Rotores para missão a Titã testados no túnel de dinâmica transônica de Langley

A NASA explora o desconhecido no espaço, trazendo os segredos do nosso sistema solar para casa, para que possamos aplicar essa informação para o benefício da humanidade. Nesse espírito, a NASA explorará Titã, a maior lua de Saturno, para ajudar a avançar a busca da humanidade pelos blocos de construção da vida no universo.

Um componente-chave do veículo Dragonfly de 8 rotores que fará essa jornada para Titã passou recentemente por testes no Transonic Dynamics Tunnel (TDT) no Langley Research Center da NASA em Hampton, Virgínia.

Semelhante a um drone, o Dragonfly atravessará a densa atmosfera rica em nitrogênio de Titã, depois aterrissará, amostrará e examinará vários locais. A Dragonfly terá quatro pares de rotores, cada um com dois rotores em configuração coaxial, ou seja, um rotor acima do outro. É semelhante, mas significativamente maior do que, um drone terrestre típico, já que o veículo tem mais de 12 pés tanto do nariz à cauda quanto nos pontos mais largos, rotor de ponta a ponta.

Pesquisadores da Langley e do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins (APL) realizaram uma série de testes em um par coaxial de rotores no TDT destinados a validar modelos de computador. A grande seção de teste permitiu o uso de hardware representativo de voo em grande escala, e a capacidade de encher o túnel com gás pesado permitiu que o hardware fosse testado em cargas aerodinâmicas representativas da Titan.

Os pesquisadores simularam as condições esperadas para pairar, descer e subir, e avaliaram as cargas aerodinâmicas para cada rotor em uma variedade de velocidades de vento, ângulos do eixo do rotor e configurações do acelerador do rotor. Os pesquisadores também realizaram testes com um rotor operando e o outro estacionário para avaliar os modos de falha. Sensores e acelerômetros no artigo de teste mediram as cargas e acelerações criadas por cada rotor sob várias velocidades de vento, orientações e velocidades do rotor. A análise preliminar dos dados indica que as previsões CFD do desempenho do rotor e dos requisitos de energia são válidas, e previsões semelhantes para operação em Titã estão dentro das tolerâncias de missão esperadas.

“O teste nesta instalação única foi um passo inicial crucial para concretizar esta emocionante missão”, disse Richard Heisler, líder de testes em túnel de vento da Dragonfly na APL, que está projetando e construindo o helicóptero e gerencia a missão para a NASA. “Os dados que coletamos no TDT nos darão uma imagem muito mais clara de como podemos esperar que os rotores do Dragonfly funcionem na atmosfera alienígena de Titã”.

O Dragonfly está programado para ser lançado em 2027 e chegar a Titã até 2034, quando começará uma missão que se espera ser uma missão de 3 anos para explorar e lançar luz sobre a complexa química no exótico mundo lunar e oceânico. Foi selecionado em junho de 2019 como parte do programa New Frontiers da NASA, que inclui a missão New Horizons a Plutão e ao Cinturão de Kuiper, Juno a Júpiter e OSIRIS-REx ao asteroide Bennu. A Dragonfly é liderada pela investigadora principal Elizabeth Turtle na APL, que está localizada em Laurel, Maryland.

Fonte e foto: NASA

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