Stækkun á notkun koltrefja - þyrlublöð í geimferðum, eða lending á Mars.
Ingenuity Mars þyrla NASA er að kanna Jezero gíginn á Mars en verkfræðingar NASA eru að prófa koltrefjablöð á jörðinni fyrir næstu kynslóð Mars þyrla. Þessar þyrlur eru hannaðar til að bera frammistöðu hugvitssemi, sérstaklega fyrir Mars sýnishornið sem fyrirhugað er að fara á 2030.
Loftþrýstingur á yfirborði Mars er innan við 1% af þrýstingi jarðar og þyngdarafl hans er um þriðjungur. Vegna þessa afar lága yfirborðsþrýstings verður snúningshraði Ingenuity að vera á milli 2400 og 2900 snúninga á mínútu (rpm) til að fljúga á Mars. Þetta er umtalsvert hærra en á jörðinni, þar sem þyrlur þurfa venjulega aðeins 500 til 600 snúninga á mínútu til að fljúga.
Hugvitið er með fjórum koltrefjablöðum sem raðað er í tvo snúninga sem snúast á móti, sem þýðir að þeir snúast í gagnstæðar áttir, með 1,2 metra breidd og vinna á áðurnefndum snúningshraða 2400 til 2900 snúninga á mínútu. Að auki vegur hugvitssemi um það bil 1,8 kíló á jörðinni, en vegna þess að þyngdarafl Mars er aðeins þriðjungur af þyngd jarðar, vegur það aðeins 0,68 kíló á yfirborði Mars.
Fyrir næstu kynslóð Mars þyrlna eru verkfræðingar hjá Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA í Pasadena að hanna blöð sem eru 10 sentimetra lengri en hugvitssnjór, með mismunandi hönnun og meiri styrk.
Kostir koltrefja í geimferðum
Samsett efni úr koltrefjum bjóða upp á nokkra frammistöðukosti í geimferðaiðnaðinum sem hefðbundin málmefni hafa ekki, sem gerir þeim kleift að framkvæma á áhrifaríkan hátt við erfiðar aðstæður í rýminu og veita langvarandi notkun.
Hátt hlutfall styrks og þyngdar: Samsett efni úr koltrefjum eru þekkt fyrir einstakt hlutfall styrks og þyngdar. Þessi eiginleiki gerir geimverkfræðingum kleift að hanna léttar mannvirki án þess að skerða styrkleika og bæta þar með eldsneytisnýtingu og heildarafköst.
Stífleiki: Koltrefjar hafa í eðli sínu stífleika, sem veita framúrskarandi burðarvirki. Þessi stífni skiptir sköpum í loftrýmisnotkun, þar sem íhlutir verða að viðhalda lögun sinni og standast aflögun við loftaflfræðilegt og vélrænt álag.
Þreytuþol: Samsett efni úr koltrefjum sýna góða þreytuþol, sem gerir þau hentug fyrir íhluti sem verða fyrir hringrásarálagi, svo sem vængi og skrokkbyggingu. Þessi eign hjálpar til við að auka líftíma og endingu flugvirkja.
Tæringarþol: Ólíkt málmum, tærast koltrefjar ekki, sem er hagkvæmt fyrir loftrýmisnotkun sem eru oft útsett fyrir erfiðum umhverfisaðstæðum (td mikilli hæð og mismunandi hitastigi).
Hönnunarsveigjanleiki: Hægt er að móta samsett efni úr koltrefjum í flókin form, sem gerir kleift að fá meiri sveigjanleika í hönnun. Þetta er sérstaklega gagnlegt á sviði geimferða, þar sem loftaflfræðileg og burðarvirk sjónarmið krefjast oft flókinnar og straumlínulagaðrar hönnunar.
Rafleiðni: Koltrefjar sýna rafleiðni, sem getur verið gagnleg fyrir ákveðnar flugvélar, hjálpa til við að dreifa stöðurafmagni og rafsegultruflunum og veita þar með viðbótarvirkni í hönnun flugvéla.
Hitastöðugleiki: Samsett efni úr koltrefjum sýna góðan hitastöðugleika, sem gerir þeim kleift að standast háan hita án verulegs niðurbrots. Þessi eiginleiki er mikilvægur í geimferðum þar sem íhlutir geta orðið fyrir miklum hita á flugi.
Minni viðhaldskostnaður: Ending og tæringarþol samsettra koltrefjaefna stuðla að lægri viðhaldskostnaði fyrir flugrýmisíhluti yfir allan líftíma þeirra, lengja viðhaldstímabil og auka áreiðanleika.
