9 10 2018

№9-10/2018
сентябрь-октябрь

• Вертолеты «Камов» над морем
• Гидросамолетостроение-2018
• Евроистребитель будущего
• МиГ-31 в Казахстане
• Премьеры Farnborough 2018

 

В продаже с 24 сентября

где купить?

АВИАЦИЯ ДЛЯ КРАСНОЙ ПЛАНЕТЫ. Первый вертолет в небе над Марсом

фото: NASA/JPL фото: NASA/JPL

08 мая 2021

19 апреля 2021 г. состоялось событие, которое эксперты в области космонавтики считают историческим: миниатюрный беспилотный вертолет Ingenuity, доставленный на Марс с автоматическим планетоходом Perseverance американского Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства NASA, успешно совершил первый управляемый полет в атмосфере чужой планеты. Поскольку по плотности марсианский воздух на уровне поверхности более чем в 100 раз разреженнее земного, летательному аппарату здесь гораздо труднее создавать аэродинамическую подъемную силу. Это лишь частично компенсируется меньшей гравитацией Марса (которая составляет примерно треть от земной). Взлет дрона с поверхности Красной планеты эквивалентен полету на высоте более 30 км над Землей – т.е. там, куда не залетал ни один существующий вертолет. В течение трех недель Ingenuity еще четыре раза успешно поднимался в небо над Марсом, делая снимки местности, и хотя его миссия первоначально рассчитывалась всего на пять полетов, ее решено продолжить.

Впервые в небе Марса

Миссия первого неземного вертолета началась 30 июля 2020 г. c пуска ракеты-носителя Atlas V (версии 541), которая вывела на отлетную траекторию межпланетную станцию Mars 2020. Перелет прошел без приключений, и 18 февраля 2021 г. ровер Perseverance вместе с коптером Ingenuity совершил мягкую посадку на Марс в ударном кратере Езеро (Джезеро) диаметром 45 км, названного в честь села в Боснии и Герцеговине. Этот кратер расположен на западном краю равнины Изиды –гигантского ударного образования к северу от экватора Марса. Как предполагают ученые, в древности в районе Езеро находилась речная дельта, где могли собираться органические вещества и другие потенциальные следы микроорганизмов, жившие на планете примерно 3 млрд лет назад, когда сам кратер был заполнен водой, представляя собой озеро, и, возможно, служил дельтой древней марсианской реки.

3 апреля 2021 г. вертолет был опущен на поверхность Марса и перешел на бортовое электропитание (до этого его системы запитывались от марсохода). Сама процедура отделения длилась шесть солов. Первым делом был расчекован блокирующий механизм, удерживавший коптер под брюхом ровера. Затем пиротехническое устройство перерезало торос, блокирующий манипулятор, поворачивающий коптер из транспортного положения в почти вертикальное. Одновременно развернулись две посадочные опоры из четырех. Наконец, на третьем этапе небольшой электродвигатель перевел Ingenuity в вертикаль и зафиксировал его на месте. Развернулись оставшиеся опоры, и коптер оказался на грунте.

Первый взлет аппарата планировалось выполнить 11 апреля. До этого момента Ingenuity предстояло пережить несколько холодных марсианских ночей, проверить систему терморегулирования, камеру и раскрутить винты.

За три дня до планируемого срока вертолет впервые «пошевелил» лопастями (телеметрия на Землю прошла нормально), затем последовал тест по раскрутке винтов до 50 об/мин. Финальное предполетное испытание предполагало раскрутку до максимальных оборотов. Чтобы не мешать испытаниями, Perseverance начал неспешно отъезжать в сторону.

Однако дальше случилась неприятность. 9 апреля во время теста на максимальные обороты, сработал таймер безопасности. До установления причины отбоя было решено перенести первый взлет как минимум на 14 апреля. Была найдена ошибка в программном обеспечении, и «софт» вертолета пришлось «перепрошить».

Наконец, 19 апреля 2021 г., впервые в истории человечества аэродинамический аппарат, созданный людьми, оторвался от поверхности Марса: Ingenuity взмыл на высоту 3 м и совершил полет общей продолжительностью 39,1 с (из них 30 с пришлось на режим висения).

Интернет-трансляция события велась в режиме реального времени. К сожалению, полноценного ролика не было: в эфир передавались дискретные снимки, из которых NASA затем смонтировало небольшое видео, где четко видны взлет, зависание и посадка.

