Есть такой проект Ingenuity. Это марсианский вертолёт и, несмотря на то, что реализован он был уже относительно давно, споры о его реальности и рассуждения про теории заговора не утихают до сих пор. Всех смущает, что вертолёт вообще летает на Марсе. И много вопросов относительно физики процесса. Кроме того, если логику расширить на космос, то станет ещё интереснее.
Действительно, первая мысль которая приходит в голову - вы что, совсем там крышей поехали? В космосе нет воздуха. Будь на Марсе атмосфера, мы бы там жили и никакой скафандр не нужен. Это совсем неправильные рассуждения.
Дело в том, что на Марсе действительно "своя атмосфера". Она не пригодна для дыхания человека, но это не означает, что от неё не может отталкиваться вертолётик.
Вертолёт прекрасно полетит везде, где будет подходящая по плотности среда. Сам состав газа уже менее важен. Если это не какие-нибудь концентрированные пары кислот. который повредят оборудование, то можно летать.
По сути винт вертолёта - это крыло. При вращении на лопасть набегает поток воздуха, который сверху крыла течет быстрее, чем снизу. За счет разности давлений возникает подъемная сила. Всё точно также, как с простым крылом и мы этот момент уже обсуждали.
Ошибка номер раз - сравнение Марса с открытым космосом. Несмотря на то, что пригодного для дыхания воздуха вблизи планеты нет, присутствует вполне подходящая для полёта среда. На Марсе плотность воздуха в 60 раз меньше, чем на Земле. Казалось бы, "упереться" не во что. Логика подсказывает, что нужно увеличить частоту обращения винта.
И тут нужно вспомнить, что в формуле подъёмной силы квадратичная зависимость. Частота обращения в квадрате, тогда как плотность среды степени не имеет. Увеличить частоту вращения винта с учетом плотности нужно лишь в 8 раз и это компенсирует разницу в плотностях атмосферы. Но, помимо этого, следует ещё и помнить, что сила притяжения Марсе меньше, чем на Земле. Это тоже делает вклад в расчёт и на выходе, чтоб не грузить вас вычислениями, мы получим разницу в частоте обращения всего в три раза.
Ошибка номер два ещё более занятная. Почему-то многие предлагают тогда запускать вертолёты и на Луне. Но там он и правда не полетит. Плотности среды на Луне и на Земле различаются почти в миллион раз (могу врать с числом, но разница правда огромная). Поэтому, сравнивать условия Луны и Марса с точки зрения пригодности для полёта вертолёта своем некорректно.
Вывод очень простой - логика вертолёта будет работать везде, где есть подходящая по плотности среда. При этом её состав не столь важен и может оказывать влияние только если будет разрушать саму конструкцию. В открытом космосе вертолёт бесполезен, а вот в некоторой среде - вполне пойдёт.
Собственно, вертолёту в космосе и без того будет очень весело. Отсутствие среды и невесомость заставят его колбаситься без остановки.
Одновинтовой вертолёт будет быстро вращаться вокруг своей вертикальной оси. Соосный - будет висеть неподвижно при условии синхронизации винтов. Тут даже и без подъемной силы есть о чём подумать.
Мы заведомо опускаем такие важные моменты, как невозможность вертолёта долететь до космического пространства, не обсуждаем факт того, что стандартный двигатель заглохнет, а электрический не будет рассчитан на такие температуры и прочие схожие вопросы.
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!
👉💖 Ставьте лайки материалу, чтобы поддержать проект.
✅ Подписывайтесь на ДЗЕН (!!!) и обязательно читайте статьи целиком!