В МАИ разрабатывают самолёт для исследования Марса

Учёные Московского авиационного института разрабатывают беспилотный самолёт для исследования Марса. Работы ведутся специалистами института № 1 «Авиационная техника» совместно с коллегами из Индии.

— Идею создания аппарата предложил доцент кафедры 101  «Проектирование и сертификация авиационной техники» МАИ Джахид Гуереш. Она появилась после того, как первый полёт американского вертолёта Ingenuity на Марсе открыл совершенно новую эпоху в исследовании других планет, — рассказывает соавтор проекта, старший преподаватель института № 1 «Авиационная техника» МАИ Елена Карпович. — Летом 2021 года мы подали заявку на грант Российского научного фонда вместе со специалистами по вычислительной гидроаэродинамике из университета технологий города Харагпур. Нашими конкурентами были более чем 300 команд из России и Индии. Одобрение получили проекты 25 из них, и мы оказались среди счастливчиков.

Беспилотный самолёт имеет ряд преимуществ перед вертолётом. Самолёт с фиксированным крылом может быть оснащён более лёгкой силовой установкой и за счёт этого иметь большую грузоподъёмность и дальность полёта.

Сейчас учёные произвели расчёт самолёта нормальной схемы с силовой установкой, состоящей из воздушного винта и электродвигателя. Он сможет осуществить однократный, но длительный полёт продолжительностью около 8 часов и дальностью примерно 1200–1400 км. Размах крыла самолёта составит 3,2 м, а его масса — 4,3 кг. При этом беспилотник сможет взять на борт около 1 кг полезной нагрузки, а его крейсерская скорость будет не менее 42 м/с.

Также рассматривается схема конвертоплана. Такой аппарат сможет взлетать вертикально и осуществить несколько полётов. Для конвертоплана могут оказаться эффективными коробчатая схема крыла и распределённая силовая установка на базе четырёх небольших винтов для создания тяги и управления. Испытания весовой модели с коробчатым крылом уже проводятся в дозвуковой аэродинамической трубе МАИ.

Алгоритм спуска капсулы с беспилотником в атмосфере Марса пока находится в работе.

— В настоящий момент я могу дать ориентировочные данные, — говорит Елена Карпович. — Ракета подлетает к орбите Марса, капсула высвобождается из головного обтекателя на высоте примерно 500 км над поверхностью и начинает спуск. На высоте 120 км скорость капсулы составляет 21 тыс. км/ч! Капсула спускается до высоты примерно 11 км, где срабатывает система, выпускающая тормозные парашюты. Они уменьшают скорость капсулы до 60 м/с, и наш аппарат выскальзывает из неё в определённом положении.

В настоящее время коллектив ведёт переговоры с компанией, которая занимается проведением испытаний различного оборудования в стратосфере. На высоте 30 километров над землёй плотность и давление атмосферы примерно те же, что и на поверхности Марса. Уже в конце 2024 года учёные рассчитывают испытать демонстратор в условиях, приближенных к эксплуатационным.

Исследование выполнено за счёт гранта Российского научного фонда № 22-49-02047.