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飞行机器人研究火星表面

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目前,火星表面使用特殊的轨道站,固定模块或低速火星车进行调查。 在这些研究车辆之间,存在足够大的间隙,各种飞机可以填补。 看来,为什么人造人造车仍然没有飞过红色星球的表面? 这个问题的答案在于表面(在所有意义上),火星大气层的密度仅为海平面以上地球大气密度的1,6%,这反过来意味着火星上的飞机必须以非常高的速度飞行,以免跌倒。


由于这个原因,人类在地球大气层中移动时使用的那些飞机绝不适合在红色星球的大气层中使用。 与此同时,令人惊讶的是,美国古生物学家迈克尔哈比布提出了一种摆脱未来火星飞机现状的出路。 根据古生物学家的说法,普通的陆地蝴蝶或小型鸟类可以成为能够在火星大气层中飞行的优秀装置原型。 迈克尔哈比卜认为,通过重建这些生物,增加它们的体型,只要保持它们的比例,人类将能够获得适合在红色星球大气层中飞行的装置。

像蝴蝶或蜂鸟这样的地球代表可以在低粘度的大气层中飞行,也就是说,在与火星表面相同的大气层中飞行。 这就是为什么他们可以制作非常好的模型来创造适合征服火星大气层的未来飞机模型。 可以使用来自布里斯托尔的英国科学家Colin Pennisyuik的等式计算这些装置的最大尺寸。 然而,主要问题仍然需要认识到与火星上的这种飞机在远离人和他们不在地面上时维持相关的问题。

飞行机器人研究火星表面

所有漂浮和飞行的动物(以及机器)的行为可以用雷诺数(Re)表示:为此,乘以飞行物(或游泳者)的速度,特征长度(例如,如果我们谈论河流时的水力直径)和密度液体(气体),以及将结果乘以动态粘度得到的结果。 结果是惯性力与粘度力的比率。 普通飞机能够以大量Re飞行(相对于空气粘度具有非常高的惯性)。 然而,在地球上有动物“缺乏”相对较少的Re。 这些是小鸟或昆虫:它们中的一些是如此之小,实际上它们不会飞,而是漂浮在空中。

考虑到这一点,古生物学家Michael Habib建议采取任何这些动物或昆虫,增加所有比例。 因此,有可能使飞机适应火星大气层,而不需要高速飞行。 整个问题是,蝴蝶或鸟的扩大程度如何? 这就是科林Pennisyuik方程出现的地方。 2008年度的这位科学家提供了一个估计,根据该估计,振荡频率可以在由以下数字形成的范围内变化:体重(船体) - 到3 / 8的程度,长度 - 到-23 / 24,机翼面积的程度 - 到 - 1 / 3,重力加速度 - 达到1 / 2,流体密度 - 达到-3 / 8的程度。

这对于计算非常方便,因为可以对应于火星上的空气密度和重力进行校正。 与此同时,我们也有必要知道我们是否正在“形成”使用翅膀的旋风。 幸运的是,这里也有一个合适的公式,由斯特劳哈尔数表示。 在这种情况下,该数值被计算为振荡频率和振幅除以速度的乘积。 该指示器的值将极大地限制设备在巡航飞行模式下的速度。


火星设备的这个指标的值应该是从0,2到0,4,以符合Pennyuyuk方程。 在这种情况下,最后需要将雷诺数(Re)置于与大型飞行昆虫相对应的区间内。 例如,在经过充分研究的鹰蛾中:Re以不同的飞行速度而闻名,取决于速度,该值可以从3500到15000变化。 在此范围内,迈克尔哈比布提出与火星飞机的创造者会面。

今天以各种方式解决所提出的系统。 其中最优雅的是构建曲线并找到交点,但最快且更容易将所有数据输入到程序中以计算矩阵并迭代求解。 这位美国科学家没有提供所有可能的解决方案,而是专注于他认为最合适的解决方案。 根据这些计算,“假想动物”的长度应为1米,重量约为0,5 kg。,翼的相对伸长率 - 8,0。

对于这种尺寸的装置或生物,斯特劳哈尔数将是0,31(非常好的结果),Re是13 900(也是好的),升力系数是0,5(巡航飞行模式的可接受结果)。 为了真正想象这个设备Habib比较它与鸭子的比例。 但与此同时,使用非刚性合成材料应该比相同尺寸的假想鸭更容易。 此外,这种无人机将不得不更频繁地猛击它的翅膀,所以在这里将它与蚊子进行比较是恰当的。 同时,Re数与蝴蝶的数量相当,这使得可以判断设备在短时间内具有高升力系数。


