سقف ها و محفظه های سربار هواپیماها.

قطار

ارتباط NIST با قطارها تقریباً به آغاز موسسه ما در اوایل دهه 1900 برمی گردد. قطارهای راه آهن در آن زمان در حال تخریب بودند و سالانه 13،000 کشته یا جراحات ایجاد می کردند. انجمن ریخته گری آمریکایی این مسئله را تشخیص داد: شکستگی چرخ ها. کارشناسان ترکیبی از فلزات ، معروف به آلیاژ را پیدا کردند که در برابر شکستگی مقاومت می کنند.

با این حال ، برای حفظ کنترل کیفیت ، ریخته گری هایی که چرخ ها را ایجاد کرده اند به یک مرجع خوب برای ایجاد آلیاژها به طور مداوم نیاز دارند. NIST نمونه های خوبی از تراشه های آهنی با ترکیبات شیمیایی مختلف ایجاد کرد ، که از این مواد غذایی برای مقایسه در برابر چرخ های خود و اطمینان از محصول بالاترین کیفیت استفاده می شود. این پیشرو در سهام فعلی ما بود مواد مرجع استانداردبشر امروزه ، SRM ها به اطمینان از برچسب های تغذیه غذایی ، آزمایش های پزشکی و سایر اندازه گیری های مهم تا حد امکان دقیق هستند.

NIST همچنین در شیشه مورد استفاده در راه آهن نقش داشت. محققان ما با همکاری انجمن راه آهن های آمریکایی و کورنینگ شیشه کار ، در دهه های 1930 و 1940 کار کردند تا رنگ عینک های مورد استفاده برای چراغ های سیگنال راه آهن را استاندارد سازی کنند.

محققان انتقال نور را از طریق عینک های قرمز رنگ قرمز ، زرد ، سبز ، آبی ، بنفش و سفید مورد مطالعه قرار دادند. در آن زمان ، مهندسان سیگنال از این رنگ ها برای مسیریابی ترافیک استفاده می کردند ، اما در بعضی موارد سردرگمی در مورد این رنگ ها و نحوه تفسیر آنها وجود داشت. محققان در مطالعات خود در مورد کیفیت رنگ ، که به عنوان کروماتیک شناخته می شود ، از مهندسان سیگنال برای استفاده از سیگنال های قرمز ، زرد و سبز برای سیگنالینگ دوربرد در سفر با قطار با سرعت بالا تقدیر کردند

خودرو

ما در نیمه اول قرن بیستم در زمان دیگری وجود داشتیم ، هنگامی که وسایل نقلیه موتوری یک مفهوم جدید بودند که به سرعت در سراسر کشور گسترش یافت. تنها بین سالهای 1920 و 1930 ، تعداد وسایل نقلیه ثبت شده در ایالات متحده از 9.2 میلیون به 26.7 میلیون منفجر شد.

همچنین احتمالاً زمان محافظت و پروتکل های ایمنی کمتر برای آزمایش های علمی بود. تحقیقات نشان داده شده در اینجا زمان واکنش رانندگان را هنگام استفاده از ترمزهای خود اندازه گیری کرده است. دو گردان در زیر ماشین استراحت کردند. هنگامی که یک نفر شلیک کرد (ترک یک علامت در جاده) ، سیگنال برای راننده بود که به ترمزها برخورد کند. این به طور خودکار ، گردان دوم را اخراج کرد (یک علامت دیگر در جاده باقی مانده است). محققان سرعت خودرو را با فاصله اندازه گیری شده بین دو علامت تقسیم کردند.

خوشبختانه ، تحقیقات خودکار امروزه بسیار ایمن تر است ، اما تأثیر تحقیقات خودرو NIST در این مثال بعدی امروز ادامه دارد.

در سال 1967 ، محققان NIST برای آزمایش استفاده از کمربند ایمنی به عنوان یک اقدام محافظ در تصادفات خودرو از یک کاهش دهنده استفاده کردند. آنها با تقریباً دو ده نفر انسان و مانکن تست تصادف ، آنها یک تصادف خودکار را با سرعت 17 مایل در ساعت (7.6 متر در ثانیه) به یک سد شبیه سازی کردند.

افراد ابتدا به تنهایی از کمربند دامان استفاده می کردند و سپس در تست های بعدی مهره های شانه اضافه می شدند. در حالی که هدف اصلی این کار بهبود عملکرد مانکن های انسان شناسی برای آزمایش هایی مانند اینها بود ، اما همچنین موجب مهار شانه در وسایل نقلیه موتوری شد.

امروزه ، NIST هنوز به شدت درگیر تحقیقات خودرو است.

ما امکانات سبک وزن خودرو اختصاص داده شده است به مطالعه فلزات سبک وزن که روزی می تواند جایگزین آنچه قطعات اتومبیل در حال حاضر از آن ساخته شده است. این امر باعث می شود وسایل نقلیه با سوخت بیشتر باشند.

خودروهای رانندگی جهان را با طوفان می گیرند. اما قبل از اینکه آنها بتوانند به یک واقعیت مشترک در همه جاده ها تبدیل شوند ، ما به راهی برای اندازه گیری عملکرد آنها و اطمینان از استفاده ایمن آنها نیاز داریم. NIST در حال تحقیق در سه زمینه موضوع است: سنجش و ادراک ؛ ai ؛ و ارتباطات (در شبکه بین اتومبیل).

با این حال شما تصمیم می گیرید که به اطراف خود بپردازید ، تحقیقات NIST به ایمن تر کردن این روند کمک کرده است. و اگر خودروهای خودران یا سایر شیوه های جدید حمل و نقل در آینده به وجود بیایند ، ما تحقیقاتی را انجام می دهیم تا این افراد بهتر و ایمن تر شوند.