Первый полет марсианского вертолета получил, разумеется, самые высокие оценки. «Ingenuity – это новейший проект в долгой и легендарной истории NASA. Он достиг цели, которая когда-то считалась невозможной, – не без пафоса заявил исполняющий обязанности администратора NASA Стив Юрчик. – X-15 в свое время проложил дорогу системе Space Shuttle. Mars Pathfinder и его марсоход Sojourner стали родоначальниками трех поколений марсоходов. Мы пока еще не знаем точно, куда нас приведет Ingenuity, но сегодняшние результаты показывают, что небо – по крайней мере, на Марсе – уже не предел».

По горячим следам заместитель главы NASA по науке Томас Зурбахен торжественно объявил название марсианского «аэродрома», на котором проходил полет: «Теперь, спустя 117 лет после того, как братьям Райт удалось совершить первый управляемый полет самолета с мотором на нашей планете, вертолет NASA Ingenuity совершил этот удивительный подвиг в другом мире. Хотя эти два знаковых момента в истории авиации разделяют время и сотни миллионов километров, теперь они связаны навсегда. Как дань уважения двум великим изобретателям – производителям велосипедов из Дейтона, этот первый из многих «аэродромов» в других мирах теперь будет известен как Поле братьев Райт (Wright Brothers Field)».

Шеф-пилот марсианского вертолета Ховард Грип сообщил также, что Международная организация гражданской авиации ICAO присвоила марсианскому коптеру официальный код IGY и позывной INGENUITY.

 

Пять полетов – не предел

Спустя три дня после первого триумфа, 22 апреля 2021 г., «Джинни» выполнил второй полет продолжительностью 51,9 с. На этот раз он поднялся на 5 м и выполнил несколько маневров с перемещением на 2 м в сторону и разворотами, а затем совершил посадку там же, откуда взлетел.

25 апреля дрон снова поднялся на высоту 5 м, а затем перешел в горизонтальный полет. Преодолев расстояние примерно в 50 м со скоростью до 7 км/ч, он вернулся назад. Все путешествие заняло 80 с.

30 апреля состоялся четвертый полет. Вертолет вновь взлетел вертикально на 5 м и полетел вдоль поверхности Марса, но теперь в другую сторону. На этот раз маршрут дальностью 266 м в оба конца был преодолен за 117 с. Основной задачей испытания стало обследование удаленного места будущей посадки. «Цифровые карты высот, составленные командой Ingenuity, вселили в нас уверенность, что новая взлетно-посадочная площадка – плоская как блин, и это хорошо», – сообщил руководитель группы инженеров-механиков из JPL Джошуа Равич. Во время четвертого полета Perseverance, находившийся на расстоянии более 80 м от вертолета, успешно записал звук винтов Ingenuity, рассекающих разреженный марсианский воздух. «Нам посчастливилось записать шум вертолета на таком расстоянии, – сказал научный руководитель эксперимента Дэвид Мимун. – Эта запись станет важным источником для нашего понимания марсианской атмосферы».

7 мая Ingenuity взлетел в пятый раз. Поднявшись на прежнюю высоту 5 м, он совершил горизонтальный полет на юг на дальность 129 м, следуя той же траектории, что и 30 апреля. Но в пятом полете, продолжавшемся 108 с, в отличие от четырех предыдущих, вертолет имел «билет в один конец»: достигнув места назначения, Ingenuity взмыл в марсианское небо на 10 м – вдвое выше, чем летал до сих пор – и, сделав несколько цветных снимков окрестностей в высоком разрешении, приземлился в новом месте.

Как всегда, дрон летел автономно, без помощи или связи с людьми, выполняя задачи, заложенные на его борт ранее. Инженерам пришлось ждать более трех часов после посадки, прежде чем пришло известие об успехе, переданное через Perseverance на орбитальный аппарат, пролетавший над марсоходом, и затем на Землю.

Информация, полученная в пяти полетах Ingenuity, поможет выполнить рекогносцировку расчетной трассы дальнейшего движения Perseverance и спланировать его маршруты, предотвращая возможные опасности и выявив точки, интересные для исследователей. Сам ровер до сих пор работал в качестве ретрансляционной станции и фиксировал исторические полеты, снимая видео.

Первоначальным планом после выполнения пяти полетов Ingenuity предполагалось бросить, а всё внимание сосредоточить на научной миссии Perseverance, которая, как мы помним, включает поиск признаков древней марсианской жизни, а также сбор и хранение образцов для будущей доставки их на Землю.

По мнению специалистов, успешные полеты вертолета открыли новые возможности в «контактных» исследованиях планет Солнечной системы, а сам летательный аппарат показал себя так хорошо и остался настолько «в добром здравии», что NASA решило продлить его миссию.

