直升机被认为是一种响亮颠簸和低效的日常国内旅行模式 当前播报

今天的直升机被认为是一种响亮，颠簸和低效的日常国内旅行模式 - 最适合医疗紧急情况，交通报道和徘徊在名人婚礼上。

【资料图】

但航空航天局对用变形材料制成的转子叶片的研究可能会改变这种观点。

二十年后，大型旋翼机可以在纽约和华盛顿等城市之间进行短距离跳跃，在舒适和安全的情况下，每次载客多达100名乘客。

旋翼飞机的常规运输有助于缓解全国机场周围的空中交通拥堵。但在公众接受这个想法之前，噪音和振动必须大大减少。

宇航局位于加利福尼亚州艾姆斯研究中心的航空力学分部负责人威廉·沃姆伯罗特说：“今天的局限性使我们无法拥有这样的飞机。”因此，NASA正在超越今天的未来技术。

解决方案可能在于由压电材料制成的转子叶片，这些材料在受到电场作用时会弯曲，这与人体肌肉在受到大脑发出的电流刺激时的工作方式不同。

直升机转子依赖于被动设计，例如叶片形状，以优化系统的效率。相比之下，飞机的机翼已经发展到包括襟翼，板条甚至是在飞行中改变其形状的能力。

宇航局的研究人员和其他人正试图在直升机桨叶中加入相同的特征和能力。

NASA和国防高级研究计划局(又称DARPA，陆军和波音公司)在过去十年中一直在尝试使用包含压电材料的智能材料驱动转子或SMART技术。

“SMART转子技术有望大幅提高转子的性能，并允许它使用相同数量的燃料飞得更远，同时还可以实现更安静的操作，”Warmbrodt说。

智能转子技术可以显着减少噪音，这不仅仅是承诺。有证据。

在建造的唯一全尺寸SMART Rotor在2008年2月至4月期间在Ames的全尺寸空气动力学综合体中进行了一系列风洞试验。SMART Rotor合作伙伴与运营隧道的空军一起完成了演示。

使用压电致动器驱动后缘襟翼的SMART Rotor在155匝风中的40×80英尺隧道中进行了测试，以模拟转子设计在高速前飞中所经历的情况。转子也在124节的巡航速度条件下进行测试，以确定三个后缘襟翼模式中的哪一个产生最小的振动和噪音。还测试了一种下降条件。

结果表明，SMART Rotor可以减少在风洞受控环境中发出的噪音量的一半。SMART转子降噪能力的最终测试将来自真实直升机上的飞行测试，其中还可以评估通过大气和周围地区再现的噪声的影响。

测试数据还将帮助未来的研究人员使用计算机模拟不同形状的SMART转子在各种高度和速度条件下的飞行表现。

目前，这仍然很难做到。

“今天的超级计算机无法准确地模拟直升机旋翼的不稳定物理及其与空气的相互作用，”Warmbrodt说。“但我们正在努力。

标签： 研究人员 转子叶片 压电材料 合作伙伴