NASA випробувало лопаті майбутнього марсіанського вертольота на надзвуковій швидкості обертання

Інженери NASA повідомили про важливе технологічне досягнення: під час випробувань лопатей нового марсіанського вертольота вперше перевищили швидкість звуку, досягнувши показника 1,08 Маха. Це приблизно на третину більше в порівнянні з попереднім марсіанським вертольотом Ingenuity, а отже, обіцяє більшу вантажопідйомність майбутніх марсіанських повітряних розвідників.

Джерело зображення: NASA

Тести проводилися в спеціальній вакуумній камері, що імітує розріджену атмосферу Марса, де тиск приблизно в сто разів нижчий за земний. Це стало серйозним кроком уперед у розвитку позаземної авіації, оскільки польоти в такій неплотній атмосфері вимагають надзвичайно високих обертів роторів і нестандартних інженерних рішень.

Новий проект створюється як розвиток успішного марсіанського вертольота Ingenuity, який у 2021 році став першим апаратом, що здійснив керований політ на іншій планеті. Однак можливості Ingenuity були обмежені його масою та корисним навантаженням. Для наступного покоління вертольотів інженери прагнуть збільшити вантажопідйомність і дальність польоту. Згідно з результатами випробувань, перехід до надзвукової швидкості обертання кінців лопатей дозволяє підвищити підйомну силу приблизно на 30 %, що дасть можливість перевозити більш важкі наукові прилади, акумулятори збільшеної ємності та складні системи навігації.

Випробування проходили на кількох варіантах роторів. Один з них — трилопатевий конструкція, інший — дволопатевий система під назвою SkyFall. Щоб досягти потрібного ефекту, дослідники використовували зустрічний потік повітря, створюваний додатковим гвинтом (на реальному вертольоті їх має бути два, щоб апарат не обертався навколо своєї осі), що дозволило змоделювати реальні умови руху апарата в атмосфері Марса. Незважаючи на те, що подолання звукового бар'єра на Землі зазвичай супроводжується сильними вібраціями та аеродинамічною нестабільністю, випробування показали, що конструкція витримує екстремальні навантаження без руйнування. Це підтверджує перспективність технології для майбутніх інопланетних місій, а не лише для Марса.

Розробка таких надшвидкісних роторів відкриває нові можливості для дослідження Червоної планети. Наступні марсіанські вертольоти зможуть виконувати не лише розвідку місцевості, як це робив Ingenuity, але й доставляти наукове обладнання, обстежувати важкодоступні каньйони, кратери та печери, а також допомагати наземним роверам прокладати безпечні маршрути. В перспективі подібні технології можуть стати основою для повноцінної повітряної транспортної системи на Марсі, що значно розширить можливості майбутніх експедицій і наблизить людство до більш масштабного освоєння планети.

Дволопатевий ротор показав кращу динаміку, розганяючись до надзвукової швидкості швидше трилопатевого: на 3570 об/хв для двох лопатей проти 3750 об/хв для трьох. Дволопатевий ротор має більший діаметр, тому його кінчики швидше досягають цільової швидкості. Місія SkyFall, на честь якої назвали пару лопатей, — це запланований NASA політ до Марса корабля з ядерним двигуном, який має відбутися в кінці 2028 року. Якщо все буде реалізовано, спускаємий апарат скине в повітрі три вертольоти, які серед інших завдань будуть шукати місце для оптимальної висадки людини на Червону планету.

3dnews

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки