山東
IT之家5月18日消息，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）正不斷探索未來(lái)火星飛行器的性能極限，致力于研發(fā)新一代直升機(jī)編隊(duì)，使其能夠在火星稀薄的大氣中完成飛行任務(wù)。
NASA新型火星直升機(jī)旋翼突破音障
今年3月，位于美國(guó)南加州的美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）的工程師們，完成了一批可應(yīng)用于火星無(wú)人直升機(jī)的旋翼設(shè)計(jì)測(cè)試。試驗(yàn)中，這款試驗(yàn)性直升機(jī)的槳葉轉(zhuǎn)速極高，葉尖速度突破了1馬赫（即音速）。
科研人員在一間頂尖模擬艙內(nèi)共計(jì)開(kāi)展了137項(xiàng)測(cè)試。該模擬艙可置換內(nèi)部空氣，填入低密度二氧化碳?xì)怏w，精準(zhǔn)模擬火星大氣環(huán)境。此次測(cè)試為 NASA 積累了珍貴數(shù)據(jù)，工程師表示，相關(guān)技術(shù)能將飛行器升力提升30%，讓未來(lái)火星直升機(jī)搭載更重型科研設(shè)備與大容量電池，實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離飛行。
2021年4月19日，NASA 的“機(jī)智號(hào)”直升機(jī)在火星完成人類首次地外行星氣動(dòng)飛行。這款原型機(jī)初衷是驗(yàn)證直升機(jī)能否在火星稀薄大氣中穩(wěn)定作業(yè)，而它的實(shí)際表現(xiàn)遠(yuǎn)超項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)預(yù)期，在近三年時(shí)間里累計(jì)完成72次飛行任務(wù)。
“機(jī)智號(hào)”并非專為專業(yè)科考任務(wù)打造，而 NASA 新一代火星直升機(jī)將以此為核心研發(fā)目標(biāo)。噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室火星探測(cè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人艾爾 · 陳在5月7日發(fā)布的聲明中表示：“機(jī)智號(hào)火星直升機(jī)圓滿完成了既定使命，而我們希望新一代飛行器能在火星承擔(dān)更多任務(wù)。”
實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)在改造后的模擬艙內(nèi)安裝三葉式旋翼，同時(shí)借助氣流模擬真實(shí)飛行環(huán)境，逐步提升旋翼轉(zhuǎn)速，最終讓槳葉葉尖速度達(dá)到1.08馬赫，全程未出現(xiàn)任何結(jié)構(gòu)損傷。
據(jù)IT之家了解，工程師還為“天墜計(jì)劃（SkyFall）”測(cè)試了加長(zhǎng)型雙葉旋翼。該探測(cè)方案計(jì)劃在2028年12月向火星派遣三架新一代火星直升機(jī)。加長(zhǎng)版雙葉旋翼無(wú)需過(guò)高轉(zhuǎn)速，便能達(dá)到接近超音速的飛行速度。此次測(cè)試獲取的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，已正式納入天墜計(jì)劃團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之中。
美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心空氣動(dòng)力學(xué)家莎娜 · 威思羅-梅瑟稱：“此次旋翼測(cè)試取得圓滿成功，是驗(yàn)證嚴(yán)苛環(huán)境下地外飛行可行性的關(guān)鍵一步，更是研發(fā)新一代深空飛行器的重要基石。”
一系列測(cè)試的順利推進(jìn)，預(yù)示著全新品類火星探測(cè)裝備即將問(wèn)世。這類直升機(jī)可搭載探測(cè)儀器，抵達(dá)火星車難以涉足、軌道探測(cè)器遠(yuǎn)距離無(wú)法細(xì)致勘測(cè)的復(fù)雜地形區(qū)域開(kāi)展科考工作。
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