NASA впервые разогнало лопасти марсианского вертолёта быстрее скорости звука
Испытания показали, что роторы будущих аппаратов для Марса способны безопасно работать на сверхзвуковых скоростях, поднимая более тяжёлые научные грузы
Инженеры NASA впервые успешно разогнали лопасти прототипа марсианского вертолёта до сверхзвуковой скорости. Во время испытаний в Лаборатории реактивного движения NASA роторы достигли скорости 1,08 Маха, не разрушившись и сохранив стабильность работы.
Тесты проходили в специальной вакуумной камере Jet Propulsion Laboratory, способной воспроизводить атмосферные условия Марса. Инженеры заменили воздух углекислым газом с крайне низким давлением, имитируя разреженную марсианскую атмосферу, плотность которой составляет всего около 1% земной.
Главная задача эксперимента — создать новое поколение летательных аппаратов для Марса, способных перевозить полноценные научные инструменты, сенсоры и более крупные аккумуляторы. Предыдущий аппарат Ingenuity стал первым вертолётом в истории, выполнившим управляемый полёт на другой планете, однако он был исключительно технологическим демонстратором и практически не нёс научной нагрузки.
Для полётов на Марсе инженерам приходится работать на пределе аэродинамики. Из-за чрезвычайно тонкой атмосферы аппарату требуется либо очень большой ротор, либо экстремально высокая скорость вращения лопастей. Именно поэтому NASA решило проверить, можно ли безопасно приблизиться к звуковому барьеру.
Во время миссий Ingenuity скорость вращения роторов специально ограничивали примерно 2700 оборотами в минуту. Это позволяло держать концы лопастей значительно ниже скорости звука и избегать опасных аэродинамических эффектов. Теперь же инженеры подняли скорость до 3750 оборотов в минуту, а затем дополнительно создали встречный поток газа внутри камеры, имитируя марсианский ветер.
В результате лопасти преодолели скорость звука. По расчётам NASA, это увеличивает подъёмную силу будущих аппаратов примерно на 30%.
Испытания проводились сразу с двумя типами роторов. Первый вариант имел три лопасти, второй — двухлопастную конструкцию для перспективного проекта SkyFall. Более длинные двухлопастные роторы смогли достичь почти той же сверхзвуковой скорости при меньших оборотах.
По словам участников проекта, результаты оказались лучше ожиданий. Исследователи предполагали, что смогут приблизиться лишь к скорости 1,05 Маха, однако реальные показатели превысили расчёты. Сейчас NASA анализирует данные 137 отдельных тестовых запусков.
Полученные результаты уже используются при проектировании миссии SkyFall. Она должна отправить на Марс сразу три новых вертолёта следующего поколения. Запуск проекта сейчас планируется на декабрь 2028 года.
В NASA считают, что такие аппараты смогут радикально расширить возможности исследования Марса. В отличие от колёсных роверов, вертолёты способны быстро преодолевать сложный рельеф, исследовать каньоны, кратеры и труднодоступные регионы, а также поддерживать будущие пилотируемые экспедиции.