为了好玩,Michael Habib建议承认他的假想飞机将以鸟或昆虫的方式飞行。 每个人都知道动物不会在跑道上逃跑,起飞时它们会被支撑物击退。 为此,鸟类,如昆虫,使用它们的四肢,蝙蝠(很可能是翼龙之前已经这样做过)也使用自己的翅膀作为推动系统。 由于红色星球上的引力非常小,即使相对较小的起飞推力也足够了 - 在4区域,最好的地面跳线可以证明的百分比。 此外,如果设备的推动系统设法增加容量,它甚至可以从陨石坑中起飞而没有任何问题。

值得注意的是,这是一个非常粗略的例子而已。 目前,由于空间力量还没有创造出这样的无人机,因此有很多原因。 其中可以确定在火星上部署飞机的问题(可以使用流动站完成),维护和供电。 这个想法很难实现,最终可能使其失效甚至完全不可行。

飞机探索火星

在30年代,火星及其表面通过各种技术手段进行了检查,它通过轨道卫星进行了检查,并且不仅仅是15类型的各种设备,地形车和其他聪明的车辆。 假设很快机器人飞机将被送往火星。 至少,NASA已经开发了一个专门用于研究红色星球的特殊机器人飞机的新项目。 研究人员假设飞机将从与火星全地形车高度相当的高度研究火星表面。


在这样一个Marsolet的帮助下,科学家将发现大量火星之谜的解决方案,这些解决方案尚未被科学解释。 这架飞机将能够在大约1.6米的高度上翱翔在行星表面之上并飞行数百米。 在这种情况下,该装置将生成不同范围和远距离的照片和视频,以扫描火星表面。

现代火星探测器的所有优点乘以探索远距离的潜力,区域应该在Marsolat中结合起来。 Marsolet已经获得了ARES的称号,目前正在创建在各个领域工作的250专家。 他们已经创造了火星飞机的原型,其尺寸如下:6.5仪表的翼展,5米的长度。 为了制造这种飞行机器人,计划使用最简单的聚合碳材料。

该设备应该以与用于降落在地球表面上的设备完全相同的包装的形式交付给红色星球。 该机构的主要目的是在胶囊与火星大气接触时保护松散免受过热的破坏性影响,并在着陆期间保护装置免受可能的损坏和机械损坏。

将这架飞机投入火星,科学家们正在借助经过验证的媒体进行规划,但在这里他们有了新的想法。 在着陆到红色星球表面之前的12小时,该装置将与载体分离,并且海拔高度为32 km。 在火星表面上方,他将从火星舱释放火星飞机,此后火星将立即启动发动机,展开6米长的机翼,将进入地球表面上方的自主飞行。


假设飞机ARES将能够飞越火星山脉,这些山脉完全未被地球人探测并进行必要的研究。 普通的火星车不能爬山,卫星很难区分零件。 与此同时,在火星山脉中,存在着强磁场的区域,其性质对于科学家来说是不可理解的。 在飞行中,ARES将每隔3分钟从大气中采集空气样本。 这非常重要,因为在火星上发现了甲烷气体,其性质和来源绝对不明确。 在地球上,生物会产生甲烷,而火星上的甲烷来源则完全不清楚,但仍然未知。

同样在MAROLET ARES中将安装用于寻找普通水的设备。 科学家们建议,在ARES的帮助下,他们将能够获得能够揭示红色星球过去的新信息。 研究人员已经将ARES项目称为最短的太空计划。 一架火星飞机可以在空中停留大约2小时,直到它的燃料被消耗掉。 然而,在这短短的时间内,ARES仍然能够覆盖火星表面上方1500公里的距离。 之后,该设备将着陆,并将能够继续研究火星的表面和大气。

信息来源:
-http://compulenta.computerra.ru/universe/explore/10008007
-http://t-human.com/journal/babochka-prototip-letayushhego-marsianskogo-robota
-http://androbots.ru/roboty_v_kosmose/robot-samolet_kosmos/ares_robot.php
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14 评论
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  1. Yeraz
    Yeraz 25 July 2013 11:38
    +3
    在这个领域,国际社会应该团结起来,问题可以更快地得到解决。
    1. Login_Off
      Login_Off 25 July 2013 13:22
      +2
      我不懂的是 ...
      “火星将能够飞越地球表面 高度约1.6米 飞数百米”
      .... 进一步 ....
      “火星飞机可以留在 空气约2小时直到他燃料耗尽。 但是,在这短时间内,ARES仍然能够 克服1500公里的距离 在火星表面上方。”
      我们共有。 在1,6米的海拔高度上,在2小时内克服了1500公里 没有什么使文章的作者感到困惑吗?
      1. 独行侠
        独行侠 25 July 2013 18:29
        0
        更真实的是,在75小时2公里内以150 km / h的速度打字是更真实的,这种目的并在地面上飞行的飞机以大约该速度飞行……喷气发动机不在吗?
        1. Lopatov
          Lopatov 25 July 2013 18:31
          0
          这是火星。 大气阻力小得多
          1. abrakadabre
            abrakadabre 26 July 2013 15:25
            0
            还要抬起
        2. abrakadabre
          abrakadabre 26 July 2013 15:25
          0
          我认为,在这样的排放气体中,以75 km / h的速度飞行时,提升力将很小。 即使设备非常小巧。

