Varit djupt inne i ett eVTOL aeromechanics kaninhål. Från början var jag mest intresserad av Lift+Cruise (L+C) för en tvåsitsig design eftersom den verkade mekaniskt enklare. Men efter att ha granskat lärdomar från teamen på Aurora, Beta, Wisk och Joby har den dolda komplexiteten blivit väldigt verklig. Den största utmaningen är kraftiga vibrationer under övergången till framåtflygning. Oscillerande propellerbelastningar kan nå ~3 gånger den stadiga, genomsnittliga belastningen. Och eftersom vi förlitar oss på differentialdragkraft och därmed variabelt propellervarvtal för kontroll, sveper rotorerna ofta genom frekvenser som resonerar med strukturer. Detta blir en stor drivkraft för stresscykler och strukturell storlek. Som en mycket erfaren eVTOL-ingenjör sa om att skala prototyper: "aero blir lättare men strukturer blir svårare". Det djupare problemet är prognosgapet. Småskaliga tester missar ofta kritiska problem som den boomresonans som ett av företagen ovan upptäckte. Även när simuleringen flaggar för det kan enklare prediktiva modeller kraftigt underskatta de faktiska belastningarna. Ett företag använde till och med stick-on accelerometrar för att identifiera vibrationsbanor och problem vid testning. Detta gör att noggrant instrumenterade, fullskaliga (eller nästan fullskaliga) tester är avgörande om du vill ha verkligt tillförlitliga data som kan utvärderas mot förutsägelser. Så den "enkla" L+C-banan kräver att man bemästrar den upprepade stressen med att starta och stoppa lyftrekvisita varje flygning. Tiltrotorer har mer mekanisk komplexitet, men de begränsar åtminstone sin tuffaste aerodynamik till en kortare tidsram när rotorerna är nästan vinkelräta mot marken. De har också sina egna problem, men är mindre benägna att överraska sent i utvecklingscykeln. Hybrider får vissa mekaniska besparingar (färre lutningsaxlar) men har fortfarande problem med både kantvisa vibrationer och parkeringsvibrationer. Titta på hur Archer var tvungen att byta till lyftpropellrar med fyra blad, vilket har betydande broms- och räckviddsstraff men minskar vibrationsbelastningarna jämfört med propellrar med två blad. I slutändan är det tydligt att den verkliga vallgraven i AAM inte bara är att bygga en flygande prototyp – det är den validerade behärskningen av dessa dynamiska laster för att säkerställa långsiktig säkerhet och tillförlitlighet. Stor respekt för de team som publicerar sin data.
12,8K