Primul studiu de acest fel: Elicele sunt mai zgomotoase deasupra solului

Efectele solului asupra zgomotului produs de elice au fost măsurate pentru prima dată de către cercetătorii din echipa de cercetare în aeroacustică de la Universitatea din Bristol (Anglia). Aceștia au descoeperit că elicele sunt mai zgomotoase deasupra pământului.

În descoperiri, publicate în Journal of Sound and Vibration, echipa a găsit diferențe clare în caracteristicile de zgomot ale elicelor atunci când sunt deasupra solului, cunoscut sub numele de „efect de sol”, în comparație cu operarea în mod normal.

Ei au observat că elicele sunt mai zgomotoase atunci când sunt măsurate la unghiuri deasupra solului, efectele de interacțiune hidrodinamică și acustică fiind un factor cheie pentru tendințele generale de zgomot.

Se speră că această cercetare, testată în instalația National Aeroacoustic Wind Tunnel, poate informa strategiile de reducere a zgomotului aeronavelor în timpul decolării sau aterizării, fie prin modificarea designului platformelor de aterizare, fie prin modificarea arhitecturii aeronavelor.

„În lumina necesității unei aviații mai ecologice, a existat un impuls în industria aviației pentru a dezvolta avioane electrificate. Există o mulțime de beneficii potențiale ale aeronavelor electrice, care au fost identificate de o varietate de companii din întreaga lume, inclusiv de toți marii producători de aeronave”, a explicat Liam Hanson, autor principal al studiului.

Elicele sunt mai zgomotoase din cauza efectului de sol

Cu toate acestea, dacă serviciile aeriene urbane, cum ar fi taxiurile aeriene la cerere, vor deveni o realitate la marginile orașelor, inginerii trebuie să abordeze problema poluării fonice generate de elice. Un subset important de aeronave electrice dezvoltate recent sunt pentru Advanced Air Mobility (AAM). Aceste aeronave pot fi considerate în linii mari ca fiind în trei categorii diferite, notează Eurek Alert.

Prima este aeronava Electrică cu Decolare și Aterizare Verticală (eVTOL), care se concentrează pe aplicații de mobilitate aeriană urbană (UAM), cum ar fi taxiurile aeriene, transferurile de pacienți, călătoriile de pe acoperiș pe acoperiș în orașe și transferurile de la aeroport.

În a doua categorie se află aeronavele Electrice cu Decolare și Aterizare Convențională (eCTOL), care sunt dezvoltate pentru mobilitatea aeriană regională (RAM). RAM se concentrează pe livrările de mărfuri, zborurile pe distanțe scurte și transferurile de pasageri din regiunile rurale.

Aeronavele electrice cele mai cunoscute, Sistemele de Aeronave fără Pilot (sUAS), adică drone, pot fi considerate a treia categorie, care se concentrează pe videografie, livrarea de pachete mici și transferul de materiale medicale.

Toate aceste categorii de aeronave electrice folosesc adesea elice sau rotoare pentru a genera forță pentru decolare și aterizare. În mod esențial, aeronavele eVTOL operează în zone urbane cu populație mare și, prin urmare, este esențial ca zgomotul generat de aeronave să fie înțeles și redus pentru a face UAM posibilă.

Aspecte care nu au mai fost studiate anterior

Elicele folosite de aeronave sunt mai mici decât elicopterele care au fost în uz timp de ani întregi, fiind de obicei mult mai mici în diametru și rotindu-se la viteze mai mari. De aceea, caracteristicile zgomotului sunt foarte diferite de cunoștințele existente și, prin urmare, sunt necesare cercetări suplimentare.

Deoarece aeronavele eVTOL și sUAS decolează sau aterizează de pe un acoperiș sau platformă de aterizare, elicele sunt susceptibile să experimenteze efectul de sol, un fenomen aerodinamic care modifică performanța elicelor. Această modificare a aerodinamicii elicei în cadrul efectului de sol modifică performanța acustică a elicelor și provoacă interacțiuni complexe.

Cercetătorii caută acum metode de a reduce acest zgomot

„Până acum, nu a existat nicio literatură pentru problema zgomotului izolat al elicei în efectul solului. Cercetarea noastră a încercat să răspundă pentru prima dată la întrebarea Ce se întâmplă cu zgomotul elicei în timp ce funcționează în efectul de sol și care sunt interacțiunile acustice și aerodinamice cheie care sunt cel mai important de înțeles?”, spune Hanson.

„Pentru prima dată, am măsurat cuprinzător zgomotul elicelor la scară mică în timpul decolării și aterizării în timp ce acestea interacționează cu solul. Este clar că ne putem aștepta la aeronave eVTOL mai zgomotoase în timpul decolării și aterizării dacă interacțiunile complexe cu solul nu sunt luate în considerare”, spune cercetătorul.

Pe baza noii lor cunoștințe despre faptul că elicele sunt mai zgomotoase în cadrul efectului de sol, oamenii de știință efectuează acum teste suplimentare pe diferite metode pentru a reduce potențial zgomotul întregului sistem.

Vă recomandăm să citiți și:

Sunetele preferate de creier. Ce au descoperit oamenii de știință?

Inginerii canadieni au inventat robotul care te ajută să găsești obiectele pierdute

Test de cultură generală. De ce mâncarea servită în avion are gust rău?

Bateriile inspirate de tehnologia NASA ar putea funcționa până la 30 de ani