NASA许多最重要的航空航天突破虽然始于实验室，但最终都在天空中得到了验证。数十年来，位于克利夫兰的NASA格伦研究中心（Glenn Research Center）的专家们进行了飞行测试——驾驶飞机进入结冰云层等目标环境，并沿精心设计的航线飞行。这种方法使他们能够直接在飞行中收集测量数据，为实验室理论与实际性能之间架起了关键桥梁。

该中心的飞行研究可追溯至20世纪40年代，当时NASA格伦研究中心还被称为国家航空咨询委员会（National Advisory Committee for Aeronautics，NASA的前身机构）的飞机发动机研究实验室。第二次世界大战期间，工程师和飞行员致力于提高飞机性能并增强高空可靠性。在20世纪40年代中期至后期，飞行研究帮助早期喷气发动机和冲压发动机变得实用。后来，格伦的飞行项目帮助提高了飞机发动机（主要是传统喷气发动机）的效率和环保性能。

在这些早期飞行项目背后，是一群先驱飞行员，他们帮助确立了NASA格伦研究中心在航空研究方面的声誉。该中心的第一代飞行员，包括霍华德·利利（Howard Lilly）、约瑟夫·沃克（Joseph Walker）、威廉·斯旺（William Swann）和威廉·"埃德"·高夫（William "Ed" Gough），为后来二十多名格伦飞行员（包括未来的宇航员尼尔·阿姆斯特朗（Neil A. Armstrong）和弗雷德·海斯（Fred Haise））奠定了基础。

与格伦的研究人员、工程师和支持人员一起，这些飞行员建立了NASA至今仍在依赖的航空研究能力。他们的工作证明了飞行测试如何弥合实验室研究与实际性能之间的差距。

"这些任务将飞机变成了飞行实验室，"NASA安全官员兼飞行员马克·拉塞尔（Mark Russell）说，他曾担任格伦飞机运营代理主管。"它们弥合了地面测试与全尺寸飞行之间的差距，证明了连接理论与性能所需的测量。测试还帮助验证了后来用于航天器和轨道任务的技术和程序。"

研究主力

从一开始，NASA就让其飞机承担广泛的研究挑战。

数十年来，NASA格伦的飞机一直被用于研究飞行中的结冰危险，收集的数据有助于提高商用航空的安全性。近40年来，NASA格伦的德哈维兰DHC-6双水獭（De Havilland DHC-6 Twin Otter）飞机一直是该中心结冰研究的主力，收集的数据帮助塑造了现代航空安全标准。

两名身穿飞行服的人站在一架白色和蓝色相间的小型飞机前。飞机后面是一个机库，顶部有NASA标志。

除了提高航空安全，格伦的飞行研究还探索了可能改变飞行未来的新推进技术。如今，研究人员正在探索将氢作为航空燃料。但NASA格伦在几十年前就帮助证明了其潜在可行性，使用的是马丁B-57B堪培拉（Martin B-57B Canberra）飞机。在开发了B-57B的氢燃料系统后，一个团队于1957年2月至4月对其进行了安全测试。这些飞行证明了该系统的可靠运行和先进效率，标志着航空技术的一个重要里程碑。

飞行测试还支持了用于地球以外的技术，帮助研究人员在接近太空的条件下评估硬件。从1963年开始，该中心启动了一项计划，测试和测量太阳能电池在类似太空条件下的工作效果。使用经过特殊改装的飞机（包括利尔喷气式飞机），NASA进行了飞行，以帮助重现太阳能电池在地球大气层外将经历的一些阳光和大气条件。该计划持续了数十年，通过多次高空飞行支持太空技术校准，并随着时间推移适应了更新的飞机。

研究人员后来将这些航空能力应用于环境科学，将其价值扩展到航空和太空技术之外。使用双水獭和S-3B维京（S-3B Viking）飞机在五大湖上空，研究人员通过测量水色和成分的变化来追踪伊利湖上的有害藻华。这些数据改进了用于监测水质和生态系统健康的卫星系统。

格伦的研究飞机还通过微重力测试在准备太空飞行的技术和实验方面发挥了重要作用。NASA格伦通过使用经过特殊改装的飞机（如DC-9）进行飞行测试，在抛物线机动期间创造短暂的失重状态，从而推进了微重力研究。这些飞行使研究人员能够在太空进行实验之前，研究流体、燃烧、材料以及实验设备在近零重力下的行为。

近期突破

格伦飞行研究促成的其他重要成就包括支持可持续航空技术的开发和测试，包括与更省油的发动机和可持续航空燃料相关的研究，以及推进用于航空研究的飞行仪表和测量技术。

2024年，格伦的飞行运营部门使用该中心的皮拉图斯PC-12 NG（Pilatus PC-12 NG）飞机参与了一项光通信研究。该任务成功演示了通过激光通信系统在NASA传统基础设施上传输大量数据的能力。这项工作为NASA推进未来任务光通信的更广泛努力做出了贡献。NASA在阿尔忒弥斯二号（Artemis II）任务中进一步测试了光通信，并在为期10天的旅程中，从猎户座（Orion）太空舱向多个地面站有效传输了大量数据。

随着NASA飞行研究企业的发展，该机构也重组了其研究飞机的管理方式。2025年10月，NASA精简了其飞机飞行运营，将其飞机从格伦转移到位于加利福尼亚州爱德华兹的NASA阿姆斯特朗飞行研究中心（Armstrong Flight Research Center）。NASA格伦继续与阿姆斯特朗合作进行重要的结冰和推进研究以及通信技术开发。

从战时发动机开发的历史根源到现代飞机安全的工作，格伦的航空研究一直将创新理念从实验室推向实际应用。八十多年来，NASA格伦将首先在实验室得到验证的想法转化为在天空中验证的创新——这一传统继续塑造着航空和太空探索的未来。