Инженеры Лаборатории реактивного движения NASA провели испытания перспективных марсианских винтокрылых аппаратов. Согласно опубликованным данным, лопасти роторов нового поколения успешно преодолели звуковой барьер в условиях, имитирующих атмосферу Марса, и сохранили целостность конструкции.
Испытания проходили в 25-футовом космическом симуляторе JPL — камере, воспроизводящей параметры марсианской среды: низкое давление, состав газа с преобладанием углекислого газа и температурные режимы. В ходе экспериментов трехлопастной ротор достиг скорости 1,08 Маха. В этих условиях подъемная сила возросла на 30%, а разрушения лопастей не произошло.
Сложность задачи связана с физическими особенностями Красной планеты. Плотность марсианской атмосферы составляет около 1% от земной, а скорость звука ниже — примерно 869 км/ч против 1223 км/ч на уровне моря на Земле. Преодоление этого порога сопровождается образованием ударных волн, способных повредить роторную группу.
Для сравнения: вертолет Ingenuity, совершивший первый управляемый полет на другой планете в апреле 2021 года, был рассчитан на работу в дозвуковом режиме. Частота вращения его лопастей не превышала 2700 оборотов в минуту, что соответствовало 0,7 Маха. Как пояснил руководитель испытаний ротора, такая конструктивная консервативность позволяла избежать нештатных режимов при порывах марсианского ветра.
Новые разработки ориентированы на программу SkyFall, которая предусматривает создание более тяжелых и функциональных аппаратов. В отличие от Ingenuity, выполнявшего чисто технологическую задачу, эти вертолеты смогут нести научные приборы, датчики и усиленные источники питания. Их предполагается использовать как в роботизированных, так и в будущих пилотируемых миссиях.
Всего было проведено 137 тестовых запусков. Исследовались две конфигурации: трехлопастной ротор и удлиненный двухлопастной, который достигал сверхзвуковых скоростей при 3570 об/мин. Лопасти спроектированы и изготовлены компанией AeroVironment. Запуск трех вертолетов нового поколения предварительно намечен на декабрь 2028 года.
Достигнутые показатели (1,08 Маха) превысили ожидания команды, и анализ данных может выявить дополнительный резерв для увеличения тяги.
Читайте также: «Star Catcher создает первую космическую энергосистему для спутников».