火星|火星无人机怎么飞?( 二 )


根据这样的目标 , 他们开始寻找最适合的方案 。 目前 , 常见的飞行器有两种——固定翼和直升机 , 鉴于火星探测及其地表环境特点 , 火星上不可能建跑道 , 因此 , 选择垂直起降的直升机设计方案成为必然 。
垂直起降无人机主要有三种设计方式 。 一种是单旋翼带尾桨方式 , 前后共两个旋翼;一种是常见的四旋翼式;还有一种是在一根轴上装两个旋翼、两个旋翼逆向旋转的共轴双旋翼式 。 卞春江说 。
无人机要想有更强的升力 , 就要有更大桨盘面积 。 如果用单旋翼尾桨式无人机 , 无人机有尾巴 , 在保证同等升力的情况下 , 桨盘直径大、结构不够紧凑 , 不利于搭载运输;如果用多旋翼式无人机 , 无人机的体积势必会很大 。 而共轴双旋翼无人机能在最小的轮廓尺寸下具有最大的桨盘面积 , 有利于在稀薄大气中获取足够的升力 , 因此 , 团队成员最终选择了共轴双旋翼的技术路线 。
关于无人机的腿该怎么设计 , 团队成员也做了诸多尝试 。 在重量有限制、要方便折叠 , 又必须让无人机平稳着陆的要求下 , 四条腿最为合适 。 卞春江说 。
还有很多工作要做
前不久 , 火星无人机预研项目通过验收 , 预研项目被评价为为我国后续火星探测提供可能手段 。
预研项目的研究目标是突破火星地表巡飞探测系统的关键技术 , 为未来火星地表区域巡飞光谱探测奠定技术基础 。 卞春江表示 , 通过火星地表巡飞光谱探测系统原理样机研制与环境模拟测试 , 研究人员已验证相关技术的可行性 。
但是 , 卞春江也直言 , 火星无人机后续还有很多工作要做 。 例如 , 火星无人机的设计寿命至少要在几个月甚至一年以上 , 需要克服在火星上极低温度、阵风沙尘等复杂环境应用难题 , 后续团队将重点围绕无人机在火星地表复杂环境长期生存的问题 , 开展相关技术攻关与验证工作 。
此外 , 卞春江表示 , 火星无人机的后续研制 , 需要有低压、低温、大尺寸环境模拟试验条件 , 但目前国内还没有能够同时满足这些条件的试验舱 。 为了让研究工作能够继续往下推进 , 他们正在想办法争取新支持 。
未来5~6年将是研究的窗口期 。 卞春江说 , 我们希望能够攻克这些技术难题 , 让无人机搭载下一次火星探测任务登上火星 。