Drones de ala fija propulsados por combustión en Marte: una investigación y análisis introductorio
Autores: Ross, Samuel A.; White, Amanda E.; Andresen, Adam; Alam, Shah Saud; Depcik, Christopher
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Drones de ala fija propulsados por combustión en Marte: una investigación y análisis introductorio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Topografía marciana
Vehículos aéreos no tripulados
RQ-11B Raven
Perfil aerodinámico NACA S7012
Motor de combustión interna Saito FG-11
Producción de metano in situ
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La topografía marciana necesita ser investigada con mayor detalle para las habitaciones humanas, y esto se puede lograr más rápido utilizando vehículos aéreos no tripulados (VANT). En este sentido, el RQ-11B Raven parece adecuado para aplicaciones de teledetección y mapeo topográfico en Marte, debido a su popularidad en aplicaciones de vigilancia y reconocimiento en la Tierra. Como resultado, este estudio investiga el vuelo de este VANT en la atmósfera marciana con la suposición de que emplea un perfil aerodinámico NACA S7012 y su tecnología de propulsión eléctrica es reemplazada por un motor de combustión interna (ICE) Saito FG-11 alimentado por oxi-metano de cuatro tiempos. Se estima que este ICE suministra 367.8 W, lo que resulta en una velocidad del motor de 6891 revoluciones por minuto. Basado en esta velocidad, el VANT debe volar al menos a 72 m/s (Re = 18,100) a un ángulo de ataque de 5 grados para soportar el vuelo en condiciones de calma. Lograr esta velocidad será difícil; por lo tanto, se debe emplear un globo meteorológico o un sistema de lanzamiento estilo V1 alemán para lanzar el VANT con éxito. Además, el VANT debe operar por debajo de 165 m/s (Re = 41,450) para prevenir condiciones transónicas. Finalmente, los tanques de combustible y oxidante del vehículo pueden ser reabastecidos utilizando un sistema de producción in situ de metano y oxígeno, lo que permite su uso sostenible en Marte.
Descripción
La topografía marciana necesita ser investigada con mayor detalle para las habitaciones humanas, y esto se puede lograr más rápido utilizando vehículos aéreos no tripulados (VANT). En este sentido, el RQ-11B Raven parece adecuado para aplicaciones de teledetección y mapeo topográfico en Marte, debido a su popularidad en aplicaciones de vigilancia y reconocimiento en la Tierra. Como resultado, este estudio investiga el vuelo de este VANT en la atmósfera marciana con la suposición de que emplea un perfil aerodinámico NACA S7012 y su tecnología de propulsión eléctrica es reemplazada por un motor de combustión interna (ICE) Saito FG-11 alimentado por oxi-metano de cuatro tiempos. Se estima que este ICE suministra 367.8 W, lo que resulta en una velocidad del motor de 6891 revoluciones por minuto. Basado en esta velocidad, el VANT debe volar al menos a 72 m/s (Re = 18,100) a un ángulo de ataque de 5 grados para soportar el vuelo en condiciones de calma. Lograr esta velocidad será difícil; por lo tanto, se debe emplear un globo meteorológico o un sistema de lanzamiento estilo V1 alemán para lanzar el VANT con éxito. Además, el VANT debe operar por debajo de 165 m/s (Re = 41,450) para prevenir condiciones transónicas. Finalmente, los tanques de combustible y oxidante del vehículo pueden ser reabastecidos utilizando un sistema de producción in situ de metano y oxígeno, lo que permite su uso sostenible en Marte.