NASA 新型火星直升机旋翼突破音障，叶尖速度达 1.08 马赫

5 月 18 日消息，美国国家航空航天局（NASA）正不断探索未来火星飞行器的性能极限，致力于研发新一代直升机编队，使其能够在火星稀薄的大气中完成飞行任务。

今年 3 月，位于美国南加州的美国宇航局喷气推进实验室（JPL）的工程师们，完成了一批可应用于火星无人直升机的旋翼设计测试。试验中，这款试验性直升机的桨叶转速极高，叶尖速度突破了 1 马赫（即音速）。

科研人员在一间顶尖模拟舱内共计开展了 137 项测试。该模拟舱可置换内部空气，填入低密度二氧化碳气体，精准模拟火星大气环境。此次测试为 NASA 积累了珍贵数据，工程师表示，相关技术能将飞行器升力提升 30%，让未来火星直升机搭载更重型科研设备与大容量电池，实现更远距离飞行。

2021 年 4 月 19 日，NASA 的“机智号”直升机在火星完成人类首次地外行星气动飞行。这款原型机初衷是验证直升机能否在火星稀薄大气中稳定作业，而它的实际表现远超项目团队预期，在近三年时间里累计完成 72 次飞行任务。

“机智号”并非专为专业科考任务打造，而 NASA 新一代火星直升机将以此为核心研发目标。喷气推进实验室火星探测项目负责人艾尔 · 陈在 5 月 7 日发布的声明中表示：“机智号火星直升机圆满完成了既定使命，而我们希望新一代飞行器能在火星承担更多任务。”

实验室团队在改造后的模拟舱内安装三叶式旋翼，同时借助气流模拟真实飞行环境，逐步提升旋翼转速，最终让桨叶叶尖速度达到 1.08 马赫，全程未出现任何结构损伤。

据了解，工程师还为“天坠计划（SkyFall）”测试了加长型双叶旋翼。该探测方案计划在 2028 年 12 月向火星派遣三架新一代火星直升机。加长版双叶旋翼无需过高转速，便能达到接近超音速的飞行速度。此次测试获取的各项数据，已正式纳入天坠计划团队的设计标准之中。

美国宇航局艾姆斯研究中心空气动力学家莎娜 · 威思罗-梅瑟称：“此次旋翼测试取得圆满成功，是验证严苛环境下地外飞行可行性的关键一步，更是研发新一代深空飞行器的重要基石。”

一系列测试的顺利推进，预示着全新品类火星探测装备即将问世。这类直升机可搭载探测仪器，抵达火星车难以涉足、轨道探测器远距离无法细致勘测的复杂地形区域开展科考工作。