Марсианская авиация!

375px-Mars_Helicopter_JPL_insignia.svg.png @ upload.wikimedia.org [кеш]

mars-_helicopter_final15-640x353.jpg @ www.uasvision.com [кеш]

Ingenuity — Википедия

Ingenuity (американское произношение: [ɪndʒəˈnuːəti], в переводе — «Изобретательность»; ранее был известен под названием Mars Helicopter Scout, в переводе — «Марсианский вертолёт-разведчик») — роботизированный беспилотный летательный аппарат-разведчик вертолётного типа, который должен будет исследовать возможные цели на поверхности Марса для последующих передвижений марсохода «Персеверанс» (англ. Perseverance, «Настойчивость») в рамках миссии «Марс-2020». Первый летательный аппарат Земли, предназначенный для активных полётов в атмосфере другого небесного тела. //  Дальше — ru.wikipedia.org

 

Ingenuity — роботизированный беспилотный летательный аппарат-разведчик вертолётного типа, который должен будет исследовать возможные цели на поверхности Марса для последующих передвижений марсохода «Персеверанс». Первый летательный аппарат Земли, предназначенный для активных полётов в атмосфере другого небесного тела.

Маленький вертолёт будет использован для тестирования и демонстрации технологии полётов на Марсе. По результатам тестирования НАСА оценит перспективность технологии. Летательный аппарат должен будет обеспечить разведку местности для марсохода.

Ingenuity будет использовать вращающиеся в противоположных направлениях соосные винты диаметром более 1 метра.

Масса 1,8 кг[5]
Диаметр соосных винтов 1,2 м[6]
Высота 0,8 м[6]
Скорость вращения винта 2400 оборотов в минуту[7] (<0,7 Маха)
Мощность 220 Вт (зарядка от солнечных батарей)
План миссии Совершить от 1 до 5 полётов за 30 солов работы
Первый полет ожидается между 60 и 90 солом после посадки (19 апреля—19 мая 2021 года)[8]
Продолжительность одного полета 90 секунд
Диапазон действия 300 м
Максимальная высота 10 м
Максимальная скорость Горизонтальная: 10 м/с
Вертикальная: 3 м/с
Ёмкость батареи 35—40 Вт⋅ч (130—140 кДж)

 

1200px-PIA23823-MarsPerseveranceRover-Helicopter-20200410.jpg @ upload.wikimedia.org [кеш]

1200px-PIA23153-BuildingMars2020Rover-AttachingHelicopter-20190828.jpg @ upload.wikimedia.org [кеш]

NASA Chooses Helicopter for Mars Drone – UAS VISION

NASA is now planning on using a UAV in addition to the Rover in order to explore Mars.  The reasons are very simple, and parallel the desire to use UAV’s on earth.  Having a camera in the air, instead of being stuck on the ground, allows for better perspective to see details of the terrain.  And also, avoids the problem that rovers have with negotiating difficult terrain. But what is particularly interesting with this story, is that they have decided to use a coaxial helicopter instead of a quadcopter.  Why? //  Дальше — www.uasvision.com

 

mars-helicopter-jpl1.png @ www.uasvision.com [кеш]

But what is particularly interesting with this story, is that they have decided to use a coaxial helicopter instead of a quadcopter. Why? Multirotors on earth, already have enough trouble with stabilization due to the need to accelerate and decelerate the propellers to control their flight. While small quadcopters do fly very well, as they get bigger, and the rotors get bigger, stabilization gets harder. This is because the rotor inertia increases exponentially with diameter. It takes much more energy to change the speed of a large rotor than it does smaller ones. This is why you do not see very large multirotors flying very dynamically.

On Mars, the problem is even worse. Due to the thin atmosphere, the rotor must be very large to be able to generate enough lift to fly. It would require a very large and heavy rotor to achieve lift, and the power required to change their speed quickly enough for flight control, would be much too large and heavy to fly.

Helicopters do not have this problem, because they use a swash plate to actuate variable pitch on each blade for flight control. The motors do not need to be large enough to accelerate the rotors quickly for roll and pitch control. So you can have a tiny motor spinning a large rotor in the thin Martian atmosphere.

 

mars-161.jpg @ www.uasvision.com [кеш]

HSF_1040_0759257443_233ECM_N0720001HELI00000_000085J01_800.jpg @ mars.nasa.gov [кеш]

Первоначально созданный лишь для демонстрации технологии полёта на Марсе, так его основная миссия насчитывала 5 экспериментальных полётов в течение 30 дней, первый вертолёт на другой планете смог в итоге выполнить 72 полёта (более чем в 14 раз больше запланированных!) и проработал почти 3 года (более чем в 33 раза дольше, чем планировалось!). Он пролетел в общей сложности 17 км, совершил взлёты из 48 локаций и провёл в марсианском небе 128 минут, достигнув максимальной высоты полёта 24 метра и скорости в 36 км/ч.

 

Согласно заложенным алгоритмам, вертолёт продолжит сбор данных и после прекращения связи с марсоходом. Вертолёт будет ежедневно просыпаться, активировать свой компьютер и проверять работу солнечной панели, аккумуляторной батареи и электронного оборудования. Он также будет фотографировать поверхность планеты своей камерой и собирать данные о температуре с датчиков, размещённых по всему аппарату. При этом вся собранная информация останется на его борту. Команда подсчитала, что в таком режиме память вертолёта потенциально может сохранить данные за 20 лет. Когда же человечество снова посетит район последней посадки вертолёта, оно попытается получить доступ к этому архиву уникальных данных.