更強大的葉片有望讓下一代火星直升機飛得更高更快
除了美國國家航空暨太空總署(NASA)之外,沒有其他機構可以聲稱自己在兩個不同的星球上開展業務(至少我們在地球上沒有聽說過)。現在,航太局正利用這種影響力在地球上製造更好的直升機葉片,並在火星上將”Ingenuity直升機”推向更高的高度。
Ingenuity火星直升機專案經理兼火星樣本回收直升機經理泰迪-查內托斯(Teddy Tzanetos)說:”要知道在地球上測試新的飛行器部件時,你可以使用所有的儀器和直接動手操作。在火星上,你擁有地球上無法真正再現的真實世界條件。”
自2021 年4 月”Ingenuity”成為在另一個星球上進行首次動力飛行的機器以來,它的表現一直超乎預期。2022 年末,它在火星表面高度14公尺翱翔,創下了飛行高度紀錄,今年4 月,它又以59 英尺(18 公尺)的高度打破了這一紀錄,同時也是它的第50 次飛行。列
美國國家航空暨太空總署剛剛宣布,到目前為止,Ingenuity已經飛行了66 次,考慮到工程師只期望它實現5 次飛行,這真是令人難以置信。它的最大高度也達到了78.7 英尺(24 公尺),並打破了速度記錄,最高時速達到22.3 英里/小時(10 公尺/秒)。
為了將”Ingenuity”號的性能提升到這些水平,美國國家航空暨太空總署(NASA)對每次飛行前發送給太空船的指令進行了調整。較高的飛行高度讓飛船能夠”看到”更多下方的景色,從而使其不會被風沙亂飛的地面所迷惑,而這正是過去提高飛行速度的一個問題。
在火星上的測試不僅帶來了更快更高的指標,還使著陸速度降低了25%,這可能會使未來火星直升機的起落架更輕。基本上,NASA的工程師正在利用火星的地形和稀薄的大氣層作為實驗室,盡可能多地了解機動飛行器在真實的地球外條件下是如何運作的。
JPL的Ingenuity公司首席工程師特拉維斯-布朗(Travis Brown)說:”在過去的九個月裡,我們的最大空速和高度都翻了一番,垂直和水平加速度也增加了,甚至學會了慢速著陸。包絡擴展提供了寶貴的數據,可供未來火星直升機的任務設計人員使用。”
您可以在下面的影片中觀看Ingenuity公司的一次高空飛行。
在調試Ingenuity所能達到的成就的同時,NASA也致力於在噴射推進實驗室的太空模擬器上開發地球上更好的直升機旋翼。在這裡,工程師們對碳纖維旋翼進行了測試,這種旋翼比”智慧”公司的旋翼長四英寸,可以為未來的火星任務提供規模更大的直升機。測試幫助研究團隊克服了較大旋翼在較高速度下可能造成的振動湍流問題。
JPL 樣品回收直升機副測試指揮泰勒-德爾-塞斯托(Tyler Del Sesto)說:”我們將葉片轉速提高到了3500 轉/分鐘,這比’Ingenuity’的葉片每分鐘快了750 轉。”這些效率更高的葉片現在已經不僅僅是一種假設。它們已經做好了飛行的準備。它們已經準備好以0.95 馬赫的速度飛行。
以下影片介紹了旋翼測試的情況:
研究小組計劃繼續在這兩個星球上同時進行研究工作,以改善未來送往火星的直升機。例如,在12月,”Ingenuity”號將進行另外兩次高速測試,在測試中,它將通過新的俯仰和滾動角度移動,以進一步測量其性能,不過團隊對直升機能被推動到什麼程度持謹慎態度。
布朗說:”當你在離最近的修理廠那麼遠的地方操作時,你必須更加小心,因為你沒有任何重來的機會。”