Когда солнечный самолет сможет летать без посадки целый год?

[zyxman]

Я вот прикинул, а нафига на Марсе самолёт... Атмосфера там ооочень слабая, а значит орбиту АМС можно опустить километров до 50. Да и орбитальная скорость ок 3-х км/с ( :oops: точно не помню), приемлимо.

Гиперзвуковой атомный прямоточник :lol:

И эта, ответ на вопрос темы: "когда год будет длиться 83 часа"

Вообще если серьезно, у аккумуляторов может просто ресурса не хватить на достаточное число циклов чтобы год летать - для ровера это не так критично, потому что он ночью все равно стоит, а самолет и ночью должен лететь.

[Дмитрий Виницкий]

А такой самолет и не должен он летать ночью. Он должен всегда находится на освещенной стороне. Для этого достаточно иметь скорость около 600 км в час, если лететь прямо над поверхностью.

[zyxman]

А такой самолет и не должен он летать ночью. Он должен всегда находится на освещенной стороне. Для этого достаточно иметь скорость около 600 км в час, если лететь прямо над поверхностью.

Знаю что на Земле практически только Конкорд мог на своих 2М лететь "быстрее Солнца", то есть насчет такого полета на Земле от СБ даже речь пока не идет. Насчет Марса я не в курсе и лень считать, поверю вам на слово

[Дмитрий Виницкий]

Длина экватора Марса что-то вроде 6700 км.
Пересчитал - достаточно 300 км в час.

[Not]

А такой самолет и не должен он летать ночью. Он должен всегда находится на освещенной стороне. Для этого достаточно иметь скорость около 600 км в час, если лететь прямо над поверхностью.

Длина экватора Земли примерно равна 40000 километров. Кроме того, из достоверных источников известно, что Земля делает полный оборот за 24 часа. Таким образом, если ваш самолет будет катиться по поверхности планеты, его скорость должна быть 40000/24 = 1666.7 км/час.  

[Птыц]

Длина экватора Марса что-то вроде 6700 км.
Пересчитал - достаточно 300 км в час.

Марс
Equatorial radius = 3 396.2 ± 0.1 km
Sidereal rotation period = 1.025 957 day
Equatorial rotation velocity = 868.22 km/h (241.17 m/s)

Так что несколько больше 300 км/ч ...

[Птыц]

А скорость звука в атмосфере Марса ну никак не меньше
sqrt(gamma*R*T/M) = sqrt(1.4*8.31*268/0.044) = 266 m/s
(в предположении, что мы летаем над самым экватором, где наблюдаются температуры до -5 C; атмосфера почти полностью, на 95%, состоит из углекислого газа).
А скорее всего скорость звука еще ниже, при -50 C она равна 242 м/с, при -70 -  231. Так что сверзвуковой самолет придется делать.

[tktyf]

Есть спецы посчитать минимально возможную высоту орбиты над Марсом ? Хотя бы несколько суток орбитального полёта.

[Братушка]

В чем проблема-то? Такие самолёты УЖЕ существуют. При чем тут поколения?

http://www.blazingwings.org/entry/top-12-solar-powered-aircrafts/

Да ничего там "не существует". Есть ли двигатель с таким ресурсом непрерывной работы,раскладное крыло большого удлинения,на котором как я понимаю должны быть СБ, месяцами находящимися под воздействием переменных скоростей и давлений Марсианской атмосферы.Одно дело когда полет длится 3 суток,и совсем другое когда месяцами,наверняка потребуются и новые защитные покрытия солнечных элементов.Кроме того,все что на тех снимках управляется либо по радиоканалу,либо пилотом.Для Марса потребуется полностью автономная система,которая бы без участия человека сама вела пилотирование,навигацию,поиск,интендификацию,селекцию целей,от современных автопилотом отличия будут значительными-так что там много чего общего с 6-м поколением.

[Птыц]

Есть спецы посчитать минимально возможную высоту орбиты над Марсом ? Хотя бы несколько суток орбитального полёта.

Я не спец, но очень грубо оценить можно так.
Согласно модели атмосферы Земли NRLMSISE-00 для высоты 100 км плотность равна 0.0001 г/м3.
Соответственно, высота на которой плотность падает в e раз равна 100/ln(1200/0.0001)=6.14 км и соответствует средней температуре 6140*0.029*9.81/8.31=210 K
Предполагая для Марса среднюю температуру атмосферы 170 К для высоты падения плотности в e раз получаем 8.31*170/(0.044*3.69)=8,700 км
На уровне поверхности Марса давление составляет 600 Па, что соответствует плотности при 227 K равной 600*0.044/(8.31*227)=0.014 кг/м3
Чтобы плотность упала в 14/0.0001 раз нужна высота 8.7*ln(14/0.0001)=100 км

Т.е. в связи с меньшим притяжением Марса плотность его атмосферы меньше падает с высотой (несмотря на большую молекулярную массу и меньшую температуру).

