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墨尔本皇家理工大学成功验证静音无人机螺旋桨叶片

2021-06-01 15:37:26 中国航空报 石峰

近日,墨尔本皇家理工大学(RMIT)使用机器学习技术设计了新型静音无人机螺旋桨叶片,并使用3D打印技术完成了原型制造,在澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的专用吸波暗室进行了声学实验。实验结果表明,该螺旋桨叶片原型产品所产生的噪音比市售螺旋桨低约15dB,研发团队的设计方法和成果得到充分验证。

从新型静音无人机螺旋桨叶片研制项目来看,项目的主要成果包括两方面内容:

1)完成静音无人机螺旋桨叶片设计数值算法,并进行测试。

研发团队通过优化设计新算法,完成了各类螺旋桨叶片的设计(如应用于无人机的小型螺旋桨叶片,应用于未来城市空中交通平台的较大型螺旋桨叶片),并针对不同指标(如推力、扭矩、噪声指向性等)进行了优化。RMIT研发团队还使用Advanced Manufacturing Precinct成功完成了螺旋桨叶片原型的3D打印制造。

2)对人耳感应的叶片旋转产生的噪声进行量化验证。

RMIT研发团队设定了叶片噪声测定指标,准确量化验证人耳对相关噪声的感知程度。

RMIT研发团队成员墨尔本XROTOR航宇公司重点研究了螺旋桨叶片噪声与人耳感知噪声之间的相关性。研究人员发现,高频噪声的调制是人类对螺旋桨叶片噪声感知的主要因素。人耳对某些频率噪声的敏感度比较高,随着年龄的增长,人耳对噪声的感知还会发生变化。XROTOR航宇公司提出的量化调制方式,可作为未来螺旋桨叶片噪声测定的重要设计指标。

通过应用这一量化标准,并考虑人耳感知因素,可设计出静音效果不断优化的螺旋桨叶片。原型试验结果表明,新设计的无人机螺旋桨叶片静音效果明显,并且螺旋桨推力比市售标准螺旋桨产品更大。 

责任编辑:助理编辑