Обсуждение космических программ
9,374,425 41,839
 

  sturmvogel_ru ( Слушатель )
28 апр 2021 07:18:38

Полёты "Индженьюити" на Марсе.

новая дискуссия Дискуссия  196

Тут уже кажется обсуждали и ломали копья по поводу "полётов" дрона. Вот нашёл в сети такое. Кто что думает?

официалка от НАСА по дрону
"Ingenuity - это самый настоящий "изюм" миссии Perseverance. Да, это всего лишь миниатюрный дрон весом 1,8 кг. Однако он позволит понять потенциал винтокрылых аппаратов за пределами Земли. Планируется, что "вертушка" будет запущена несколько раз.

"Ingenuity имеет два соосных винта диаметром 1,2 м. Его высота - 80 см. Вертолет сможет совершать полеты в течение 2-3 минут на расстояние до 600 метров. Он оснащен двумя камерами и способен зависать в воздухе на 20-30 секунд для фотографирования местности. Максимальная высота, на которую он способен подниматься, - пять метров. Аккумуляторами для него стали солнечные батареи." - RG.RU (19.04.2021 / 14:46)

Мнение сомневающегося 

Прикольно? А то! Чего-то ждал, ждал почти два месяца после приземления миссии (якобы, были проблемы с его телеметрией), а потом раз и полетел. Вот только почему-то всего сорок секунд вместо заявленных 120 - 180 возможных, ну, это-то ладно, можно списать на радость операторов от того что вообще взлетел. Но давайте вдумаемся, а мог ли "изобретательный" дрон-вертолёт (в каких-то публикациях его почему-то упорно называют вертолётом) вообще взлететь с поверхности Марса?
Давление атмосферы у его поверхности такое же, как на Земле на высоте 35 км. А теперь вопрос, долетит земной вертолёт или дрон до такой высоты? Справка: земные вертолёты имеют потолок безопасности 4 - 6 км (с такой высоты аппарат должен иметь возможность взлететь после посадки). Рекорды высоты принадлежат французам - это 8 850 м (Эверест, естественно без посадки!) и 12 423 м (с отказом двигателя, снижением и посадкой в режиме авторотации).
Но рекорды потому и рекорды, что не применимы в обычных штатных ситуациях, а лишь демонстрируют возможности специально подготовленной и облегчённой техники и опыт пилота/пилотов.
Идём далее. Заявленная NASA скорость оборотов винтов (противонаправленных и соосных, как у российских вертолётов серии КА, без хвостового винта) 2400 об/мин., то есть 40 в секунду. Много это или мало? Для сравнения диск циркулярной пилы вращается 3500 - 5000 об/мин, а у "болгарки" (УШМ - угло-шлифовальная машина) до 10 000 об/мин. То есть, электрические двигатели насовского дрона, скажем прямо, так себе.
Заявленная ротация двигателя дрона, якобы, в 8 (восемь) раз выше, чем у земных вертолётов. То есть, чисто теоретически его потолок высоты на Земле 32 - 48 км, что весьма сомнительно подтвердить на полевых испытаниях (за 2 - 3 заявленных минуты полёта дрон просто не успеет подняться на такую высоту). Но ведь скорость вращения винтов и мощность двигателя - это далеко не одно и то же. Но об этом в NASA громко молчат.
И, так сказать, "вишенка" на торте:
"Теперь "Индженьюити" должен совершить еще несколько взлетов и приземлений. После каждого из них дрону нужно будет ждать пять дней до полной подзарядки." - BBC News (19.04.2021 г.).
Как же так, сорок секунд полёта и пять (световых) дней подзарядки? Тогда после 2 - 3 минут полёта он будет заряжаться по полмесяца или дольше... Ну, а фраза про то, что в качестве аккумуляторов у него солнечные батареи (см. выше) - это вообще что-то с чем-то.
 
из комментов Улыбающийся

В случае марсокоптера получается следующее: Вес 1,8 кг(попрошу заметить не масса, а вес) То есть около 0, 9 кг на Марсе. Это значит, что подъемную силу в условиях, когда плотность газов меньше земной в 150-160 раз, должно составлять крыло площадью в такое количество раз большей, чем на Земле. Уже представили себе картину? Ну как объяснить то? Это как лист фанеры, распиленный пополам с крошечным двигателем. Где стабилизирующий фактор? К примеру гироскоп, сопоставимый по массе с массой лопастей... Такая посудина если и сможет взлететь, то в крайне идеальных условиях, которых на Марсе нет. Камрады, опять во всем виновата компания Autodesk...Улыбающийся) Кто знает о чем я, тот поймет. Она создает прекрасные программные продукты, но косвенно виновна в массовом обмане народа.
Отредактировано: sturmvogel_ru - 28 апр 2021 07:19:25
  • +0.01 / 1
  • АУ
ОТВЕТЫ (1)
 
 
  basilevs ( Слушатель )
28 апр 2021 07:53:54

Народ думает, что ничего невозможного в полёте маленького дрона нету. Чай не большая машина, а закон квадрата-куба никто не отменял. Если большой вертолёт поднимается на 6 км, а 2-килограммовые дроны летают с винтами диаметом с чайное блюдце - ничего не мешает марсодрону оторваться от поверхности. А вот чтобы он мог подняться высоко, или чтобы он был тяжёлый - там уже понадобится винт со сверхзвуковыми лопастями.
https://nplus1.ru/material/2021/04/09/supersonic-copter-from-mars
ЦитатаНичего сверхъестественного в аэродинамическом полете на Марсе нет.


Аэродинамическая сила зависит от формы обтекаемого тела, его положения и скоростного напора потока — произведения плотности воздуха на квадрат скорости полета, деленного пополам: q =½ρV2. Плотность воздуха (ρ) входит в это уравнение простым сомножителем, тогда как скорость (V) — квадратом. Соответственно, для компенсации того, что плотность марсианской атмосферы по сравнению с земной ниже в 61 раз, нужно увеличить скорость обтекания в корень квадратный из 61 = 7,8 раз. Тогда величина марсианской аэродинамической силы будет равна земной. Заставить лопасти крутиться в 7,8 раз быстрее — не такая уж сложная техническая проблема. Тем более что они не будут испытывать земного сопротивления воздуха.


Скорость движения концов лопастей Ingenuity составляет порядка 150 метров в секунду. Скорость звука в марсианской атмосфере — 244 метра в секунду, поэтому значение числа Маха для лопастей получится 0,62 М. Хотя такая скорость звука приводится для среднегодовой температуры в −63 °C. Экваториальные зоны Марса прогреваются до +35°C (зафиксирована марсоходом «Spirit»). Это несколько снижает плотность атмосферы и потому повышает требования к оборотам винта — они должны с запасом перекрывать возможные спады плотности на взлетной площадке. Но и в теплое время скорость концов лопастей не превысит 0,7 М.
  • +0.13 / 9
  • АУ