作為地球上最先進的太空探測器,美國的毅力号已經于昨天在火星上着陸了。這一趟遙遠且耗資巨大的旅行,着實不易。這一趟旅行,除了帶去一系列先進的探測設備外,還帶去了一架命名為靈巧号(Ingenuity)的直升機。直升機在火星上飛行,極大地提高了機動能力,而且不用擔心火星表面複雜的環境。那麼,靈巧号直升機到底能不能飛起來呢?
答案是:可以的!
靈巧号直升機
“好風憑借力,送我上青雲”,我們知道,直升機起飛并飛行的過程,其實是利用螺旋槳産生足夠的升力,從而克服自身重力而起飛。所以直升機飛行的精髓就是:增大升力,減小阻力!
直升機飛行
雙旋翼轉子系統,增大升力靈巧号有2個旋翼,直徑有1.2米,轉子由4片特制的碳纖維組成,轉速達2400轉/分,比地球上的客運直升機快上很多倍。所以,靈巧号可以獲得更低的升力。而地球上直升機的旋翼,由于受到阻力的影響,不能轉得太快,否則阻力呈指數增長;而火星上的直升機,因為空氣稀薄,所以阻力很小,可以突破音速的極限,從而可以轉得很快。
地球上的直升機
減輕質量,降低阻力據NASA報道,靈巧号正如它的名字一樣,非常的輕巧,質量僅有1.8公斤,就連它提升升力的旋翼,都是由碳纖維制成的,熟悉材料的人都知道,碳纖維是目前最輕的材料,由腈綸和粘膠纖維做原料,經高溫氧化碳化而成。是制造航天航空等高技術器材的優良材料,因此價格不菲。除了旋翼系統外,靈巧号還搭載有太陽能電池闆、起落架、還有機身組件等結構。但機體都很小,而且質量很輕。
碳纖維無人機旋漿
不同的星球,不同的重力這裡是火星,外在的星球環境,是另一個不同的變量。火星的赤道半徑3396.2 km,極半徑3376.2 km,通過計算,火星上的重力隻有地球的0.38。也就是說,同樣的物體,在火星上的重力隻有地球的0.38。有幸登上火星的小夥伴,雖然不至于在火星上飛起來,那也會走路帶風,大踏步向前了!因此,直升機在火星上飛行,隻需克服較小的重力即可,這也算是飛行的一大利好。
火星上或許可以走路帶風了
綜合上述的因素,科學工作者經過複雜計算,靈巧号隻能在火星上飛行5米高,但對于人類第一次火星飛行,也算是跨越式的進步了。
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