Журнал прикладного машиностроения

Абстрактный

Снижение уровня звукового давления пропеллера/ротора БПЛА за счет модификации передней кромки

Каллендер МН

Пилотируемая авиация регулируется Федеральным управлением гражданской авиации (FAA) для обеспечения безопасной, надежной, эффективной и экологически ответственной авиации в Соединенных Штатах. Одной из экологических проблем, регулируемых FAA, является шум, создаваемый самолетами. Федеральные авиационные правила (FAR), раздел 14, часть 36, конкретно касаются уровней звукового давления (SPL) для каждого типа самолета, когда самолет находится в непосредственной близости от земли. Минимизация шума самолетов помогает поддерживать позитивные отношения между авиационным сообществом и широкой общественностью. Беспилотные авиационные системы (UAS) являются очень быстрорастущим сегментом авиационной отрасли, который работает в рамках Национальной системы воздушного пространства (NAS); однако в настоящее время нет регулирования для SPL UAS. UAS регулируются с 29 августа 2016 года таким образом, что они обязаны находиться в непосредственной близости от земли (не выше 400 футов). Как и в случае с пилотируемыми самолетами, UAS производят высокие уровни SPL, большая часть которых обусловлена ​​пропеллерами/роторами. Сочетание близости к земле, высокого SPL и увеличивающейся плотности UAS наверняка приведет к негативной реакции общественности. Чтобы минимизировать акустическое воздействие UAS, автор стремился минимизировать SPL небольших пропеллеров/роторов UAS с помощью модификаций передней кромки. Модификация, состоящая из гребня передней кромки, была вдохновлена ​​одной из трех характеристик, обнаруженных на маховых перьях некоторых сов: гребень передней кромки, пучок задней кромки и пористость верхней поверхности. Модификации могли успешно снизить SPL, сохраняя при этом постоянный уровень тяги в широком диапазоне оборотов в минуту.