NASA為電動垂直起降飛機開發設計工具

[據美國航空周刊與空間技術網站2017年5月29日報道]對於小型無人機和新興的電動垂直起降飛行器設計師來說，缺少可進行概念設計和布局優化的商業化設計工具。

這種局面可能很快就會改變。NASA為期三年的「交付（Deliver）」項目已經進入了最後6個月的尾聲。該項目對NASA已經非常成熟的旋翼機設計工具進行改造和擴展以使其適用於採用創新布局的小型飛行器，無論是無人機還是空中計程車。

NASA革命性垂直升力（RVLT）計劃副主管，Deliver項目首席研究員科林•西奧多表示，「關鍵是概念設計工具」，以及根據任務在布局和需求之間進行的分析權衡。

西奧多表示,「我們正在將傳統飛行器設計和分析中的經驗應用於小尺寸、新布局飛行器中。」這其中包括研究人員和製造商廣泛使用的NASA旋翼設計和分析軟體（NDARC）。

業內使用NDARC軟體進行基於任務的旋翼機外形設計，但是無人機和電動垂直起降飛行器將一些新的因素引入設計考慮之中，包括雜訊煩惱度、自主性、電推進或混合電推進。西奧多表示，飛行器越小，所需的感測器和處理設備的尺寸、重量就越是關鍵因素。

聲音煩惱度是另一個關鍵考慮因素。因為小型飛行器的雜訊同傳統直升機是不同的。多個旋翼槳葉和混合電推進都會改變雜訊特性。西奧多5月12日在美國直升機協會第73次論壇上表示，「關鍵是找出煩惱度的描述方法，最終設計出煩惱度。」

NASA正在進行測量小型無人機雜訊特性的飛行試驗。西奧多表示，「小型無人機採用固定槳距螺旋槳，它們通過調整轉速改變升力，因此所有旋翼在不同時間改變速度，產生的聲音特徵也不相同。」

西奧多表示，「如果是同樣的暴露聲級，小型無人機更加令人煩惱。」NASA的研究顯示，多旋翼無人機的槳葉和類似海星臂的支撐結構間存在強烈的干擾，「將槳葉安裝在靠近海星臂的位置是一個巨大的雜訊源。」

與此同時，在RVLT項目下，NASA正在增加與城市機動性和電動垂直起降飛行器有關的研究投資。這包括為新型飛行器開發多學科概念設計工具。（航空工業發展研究中心 王元元）