«Наш вертолет оказался даже более надежным, чем мы надеялись, – написал 6 мая Джошуа Равич. – Система электропитания, о которой мы беспокоились, давала более чем достаточно энергии, чтобы обогревать вертолет ночью и позволять ему летать днем. Превосходно показали себя оборудование навигации и несущая система. Всё работало не просто хорошо, а отлично».

Несмотря на то, что расчетный ресурс вертолета был исчерпан, руководство миссии в NASA решило, что новое место, где он приземлился, станет базой для продолжения миссии Ingenuity по крайней мере в течение еще одного месяца. Начинается новая ее фаза, когда Ingenuity будет служить «скаутом» для своего более крупного компаньона Perseverance.

Поскольку темп работы марсохода во время полетов Ingenuity упал, научным исследованиям предстоит ускориться. Ожидается, что вертолет совершит еще один или два полета в мае, которые будут выполняться параллельно с запланированной программой исследований ровером. Если всё пойдет хорошо, Ingenuity сможет продолжить свой путь вместе с Perseverance.

Сравнение атмосферных условий на Земле и Марсе

Данные

Земля

Марс

Ускорение свободного падения, м/с2

9,81

3,71

Состав воздуха по объему:

- кислород (O2)

- азот (N2)

- аргон (Ar)

- углекислый газ (CO2)

21%

78%

<1%

<1%

2%

2%

95%

Плотность воздуха у поверхности, кг/м3

1,2285

0,0155

Средняя температура, °С

+15

-62

Скорость звука, м/с

343

230

Характеристики проектов самолетов Astroplane и ARES для исследования Марса

Название проекта

Astroplane

ARES

Длина самолета, м

6,35

4,40

Размах крыла, м

21,0

6,25

Площадь крыла, м2

20,0

7,0

Удлинение крыла

21,0

5,58

Общая высота, м

0,8

0,7

Стартовая масса, кг

300

130–175

Масса аппарата без топлива, кг

153

82–127

Масса топлива, кг

147

48

Крейсерская скорость, км/ч

250–270

500

Дальность полета, км

4000

500–850

Продолжительность полета, ч

15

1,0–1,7

 

Характеристики вертолета Ingenuity для Марса

Вариант

Демонстратор Ingenuity

Усовершенствованный вариант

Взлетная масса, кг

1,8

4,6

Полезная нагрузка, кг

1,3

Диаметр несущего винта, м

1,21

1,21

Число несущих винтов х лопастей

2х2

2х4

Нагрузка на ометаемую площадь винта, кг/м2

0,8

2,0

Частота вращения винта, об/мин

2400

2941

Скорость горизонтального полета, км/ч

7

36

Дальность полета, км

0,3

2,85

Продолжительность полета, мин

1,5–2,0

6,6

Емкость аккумуляторных батарей, Вт·ч

44,4

170,2

Печатная версия материала опубликована в журнале "Взлёт" №5-6/2021

cover 7 8 2021 445x600

№7-8/2021

• Наша авиация – 2021
• МС-21-310 уже в Жуковском
• «Тихомировские» бортовые радары в небе МАКС-2021
• Евгений Марчуков о двигателях настоящего и будущего
• «Регионалы» в российском небе
• Рынок региональных лайнеров на Западе и на Востоке
• «Тяньгун»: Китай строит свою орбитальную станцию

В продаже с 28 июля

 где купить?


separator

Интервью

фото: Олег Пантелеев
26 апреля 2021

ТВРС-44: в серию – через четыре года

В феврале 2021 г. отмечавшая свое 15-летие авиакомпания «Сибирская Легкая Авиация» («СиЛА») организовала на байкальском острове Ольхон конференцию «Развитие региональной и местной авиации в труднодоступных районах на воздушных судах российского…
фото: Андрей Блудов
15 ноября 2020

Максим Миронов: «СР-10 успешно завершил…

Во время сентябрьских «Русских авиационных гонок» на аэродроме Орешково, в которых впервые принял участие реактивный учебно-тренировочный и спортивно-пилотажный самолет СР-10, корреспондент «Взлёта» встретился с инициатором создания этой машины, одним из…
27 августа 2019

Холдинг РКС: технологии решают все

На международном авиакосмическом салоне МАКС‑2019 одно из предприятий «Роскосмоса», холдинг «Российские космические системы» (РКС), представляет концепцию современного цифрового производства, которая должна решить три задачи – исключить брак при создании…
27 августа 2019

