(окончание)
ВисениеНавигационные качества аппарата оцениваются через его способность удерживать курс, горизонтальную скорость и высоту. Высота в режиме висения выдерживается с точностью до 1 сантиметра, а перемещение по заданному курсу с точностью менее 1,5 градусов. Горизонтальные же отклонения достигали 25 см, что указывает на порывистость ветра.
Во время первого полёта метеостанция MEDA марсохода Perseverance регистрировала восточный — юго-восточный ветер скорость 4–6 м/с с порывами до 8 м/с. Следует отметить, что MEDA производит измерения на высоте лишь 1,5 метра над поверхностью, и по мере подъёма скорость ветра и его порывистость обычно усиливаются. Измерения плотности атмосферы показали 0,0165 кг/куб.м, или около 1,3% от этой величины на Земле на уровне моря.
Фактические показатели наклона при зависании составили около 9,2° на нижнем роторе и 8,2° на верхнем против расчётных 9,9°/9,0° (речь идёт об угле «хорды» лопасти - воображаемой линии, проведённой от передней до задней кромки ротора, и его радиусом).Это также объясняется фактором ветра, и наблюдаемые отклонения не выходят за пределы ожидаемых.
Косвенным свидетельством наличия «аэродинамического комфорта» является использование мощности электрического ротора в режиме висения она составила около 210 Вт, что также близко к ожидаемому. Таким образом, можно говорить о наличии запаса противодействия «аэродинамическому сваливанию», когда угол аэродинамического профиля лопасти относительно окружающего воздушного потока увеличивается до точки, в которой это может привести к дальнейшему увеличению подъемной силы. Имеют запас и возможности использования циклического шага (“cyclic control”) для создания крена и тангажа. При предельных значениях в 10° фактически в режиме висения они были стабильными в пределах, как правило, менее 3°.
ПосадкаПосадка - сложнейшая фаза любого полета. Ingenuity приземляется по вертикальной траектории, в начале которой скорость спуска устанавливается в 1 метр в секунду. на расстоянии 1 метра между опорами («лапками») аппарата и предполагаемой поверхностью касания отключаются навигационная камера и высотомер, после чего замеры высоты передаются на IMU. Эта последовательность обратна взлёту, однако при спуске ставится дополнительная задача — предотвратить преждевременное «обнаружение» приземления. Примерно через полсекунды после переключения в режим «только IMU», когда лапки находятся в пределах 0,5 м от земли, активируется обнаружение приземления.
По достижении расчётной скоростью снижения «25 см/с» система переключается в новый режим: всякое воздействие на управление движением вертолета прекращаетается, и система управления полетом переводит “collective control” на минимально возможный шаг лопастей, чтобы уменьшить тягу до нуля. Выжидав 3 секунды, чтобы убедиться, что произошло касание, система отключает вращение винтов.
Достаточно резкую, — как она видится со стороны «невооружённым глазом», — посадку аппарата конструкторы объясняют необходимостью снизить до минимума отрезок времени, на протяжении которого отключены главные системы навигации, камера и альтиметр. Опоры специально усилены и сконструированы так, чтобы погасить возможное подпрыгивание после первого касания.
Зона оптимального режима посадки находится между двух возможных экстремальных отклонений в подсистеме обнаружения посадки:
- Преждевременное «обнаружение» приземления аппарата означает неуправляемое его падение при ещё крутящихся винтах, в то время как
- запоздалое обнаружение может привести к перемещению аппарата по земле уже после касания, при недостаточно сниженной подъёмной силе ещё работающих винтов
Фактические параметры уже состоявшихся приземлений Ingenuity оказались далеки от этих двух нежелательных крайностей. При снижении Ingenuity удерживал вертикальную скорость с точностью до 4 см/с и зафиксировал выход на показатель 25 см/с примерно через 30 миллисекунд после касания.
Источник:
What We’re Learning About Ingenuity’s Flight Control and Aerodynamic Performance.