Вертолет на Марсе — миф или реальность?

В закладки
headset Аудио

НАСА планирует на Марсе вертолет. В чате много обсуждений о том насколько сложно делать вертолет на Марсе. Выкладываю тут в виде упрощенного расчета, чтобы давать ссылку.

Спасибо Сергей Сыч за оценку. Текст в основном его, с небольшими моими правками.

Атмосфера в 100 раз разреженнее, то есть нам нужно откуда-то взять условно «100 очков подъемной силы». На Марсе ниже гравитация, то есть сразу в пару раз падает энерговооруженность (первый фактор для облегчения) — уже надо не 100, а 40 очков.
Увеличивается площадь винтов (ее можно увеличить существенно, так как сопротивление атмосферы на Марсе ниже, то есть при эквивалентной массе на Марсе будет хорошо работать намного больший винт). Скажем, увечили площадь вчетверо (просто шириной лопасти, + у нас не 1 а 2 винта, ничего сложного) — теперь нужно набрать не 40 очков, а 10. Увеличиваем угол атаки c условных 10 до 40 градусов — сопротивление растет по закону синуса, и уже нужно не 10, а 2,5 очка.

То есть уже имеем вертолет которому нужно увеличить тягу всего лишь втрое. Тут можно поднять частоту вращения, или еще немного поиграться с другими параметрами (скажем, за счет материалов облегчить машину на треть, и увеличить площадь винтов не вчетверо а вшестеро скажем).

Ну и скорости вращения лопастей вертолета около 250 оборотов в минуту на Земле. Запас для увеличения довольно большой. НАСА планирует сделать 3000 оборотов. Ничего сложного. Ну и нужно понимать что они борются за каждый грамм, так что там где можно было просто увеличить скорость вращения не увеличивая вес — они ее увеличивали. Но простое увеличение винтов по площади (шире, не длиннее) или количеству лопастей позволит не увеличивать скорость вращения если аппарат будет слишком большой.

Из плюсов — можно выиграть на весе конструктивных материалов. В связи с меньшей тяжестью — меньше требования к прочности. Из минусов — отсутствие кислорода. Двигатели нужны электрические или таскать с собой кислород. Ну и жизнеобеспечение пассажиров усложняется.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

10
Войдите, чтобы видеть ещё 4 комментариев, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Дмитрий Олегович
Вечность назад

Видео тестирования марсианского вертолета в вакуумной камере: https://www.youtube.com/watch?v=tMCJGfwj3rY

Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.