为了共同“火星2020”摸索使命，美国航天局的喷气推进尝试室打造了一架无人直升机，它只有1.8公斤重，却总共花失落了8500万美元，半斤八两于每克重量耗资47222美元！考虑到国际金价是61.66美元/克，这架名叫“机智号”的小飞机每克价钱达到黄金的766倍，说它是“史上最贵”应该不会有人否决吧。
火星直升机机智号
如斯昂贵的小飞机，它肩负着什么样的科学任务呢？NASA对它的等候很简单，三个字：飞起来。
使命是如斯地简单，“机智号”上没有携带任何的科学设备，只装了两个摄像头和一个低带宽的无线传输设备，负责在1公里以内把飞翔过程的照片传给火星车。当然了，因为火星距离地球太远，电磁波一来一回至少需要十几分钟，从地面遥控无人机飞翔不太实际，是以“机智号”会按照地面设定的程序，再按照传感器的数据“自立”飞翔。
飞翔模拟动画
有伴侣说，NASA傻呀！不就是飞起来么，用大疆分分钟搞定，1万块钱不到的事。您别说，用大疆还真未必行，因为火星跟地球的情况完全纷歧样。
火星半径大约是地球的一半，平均密度也小于地球，所以火星概况的重力很低，一个别重100斤的标致姑娘如果去到火星称重，她大约只有38斤。也就是说，地面上1.8公斤的“机智号”，在火星概况只需要0.68公斤的推力（差不多是电电扇三档风）就能飞起来。是不是很轻易？
在火星启动测试当作功
可是且慢！您可能不知道火星大气极端稀薄，概况大气压力只有地球海平面的0.6%，电电扇开三档比如您打了个哈欠。火星空气差不多半斤八两于地球34公里高度的空气密度，在地球上只有一架飞机能飞到这么高，1977年前苏联的米格-25曾短暂地冲上37650米高度，排名第二的美国“黑鸟”升限是26600米。34公里已经接近真空了，直升飞机那是想都别想。
米格-25与“黑鸟”
这么看起来，“机智号”想在火星上飞起来还真是不轻易。
别看火星直升机身板儿小，总重量只有1.8公斤，但喷气推进尝试室却给它配了两对“庞大”的碳纤维螺旋桨，扭转起来直径达到1.2米；为了能飞起来，螺旋桨的转速要达到2400转/分钟，翼梢速度接近0.7马赫。您可能会说，2400转不快呀，但相对于这么大的螺旋桨和如斯轻的重量，要做到精准可控，仍是有点难的。
机智号
“机智号”采用了共轴双桨的推进体例，也就是说它的两副螺旋桨是上下重叠，下边的螺旋桨顺时针扭转，上边的逆时针动弹，跟我们泛泛见到的大大都直升飞机分歧。这又是为什么呢？
说到底，NASA仍是但愿它能获得更大升力。
我们常见的直升飞机大多顶着个本家儿旋翼，在从头至尾巴上还竖着装一个从头至尾桨。本家儿旋翼在扭转的时辰会鞭策空气，空气的反感化力在旋翼上发生一个反标的目的扭矩，旋翼逆时针扭转时，机身就会顺时针动弹，这是很危险的，会造当作飞机掉控。我们在直升机的从头至尾巴上也安装一个螺旋桨，让它标的目的左吹风，经由过程推力来抵偿机身的扭矩，就能达到节制偏向的结果。
直升机力学简图
大大都直升飞机都采用这种体例，是因为它布局很简单，不需要过分复杂的机械构件，靠得住性也更高。但它的机械效率比力低，因为大量的能量被用来抵消扭力而不是用来发生升力。
1754年，俄罗斯科学家发现了同轴双桨直升机，它将一对反标的目的扭转的螺旋桨装在统一个轴上，当两个螺旋桨的转速不异时，它们发生的扭矩会彼此抵消，是以机身可以连结偏向，不需要从头至尾桨来纠偏。
共轴双桨直升机不需要从头至尾桨纠偏
同轴双桨直升机的益处显而易见，它显著晋升了螺旋桨的升力，输出功率不变、飞翔过程中叶片振动小、同时降低了撤退退却叶片掉速现象。它的不足之处就是扭转部件的布局复杂，而且因为叶片间气流扰动的关系，两对桨叶相加的推力只比一对桨叶多15%，不是我们想象的1+1=2的关系。
机智号启动模拟动画
“机智号”配备了一组2Ah的索尼锂电池，只能供小飞机飞最多90秒和大约50米距离，完了它必需停下来操纵太阳能充电。火星概况光照弱，充电时候可能会很长。
NASA在太空摸索上面花钱标的目的来都是不眨眼，一辆“毅力号”火星车耗资27.25亿美元，花8500万做一架小飞机——尽管它的使命只是飞起来拍个短视频，那也在情理之中，究竟结果这是在火星上的第一次飞翔。
可能下次咱们天问二号拜候火星也会带架飞机上去，当然，代价必定不会这么贵，像“机智号”这样的，85万美元一架生怕都有人骂“败家”吧？
谁知道呢！
