Почему Never-EVER Land?

В этом ответе @Hobbes указывает, что данные с посадочного модуля Huygens по- прежнему вызывают большой поток новых публикаций в 2018 году.

Один из них в результатах поиска по ссылке: Never-EVER Land - A Titan Flyer Concept . Я могу прочитать реферат, но не могу получить доступ к статье.

Я так понимаю, летун имеет доступ к измерениям, которые нельзя произвести ни с поверхности, ни с орбиты. Но почему для него важно никогда не приземляться или, по крайней мере, не приземляться в течение нескольких лет?

АБСТРАКТНЫЙ:

Спутник Сатурна Титан потенциально является одним из самых ярких тел в Солнечной системе, обладая плотной атмосферой и поверхностными озерами углеводородов и других органических химических веществ, что делает его одной из самых больших целей в космических исследованиях. Традиционные варианты исследования Луны включают телескопы, орбитальные аппараты, посадочные модули и вездеходы, но существует пробел в исследованиях между деталями орбитальных аппаратов и наземных аппаратов. Чтобы закрыть этот пробел, Государственный университет Оклахомы предлагает Never-EVER Land, концептуальный проект самолета, который будет выполнять длительную миссию на выносливость на Титане для анализа его атмосферы и географии. Толкающая конфигурация летательного аппарата, пропеллер с электронным приводом и научный блок питаются от сегментированного термоэлектрического модульного радиоизотопного термоэлектрического генератора (STEM-RTG). В многогранном крыле используется аэродинамический профиль с высокой подъемной силой, чтобы максимизировать аэродинамическую эффективность. Чтобы поместить Never-EVER Land в ракету-носитель, у летательного аппарата есть хвостовая конфигурация с двумя балками, которая позволяет оперению скользить по фюзеляжу, и складывающиеся крылья. Предварительно можно выбрать материалы из углеродного волокна, сотового заполнителя Nomex и титана, с новой самовосстанавливающейся обшивкой для повышения устойчивости и полосами из алюминия или меди для отвода тепла от STEM-RTG к остальной части флаера. В передней части фюзеляжа есть встроенный блок связи и управления, бортовой автопилот и достаточно места, которое можно использовать для приборов, адаптированных для конкретных задач. Вентиляционные порты и внешние датчики могут обеспечить доступ к атмосфере, а окна могут быть построены так, чтобы обеспечить прямую видимость. Чтобы поместить Never-EVER Land в ракету-носитель, у летательного аппарата есть хвостовая конфигурация с двумя балками, которая позволяет оперению скользить по фюзеляжу, и складывающиеся крылья. Предварительно можно выбрать материалы из углеродного волокна, сотового заполнителя Nomex и титана, с новой самовосстанавливающейся обшивкой для повышения устойчивости и полосами из алюминия или меди для отвода тепла от STEM-RTG к остальной части флаера. В передней части фюзеляжа есть встроенный блок связи и управления, бортовой автопилот и достаточно места, которое можно использовать для приборов, адаптированных для конкретных задач. Вентиляционные отверстия и внешние датчики могут обеспечить доступ к атмосфере, а окна могут быть построены так, чтобы обеспечить прямую видимость. Чтобы поместить Never-EVER Land в ракету-носитель, у летательного аппарата есть хвостовая конфигурация с двумя балками, которая позволяет оперению скользить по фюзеляжу, и складывающиеся крылья. Предварительно можно выбрать материалы из углеродного волокна, сотового заполнителя Nomex и титана, с новой самовосстанавливающейся обшивкой для повышения устойчивости и полосами из алюминия или меди для отвода тепла от STEM-RTG к остальной части флаера. В передней части фюзеляжа есть встроенный блок связи и управления, бортовой автопилот и достаточно места, которое можно использовать для приборов, адаптированных для конкретных задач. Вентиляционные отверстия и внешние датчики могут обеспечить доступ к атмосфере, а окна могут быть построены так, чтобы обеспечить прямую видимость. флаер имеет двухбалочное хвостовое оперение, позволяющее оперению скользить по фюзеляжу, и складывающиеся крылья. Предварительно можно выбрать материалы из углеродного волокна, сотового заполнителя Nomex и титана, с новой самовосстанавливающейся обшивкой для повышения устойчивости и полосами из алюминия или меди для отвода тепла от STEM-RTG к остальной части флаера. В передней части фюзеляжа есть встроенный блок связи и управления, бортовой автопилот и достаточно места, которое можно использовать для приборов, адаптированных для конкретных задач. Вентиляционные отверстия и внешние датчики могут обеспечить доступ к атмосфере, а окна могут быть построены так, чтобы обеспечить прямую видимость. флаер имеет двухбалочное хвостовое оперение, которое позволяет оперению скользить по фюзеляжу, и складывающиеся крылья. Предварительно можно выбрать материалы из углеродного волокна, сотового заполнителя Nomex и титана, с новой самовосстанавливающейся обшивкой для повышения устойчивости и полосами из алюминия или меди для отвода тепла от STEM-RTG к остальной части флаера. В передней части фюзеляжа есть встроенный блок связи и управления, бортовой автопилот и достаточно места, которое можно использовать для приборов, адаптированных для конкретных задач. Вентиляционные порты и внешние датчики могут обеспечить доступ к атмосфере, а окна могут быть построены так, чтобы обеспечить прямую видимость. с новой самовосстанавливающейся обшивкой для повышения устойчивости и полосами из алюминия или меди для отвода тепла от STEM-RTG к остальной части флаера. В передней части фюзеляжа есть встроенный блок связи и управления, бортовой автопилот и достаточно места, которое можно использовать для приборов, адаптированных для конкретных задач. Вентиляционные порты и внешние датчики могут обеспечить доступ к атмосфере, а окна могут быть построены так, чтобы обеспечить прямую видимость. с новой самовосстанавливающейся обшивкой для повышения устойчивости и полосами из алюминия или меди для отвода тепла от STEM-RTG к остальной части флаера. В передней части фюзеляжа есть встроенный блок связи и управления, бортовой автопилот и достаточно места, которое можно использовать для приборов, адаптированных для конкретных задач. Вентиляционные отверстия и внешние датчики могут обеспечить доступ к атмосфере, а окна могут быть построены так, чтобы обеспечить прямую видимость.Прогнозируется, что в идеальных условиях Never-EVER Land будет летать от 2 до 3 лет, прежде чем скользить по озеру или плоской поверхности на поверхности Титана . (выделение добавлено)

