NASA продолжает закладывать будущее полетов на Марсе, сосредотачивая усилия на усовершенствовании лопастей rotorcraft, которые смогут поднимать аппараты выше и летать дальше для проведения научных исследований на Красной планете. По данным исследований, в ходе высокодетализированных компьютерных симуляций и испытаний в аэродинамической трубе инженеры перепроектируют лопасти вертолета, чтобы обеспечить работу в условиях разреженной марсианской атмосферы. Результаты связывают с разработкой нового профиля лопастей roamx-0201, который отличается более тонким и асимметричным сечением по сравнению с традиционной формой, применявшейся на Ingenuity. (источник: блоки 5, 8, 9, 10, 11, 12)

Одни из ключевых участников проекта работают в NASA’s Ames Research Center в Кремниевой долине вместе с Imperial College London и Nagoya University. Они тестируют новый поперечный срез воздуха — так называемую форму крыла или airfoil roamx-0201 — с целью значительного повышения аэродинамических характеристик на марсианских условиях. В ходе предварительных wind tunnel тестов было показано, что оптимизированный профиль способен улучшить поведение лопастей в опасных условиях полета и увеличить диапазон полета, сохраняя управляемость. (источник: блоки 7, 8, 11, 13)

По словам ученых, roamx-0201 позволяет аппарату работать дольше на больших скоростях до так называемого «drag divergence» — момента резкого снижения характеристик при приближении к скорость звука, которая на Марсе ниже земной. Это дает основания предполагать, что будущие марсианские вертолеты смогут дольше сохранять подъемную силу без резкого ухудшения эффективности. (источник: блок 10)

Исследование также указывает на иной способ создания подъемной силы: управляемая турбулентность вблизи переднего края лопасти. В частности, Roamx-0201 намеренно нарушает пограничный слой на переднем крае, что, по мнению авторов, может привести к более эффективному отрыву потока и усилению подъемной силы по сравнению с ранее известными решениями. (источник: блок 11)

Еще одно преимущество ориентированного на марсианские условия профиля — улучшенное поведение при stall, когда полет становится нестабильным. По расчетам, roamx-0201 демонстрирует заметно более устойчивую характеристику при изменении угла атаки, что позволяет будущим вертолетам работать в более широком диапазоне режимов. Впрочем, исследование отмечает, что технология еще не готова к применению на Марсе, а тесты направлены на понимание расхождений между вычислительными предсказаниями и реальной работой в условиях полета. (источник: блоки 12, 13)

По итогам работы участники пришли к выводу, что лопатки roamx-0201 могут увеличить дальность автономного полета сверх нынешнего рекорда Ingenuity: с примерно 0,7 километра до потенциально около 18,7 километра без переброски груза. Эти данные опубликованы в работе Американского института авиации и космических наук (AIAA) и являются частью более широкой линии исследовательских усилий, нацеленной на развитие более дальних и грузоподъемных марсианских вертолетов после миссии SkyFall, запланированной на 2028 год. (источник: блок 9, 6)