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低成本制造无重力条件:佐治亚理工用四轴无人机实现

本文摘要:科学家们仍然期望寻找成本更加较低的零重力构建方法,四轴无人机可能会是这个问题的答案。 在航空航天领域里,最无厘头的一个项目就是所谓的腹泻彗星它是美国航空航天局想要出来的一个宇航员训练项目,必须让宇航员转入到一个以抛物线轨道飞行中的仿真舱内,仿真零重力飞行中。这些飞行器不会被宇航员用于训练体验减压状况,有时也不会获取给那些想体验零重力感觉的人做到些尝试,腹泻彗星每次的时间间隔约为25秒。

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科学家们仍然期望寻找成本更加较低的零重力构建方法,四轴无人机可能会是这个问题的答案。  在航空航天领域里,最无厘头的一个项目就是所谓的腹泻彗星它是美国航空航天局想要出来的一个宇航员训练项目,必须让宇航员转入到一个以抛物线轨道飞行中的仿真舱内,仿真零重力飞行中。这些飞行器不会被宇航员用于训练体验减压状况,有时也不会获取给那些想体验零重力感觉的人做到些尝试,腹泻彗星每次的时间间隔约为25秒。当然啦,这些飞行器还有其他用途,比如赠予好莱坞用于知名电影《阿波罗13号》的很多场景都是在腹泻彗星零飞行器内零重力环境下摄制的。

  此外,很多科学家也不会用于腹泻彗星飞行器来展开一些微重力(或零重力)条件下的科学实验。不过,腹泻彗星飞行器价格并不低廉,每公斤成本高约3000美元,而且还要提早好几个月、甚至好几年去预计,所以对于拮据的科学家们而言,想反复做到一些零重力实验,用于腹泻彗星飞行器完全是不有可能的。  另一个自由选择是微重力(零重力)落塔实验,落塔可展开流体物理、非金属材料自燃、液体管理等微重力实验研究,为航天飞行器载荷配备实验及其屏蔽技术预研获取了便捷的实验手段。

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不过,落塔一样很难购票,而且价格也十分便宜。  哦!当然还有最后一个自由选择乘坐航天飞机或宇宙飞船去国际空间站,不用说,这个成本三高,也没有人需要分担的起。  因此,科学家十分想要有一个成本更加较低、更加便利的自由选择,最少在有条件能负担得起更加便宜的零重力实验之前,需要测试一些设计原理也好。

  现在,他们的心愿再一构建了,或者说,相似于构建了这要感激亚特兰大的佐治亚理工学院的Juan-PabloAfman和他的小伙伴们,他们想起了一个方法,利用一个无人机在短时间内生产出有了零重力条件。而且,该解决方案不仅十分灵活性,更容易拷贝,而且比起于上面提及的所有方法,成本都较低。

  实质上,这个目标只不过并不简单,无非就是期望需要构建最少五秒的自由落体,并且在法规约束条件下合法运营,同时还要将整套系统的成本掌控在2.5万美元之内。  但是,说道一起更容易做到一起无以,确实操作者这套系统,要比听得上去的艰难许多。Afman和他的同事们迅速找到,当把四轴飞行器下降到一定高度、开动发动机之后,它并会产生零重力,这是因为在行踪的过程中,不会产生空气阻力。

  更加差劲的是,旋翼工作时所产生的力量往往很不平稳,因此即便当发动机转换回去开始运行之后,飞行器仍然不会无法恢复正常。Afman说:由于发动机完全相似为零,不会造成整个飞行器在机动作业时无法维持准确的姿势,这对于飞行器来说不会带给灾难性的结果。

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  上图展出了一部配备星型螺距转子的零重力四轴飞行器所需要产生的力量  问题是这种相同的飞行器转子是绝大多数四轴飞行器的标准配置,但它们却无法产生适当的、保持零重力的力量,也无法保证飞行器在自由落体的时候维持机身平稳。因此,Afman的团队要求自己改建四轴飞行器的星型螺距转子设计,让它需要从六个角度随时掌控飞行器的稳定度。


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