NASA avarijos metu išbandyta EVTOL kabinos konstrukcija, kuri netikėtai žlugo

Išplėstinio oro mobilumo (AAM) koncepcijoms artėjant prie realybės, NASA kuria skaičiavimo struktūrinius modelius, kad padėtų eVTOL kūrėjams analizuoti ir prognozuoti konstrukcijų, į kurias jie siūlo skraidinti keleivius, veikimą. Prieš pat Kalėdas NASA atliktas fizinis kritimo testas parodė, kad yra atliktas darbas. reikalingi AAM orlaivių modeliams patvirtinti.

Bandymas buvo atliktas NASA Langley tyrimų centre Hamptone, Virdžinijos valstijoje. Bandymo metu buvo parodytas bandomasis gaminys „Lift+Cruise“ (sukurtas kartu su Agentūros revoliucinės vertikalios kėlimo technologijos – RVLT projektu), išleistas sūpuoklėje, kuri laisvai nukrito nuo apie 30 pėdų, imituojant lygų, į priekį važiuojantį avarinį nusileidimą.

Kaip matyti iš bandomojo vaizdo įrašo, viso dydžio šešių keleivių AAM bandomoji kabina atsitrenkia į dangą ir slysta kritimo vektoriaus kryptimi maždaug 20 pėdų, šiek tiek sukasi prieš laikrodžio rodyklę. Konstrukcija nešokinėja, bet priekinės kabinos stogas užvirsta ant keturių manekenų keleivių gale.

Bandomasis straipsnis neatspindėjo jokio konkretaus AAM kabinos dizaino, o apibendrinta struktūra, skirta padėti užpildyti skaitmeninio modeliavimo metodų duomenis. Svarbiausia, kad NASA sukūrė ir įtraukė viršutinę masę, kuri atspindi sparno struktūrą, rotorių ir akumuliatorių vietas, būdingas daugeliui AAM dizainų.

Joby's AAM – dabar vyksta FAA tipo sertifikavimo procesas – yra geras pavyzdys. Jo sparnų dėžė, kuri palaiko keturis priekinius, pakreipiamuosius elektrinius variklius, rotorius ir sparną, yra tiesiai virš kabinos. Teoriškai konstrukcija turi išlaikyti šių komponentų svorį, kitus posistemius ir aerodinaminę apkrovą / lankstyti sparno patirtį kilimo, skrydžio (vertikalus / kreiserinis) ir tūpimo metu.

Savo pranešime spaudai NASA pripažino, kad „yra daug kitų viršutinės masės konfigūracijų, kurios avarijos metu gali elgtis kitaip“.

„Žvelgiant į tokio tipo transporto priemonių susidūrimo sąlygas, svarbu atkreipti dėmesį į konstrukcinį svorį ir pasiskirstymą, kurie turi būti atliekami nagrinėjant konkretų dizainą“, – sakė Justinas Littelis, Langley struktūrinės dinamikos skyriaus tyrimų asistentas.

Šiuo atveju bandomojo gaminio stogas negalėjo išlaikyti tipinio svorio smūgio metu. NASA paaiškino, kad jos komanda nagrinėjo du pagrindinius įvykius; Pirmasis buvo dinamiškas salono grindų veikimas ir sėdynių glostymas (vertikalus keleivių sėdynių judėjimas ir energijos sugertis). Pasak NASA, salono dugnas ir energiją sugeriančios sėdynės veikė kaip numatyta ir apribojo smūgio poveikį susidūrimo bandymo manekenams, tačiau stogas buvo kitas dalykas.

„Mūsų išankstinio skaičiavimo modeliai atliko gerą darbą numatydami sudėtinę deformaciją iki viršutinės konstrukcijos gedimo“, - teigė Littell. „Tačiau skaičiavimo modeliai nenumatė bendros [stogo] griūties, kaip matyti iš bandymo.

NASA teigia, kad viršutinės konstrukcijos griūties poveikis susidūrimo bandymo manekenams (ty galimas sužalojimas) vis dar tiriamas. Bandomojoje kabinoje buvo keletas sėdynių konfigūracijų, įskaitant eksperimentinę NASA energijos sugėrimo koncepciją, įvairių dydžių susidūrimo bandymo manekenus, skirtus ištirti susidūrimo apkrovų poveikį visų dydžių keleiviams, ir modulinę NASA sukurtą energiją sugeriančią kompozicinę grindų dangą.

Nors stogo griūties nesitikėta, bandymų komanda mano, kad eksperimentas yra labai vertingas duomenų šaltinis būsimiems modeliavimo modeliams. „Sėkmingai išbandėme eVTOL transporto priemonės koncepciją, vaizduojančią šešių keleivių, didelio sparno, viršutinės masės, kelių rotorių transporto priemonę, gaudami daugiau nei 200 duomenų kanalų ir surinkę daugiau nei 20 įmontuotų ir išorinių kamerų vaizdų.

NASA avarijų testų komanda per ateinančius mėnesius išnagrinės visus šiuos duomenis. Tikėtina, kad jis pasidalins savo skaitmeninio modelio duomenimis ir kūrimo parametrais su įvairiais AAM kūrėjais. Tokios įmonės kaip Joby jau turi savo modeliavimo ir modeliavimo režimus, įskaitant struktūrinį modeliavimą / analizę, tačiau jos, be jokios abejonės, nekantriai perduos duomenis ir visas įžvalgas, gautas iš NASA testo.

NASA patvirtino, kad duomenys taip pat bus naudojami kaip pagrindas vertinant galimas bandymo sąlygas ir konfigūracijas, kurios bus naudojamos atliekant antrojo „Lift+Cruise“ testo gaminio kritimo testą. Šis testas preliminariai suplanuotas šių metų pabaigoje. Kaip ir gruodžio mėn. teste, susijusį vaizdo įrašą AAM bendruomenė turės žiūrėti privalomai.