タイタン探査機のローターがラングレーの超音速力学トンネルでテストされる

火星と違ってタイタン大気は1.5気圧で窒素主体。地球より濃密な気体の中で回転するローターゆっくり回してもドローンが浮き上がりそうですが、風洞の中で荷重、操縦性や必要電力を調べる。以下、www.DeepL.com/Translator（無料版）で翻訳しました。
タイタン探査機のローターがラングレーの超音速力学トンネルでテストされる
NASA LangleyのTransonic Dynamics Tunnelで、土星の衛星タイタンを探査するドラゴンフライ宇宙船のローターがテストされました。

研究者たちは最近、NASAラングレーの超音速力学トンネルで、土星の衛星タイタンを探査するドラゴンフライ宇宙船のローターをテストしました。
クレジット NASA/Harlen Capen
NASAは、宇宙で未知のものを探索し、太陽系の秘密を持ち帰り、その情報を人類のために活用します。その精神に基づき、NASAは土星最大の衛星であるタイタンを探査し、宇宙における生命の構成要素の探求を人類が前進させるための一助となることを目指します。
このタイタン探査に使用される8ローターのドラゴンフライは、バージニア州ハンプトンにあるNASAラングレー研究所の超音速力学トンネル（TDT）で最近テストを行いました。
ドローンに似たドラゴンフライは、窒素を多く含むタイタンの濃い大気を横断し、さまざまな場所に着陸してサンプルを採取し、調査する予定です。ドラゴンフライには4組のローターがあり、それぞれ2つのローターが同軸に配置され、つまり1つのローターがもう1つのローターの上に乗っています。機体の大きさは、機首から尾部までと、ローターの先端から先端までの幅が最も広い部分で約1.5メートルを超えるため、一般的な地上用ドローンと似ていますが、かなり大きくなっています。
ラングレー大学とジョンズ・ホプキンス応用物理学研究所（APL）の研究者たちは、TDTでローターの同軸ペアを用いて、コンピュータモデルの検証を目的とした数々のテストを実施しました。また、トンネル内を重いガスで満たすことができるため、タイタンを代表する空気力学的な負荷で試験を行うことができました。
研究者たちは、ホバリング、降下、上昇の想定条件をシミュレーションし、さまざまな風速、ローターシャフトの角度、ロータースロットル設定で各ローターの空力荷重を評価しました。また、故障モードを評価するために、一方のローターを作動させ、もう一方のローターを停止させる試験も行いました。試験体に取り付けられたセンサーと加速度計は、さまざまな風速、向き、ローター回転数で各ローターに生じる荷重と加速度を測定しました。データの予備的な分析によると、ローターの性能と電力要件に関するCFDの予測は有効であり、タイタンでの運用に関する同様の予測は予想されるミッションの許容誤差の範囲内であることが示されました。
NASAのためにロータークラフトを設計・製造し、ミッションを管理しているAPLのドラゴンフライの風洞試験責任者であるリチャード・ハイズラー氏は、「この唯一無二の施設での試験は、この刺激的なミッションを実現するための重要な初期段階でした」と語っています。「TDTで収集したデータにより、タイタンの大気圏でドラゴンフライのローターがどのように機能するかについて、より明確なイメージを得ることができます」と述べています。
ドラゴンフライは、2027年に打ち上げられ、2034年までにタイタンに到達し、エキゾチックな衛星と海の世界の複雑な化学を探索し、光を当てるための3年間のミッションになると予想されるものを開始する予定である。冥王星とカイパーベルトへのニュー・ホライズンズ・ミッション、木星へのジュノー、小惑星ベンヌへのOSIRIS-RExを含むNASAのNew Frontiersプログラムの一部として、2019年6月に選定されたものである。Dragonflyは、メリーランド州ローレルにあるAPLのElizabeth Turtle主任研究員が主導しています。
最終更新日 2022年12月21日
タグ ラングレー研究センター, 土星, 太陽系, タイタン