Вы спрашиваете, «почему для него важно никогда не приземляться» из-за написания заглавными буквами «EVER»? Потому что мне это кажется просто аббревиатурой, а не подразумеваемым акцентом или важностью. Хотя я не знаю наверняка.
Только предположение, но взлет, как правило, самая сложная часть любого полета. Добавление шасси и адаптация крыльев для создания достаточной подъемной силы на низких скоростях добавили бы много массы. Также вы должны быть уверены, что приземлитесь в месте, где у вас будет достаточно ровной поверхности, чтобы взлететь. Безумная идея может заключаться в том, чтобы использовать для взлета воздушный шар с горячим газом — просто надуйте его местной атмосферой, нагретой от РИТЭГа, чтобы оторваться от земли, затем сдуйте и сверните его, запустите двигатели и надейтесь, что вы сможете стабильно летать до того, как вы разобьетесь. !
@ Крис Нет. Посмотрите последнюю строку аннотации, которую я выделил жирным шрифтом , где говорится, что он «будет летать от 2 до 3 лет, прежде чем скользнуть в озеро или плоскую поверхность на поверхности Титана».
@SteveLinton, в этом есть большой смысл. На этапе предложения нужно свести к минимуму риск неудачи, чтобы предотвратить слишком быстрое отклонение предложения. Один из способов сделать это — полностью избежать необходимости приземляться. Позже всегда можно было бы добавить возможность и рассмотреть это как вариант, но если конструкция показывает, что он никогда-НИКОГДА не должен приземляться и может оставаться в воздухе в течение многих лет, это может быть плюсом на данном этапе.
Классная машинка, спасибо за пост. Хотелось бы, чтобы внимание уделялось Титану.

Ответы (2)

Потому что если он когда-нибудь приземлится, то больше никогда не взлетит. Последнее предложение абстракта относится к «скольжению» по озеру или плоской поверхности, но по-другому это можно описать как «падение».

Самолетам нужен участок земли, свободный от препятствий, чтобы приземлиться. На Титане этого не произойдет, там некому убрать камни с дороги. Они также имеют тенденцию приземляться для таких целей, как погрузка или выгрузка пассажиров или груза, дозаправка или техническое обслуживание, ни одно из которых не применимо к Титану. Как отметил JCRM, следовательно, он не будет построен для посадки, поэтому нет шасси или чего-то подобного - эту массу лучше использовать для чего-то другого.

Я не соглашусь с JCRM, предполагая, что название является отсылкой к Never Never Land из рассказов о Питере Пэне.