[mihalchuk]

А такой самолет и не должен он летать ночью. Он должен всегда находится на освещенной стороне. Для этого достаточно иметь скорость около 600 км в час, если лететь прямо над поверхностью.

Длина экватора Земли примерно равна 40000 километров. Кроме того, из достоверных источников известно, что Земля делает полный оборот за 24 часа. Таким образом, если ваш самолет будет катиться по поверхности планеты, его скорость должна быть 40000/24 = 1666.7 км/час.  

Это если лететь по экватору.

[pkl]

Ровер и самолет совсем не конкуренты. У них абсолютно разные задачи. Самолет картирует, а ровер разведывает ранее выбранные участки.
Самолету совершенно незачем нести десятки килограммов. А роверу - сотни.

Я к тому, что практически не вижу задач на Марсе, которые бы потребовали запуска туда самолёта. С существующими вполне успешно справляются роверы и орбитеры. Которые действительно не конкуренты, потому как успешно дополняют друг друга.

[zyxman]

Да ничего там "не существует". Есть ли двигатель с таким ресурсом непрерывной работы,раскладное крыло большого удлинения,на котором как я понимаю должны быть СБ, месяцами находящимися под воздействием переменных скоростей и давлений Марсианской атмосферы.Одно дело когда полет длится 3 суток,и совсем другое когда месяцами,наверняка потребуются и новые защитные покрытия солнечных элементов.Кроме того,все что на тех снимках управляется либо по радиоканалу,либо пилотом.Для Марса потребуется полностью автономная система,которая бы без участия человека сама вела пилотирование,навигацию,поиск,интендификацию,селекцию целей,от современных автопилотом отличия будут значительными-так что там много чего общего с 6-м поколением.

Ну с ресурсом электродвигателей сейчас проблем нет - 100000 часов реально достигнуто практически в бытовых приборах (магнитно-левитирующий подшипник); система управления современных высотных БПЛА вобщем-то уже отработана - никто ими на >3км реально не управляет, в смысле указывают только курс а машинка сама выдерживает режим, и только на взлете и на посадке, ниже километра от поверхности, обычно управляет живой пилот (а мы вроде многократно садиться и взлетать не собираемся); навигация при дневном свете не проблема - просто сравнивается картинка с камеры со снятой со спутника.
С ресурсом СБ есть нюансы, но в принципе там нужно только дождаться когда КПД будет намного больше 10% (и будет значительный запас мощности), и тогда просто будет как на "Молниях", постепенно отключаться дохлые элементы.

[duke]

там нужно только дождаться когда КПД будет намного больше 10%

35-40% мало?

[Iltis]

ну, 35-40% это только кпд  от СБ, весь солнечный генератор даст слегка поменьше, но всяко много более 10%. ..... и откуда вообще такая цифрв?

[duke]

и откуда вообще такая цифрв?

У плёночных СБ КПД 10-15%.

[Iltis]

оне летают?   не может быть....  
все что сейчас в небе - только трехпереходные СБ InGaP/GaAs/Ge с толщиной около 160 µm.
Уже затачиваются  на толщины 80 µm и аж до 40 µm, хотя до последнего еще ждать несколько лет

[ChiefPilot]

Чтобы решить проблему ночи, можно встроить в крыло пропеллеры для вертикальной посадки (типа по-вертолётному). Тогда вечером можно выбирать подходящую площадку и сажать аппарат на ночь (а также для подзарядки аккумулятров, если они заряжаются плохо и не тянут даже днём (пылевая буря?), а также в случае каких-то сбоев для проведения диагностики и их устранения и т. д.). Это же позволит зависать над интересными объектами.

[Iltis]

позволю себе заметить, что благородные доны забывают о том_ что плотность атмосферы ТАМ несколько ниже земной. 2% или около того.
так что крутить пропеллером и махать крыльями будет тяжело.  и батареек не хватит, даже солнечных. тем более что освещенность там при хорошей погоде не более 40% от  AM0. а при плохой  и того меньше.

[zyxman]

позволю себе заметить, что благородные доны забывают о том_ что плотность атмосферы ТАМ несколько ниже земной. 2% или около того.
так что крутить пропеллером и махать крыльями будет тяжело.  и батареек не хватит, даже солнечных. тем более что освещенность там при хорошей погоде не более 40% от  AM0. а при плохой  и того меньше.

Все давно украли до нас!
- Были достаточно успешные экспериментальные БПЛА (например NASA Гелиос) с питанием от СБ, летавшие на высоте около 26км, где плотность земной атмосферы не очень сильно отличается от плотности марсианской у поверхности.
Единственный нюанс, что вроде все эти БПЛА взлетали с земли, а на Марсе все-таки они должны будут разворачиваться сверху, прямо из космоса.