Самолеты с несущим корпусом на озере Роджерс-Драй, недалеко от того, что сейчас является Центром летных исследований имени Армстронга НАСА в Эдвардсе, штат Калифорния, включают (слева направо) X-24A, M2-F3 и HL-10. Кредит: НАСА
Исследователи НАСА рассматривают возможность использования конструкции бескрылого самолета без двигателя 1960-х годов для сбора атмосферных данных на других планетах, выполняя ту же работу, что и небольшие спутники, но потенциально лучше и экономичнее.
Джон Бодилски, главный исследователь Центра летных исследований Армстронга НАСА в Эдвардсе, штат Калифорния, предположил, что конструкция самолета с несущим корпусом, испытанная НАСА несколько десятилетий назад, может удовлетворить требования к атмосферному зонду, который может собирать данные о планетах-гигантах, таких как Уран. В конструкции подъемная сила опирается на форму самолета, а не на крылья.
Бодилски представил свою идею и получил награду Инновационного фонда Центра Армстронга НАСА за написание технического документа, объясняющего концепцию и дизайн. Премия также поддерживает создание моделей, которые помогут людям концептуализировать его атмосферный зонд. Войдите в лабораторию летных исследований НАСА Армстронга Дейла Рида.
Роберт «Рэд» Дженсен и Джастин Холл, двое дизайнеров, техников и пилотов лаборатории, воплотили проекты Бодилски в жизнь. Дженсен и Холл создали форму, затем покрыли ее слоями углеродного волокна и пенопласта, которые затвердевали в течение восьми часов в вакууме. Детали извлекали из форм, доводили, а затем соединяли вместе.
Первый из двух самолетов с несущим кузовом, длина каждого из которых составляет 27,5 дюймов, а ширина 24 дюйма, завершен и предлагает первый взгляд на концепцию. Второй самолет практически готов и имеет шарнирные поверхности управления полетом. Системы управления полетом, подключенные к этим поверхностям, будут установлены внутри конструкции перед окончательной сборкой модели.
Джон Бодилски держит в руках модель предлагаемого им самолета из пробкового дерева, который мог бы стать атмосферным зондом. Прямо перед ним — полностью собранная версия самолета и большая часть второго прототипа в Центре летных исследований Армстронга НАСА в Эдвардсе, Калифорния. Фото: НАСА/Стив Фриман.
Вместе эти две модели могут проверить идеи Бодильского и предоставить данные полета для создания более совершенных компьютерных моделей. В будущем эти компьютерные модели могут помочь исследователям создавать атмосферные зонды на основе этих конструкций. Концепция Бодильского предусматривала отправку самолетов на миссии с привязкой к спутникам. Оказавшись на орбите планеты, самолет-зонд — примерно такого же размера, как модели — отделится от спутника пиротехническими разрядами и развернется в атмосфере для сбора данных для изучения.
Современные атмосферные зонды, небольшие спутники, известные как CubeSats, собирают и передают данные в течение примерно 40 минут и могут получить примерно 10 точек данных, прежде чем их родительский спутник выйдет за пределы досягаемости. Конструкция Бодильского могла спускаться быстрее и под более крутым углом, собирая ту же информацию за 10 минут, плюс дополнительные данные в течение еще 30 минут с гораздо большей глубины в плотной атмосфере.
Ожидается, что после серии технических брифингов и проверок готовности к полету самолет поднимется в воздух в марте 2024 года. Он будет летать как планер, запускаемый по воздуху с люльки, прикрепленной к винтокрылому аппарату, часто используемому в лаборатории. Будущие испытания могут включать в себя полет с двигателем, в зависимости от того, какие данные им понадобятся, по мнению исследователей.
«Мы хотим воплотить идею в жизнь и показать, что самолет с несущим корпусом может летать в качестве зонда такого масштаба — что он может быть стабильным, что компоненты могут быть интегрированы в зонд и что самолет может достичь определенного уровня лифт», — сказал Бодыльский.
