NASA avārijās pārbaudīta EVTOL kabīnes konstrukcija, kas negaidītā veidā izgāzās

Kamēr uzlabotās gaisa mobilitātes (AAM) koncepcijas tuvojas realitātei, NASA izstrādā skaitļošanas strukturālos modeļus, lai palīdzētu eVTOL veidotājiem analizēt un prognozēt to struktūru veiktspēju, kurās viņi ierosina ielidot pasažierus. NASA veiktā fiziskā kritiena pārbaude neilgi pirms Ziemassvētkiem parādīja, ka ir paveikts darbs. nepieciešams, lai apstiprinātu AAM lidmašīnu modeļus.

Testā, kas tika veikts NASA Langley pētniecības centrā Hemptonā, Virdžīnijas štatā, tika parādīts testa izstrādājums “Lift+Cruise” (izveidots saistībā ar Aģentūras revolucionāro vertikālās pacelšanas tehnoloģiju — RVLT projektu), kas tika izlaists šūpolēm līdzīgā stiprinājumā, kas brīvi nokrita no apmēram 30 pēdas, imitējot horizontālu, uz priekšu vērstu avārijas nosēšanos.

Kā redzams testa video, pilna mēroga sešu pasažieru AAM testa kabīne ietriecas ietvē un slīd tā krituma vektora virzienā aptuveni 20 pēdas, nedaudz griežoties pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Konstrukcija neatlec, bet priekšējās kabīnes aizmugurējais jumts sabrūk uz četriem manekeniem pasažieriem aizmugurē.

Testa raksts neatspoguļoja nevienu konkrētu AAM kabīnes dizainu, drīzāk vispārēja struktūra, kas paredzēta, lai palīdzētu aizpildīt datus digitālās modelēšanas metodēm. Būtiski, ka NASA izstrādāja un iekļāva augšējo masu, lai attēlotu spārnu struktūru, rotoru un akumulatoru atrašanās vietas, kas raksturīgas daudziem AAM dizainparaugiem.

Labs piemērs ir Joby's AAM, kas tagad iziet FAA tipa sertifikācijas procesu. Tās spārnu kaste, kas atbalsta tā četrus priekšējos, noliecamās naceles elektromotorus, rotorus un spārnu, atrodas tieši virs salona. Teorētiski konstrukcijai ir jāatbalsta gan šo komponentu, gan citu apakšsistēmu svars, gan aerodinamiskā slodze/spārna pielāgošana pacelšanās, lidojuma (vertikālā/kreisēšanas) un nosēšanās laikā.

Savā paziņojumā presei NASA atzina, ka "Ir daudzas citas augšējās masas konfigurācijas, kas avārijas gadījumā var rīkoties citādi."

"Aplūkojot sadursmes apstākļus šāda veida transportlīdzekļiem, ir svarīgi ņemt vērā konstrukcijas svaru un sadalījumu, kas jāievēro, pārbaudot konkrētu dizainu," sacīja Džastins Littels, Langley's Structural Dynamics Branch pētnieks.

Šajā gadījumā testa izstrādājuma jumts nevarēja noturēt reprezentatīvo svaru trieciena laikā. NASA paskaidroja, ka tās komanda aplūko divus galvenos notikumus; Pirmā bija salona grīdas dinamiskā veiktspēja un sēdekļu glāstīšana (pasažiera sēdekļu vertikālā kustība un enerģijas absorbcija). Saskaņā ar NASA teikto, salona pamatne un enerģiju absorbējošie sēdekļi darbojās, kā paredzēts, un ierobežoja trieciena ietekmi uz trieciena testa manekeniem, taču jumts bija cits jautājums.

"Mūsu skaitļošanas iepriekšējas pārbaudes modeļi veica labu darbu, paredzot kompozītmateriālu deformāciju līdz augšējās konstrukcijas atteicei," apgalvoja Littels. "Tomēr skaitļošanas modeļi neparedzēja kopējo [jumta] sabrukumu, kā redzams testā."

NASA saka, ka augšējās konstrukcijas sabrukšanas ietekme uz sadursmes testa manekeniem (ti, iespējamie ievainojumi) joprojām tiek noteikta. Testa kabīnē bija iekļautas vairākas sēdekļu konfigurācijas, tostarp eksperimentālā NASA enerģijas absorbcijas koncepcija, dažāda izmēra trieciena testa manekeni, lai pētītu avārijas slodzes ietekmi uz visu izmēru pasažieriem, un modulāra NASA izstrādāta enerģiju absorbējoša kompozītmateriāla pamatne.

Lai gan jumta sabrukšana nebija gaidāma, testa komanda uzskata, ka eksperiments ir ļoti vērtīgs datu virzītājspēks turpmākajiem simulācijas modeļiem. "Mēs veiksmīgi pārbaudījām eVTOL transportlīdzekļa koncepciju, kas pārstāv sešu pasažieru, augstu spārnu, augšējo masu, vairāku rotoru transportlīdzekli, iegūstot vairāk nekā 200 datu kanālus un apkopojot vairāk nekā 20 borta un ārpuses kameru skatus."

NASA avārijas testu komanda tuvāko mēnešu laikā izpētīs visus šos datus. Visticamāk, tas dalīsies ar datiem un sava digitālā modeļa izstrādes parametriem ar dažādiem AAM ražotājiem. Uzņēmumiem, piemēram, Džobijam, jau ir savi modelēšanas un simulācijas režīmi, tostarp strukturālā modelēšana/analītika, taču tie, bez šaubām, vēlēsies pārliet datus un jebkādas atziņas, kas iegūtas NASA testā.

NASA apstiprināja, ka dati tiks izmantoti arī kā pamats, lai novērtētu iespējamos testa apstākļus un konfigurācijas, kas tiks izmantotas otrā Lift+Cruise testa raksta kritiena testa laikā. Šis tests ir provizoriski plānots šī gada beigās. Tāpat kā decembra testā, saistītais videoklips būs obligāts AAM kopienai.