Сначала давайте договоримся о терминологии. НАСА гордо называет это аппарат вертолетом. У меня язык не поворачивается назвать летательный аппарат весом в 690 грамм так громко - для меня это - "вертолетик". Так что я сразу прошу прощение за столь вольное название.
Аппарат Ingenuity был спроектирован в Лаборатории реактивного движения (JPL). Главным инженером проекта был Баларам (Balaram).
На Земле аппарат весит 1,8 кг. Его высота - 0,5 метра, размах лопастей - 1,2 метра. Лопасти вращаются в разные стороны со скоростью около 2400 оборотов в минуту.
Солнечная панель заряжает литиево-йонные аккумуляторы, которые позволяют потратить примерно 350 Вт во время одного полета (расчетное время одного полета 90 секунд). Много это или мало? Если перевести в киловатт-часы, то это будет около 14 кВт в час - это очень энергозатратно. Из этих 350 Вт примерно 50% потребляют компьютерные системы навигации и камеры.
Энергия этих же аккумуляторов используется для внутреннего подогрева и поддержания рабочей температуры в течении холодных ночей.
Сейчас Лаборатория JPL разрабатывает новые аппараты для миссии забора образцов с Марса. Лопасти на 10 сантиметров длиннее чем у Ingenuity, они имеют другую конструкцию с повышенной прочностью. Проблема в том, что по мере того, как кончики лопастей достигают сверхзвуковых скоростей, вызывающая вибрацию турбулентность может быстро выйти из-под контроля.
Для испытаний использовалась камера-симулятор шириной 8 и высотой 26 метров пониженного давления и вакуума, где проводились испытания аппаратов Вояджеров, Сюрвейер и Кассини. В течение трех недель в сентябре команда следила за датчиками, счетчиками и камерами, пока лопасти выдерживали пробег за пробегом на все более высоких скоростях и с большими углами наклона.
На испытаниях удалось раскрутить лопасти до 3500 об/мин, что на 750 оборотов выше, чем было достигнуто на Марсе у Ingenuity. Как заявил заместитель руководителя испытаний вертолетика: «Эти более эффективные лопасти теперь представляют собой нечто большее, чем просто гипотетическое упражнение. Они готовы к полету».
В тоже время на Марсе задачи полетов вертолетика Ingenuity значительно изменились. Вертолетик выполнил научные задачи и над ним сейчас колдуют инженеры. «За последние девять месяцев мы удвоили максимальную воздушную скорость и высоту, увеличили скорость вертикального и горизонтального ускорения и даже научились медленнее приземляться», — сказал Трэвис Браун, главный инженер Ingenuity в JPL.
"Ограниченная энергия и перегрев двигателя - вот поэтому полеты Ingenuity обычно длятся около двух-трех минут. Хотя вертолет может преодолеть большее расстояние за один полет, летя быстрее, слишком быстрый полет может сбить с толку бортовую навигационную систему. Система использует камеру, которая распознает камни и другие элементы поверхности, когда они проходят через ее поле зрения. Если эти функции будут выполняться слишком быстро, система может сбиться с пути.
Таким образом, чтобы достичь более высокой максимальной путевой скорости, команда отправляет Ingenuity на большую высоту, что позволяет дольше держать объекты в поле зрения. Полет 61 установил новый рекорд высоты в 24 метра, проверяя распределение марсианского ветра по высоте. В перелете 62 вертолетик установил рекорд скорости 10 метров в секунду или 36 км/ч.
Команда также экспериментировала со скоростью посадки Ingenuity. Вертолетик был спроектирован так, чтобы контактировать с поверхностью на относительно быстрой скорости 1 метр в секунду, для того, чтобы его бортовые датчики могли легко подтвердить приземление и отключить несущие винты, прежде чем вертолетик сможет отскочить обратно в воздух.
Вертолетик, который приземляется медленнее, может быть спроектирован с более легким шасси. Итак, на перелетах 57, 58 и 59 они устроили настоящий фурор, продемонстрировав, что вертолетик может садиться на скорости на 25% медленнее, чем изначально предполагалось.
На этом испытания не закончились. Планируется, что в декабре, вертолетик совершит два высокоскоростных полета, во время которых он выполнит специальный набор углов тангажа и крена, предназначенный для измерения его характеристик. «Эти данные будут чрезвычайно полезны для точной настройки наших аэромеханических моделей поведения винтокрылых аппаратов на Марсе», — сказал Браун. «На Земле такие испытания провести невозможно»
хххх
Что означает это для нас? Это означает, что команда "поставила крест" на вертолетике и начинает испытывать его при большем риске - сломается - не жалко.
С уважением,
