許多NASA最重要的航空太空突破，最初在實驗室萌芽，最終在天空中獲得驗證。數十年來，位於克里夫蘭的NASA葛倫研究中心專家進行飛行測試，駕駛飛機進入結冰雲等目標環境，以及精心定義的大氣航線。這種方法使他們能夠直接在飛行中收集測量數據，提供將實驗室理論與實際性能連結的關鍵資料。

該中心飛行研究的歷史可追溯至1940年代，當時NASA葛倫中心以國家航空諮詢委員會（NACA，NASA的前身機構）的航空引擎研究實驗室聞名。第二次世界大戰期間，工程師和飛行員致力於提升飛機性能並增加高空可靠性。在1940年代中期至後期，飛行研究幫助早期噴射和衝壓引擎得以實用化。之後，葛倫中心的飛行計畫有助於改善飛機引擎的效率和環境性能，主要是傳統噴射引擎。

在這些早期飛行計畫背後，有一群先驅飛行員，他們協助建立了NASA葛倫中心在空中研究方面的聲譽。該中心的第一代飛行員，包括霍華德·利利（Howard Lilly）、約瑟夫·沃克（Joseph Walker）、威廉·斯旺（William Swann）和威廉·「艾德」·高夫（William “Ed” Gough），為包括未來太空人尼爾·阿姆斯壯（Neil A. Armstrong）和弗雷德·海斯（Fred Haise）在內的二十多位葛倫飛行員奠定了基礎。

這些飛行員與葛倫的研究人員、工程師和支援人員一起，建立了NASA至今仍依賴的空中研究能力。他們的工作證明了飛行測試如何能夠彌合實驗室研究與真實世界性能之間的差距。

NASA安全官兼葛倫飛行營運前代理主管馬克·羅素（Mark Russell）表示：「這些任務將飛機轉變為飛行的實驗室。它們彌合了地面測試與全尺寸飛行之間的差距，證明了連接理論與性能所需的測量。這些測試還有助於驗證後來用於太空船和軌道任務的技術與程序。」

研究主力

從一開始，NASA就將其飛機投入廣泛的研究挑戰。

數十年來，NASA葛倫的飛機一直用於研究飛行結冰危害，收集的數據有助於提高商業航空的安全性。近40年來，NASA葛倫的De Havilland DHC-6 Twin Otter一直是該中心結冰研究的主力，收集的數據有助於塑造現代航空安全標準。

除了提高航空安全，葛倫的飛行研究還探索了可能改變飛行未來的全新推進技術。如今，研究人員正在探索氫作為航空燃料。但數十年前，NASA葛倫就利用其Martin B-57B Canberra飛機展示了其潛在的可行性。在為B-57B開發了氫燃料系統後，一個團隊於1957年2月至4月間對其進行了安全測試。飛行顯示了該系統可靠的運行和先進的效率，標誌著航空技術的一大里程碑。

飛行測試還支援了將用於地球以外的技術，幫助研究人員在與太空條件非常相似的環境下評估硬體。自1963年起，該中心開始了一項計畫，測試和測量太陽能電池在類似太空條件下的工作情況。使用經過特殊改裝的飛機，包括Learjets，NASA進行了飛行，以幫助重現太陽能電池在地球大氣層外將經歷的一些陽光和 атмосферные условия。該計畫持續了數十年，透過多次高空飛行支援太空技術校準，並隨著時間推移適應更新的飛機。

研究人員後來將這些空中能力應用於環境科學，將其價值從航空和太空技術延伸出去。研究人員使用Twin Otter和S-3B Viking飛機飛越五大湖區，透過測量水體顏色和成分的變化，追蹤伊利湖的有害藻華。這些數據改進了用於監測水質和生態系統健康的衛星系統。

葛倫的研究飛機在透過微重力測試為太空飛行準備技術和實驗方面也發揮了重要作用。NASA葛倫透過使用經過特殊改裝的飛機（如其DC-9）進行飛行測試，在拋物線機動中創造短暫的失重狀態，從而推進了微重力研究。這些飛行使研究人員能夠在太空進行實驗之前，研究流體、燃燒、材料和實驗設備在接近零重力下的行為。

葛倫飛行研究實現的其他重大成就包括支援永續航空技術的開發和測試，包括與更省油的引擎和永續航空燃料相關的研究，以及推動航空研究中使用的飛行儀器和測量技術。

2024年，葛倫的飛行營運部門使用該中心的Pilatus PC-12 NG飛機參與了一項光學通訊研究。這次任務成功展示了透過NASA的傳統基礎設施，使用雷射通訊系統傳輸大量數據的能力。這項工作有助於NASA推進未來任務的光學通訊。NASA在Artemis II任務中進一步測試了光學通訊，並在為期10天的旅程中，有效地將大量數據從Orion太空艙傳輸到多個地面站。

隨著NASA飛行研究事業的發展，該機構也重組了其研究飛機的管理方式。2025年10月，NASA簡化了其飛機飛行營運，將其飛機從葛倫研究中心遷移至加州愛德華茲的NASA阿姆斯壯飛行研究中心。NASA葛倫與阿姆斯壯合作，持續進行重要的結冰和推進研究以及通訊技術開發。

從其戰時引擎開發的歷史根源，到現代的航空安全工作，葛倫的空中研究始終將創新想法從實驗室推向實際應用。八十多年來，NASA葛倫將最初在實驗室驗證的概念轉化為在天空中獲得證實的創新——這項傳承持續塑造著航空和太空探索的未來。

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