Cercetătorii britanici au descoperit că ventilatorul eVTOL este mai zgomotos decât se aștepta

O echipă de cercetători de la Universitatea din Bristol din Marea Britanie a studiat zgomotul elicei în apropierea solului și a descoperit un zgomot clar de supratensiune deasupra platformelor de aterizare, acoperișurilor și a altor caracteristici. Munca lor sugerează că naveta cu avionul în zonele urbane ar putea să nu fie la fel de „liniștită” precum se anunță.

Echipa de cercetare aeroacustica din Bristol și-a publicat concluziile în numărul actual al Jurnal de sunet și vibrații. Echipa a descoperit că elicele cu efect de sol (în cazul în care fluxul de aer din jurul profilului aerodinamic se schimbă când sunt aproape de suprafață) arată o creștere semnificativă a nivelurilor de zgomot în bandă largă. Cel mai semnificativ pentru eVTOL, ei au găsit o „reflexie acustică semnificativă” a unei elice în efectul de sol.

Pentru peisajele urbane despre care susținătorii UAM susțin că ar fi habitatul lor natural, acest lucru indică zgomotul potențial peste nivelurile pe care producătorii eVTOL le-au susținut că ar fi mai scăzut decât zgomotul convențional al elicopterelor. Studiul de la Bristol a testat semnificativ sunetul la National Wind Tunnel Facility din Marea Britanie.

Aproape toate demonstrațiile de zgomot media eVTOL până în prezent au fost efectuate în medii deschise influențate de vânt. Un videoclip Joby Aviation din 2021, în care fondatorul companiei JoeBen Bevirt vorbește despre visul său de a „construi un avion pe care să-l pot zbura din prerie în mijlocul Redwoods unde m-am născut”, este un bun exemplu.

Deoarece Bevirt face poza pe o rampă deschisă a aeroportului, cu câțiva copaci în vedere, este greu de spus cu exactitate cât de departe este de Joby eVTOL sau dacă poartă un microfon. De asemenea, notabilă este ceața de amortizare a sunetului. Aerul este rece, după cum o dovedește respirația lui Bevert, un alt amortizor de sunet atmosferic. Cu siguranță nu este pajiștea de sequoie la care face aluzie și nici nimic care seamănă cu un peisaj urban.

Cercetătorii de la Bristol au identificat vârfuri tonale suplimentare (înalte) pentru o elice care funcționează în efect de sol. Acolo unde este apă, ca și în multe dintre porturile orașului, va exista o interacțiune hidrodinamică care afectează sunetul.

Autorul principal, Liam Hanson, notează că pentru ca operațiunile UAM în zonele urbane să devină practice, inginerii vor trebui să abordeze problema poluării fonice de la elicele lor. Același lucru este valabil și pentru operațiunile comerciale cu drone la scară mică (drone de livrare, cartografiere, supraveghere și securitate).

Autorii au ridicat un aspect evident al naturii și înălțimii sunetului generat de astfel de vehicule, remarcând că elicele utilizate de eVTOL și drone sunt mai mici decât rotoarele elicopterelor și, de obicei, se rotesc la viteze mai mari. Caracteristicile lor de zgomot diferă de ceea ce este cunoscut în baza actuală de cunoștințe acustice, indicând necesitatea unor cercetări suplimentare.

„Pentru prima dată am măsurat cuprinzător zgomotul elicelor la scară mică în timpul decolării și aterizării în timpul interacțiunii cu solul”, a spus Hanson. „Evident, ne putem aștepta ca aeronavele eVTOL să fie foarte zgomotoase în timpul decolării și aterizării dacă nu sunt luate în considerare interacțiunile complexe cu solul.”

Testarea, efectuată la National Aeroacoustic Wind Tunnel Facility, spune echipa Bristol, ar putea informa strategiile de reducere a zgomotului aeronavei în timpul decolării sau aterizării – fie prin modificarea designului pistelor de aterizare și a aerodromurilor prin care acestea operează, fie, cel mai evident, prin schimbarea proiectarea aeronavelor.Arhitecturi de aeronave propuse.

Deși acestea sunt sugestii rezonabile, implementarea lor va necesita timp și bani, resurse de care producătorii eVTOL vor începe probabil să le lipsească.

Cercetarea ar trebui să fie cu siguranță de interes pentru cei care mișcă și zguduie din spațiul comercial UAM, dar și pentru militari. În aprilie, patru piloți USAF au zburat de la distanță un Joby S4 eVTOL la unitatea de producție a companiei din Marina, California.

Zborurile au fost o pregătire timpurie pentru livrarea aeronavei Joby către baza Edwards Air Force, California. Air Force, prin brațul său de inovare AFWERX, evaluează aeronavele eVTOL ca parte a programului său Agility Prime, care urmărește să accelereze piața comercială a vehiculelor avansate de transport aerian.

AFWERX lansa Referindu-se la primul zbor la distanță al piloților forțelor aeriene americane, aceștia au subliniat, de asemenea, că agenția de inovare a încheiat recent o a treia prelungire a contractului său cu Joby, care a început în 2020. Comunicarea menționa în mod special că „ [contract] Extensia oferă opțiuni pentru Joby de a oferi forțelor aeriene și altor parteneri guvernamentali până la nouă dintre aeronavele sale cu semnătură cu sunet scăzut și cu emisii zero. „

Cât de scăzută este semnătura sonoră a aeronavei Joby în diferite medii de operare este ceva ce Forțele Aeriene, NASA și alții vor începe să învețe când primele două avioane Joby vor fi livrate lui Edwards la începutul anului 2024.

O întrebare către AFWERX și AFRL cu privire la cunoștințele și reacția lor la studiul aeroacustic Bristol nu a primit răspuns la momentul publicării. Dacă Forțele Aeriene oferă gânduri pe acest subiect, această piesă va fi actualizată.

Între timp, cercetătorii de la Universitatea din Bristol efectuează acum teste suplimentare privind potențialele metode de reducere a zgomotului pentru întregi sisteme eVTOL (aeronave/platformă de aterizare/suprafețe/porturi). Descoperirile lor vor fi de interes continuu și reprezintă un alt memento că afirmațiile tehnologiei și rezultatele din lumea reală variază în mod obișnuit.

Dacă UAM-urile și UAS-urile mici, de înaltă densitate devin omniprezente – spre deosebire de a nu fi o problemă ca fiind descrise – zgomotul trebuie tratat.

Urmați-mă Stare de nervozitate.