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创意直升机首次在火星上飞行,由铝支持

美国宇航局的聪明直升机部署在火星上 ©by.NASA / JPL-CALTECH

4月19日,美国宇航局宣布这一点Ingenuity Mars直升机成功地从火星表面进行了首次试飞,使其成为历史上第一架在另一个星球上进行动力控制飞行的飞机。在最初的自主飞行中,直升机达到了最高高度10英尺(3米),并保持稳定的盘旋30秒,完成一个转弯,然后着陆。

“现在,在赖特兄弟成功地在我们的星球上取得了成功之后,117年来,美国宇航局的聪明才智直升机已经成功地在另一个世界上表现了这种惊人的壮举,”美国宇航局科学助理委员会主管署·Zurbuchen表示。“虽然航空历史中这两个标志性的时刻可能会被时间分开,但现在将永远联系起来,他们现在将被时间和1.73亿英里。作为来自代顿的两辆创新自行车制造商的致敬,这是其他世界上的众多机场的宗旨,现在将被称为赖特兄弟领域,以认识到继续推动勘探的聪明才智和创新。“

作为火星2020的一部分,坚持不懈的流动站使命,聪明的直升机将支持美国宇航局的努力,以实现其高优先级科学目标的下一步。特别是,直升机旨在证明未来对红色行星的探索是否可以包括空中观点。铝和轻型材料在直升机的许多关键结构和部件的设计中起着关键作用,以及坚持不懈的使命火箭和漫游者

在火星上飞行

设计一架飞行飞行器在火星上有许多挑战和未知因素,由于地球的重力(地球的三分之一)和其极其薄的气氛(与地球相比只有1%的压力)。根据美国国家航空航天局,这意味着两种4英尺(1.2米)宽的转子叶片的空气分子相对较少,以互动以实现飞行。

此外,火星还有冻结温度,在JEZERE火山口的夜间感冒为130°F(-90°C)。这推动了直升机部件和系统的设计限制,这些限制必须设计成承受并继续在这种极端条件下运行。

聪明的直升机必须专门设计,以克服这些挑战。直升机由4磅(1.8千克)称重,包括超过1,500件碳纤维,飞行级铝,硅,铜,箔和泡沫。

连接在坚持不懈的流动站的腹部铝板上,聪明的直升机搭乘骑行,直到流动站达到合适的“机场”位置,在那里部署了其飞行测试。

登陆火星

自第一次飞行以来,聪明才智已经成功地在火星表面上进行了几次额外的测试航班,实现了渐进的更远距离和更大的高度。随着重复的航班,需要在岩石景观中管理重复的粗糙着陆 - 使直升机的着陆齿轮作为其空气动力学同样重要。

独创性悬挂系统。(来源:美国宇航局。)

由钛和铝构成的悬挂系统设计在这款“聪明才智”的腿上,能够提供一个舒适的降落。悬挂的特点是独特的开放式环结构在机身的每个角落,在那里着陆腿连接。悬挂的上半部分由一个软的非合金铝弯曲体组成,作为阻尼器或“减震器”,而这个环的下半部分是一个钛弹簧,可以弯曲17度,提供3.5英寸的运动悬架。

“通过塑性变形和疲劳,因为它吸收能量,这种挠性件类似于汽车底盘的褶皱区域结构,”指出J.(Bob)Balaram,聪明的直升机总工程师,杰里米泰勒,航空航空公司的火星直升机项目的高级航空/机械工程师。“然而,与Apollo Moon Landers的汽车或皱巴巴的着陆齿轮不同,每次冲击后,聪明的钛弹簧会反弹,以将这些铝阻尼器拉回下一个着陆。”