Virtuális szélcsatornában tesztelik az új Mars-helikoptereket
A NASA az Ingenuity sikere óta folyamatosan keresi a megoldásokat arra, hogy minél magasabbra emelkedő, minél nagyobb hasznos terhet elbíró Mars-helikopterek készüljenek. A távoli égitestekre szánt drónok repülési képességeit mostantól virtuális szimulátorban is próbára tehetik – köszönhetően egy londoni szuperszámítógépnek, ami már az első tesztek során rávilágított, hogy ideje másképp gondolkodni a forgószárnyakról, ha azokat a Mars felszínén szeretnénk nagyobb teljesítményre bírni.
Mivel a vörös bolygó légköri nyomása (0,012 – 0,0185 kg/m3) csupán a földi 1,2-1,5 százalékának felel meg, a felszínén mit sem ér egy átlagos rotor tolóereje – hacsak nem sokszorozzuk meg a fordulatszámát. Egy dologra azonban figyelni kell, írja a The Engineer: a nagyobb teljesítményű forgószárnyak nem érhetik el a hangsebességet, mert az épp ellentétes hatást váltana ki.
A sajátos körülmények miatt a szokványos dróntechnológiák modellezése sem megfelelő, így az Imperial College London (ICL) tudósai létrehoztak egy virtuális szélcsatorna-szimulátort, amiben megidézhetik a marsi atmoszférát. A szuperszámítógépen futó környezet megalkotásához a japán Tohoku Egyetem fizikai szimulátorának adatait használták, de a szoftverrel a rotorlapátok teljesen új viselkedésformáit is ki tudták mutatni.
Amíg a japánok csak egy rövid szárnyszelvényen képesek demonstrálni a légörvények áramlását, addig az ICL rendkívül olcsón (térben ugyebár semmit sem kell megépíteni) kimutatják a teljes fesztávra ható erőket. Kiderült, hogy ideje másképp gondolkodni a Mars-helikopterek felhajtórendszeréről, hiszen a légáramlatok beesési szögének változására a rotor viselkedése is eltér attól, amit eddig feltételeztek. Bizonyos esetekben például létrejönnek felette olyan örvények, amelyek a lapátot szabályosan beszippantják – ezzel jelentős emelkedést váltanak ki.
Gábor János, Okosipar.hu