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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 。
【我国也要研制火星直升机,外形与机智号类似,要不要搞核动力的?】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 。
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