Разобравшись в акустических свойствах электрических летательных аппаратов вертикального взлета и посадки (eVTOL) и соосных несущих винтов, специалисты армии США намерены приступить к разработке вертолетов-невидимок — они смогут летать полностью бесшумно.

Вертолеты обладают множеством неоспоримых преимуществ, но громкий звук вращающихся лопастей к ним не относится. Его источник — вихревое взаимодействие, когда лопатка ротора продолжает вращаться в вихре спутной струи направляющей лопасти. Это простое объяснение, на самом деле аэродинамика процесса чрезвычайно запутанная.

Командование по развитию боевых возможностей армии США (DEVCOM) и Исследовательская лаборатория армии США в сотрудничестве с инженерами Uber и Техасского университета в Остине изучают акустику аппаратов eVTOL с множеством маленьких распределенных винтов, рассчитывая однажды создать бесшумный боевой вертолет, пишет New Atlas.

Основная идея заключается в том, что у маленьких роторов другие акустические характеристики, чем у обычных винтов, поскольку звук создается вследствие иных физических механизмов. В отличие от тонального шума вертолетов маленькие винты eVTOL издают широкополосный шум, за который отвечает турбулентность.

Исследователи собираются провести серию полевых испытаний различных конфигураций винтов с электромоторами на стендовых моделях и компьютерных моделях, записывая и сравнивая уровень шумов, а также аэродинамическую нагрузку на лопасти.

Помимо изучения винтов eVTOL ученые уделят внимание соосным винтам синхронного вращения, которые устанавливаются один под другим на одной оси. Предполагается, что такая конструкция обеспечит электрическим летательным аппаратам большую степень свободы в управлении акустическими характеристиками.