          在任何情况下,为了使设备运行几个小时,这些费用随开发,启动,交付一无所获。 这不值得。 它应该设计更长的时间。 例如,如果一周过得很快。 是的,它收集遥测和科学数据。 这将是结果。
    2. 基尔
      基尔 25 July 2013 19:31
      0
      而且即使在那时,您也没有尝试研究80年代的年轻技术人员如何进行如此扩展的火星飞行(Aerophysics-glider仅适用于火星,仅适用于火星,然后才适用于火星),现在我将更加确定
      1碳纤维_我们的碳纤维,如果我们不鼓励它自己,也没有自己申请专利,以及向我们“填充”环氧树脂以获取更多
      2! 正如波音和空中客车公司目前正在做的那样,主要滑翔机将由我们在俄罗斯分公司的型号来设计,我可以肯定,因为我的一些朋友在那里工作。
      因此,将会有污名化,加上对美国人以及我们的大脑和材料的荣誉和奖励!
  2. il大赌场
    il大赌场 25 July 2013 11:38
    0
    感谢您的文章!
  3. USNik
    USNik 25 July 2013 12:10
    0
    火星将能够在约1.6米的高度高空飞越行星表面,并飞行数百米

    某种程度上,这与本文开头的说法不符,因为为了不掉落经典车辆,人们必须以高速飞行。 事实证明,ARES将在未知地形上以1.6 km \ h的速度在750m处磨损(摘自文章:2h和1500km)? 好吧,好运。 还是他会有气垫之类的东西? 以及他们如何计划应对在火星上轻易超过100公里/小时大关的风?
    1. abrakadabre
      abrakadabre 25 July 2013 14:10
      +2
      我们可以在此处添加,以750 km / h的速度在1.6米的高度上飞行时,飞行的科学部分将受到轻微质疑。

      然后。 线性增加设备的尺寸,我们以立方增加质量。 在这种稀疏的气氛中,我们在本文开头假定作者:
      看来,为什么人类创造的人造设备仍然没有飞过红色星球的表面? 这个问题的答案在表面上(从各个方面来看),火星大气层的密度仅为海平面以上地球大气层密度的1,6%,这又意味着火星上的飞机必须以极高的速度飞行,才能不跌倒。

      以下是:为了两个小时的飞行而愚弄整个花园,这太愚蠢又昂贵,而且排气完全荒谬。 火星漫游者工作了几个月。 对于他来说,增加自治性和将带有所需摄像头的桅杆添加到所需高度更加容易。 效率提高了多个数量级。
      用超薄胶片发射大容量气球的效率也更高。 他通常不消耗燃料,并且能够在风中飞行多年。 它将一直携带数据,直到数据损坏或自带电池耗尽。

      但是火星上的无人机仍然有用,并且会飞。 尽管作者在这里的计算完全是横向的。
  4. 核
    25 July 2013 12:34
    +5
    不幸的是,俄罗斯已经从太空大国变成了太空步兵,我们向国际空间站运送货物,宇航员,仅此而已! 在深空探测领域,amers超越了我们,并没有停滞不前,这是对牙齿打磨的侮辱。
    1. 基尔
      基尔 25 July 2013 19:34
      0
      但是,老兄们在NIKON D3的手中摆姿势旋转,我曾经有机会观看美国国家航空航天局,家庭和其他人提供的免费频道。我们应该提供他们,他们只需要舔一下奶油,那真是令人恶心和令人恶心!
  5. 精神
    精神 25 July 2013 13:30
    +2
    阿米尔不会与任何人团结! 他们不需要它。 现在太空探索已不再像以前一样。 现在,这是一个应该付清利息的投资。 生意就是生意。
    因此,接收数据的大部分将保持封闭。 世界将清除掉残留物。
  6. Volhov
    Volhov 25 July 2013 13:58
    -1
    仅仅是火星上有很多空气(大气高度300 km,表面压力超过2 bar),您就可以飞翔,并且向人们介绍无空气和霜冻。
  7. KononAV
    KononAV 2 August 2013 12:29
    0
    太酷了