ناسا ساختار کابین EVTOL را آزمایش کرد که به روشی غیرمنتظره شکست خورد

از آنجایی که مفاهیم تحرک هوایی پیشرفته (AAM) به سمت واقعیت می‌روند، ناسا در حال توسعه مدل‌های ساختاری محاسباتی است تا به سازندگان eVTOL کمک کند تا عملکرد سازه‌هایی را که برای پرواز مسافران پیشنهاد می‌کنند، تجزیه و تحلیل و پیش‌بینی کنند. آزمایش رها کردن فیزیکی ناسا که کمی قبل از کریسمس انجام شد، نشان داد که برخی کارها انجام شده است. برای اعتبارسنجی مدل های هواپیماهای AAM مورد نیاز است.

این آزمایش که در مرکز تحقیقات لانگلی ناسا در همپتون، ویرجینیا انجام شد، یک مقاله آزمایشی «بالابر + کروز» (ساخته شده در ارتباط با پروژه فناوری بالابر عمودی انقلابی آژانس - پروژه RVLT) را در یک وسیله تاب مانند منتشر کرد که آزادانه از آن سقوط کرد. در حدود 30 فوت، شبیه سازی یک فرود اضطراری سطح، به جلو.

همانطور که در ویدیوی آزمایشی مشاهده می شود، کابین آزمایشی AAM با شش سرنشین در مقیاس کامل به پیاده رو ضربه می زند و در جهت بردار سقوط خود حدود 20 فوت می لغزد و کمی در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد. این سازه پرش نمی کند اما سقف عقب کابین جلو بر روی چهار سرنشین ساختگی در عقب فرو می ریزد.

مقاله آزمایشی نشان‌دهنده هیچ طراحی کابین AAM خاصی نبود، بلکه ساختاری تعمیم‌یافته بود که به منظور کمک به پر کردن داده‌ها برای تکنیک‌های مدل‌سازی دیجیتالی طراحی شده بود. مهمتر از همه، ناسا یک جرم بالای سر را برای نشان دادن ساختار بال، روتور و مکان های باتری مشترک در بسیاری از طرح های AAM طراحی و ترکیب کرد.

AAM Joby - که اکنون مراحل صدور گواهینامه FAA را طی می کند - مثال خوبی است. جعبه بال آن، که از چهار موتور الکتریکی، روتورها و بال‌های آن پشتیبانی می‌کند، مستقیماً بالای کابین قرار دارد. از نظر تئوری، سازه باید وزن این اجزا، سایر زیرسیستم‌ها و بارگذاری آیرودینامیکی را تحمل کند/تجربه‌های بال را در حین برخاستن، پرواز (عمودی/کروز) و فرود نشان دهد.

ناسا در بیانیه مطبوعاتی خود اذعان کرد که «پیکربندی‌های جرم بالاسری زیادی وجود دارند که ممکن است در هنگام سقوط رفتار متفاوتی داشته باشند».

جاستین لیتل، دستیار پژوهشی شعبه دینامیک سازه لانگلی، گفت: «هنگام بررسی شرایط تصادف برای این نوع وسایل نقلیه، توجه به وزن و توزیع ساختاری که باید هنگام بررسی یک طراحی خاص انجام شود، مهم است.

در این مورد، سقف مقاله آزمایشی نمی تواند وزن نماینده را در هنگام ضربه نگه دارد. ناسا توضیح داد که تیمش در حال بررسی دو رویداد اولیه است. اولین مورد عملکرد دینامیکی کف کابین و نوازش صندلی (حرکت عمودی و جذب انرژی صندلی‌های سرنشین) بود. طبق گفته ناسا، طبقه زیرین کابین و صندلی‌های جذب انرژی طبق برنامه عمل می‌کردند و تأثیر ضربه را بر آدمک‌های تست تصادف محدود می‌کردند، اما سقف موضوع متفاوتی بود.

لیتل ادامه داد: «مدل‌های پیش‌آزمون محاسباتی ما در پیش‌بینی تغییر شکل کامپوزیت تا شکست ساختاری سربار کار خوبی انجام دادند. با این حال، مدل‌های محاسباتی ریزش کلی [سقف] را همانطور که در آزمایش مشاهده شد پیش‌بینی نکردند.»

ناسا می گوید تأثیر فروریختن سازه بالای سر بر روی آدمک های تست تصادف (یعنی آسیب احتمالی) هنوز در حال تعیین است. کابین آزمایش شامل چندین پیکربندی صندلی از جمله یک مفهوم تجربی جذب انرژی ناسا، اندازه‌های مختلف آدمک‌های آزمایش تصادف برای مطالعه اثرات بارهای تصادف بر روی همه اندازه‌های سرنشینان و یک زیرزمینی کامپوزیت جذب‌کننده انرژی مدولار توسعه‌یافته توسط ناسا بود.

در حالی که ریزش سقف انتظار نمی رفت، تیم آزمایش این آزمایش را یک محرک داده بسیار ارزشمند برای مدل های شبیه سازی آینده می داند. ما مفهوم خودرو eVTOL را با موفقیت آزمایش کردیم که نشان دهنده یک وسیله نقلیه شش سرنشین، بال بالا، جرم بالای سر، چند روتور، به دست آوردن بیش از 200 کانال داده و جمع آوری بیش از 20 نمای دوربین داخل و خارج از هواپیما است.

تیم تست تصادف ناسا در ماه های آینده تمام این داده ها را بررسی خواهد کرد. این احتمال وجود دارد که داده ها و پارامترهای توسعه مدل دیجیتال خود را با انواع سازندگان AAM به اشتراک بگذارد. شرکت‌هایی مانند Joby در حال حاضر رژیم‌های مدل‌سازی و شبیه‌سازی خاص خود را دارند - از جمله مدل‌سازی/تحلیل ساختاری - اما بدون شک مشتاق خواهند بود که داده‌ها و هر بینش به‌دست‌آمده از آزمایش ناسا را ​​بررسی کنند.

ناسا تأیید کرد که این داده‌ها نیز به‌عنوان مبنایی برای ارزیابی شرایط و پیکربندی‌های آزمایشی بالقوه مورد استفاده قرار خواهند گرفت که در طول آزمایش سقوط دومین مقاله آزمایشی Lift+Cruise استفاده می‌شوند. این آزمون به طور آزمایشی برای اواخر امسال برنامه ریزی شده است. همانند آزمون دسامبر، مشاهده ویدیوی مرتبط برای انجمن AAM اجباری خواهد بود.