城市建筑可能会干扰空中出租车evtol飞行

随着波音、现代、空客和丰田等大公司正在积极开发机队,以促进空中无缝通勤,空中出租车行业即将起飞。欧洲和美国都制定了新的法规,为未来十年内开始的空中出租车运营建立框架。预计澳大利亚民航安全局(CASA)也将在适当的时候采取类似措施。

近年来,在对城市结构周围突然阵风的影响及其破坏飞机稳定性的可能性进行复杂的研究方面取得了重大进展。值得注意的是,皇家墨尔本理工大学的无人驾驶飞机系统(UAS)研究团队最近发表了一篇论文,强调了他们在这一领域的发现。

阿卜杜勒加尼·穆罕默德(Abdulghani Mohamed)博士是著名的航空航天工程师,也是该领域的首席研究员,他致力于研究阵风的动力学十多年。他强调,在将空中出租车和其他无人机引入我们的城市空域之前,通过澳大利亚和国际上的适当法规有效解决这一方面至关重要。

城市建筑物周围形成强阵风

根据在RMIT进行这项研究的Abdulghani Mohamed博士的说法,低空飞行的飞机由于着陆和起飞速度较慢,特别容易受到阵风的影响。RMIT团队进行的研究发现,突如其来的阵风会在不到一秒钟的时间内给空中出租车和无人机带来重大的安全障碍。

因此,Abdulghani Mohamed博士解释说,与机场或开放空间相比,空中出租车和无人机在城市环境中着陆或起飞时需要额外的动力。

工程学院的阿卜杜勒加尼·穆罕默德(Abdulghani Mohamed)博士澄清说,空中出租车和无人机需要能够快速调整螺旋桨推力以迅速纠正车辆航向的强大电机。与其他场景相比,此过程需要更高的能耗。

让我们的城市天空安全

在全球范围内,有关先进空中交通(AAM)飞机的法规正在制定中,包括即将推出的空中出租车。美国和欧洲都积极参与了这些法规的制定。RMIT团队强烈强调建立天气框架的必要性,以确保这项新兴技术的安全性和可靠性。

穆罕默德强调,法规和认证程序应特别关注确保空中出租车和无人机在建筑物形成的流场中航行时的安全运行。

他断言,为了识别潜在的危险区域,进行特定地点的风模拟和测量至关重要。

“在确定作为这些车辆起飞和着陆位置的垂直起降机场的位置时,我们还必须识别并避开危险区域,”Mohamed 解释说。他进一步强调,这种做法将提高安全性,减轻不利风力条件造成的潜在干扰,并有助于空中出租车队的平稳运行。

“在澳大利亚解决这一问题的责任尚未明确界定,无论它属于CASA的管辖范围还是气象局,”穆罕默德说。然而,他强调,空中出租车将需要比目前所能达到的更高的分辨率和更快的速度的天气信息。这对于有效的飞行计划和运营决策至关重要。

“与机场相比,城市空中出租车的误差幅度将大大降低,因为大型飞机可以承受更强的阵风。不幸的是,在城市环境中运营的空中出租车无法获得相同程度的灵活性,“Mohamed解释说。

后续步骤

Abdulghani Mohamed博士表示:“通过设计专用的垂直起降机场,我们有机会结合几何特征,最大限度地减少危险流动条件的发生。我们目前正在正在进行的研究中探索这方面。

Abdulghani Mohamed博士建议,现有建筑物可以重新用作垂直起降机场,但可能需要进行某些修改以增强着陆垫附近的空气动力学性能。这些设计特征的有效性可以通过在风洞中进行的比例实验或通过全尺寸测量来评估。

阿卜杜勒加尼·穆罕默德博士对未来表示乐观,并表示进行广泛的全尺寸风流测绘将不再是一项艰巨的任务。他解释说,他们的团队正在积极开发风感应无人机,其中包括一群配备风速计的无人机。这种创新方法可以高度精确地绘制大型基础设施周围的风向。

题为“Gusts Encounter by Flying Vehicles in Near to Buildings”的研究论文已发表在MDPI的Drones期刊上,DOI:10.3390/drones7010022。本文提出的建议在影响澳大利亚以及全球范围内的垂直起降机场、飞行路径和空中出租车要求的监管方面具有巨大潜力。

研究人员正在积极研究建筑物周围的阵风,特别关注探索不同的建筑形状,这些形状可能会最大限度地减少不利影响。此外,他们的研究工作还扩展到研究飞行器对阵风和湍流的敏感性,以及研究飞行稳定性技术。这项正在进行的研究旨在加深我们对这些关键方面的理解,并为发展更安全、更高效的空中出租车运营做出贡献。