Валерий Кроль: российский авиационный рынок…

Одним из традиционных зарубежных участников всех авиасалонов МАКС является французская группа компаний Safran. Предприятия Safran участвуют в разработке и производстве двигателей SaM146 для российских самолетов Sukhoi Superjet 100, поставляют…
09 ноября 2018

Максим Литвинов: «CR929 – проект…

Презентация полноразмерного макета кабины экипажа и отсека салона перспективного российско-китайского дальнемагистрального пассажирского самолета CR929 стала одним из главных событий авиасалона Airshow China 2018 в Чжухае. Корреспондент «Взлёта» Михаил…


separator

Обзоры

фото:Алексей Михеев
20 мая 2021

РОССИЙСКОЕ ВЕРТОЛЕТОСТРОЕНИЕ. Тенденции и…

Разработка, серийный выпуск и сервисное обслуживание отечественной вертолетной техники сосредоточено во входящем в госкорпорацию «Ростех» холдинге «Вертолеты России», организованном в результате проводившегося в соответствии с Указом Президента России от…
фото: Airbus Helicopters
19 мая 2021

ПЯТЕРКА ЛИДЕРОВ ЗАПАДНОГО ВЕРТОЛЕТОСТРОЕНИЯ…

Минувший год, в начале которого разразилась беспрецедентная пандемия, стал настоящим испытанием для всей авиационной индустрии планеты. Не стала исключением и отрасль вертолетостроения, которой коснулось пусть и не такое глобальное, как у коллег –…
фото: Юрий Степанов
30 апреля 2021

ВОЗДУШНЫЙ ТРАНСПОРТ РОССИИ в год кризиса…

Пандемия новой коронавирусной инфекции, распространившаяся в начале 2020 г. из Китая по всему миру и в марте дошедшая до России, стала серьезнейшим испытанием на прочность всей гражданской авиации. Не стала исключением и наша страна. Если в первые два…
фото: Baykar
27 апреля 2021

Турецкий марш беспилотных «знаменосцев».…

В начале года «Взлёт» рассказал о двух первых турецких программах крупноразмерных разведывательных и разведывательно-ударных беспилотных летательных аппаратов, которые позволили этой стране стремительно ворваться в немногочисленную высшую лигу…
Слава о боевых успехах средневысотного БЛА большой продолжительности полета Bayraktar TB2 гремит уже далеко за пределами Турции. Фото: Baykar
01 марта 2021

Турецкий марш беспилотных «знаменосцев»…

Турецкие разработки в области беспилотной авиационной техники длительное время находились в тени достижений их зарубежных коллег – в первую очередь из США, Израиля и КНР. Однако после активного вступления Анкары в сирийский и ливийский конфликты, а,…


separator

Репортажи

фото: Алексей Филатов
01 ноября 2020

«Трещат пожары сухо, и воздух как слюда…»…

Лето 2010 г. до сих пор помнится жителям Воронежской области: охватившие тогда регион лесные пожары были беспрецедентными по масштабам и причиненному ущербу – погибли люди, сгорели десятки домов и сотни гектаров леса. Однако и нынешний 2020-й, едва…
фото: Надежда Смирнова
15 октября 2020

РУССКИЕ АВИАГОНКИ – 2020: СР-10 против L-29…

19 сентября 2020 г. на аэродроме Орешково близ г. Воротынск Калужской области прошел Кубок России по самолетному спорту в дисциплине «Авиагонки – Формула-1» на реактивных самолетах. Задачей соревнования стало максимально быстрое преодоление замкнутой…
Фото: Виктор Друшляков
10 сентября 2020

Новые беспилотники «Кронштадта»

Репортаж с форума «Армия-2020» Одной из наиболее посещаемых экспозиций прошедшего в конце августа в Подмосковье Международного военно-технического форума «Армия-2020» в конгрессно-выставочном центре «Патриот» стала стоянка беспилотных летательных…
Фото: Артём Аникеев / AviaPressPhoto
04 августа 2020

В НЕБЕ НАД НЕВОЙ. Репортаж с Главного…

26 июля 2020 г. в С.-Петербурге уже в четвертый раз состоялся Главный военно-морской парад. Демонстрация мощи отечественного флота и Морской авиации ВМФ, приуроченная к традиционно отмечаемому в последнее воскресенье июля Дню Военно-морского флота,…
Фото: Алексей Михеев
12 июля 2020

«АВИАДАРТС-2020». Репортаж с финального…

На полигоне Дубровичи в Рязанской области в период с 30 июня по 11 июля этого года прошел финальный (всероссийский) этап всеармейского конкурса летного мастерства экипажей Воздушно-космических сил России «Авиадартс-2020». Для проведения соревнований…


separator