0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

NASA“毅力号”——首架在地球以外的星球上飞行的动力飞机

IEEE电气电子工程师 来源:IEEE电气电子工程师学会 作者:IEEE电气电子工程师 2020-09-12 10:35 次阅读

如果火星上有生命,NASA的“毅力号”火星探测器应该能够找到迹象。该火星探测器计划于今年7月底或8月初从美国佛罗里达的肯尼迪航天中心发射。该火星探测器的任务是钻取古老湖床下的岩石,检查其生物特征,从大气中提取氧气并收集土壤样本,未来可能会带回地球。 不过,要想在火星上成功地完成任务,总归需要一点机智,字面上看,这正是“毅力号”所搭载的设备。在探测器的着陆装置上,搭载着一架小型自动驾驶直升机,名为“机智号”(Ingenuity)。如果一切按计划进行,它会成为首架在地球以外的星球上飞行的动力飞机。

无人机在火星上飞行,这听起来很简单,但实际上,要设计一个切实可行的机器非常困难。“机智号”最大的敌人是火星上的大气层。火星上的大气密度不到地球上大气密度的1%,着陆点在夜间的气温会降至零下100℃。

NASA喷气推进实验室(JPL,位于加州帕萨迪纳市)负责该项目的飞行测试指挥特奥多雷•扎尼托斯(Theodore Tzanetos)说:“这就像地球上有一缕风,而我们只能利用其1%来进行飞行器的升高和控制。”世界上还没有能够在如此稀薄的空气中飞行的直升机。 “毅力号”和“机智号”计划于2021年2月18日在火星一座名为杰泽罗(Jezero)的火山口着陆,然后开始进行探测。约60个火星日之后,探测器将无人机放到地面,自己则移至100米之外,看着它起飞。 汽车大小的“毅力号”重1025公斤,而无人机“机智号”只有1.8公斤重,机身只有一盒纸巾那么大。“毅力号”的两个上下叠在一起的碳纤维旋翼,以约2 400转/分的转速向相反的方向旋转,其转速是地球上大多数直升机旋翼的5倍。如果转速低于该速度,它就无法起飞;如果转速快太多,旋翼的外缘将接近超音速,可能会造成冲击波和湍流,导致无人机无法保持稳定。 “机智号”将作为一项技术示范。任务管理层希望能够在30天的周期内完成5次飞行。每次飞行时间不超过90秒,飞行高度不超过10米,从起飞点到着陆点的距离不超过300米。 喷气推进实验室参与该项目的机械工程主任乔西•拉维奇(Josh Ravich)说:“与地球上的无人机相比,它的机动性会差一些,不过它必须经受从地球火箭上发射、由地球飞行到火星的过程,进入、下降并着陆到火星表面,最终在火星上寒冷的夜晚中存活下来。” 工程师为此进行了多年的研究,以期满足动力、耐久性、机动性和重量等互相矛盾的需求。无人机的电力来自旋翼上的太阳能板,并储存在锂离子电池中,其中的大部分电力并不用于飞行,而是用于无线电和导航系统的夜间保暖。工程师们曾考虑使用气凝胶(一种超轻泡沫)来解决电子设备的隔热保暖问题,不过最终认为这会使重量增加太多而未予采用。建模显示,火星上大气的主要成分是二氧化碳,能够提供一定的热保护。 团队计算得出,一天中首次飞行的最佳时间是火星的上午。这时阳光足够强,可在短暂的飞行中给电池充电。如果太晚,阳光的热度会导致空气上升,使火星表面的空气更稀薄,直升机起飞就更困难了。 为了看看无人机是否能起飞,团队将一台测试模型放置在一个三层楼高的舱室内,舱室中充满了模拟的火星大气。线缆将舱室吊起,以模拟火星的重力(地球重力的0.38倍)。拉维奇说,它飞起来了,但是真正的测试会在火星上进行。 如果“机智号”成功了,未来我们就可以利用无人机帮助探测器进行火星侦查,甚至探索那些宇航员难以到达的悬崖边缘和火山。“我们目前只能从表面上或者轨道上看到火星。”拉维奇说,“而在90秒的飞行中,我们可以看到前面几百米的情景。”

原文标题:火星直升机准备起飞

文章出处:【微信公众号:IEEE电气电子工程师学会】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 直升机
    +关注

    关注

    1

    文章

    170

    浏览量

    20881
  • 火星
    +关注

    关注

    0

    文章

    92

    浏览量

    11701

原文标题:火星直升机准备起飞

文章出处:【微信号:IEEE_China,微信公众号:IEEE电气电子工程师】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    Heart Aerospace推出首款30座混合动力电动飞机全尺寸演示机

    瑞典哥德堡2024年9月16日 /美通社/ -- 瑞典混合动力电动飞机制造商Heart Aerospace今天推出其首款全尺寸示范飞机,标志着其区域混合动力电动
    的头像 发表于 09-18 10:57 215次阅读

