Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Top News

Eksperimental, hasil simulasi mengungkapkan bagaimana rotor koaksial dan co-rotating dapat menyebabkan hover yang lebih tenang – ScienceDaily


Bayangkan sebuah helikopter diam-diam menggerakkan pasukan dan persediaan di sekitar medan perang masa depan. Peneliti Angkatan Darat AS melihat teknologi pengurangan kebisingan helikopter sebagai prioritas utama dalam desain pesawat.

Di Komando Pengembangan Kemampuan Tempur Angkatan Darat AS, sekarang dikenal sebagai DEVCOM, Laboratorium Penelitian Angkatan Darat, para peneliti bekerja sama dengan Uber dan University of Texas di Austin untuk menyelidiki sifat akustik pesawat lepas landas dan pendaratan vertikal listrik, yang menggunakan penggerak listrik terdistribusi untuk menggerakkan penerbangan .

Kendaraan eVTOL ini dapat membantu Angkatan Darat dengan tugas-tugas penting seperti pengawasan udara dan transportasi kargo; Namun, helikopter ini memiliki fitur rotor yang lebih kecil daripada helikopter tradisional. Akibatnya, rotor eVTOL dapat mengeluarkan tanda suara berbeda yang harus dipertimbangkan oleh para peneliti.

“Suara yang Anda dengar dari rotor yang lebih kecil ini dihasilkan melalui mekanisme fisik yang berbeda secara fundamental,” kata Dr. George Jacobellis, insinyur penelitian Angkatan Darat di Direktorat Teknologi Kendaraan laboratorium. “Teknik pemodelan tradisional perlu ditingkatkan untuk memperhitungkan semua kebisingan yang dihasilkan sehingga perancang kendaraan dapat mengetahui apa yang sebenarnya akan didengar.”

Simulasi kebisingan helikopter standar fokus terutama pada prediksi kebisingan ketebalan dan kebisingan pemuatan, karena mereka merupakan sumber kebisingan dominan untuk helikopter besar.

Kebisingan ketebalan berasal dari perpindahan udara oleh baling-baling, sedangkan kebisingan pembebanan terjadi ketika gaya angkat dan drag bekerja pada udara yang mengalir di sekitar sayap putar. Bersama-sama, mereka membuat apa yang oleh para ahli disebut sebagai kebisingan nada.

Sebaliknya, peneliti Angkatan Darat menduga bahwa rotor eVTOL menghasilkan lebih banyak noise broadband, yang mengacu pada suara yang disebabkan oleh turbulensi, daripada noise tonal.

“Kami tidak tahu apakah kebisingan broadband itu penting atau tidak, tetapi kami tahu bahwa kebisingan nada dan broadband memiliki skala yang berbeda,” kata Jacobellis. “Kami mengira bahwa dengan semakin kecilnya rotor, akan ada beberapa titik di mana gangguan broadband akan menjadi sumber dominan.”

Tim mengkonfirmasi hipotesis mereka dalam studi penelitian mereka, yang tidak hanya mengukur karakteristik akustik berbagai konfigurasi rotor eVTOL tetapi juga menilai kemampuan pemodelan simulasi kebisingan helikopter untuk rotor eVTOL.

Selama percobaan lapangan, para peneliti memasang dudukan uji dengan dua rotor bertenaga listrik dan merekam kebisingan yang dihasilkan di atas dan di bawah bidang rotor dengan sembilan mikrofon ditempatkan dalam susunan melingkar yang mengelilingi hub rotor.

Untuk simulasi, tim menggunakan Sistem Analisis Komprehensif Helikopter yang digabungkan dengan program terpisah yang disebut PSU-WOPWOP, kode prediksi kebisingan rutin yang dinamai berdasarkan onomatopoeia untuk suara yang dihasilkan bilah helikopter.

“RCAS menghitung beban aerodinamis, atau gaya, pada blade serta tekukan dan puntiran blade,” kata Jacobellis. “Informasi ini diperlukan untuk digunakan sebagai masukan ke PSU-WOPWOP, yang menghitung kebisingan yang dihasilkan oleh rotor. Menghubungkan kedua program membutuhkan banyak pekerjaan, yang juga dilakukan oleh kelompok kami.”

Para peneliti memodelkan kebisingan broadband di PSU-WOPWOP dengan metode Pegg, salah satu dari dua pengaturan yang ada dalam program simulasi dengan yang lain disebut metode Brooks.

Sementara metode Pegg membuat prediksi kebisingan pita lebar berdasarkan data eksperimental dari seluruh rotor, metode Brooks memperhitungkan distribusi unik gaya angkat di sepanjang bilah.

“[These technologies] menjanjikan dalam kemampuannya untuk memprediksi kebisingan rotor eVTOL, tetapi kami perlu melakukan lebih banyak pekerjaan untuk mendapatkan akurasi yang dapat diterima, “kata Jacobellis.” Langkah selanjutnya adalah menerapkan metode Brooks untuk prediksi akustik yang lebih akurat dan membandingkan beban yang tidak stabil antara simulasi dan eksperimen untuk mengecek akurasi simulasi dalam memprediksi beban goyah. Metode Brooks harus lebih baik dalam menangkap konfigurasi unik dan distribusi pemuatan. “

Para peneliti juga menemukan bahwa rotor co-axial co-rotating, atau rotor bertumpuk, berpotensi menawarkan kinerja yang lebih baik dan kebisingan yang lebih rendah daripada rotor konvensional. Tidak seperti rotor konvensional yang menggunakan bilah yang disusun dalam satu bidang, rotor bertumpuk menempatkan bilah di beberapa bidang.

Menurut hasil studi mereka, rotor yang ditumpuk dengan bilah rotor yang berjarak sama menghasilkan tingkat kebisingan terendah, sekitar tingkat yang sama dengan rotor tradisional.

Dengan menyelidiki nilai-nilai yang berbeda dari jarak aksial, para peneliti Angkatan Darat percaya bahwa mereka dapat mengungkap konfigurasi rotor bertumpuk yang menghasilkan kebisingan lebih rendah daripada rotor konvensional.

“Menurut saya, rotor yang ditumpuk dapat bermanfaat untuk aplikasi eVTOL,” kata Jacobellis. “Tingkat kebebasan tambahan untuk desain akan memungkinkan peningkatan efisiensi dan kontrol atas tanda tangan akustik, yang telah ditunjukkan dalam hasil. Namun, penyelidikan lebih lanjut diperlukan untuk mengukur pengurangan kebisingan dengan jarak aksial.”

Tim menerbitkan makalahnya, Investigasi Eksperimental dan Komputasi Akustik Rotor Bertumpuk di Hover, dalam Prosiding Forum Tahunan ke-76 Masyarakat Penerbangan Vertikal.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Slot Online