Спасибо! Это звучит правильно. В аннотации действительно упоминается «водная» посадка», но это также не обошлось бы без риска, и я понятия не имею, какова вязкость жидкости на Титане, и этот конкретный корабль вряд ли будет плавать.
хотя 1,45 бар и 0,14 г делают его очень удобным для авиации.
Сама Never Ever Land является отсылкой к Never Never Land. Если бы они хотели напрямую сослаться на Питера Пэна, я уверен, что они могли бы это сделать.
@JCRM Мне понравился твой ответ. В качестве дополнительного ответа я считаю это полезным.

Как отмечалось ранее, шасси, особенно для мягких или относительно шероховатых поверхностей, имеют тенденцию быть тяжелыми, а масса имеет большое значение. Подробнее об этом позже.

Но есть еще одна веская причина оставаться в воздухе, особенно если аппарат может летать со скоростью более ~12 м/с, что соответствует экваториальной скорости вращения Титана (11,744 м/с): вы можете оставаться на обращенной к Земле стороне Титана, так что вы можете оставаться на связи по радио, загружая ценные данные и передавая команды. Если вы этого не сделаете и у вас нет космического корабля-ретранслятора (например, орбитального аппарата), то в среднем в течение более чем половины ~ 16-дневного периода вращения Титана вы будете вне связи: нет нисходящих каналов данных и командных каналов. .

Миссии, предлагаемые для программ миссий НАСА под руководством PI (таких как Discovery и New Frontiers), работают с ограничениями по стоимости, и наличие двух летающих элементов, самолета + входного транспортного средства («тепловой экран») и орбитального аппарата, намного дороже, чем иметь самолет, который использует телекоммуникации прямой связи с Землей (DTE). Если вы оплачиваете счет за космический корабль-ретранслятор, деньги вытекают из денег, которые у вас есть на самолет: в программе с ограниченными затратами это игра с нулевой суммой. Стоимость орбитального аппарата станет серьезной брешью в бюджете самолета, возможно, достаточной, чтобы сделать то, что осталось, недостаточным для создания надлежащего самолета с низким уровнем риска с научной отдачей, окупающей затраты. И если вы также не хотите длительных периодов (более 8 дней) отсутствия связи, тогда DTE - это то, что вам нужно,

В зависимости от размера самолета, массы, аэродинамического качества (L / D) и мощности, доступной для движения, скорость 12 м / с может быть выше, чем может поддерживать самолет. Если это так, вы можете заставить его летать в более высоких широтах, где скорость вращения ниже. Это не значит, что вы никогда не сможете приблизиться к экватору.

Например, предположим, что самолет может поддерживать воздушную скорость 9 м/с. Вы можете летать, скажем, на 60° широты, где скорость вращения Титана чуть меньше 6 м/с, так что вы можете обогнать вращение. Летите на запад на этой широте, чтобы приблизиться к краю Титана, приближающемуся к Земле (из-за вращения). Оттуда вы можете лететь в направлении экватора до 45° широты, под углом, чтобы сохранить положение ближней конечности по отношению к направлению Земли. Скорость вращения там всего 8,3 м/с, так что вы можете сделать это с кораблем со скоростью 9 м/с. Затем поверните прямо к экватору и летите туда и обратно со скоростью 9 м/с, что занимает примерно 4,7 дня, так что вы вернетесь на 45° широты, где вы снова сможете обогнать вращение, задолго до того, как вращение выведет вас за пределы противоположного ( отступающая) конечность. Если хотите, можете пару дней побродить в экваториальной зоне и при этом быть в безопасности.

Планетарные зональные ветры (дующие параллельно линиям широты) могут немного изменить цифры, но ветры на малых высотах Титана довольно медленные, всего 0,5–1 м/с у поверхности (диаграмма «Скорость ветра на изображениях DISR», снятая с Nature paper) и <2 м/с ниже высоты ~10 км . Это повлияет на конкретное время, но не на возможность такого рывка по экватору.

Хорошо, массовые проблемы. Единственный радиоизотопный источник питания (RPS) в текущем — или даже предполагаемом — космическом каталоге, который может работать в атмосфере, — это MMRTG NASA/DoE или его преемник, eMMRTG. Его удельная мощность — электрическая мощность, вырабатываемая на килограмм массы, — действительно мала, менее 2 Вт/кг после 10-13-летнего пути от заправки ММРТГ до Титана. Значительная часть массы самолета составляет массу этого источника питания, поэтому использование еще одной немаловажной части оставшейся массы с помощью шасси вместо научных приборов или мощного радиоусилителя мощности (для получения дополнительных данных, возвращаемых на Землю) не является так, как хочет пойти главный исследователь.

Вывод: держитесь на высоте .

Почему Never-EVER Land?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v