Вертолет NASA Ingenuity доказал возможность полета в разреженной атмосфере Марса
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Вертолет NASA Ingenuity массой 1,8 кг совершил первый управляемый полет с двигателем на другой планете 19 апреля 2021 года, поднявшись примерно на три метра над кратером Езеро. Соосные винты аппарата вращались со скоростью 2400 оборотов в минуту, создавая подъемную силу в атмосфере Марса, плотность которой составляет менее одного процента от земной. В итоге Ingenuity выполнил 72 полета за почти три года, значительно превысив проектный показатель в пять полетов.
Ключевые факты
- Первый полет Ingenuity 19 апреля 2021 года достиг высоты около трех метров над кратером Езеро.
- Два соосных винта вертолета диаметром 1,2 метра каждый вращались со скоростью 2400 оборотов в минуту.
- Сила тяжести на поверхности Марса составляет около 38 процентов от земной, что снижает эффективный вес Ingenuity примерно до 0,68 кг.
- Ingenuity был рассчитан на пять полетов за 30 марсианских суток, но совершил 72 полета за почти три года.
Задача полета
На Марсе атмосфера менее одного процента от плотности земной, поэтому лопасти винта почти не имеют воздуха для опоры. Ingenuity компенсировал это четырьмя лопастями из углеродного волокна, расположенными в двух соосных винтах противоположного вращения, каждый диаметром около 1,2 метра. Винты вращались со скоростью 2400 оборотов в минуту, совершая 40 оборотов каждую секунду. Такая соосная схема гасила реактивные моменты и устраняла необходимость в хвостовом винте, экономя массу.
Аэродинамические принципы
Подъемная сила зависит от плотности воздуха, площади лопастей, аэродинамической формы и квадрата скорости лопасти. Снижение плотности воздуха до одной сотой земной убирает почти всю подъемную силу у неизмененного винта. Меньшая гравитация Марса — около 38 процентов от земной — снизила вес Ingenuity примерно до 0,68 кг, но это не компенсировало атмосферный штраф. Вертолету требовалась гораздо большая площадь винта и более высокая скорость лопастей, чем земному аппарату сопоставимой массы.
1 источник
Время · отставание