    NASA已经启动Psyche的电动霍尔推进器

    SpaceX常规火箭发射六个月后,现在处于“全速巡航”模式。 在途中,NASA使用Psyche测试了基于激光的深空通信。该飞行器从近1000万英里外向地球发射了一颗通信激光,这是NASA
    的头像 发表于 06-05 16:55 749次阅读

    NASA本周六批准波音Starliner试飞,首次载人飞行测试在即

    此次飞行试验(CFT)为Starliner首个载人任务,搭载ULAAtlasV火箭,载着NASA宇航员布奇·威尔莫尔和苏尼·威廉姆斯前往国际空间站,预计停留一周左右。
    的头像 发表于 05-30 10:25 414次阅读

    NASA将再次推迟星际客船首次载人飞行计划

    NASA 于 5 月 22 日确认,受工程师对 Starliner 推进系统氦气泄露问题的深入研究所需额外时间影响,原定于 5 月 25 日的首个载人飞行任务再度被推迟。
    的头像 发表于 05-22 16:16 686次阅读

    机智火星无人机转型为静态实验平台,持续采集数据

    美国航天局近期宣称,这款无人机将化身为固定式实验平台,定期收集数据,助力未来红色星球探索。该项目主管乔希·安德森透露,“机智”不会在火星夜幕下沉寂,它已在火星地表停留超过 1000 天,飞行 72 次,并成功实施过一次艰巨的着
    的头像 发表于 04-19 15:06 286次阅读

    NASA将测试一套用于地球科学遥感的新型激光雷达(LiDAR)技术

    据麦姆斯咨询报道,美国国家航空航天局(NASA)工程师将于今年夏天在飞机上测试一套用于地球科学遥感的新型激光雷达(LiDAR)技术。
    的头像 发表于 04-02 09:15 727次阅读

    垂直起降机场:飞行基础设施的未来是绿色的

    电动垂直起降(eVTOL)飞机的日益发展为建立一个新的网络来支持它们提供了理由,这将推动开发绿色基础设施新模式的机会。这些电气化的“短途”客运和货运飞机通常被描述为飞行汽车,是区域飞行
    发表于 03-25 06:59

    北斗三短报文通信原理跟作用

    北斗三短报文通信原理主要基于其独特的卫星导航系统和短报文通信服务体制。 北斗三卫星导航系统由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,采用混合星座模式,包括MEO卫星(地球中圆轨道卫星
    的头像 发表于 03-23 10:28 923次阅读

    小鹏汽车的AeroHT展现了其eVTOL技术,将其X2飞行汽车带到了广州上空

    ,AeroHT已经进行了数以万计的安全飞行,收集数据以开发用于商业用途的安全家用电动飞机。 事实,该公司正在开发一种名为X3的实际飞行汽车,它可以自行驾驶、停车和起飞。小鹏汽车还推出
    发表于 03-18 08:44

    Lilium签署合作伙伴关系,将其独特的eVTOL喷气式飞机带到亚洲,从菲律宾开始

    在今年的新加坡航展期间,电动垂直起降(eVTOL)喷气式飞机开发商Lilium与全球航空服务提供商PhilJets签署了一份谅解备忘录,从菲律宾开始,在亚洲提供按需旅行服务。Lilium($LILM
    发表于 03-11 07:17

    深入剖析飞机黑匣子内部PCB与芯片的秘密

    为FDR,下为CVR Flight Data Recorder(FDR),中文一般叫飞行数据记录器,主要是记录飞机飞行过程中各项指标参数数据的设备。一般说黑匣子大部分都是指的FD
    发表于 02-28 14:55 641次阅读
    深入剖析<b class='flag-5'>飞机</b>黑匣子内部PCB与芯片的秘密

    飞机导航系统被攻击,发生了什么?

    攻击者向飞机飞行管理系统发送虚假“全球定位系统”信号,而飞机无法辨别真伪,导致飞机导航系统出现偏差,飞机偏离航线。如果
    发表于 01-05 11:23 426次阅读
    <b class='flag-5'>飞机</b>导航系统被攻击,发生了什么?

    世界最大的氢动力零排放电动飞机问世

    电动飞机是指依靠电动机而非内燃机驱动的飞机。依据电力推进系统不同,电动飞机分为太阳能电动飞机、蓄电池电动飞机、燃料电池电动
    发表于 01-03 11:15 566次阅读

    使用ADM3075E的时候,RE的使能端可以外接个拉电阻,DE端可以外接个下拉电阻吗?

    想问一下,使用ADM3075E的时候,RE的使能端可以外接个拉电阻,DE端可以外接个下拉电阻吗?阻值取多大?
    发表于 01-03 09:34

    飞机空调和家用空调的技术区别

    飞机空调是飞机内的环境控制设备,与家用空调同样起到空气调节的作用。那么为什么不能直接把家用空调搬到飞机上呢?这是由于飞机飞行是一个动态过程,
    的头像 发表于 01-02 14:34 601次阅读
    <b class='flag-5'>飞机</b>空调和家用空调的技术区别