文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
火星直升机机智号
据媒体报道 ， 我国“火星地表巡飞光谱探测关键技术研究”近日通过验收 ， 已经完成了微型光谱仪、火星地表巡飞光谱仪系统、以及它的等效测试等研究内容 ， 研制出了火星巡飞无人机和微型光谱仪原理样机 ， 这意味着我国后续火星探测也可能装备自己的“机智”号 。
我国也要研制火星直升机？
不过 ， 从图片上看 ， 我国的火星巡飞无人机与NASA的“机智”号外形非常相似 ， 共轴大尺寸双旋翼、四足支撑式起落架、方盒形机身主体 ， 以至于又有人想起“仿制”、“山寨”这样的词汇 ， 那么它为什么要采用这样的构型呢？
机智号的结构
实际上 ， NASA当初在研制火星巡飞无人机的时候 ， 也考虑过固定翼设计 ， 甚至还有仿生扑翼机 ， 它们虽然具有飞行距离远、升力好的特点 ， 但在火星崎岖不平的表面降落之后 ， 很难再次起飞 ， 而且操控的不稳定也会让它变成一次性用品 ， 因此可以原地起降和降落的无人旋翼机才是火星荒野上的最佳选择 。
当初不是没考虑过固定翼 ， 但没法再次起飞
不过 ， 虽然确定为旋翼机方案 ， 但也有普通的主桨尾桨直升机构型 ， 以及类似“大疆”那样的多轴飞行器方案可供选择 ， 特别是“大疆” ， 我们还具有主场优势 ， 为什么非要和“机智”号一样 ， 采用共轴大尺寸双旋翼设计呢？
不能用大疆无人机吗？
这就与火星的大气环境息息相关了 ， 因为火星的大气层密度只有地球的1/100 ， 平均地表气压在6百帕上下波动 ， 相当于地球35000米高空 ， 而目前直升机在地球上的最高飞行记录只有12441.94米 ， 即使是“大疆”无人机 ， 也不可能飞到这样的高度 ， 多轴飞行器的旋翼面积太小 ， 所以这两个构型是行不通的 ， 剩下唯一的选择就是参考“机智”号的设计 ， 而不是乱创新 ， 或者叫标新立异 。
机智号就是唯一旋翼
首次在火星上飞行的机智号
“机智”号虽然不大 ， 重量只有1.8千克 ， 但是它的旋翼直径竟然有1.2米长 ， 全部采用碳纤维泡沫芯材质制造 ， 重量非常轻 ， 而且转速非常快 ， 每分钟超过2400转 ， 翼尖速度接近0.7马赫 ， 而且还采用了共轴反转双旋翼设计 ， 增加升力 ， 所以才能在火星稀薄的大气层重自如飞行 。
机智号的真实尺寸
不过 ， “机智”号最为关键的技术 ， 是它的动力系统 ， 它的能源完全来自头顶那么小的一块太阳能电池板 。 而火星上的太阳光照度又比地球上要微弱很多 ， “机智”号要将这么一点太阳能以最高效率转换为电能 ， 然后充入机体内的一组2Ah索尼锂电池力 ， 再驱动螺旋桨以0.7马赫的速度转动 ， 怎么听都是挑战极限的事情 ， 怪不得这样一个“小不点” ， 研制费用竟然要8000万美元 。
推荐阅读
- 地球冷却速度远超预期！或成为第二个火星，人类应该何去何从？
- 人类已经被困在了太阳系：除了光速之外，氧气也是一个限制因素！
- ?科学家研究发现，全球磁场强度损伤了9%，地球将来会变成火星？
- 祝融号与火星快车“握手”，数据经欧洲传回，会被美国获得吗？
- 玉兔二号火了，只因发现了月球“小屋”？国外关注度仅次于李子柒
- 探索太阳系生命的“真相”！
- 小恒星靠近地球致辐射增大？空间天气专家：别信！
- 在火星48小时，你会买什么保证生活质量？
- 火星上的钱德勒摆动现象，你对它又了解多少？
- 美国女子自称穿越到了3812年的火星：只有中国人在那里居住、工作