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TUhjnbcbe - 2025/5/9 16:30:00

飞行者一号

年12月17日,是人类航空史上具有划时代意义的一天。这一天,人类历史上第一架飞机“飞行者一号”试飞成功。

在前几架滑翔机的基础上,莱特兄弟制造了第一架有动力的飞机——“飞行者一号”,这是一架双翼飞机,前面有两片升降舵,后面有两片方向舵和两个推进螺旋桨,操纵索集中连在操纵手柄上。发动机由莱特自行车公司的技师查理·泰勒设计制造。“飞行者一号”一共进行了4次飞行,最好的成绩是用59秒的时间飞行了米。

火星直升机Ingenuity(灵巧号)

时间来到年,年后,人类可能没有想到,我们即将在另外一颗行星上进行首次空气动力飞行尝试。随毅力号一起登陆火星的火星直升机Ingenuity内部被项目团队想尽办法塞进了一块“飞行者一号”飞机上取下的布料,以此纪念同样的第一次飞行壮举。

美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的工程师们研发的火星直升机Ingenuity(灵巧号)采用传统的旋翼式,其顶部安装有旋翼翼片。在这种小型火星直升机的头顶上还安装有太阳能板,用于在白天吸收太阳能确保运行,并保证直升机系统在夜间不至于因温度过低而损坏。在白天运行时,这种小型直升机每次将会飞行2~3分钟,随后着陆,等待再次起飞。

Ingenuity在地面的旋翼测试

直升机之所以能够起飞,是借助它的旋翼在一定密度大气中产生的升力。如果空气的密度过低,要么你提升旋翼的转速,要么加大旋翼面积,再或者就是减小自身重量,否则直升机将难以飞起来。在火星环境下,尽管引力大约只相当于地球的3/8,但必须记住,火星上的大气密度也只有地球大气密度的1/,所以这种直升机的旋翼转速至少要达到每分钟转以上才可能提供足够的升力让直升机能够在空中悬空2~3分钟并飞出半公里远的距离。

而在地球上一般的单旋翼直升机旋翼转速在转左右,一些大型直升机甚至更少,比如著名的米-26重型直升机的8叶主旋翼转速只有.7转/分钟。几乎肉眼可以看着数出来。

米-26重型直升机

首次飞行推迟

美国航天局周六表示,在测试其旋翼时可能出现技术问题之后,美国宇航局已将其微型直升机在火星上的首次飞行推迟了至少几天。

Ingenuity的旅程原定在周日进行,这是有史以来第一次在另一个星球上进行空气动力控制飞行,但现在至少要等到4月14日。由于对潜在问题的警惕,周五对四磅(1.8千克)直升机旋翼进行的高速测试比预期提前完成。美国国家航空航天局在一份声明中说:“直升机团队正在审查遥测技术,以诊断和理解问题。”“在此之后,他们将重新安排全速测试的时间。”

火星大气中的灰尘很多,刚放下一天的直升机太阳能板上就已经落满尘埃

美国宇航局指出,这架直升机显示自己“安全健康”,并已将信息发送回地球。最初,周日的计划是让Ingenuity飞行30秒从空中拍摄毅力号火星车的照片,毅力号于2月18日降落在火星上,直升机就固定在其机体下方。NASA认为目前操作直升机升空具有很高的风险,但表示可以获取有关火星状况的宝贵数据。但飞行是一个真正的挑战,因为火星上的空气是如此稀薄,不到地球大气压力的百分之一。

毅力号机械臂从车体下拍摄的放下直升机画面

Ingenuity有两部照相机,一部黑白相机被用于在飞行时捕捉地面的飞行画面。另一套是彩色相机拍摄远处的彩色照片。

由于10号进行的旋转测试消耗了一些电力,一天后,位于旋翼顶部的太阳能板将为锂电池再次充满电,Ingenuity将传输另一幅火星地平线的彩色照片。如果测试飞行成功,美国宇航局计划在不超过四天后再进行一次飞行。在一个月的时间里,它总共计划多达五次飞行任务,每次难度将依次增加。首次测试NASA希望使直升机升起5米(16英尺),然后横向移动。

在火星上的首次旋翼转动测试

太空中充电

为了让Ingenuity落地有电,在随毅力号飞往火星的路上,去年8月7日,飞船已经成功地为这架直升机在太空飞行中进行了充电。团队表示:“这标志着首次在太空环境中为该直升机进行供电,并对其电池进行充电。”通电和充电过程需要8个小时,Ingenuity团队将锂离子电池充电到35%。

梵观点:很多第一次的成功都是建立在无数的失败尝试之上的。

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