NASA ทดสอบการชนของโครงสร้างห้องโดยสาร EVTOL ซึ่งล้มเหลวในลักษณะที่ไม่คาดคิด

ในขณะที่แนวคิด Advanced Air Mobility (AAM) กำลังคืบคลานไปสู่ความเป็นจริง NASA กำลังพัฒนาแบบจำลองโครงสร้างเชิงคำนวณเพื่อช่วยผู้ผลิต eVTOL ในการวิเคราะห์และคาดการณ์ประสิทธิภาพของโครงสร้างที่พวกเขาเสนอให้ผู้โดยสารบิน การทดสอบการตกทางกายภาพของ NASA ดำเนินการก่อนวันคริสต์มาสไม่นาน จำเป็นต้องตรวจสอบแบบจำลองสำหรับเครื่องบิน AAM

ดำเนินการที่ศูนย์วิจัย Langley ของ NASA ในเมืองแฮมป์ตัน รัฐเวอร์จิเนีย การทดสอบนี้เห็นบทความทดสอบ “Lift+Cruise” (สร้างขึ้นร่วมกับโครงการ Revolutionary Vertical Lift Technology – RVLT ของ Agency) ซึ่งปล่อยออกมาในลักษณะคล้ายการแกว่งซึ่งตกลงมาอย่างอิสระจาก ประมาณ 30 ฟุตจำลองระดับลงจอดฉุกเฉินไปข้างหน้า

ดังที่เห็นในวิดีโอทดสอบ ห้องทดสอบ AAM ขนาดเต็มสำหรับผู้โดยสาร 20 คน กระทบกับพื้นถนนและไถลไปตามทิศทางของเวกเตอร์หล่นประมาณ XNUMX ฟุต โดยหมุนทวนเข็มนาฬิกาเล็กน้อย โครงสร้างไม่เด้ง แต่หลังคาท้ายของห้องโดยสารด้านหน้าพังลงมาทับผู้โดยสารหุ่นจำลองสี่คนด้านหลัง

บทความทดสอบไม่ได้เป็นตัวแทนของการออกแบบห้องโดยสาร AAM ใด ๆ โดยเฉพาะ แต่เป็นโครงสร้างทั่วไปที่มีจุดประสงค์เพื่อช่วยกรอกข้อมูลสำหรับเทคนิคการสร้างแบบจำลองดิจิทัล สิ่งสำคัญคือ NASA ได้ออกแบบและรวมมวลเหนือศีรษะเพื่อแสดงถึงโครงสร้างปีก โรเตอร์ และตำแหน่งแบตเตอรีทั่วไปในการออกแบบ AAM จำนวนมาก

AAM ของ Joby ซึ่งกำลังผ่านกระบวนการรับรองประเภทของ FAA เป็นตัวอย่างที่ดี กล่องปีกซึ่งรองรับมอเตอร์ไฟฟ้า โรเตอร์ และปีกด้านหน้าแบบเอียงได้สี่ตัว อยู่เหนือห้องโดยสารโดยตรง ในทางทฤษฎี โครงสร้างต้องรองรับน้ำหนักของส่วนประกอบเหล่านี้ ระบบย่อยอื่นๆ และการรับน้ำหนัก/การงอของปีกตามหลักอากาศพลศาสตร์ระหว่างการบินขึ้น การบิน (แนวตั้ง/การล่องเรือ) และการลงจอด

ในการแถลงข่าว NASA ยอมรับว่า "มีการกำหนดค่ามวลเหนือศีรษะอื่น ๆ อีกมากมายซึ่งอาจทำงานแตกต่างออกไปเมื่อเกิดการชน"

Justin Littell ผู้ช่วยวิจัยของ Langley's Structural Dynamics Branch กล่าวว่า "เมื่อดูสภาพการชนของยานพาหนะประเภทนี้ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตน้ำหนักของโครงสร้างและการกระจายที่ต้องทำเมื่อตรวจสอบการออกแบบเฉพาะ"

ในกรณีนี้ หลังคาของวัตถุทดสอบไม่สามารถรับน้ำหนักตัวแทนจากการกระแทกได้ NASA อธิบายว่าทีมงานกำลังดูเหตุการณ์หลักสองเหตุการณ์ ประการแรกคือประสิทธิภาพแบบไดนามิกของพื้นห้องโดยสารและการเลื่อนเบาะนั่ง (การเคลื่อนไหวในแนวตั้งและการดูดซับพลังงานของที่นั่งผู้โดยสาร) พื้นห้องโดยสารและที่นั่งดูดซับพลังงานทำงานตามที่ตั้งใจไว้และจำกัดผลกระทบของผลกระทบต่อหุ่นทดสอบการชนตามที่ NASA กล่าว แต่หลังคาเป็นคนละเรื่องกัน

"แบบจำลองการทดสอบก่อนคำนวณของเราทำงานได้ดีในการทำนายการเสียรูปของคอมโพสิตจนกระทั่งโครงสร้างเหนือศีรษะล้มเหลว" Littell กล่าว “อย่างไรก็ตาม แบบจำลองการคำนวณไม่ได้คาดการณ์การยุบตัวของ [หลังคา] โดยรวมดังที่เห็นในการทดสอบ”

NASA กล่าวว่าผลกระทบของการพังทลายของโครงสร้างเหนือศีรษะต่อหุ่นทดสอบการชน (เช่น การบาดเจ็บที่อาจเกิดขึ้น) ยังอยู่ระหว่างการพิจารณา ห้องทดสอบมีการกำหนดค่าที่นั่งหลายแบบ รวมถึงแนวคิดการทดลองดูดซับพลังงานของ NASA หุ่นทดสอบการชนขนาดต่างๆ เพื่อศึกษาผลกระทบของน้ำหนักบรรทุกจากการชนต่อผู้โดยสารทุกขนาด และพื้นย่อยคอมโพสิตดูดซับพลังงานที่พัฒนาโดย NASA แบบโมดูลาร์

ในขณะที่ไม่คาดคิดว่าหลังคาจะถล่ม ทีมทดสอบถือว่าการทดลองนี้เป็นตัวขับเคลื่อนข้อมูลที่คุ้มค่าอย่างมากสำหรับโมเดลจำลองในอนาคต “เราประสบความสำเร็จในการทดสอบแนวคิดยานพาหนะ eVTOL ซึ่งเป็นตัวแทนของผู้โดยสาร 200 คน ปีกสูง มวลเหนือศีรษะ ยานพาหนะที่มีโรเตอร์หลายตัว ได้รับข้อมูลมากกว่า 20 ช่องทาง และรวบรวมมุมมองกล้องบนเครื่องบินและนอกเครื่องบินกว่า XNUMX มุมมอง”

ทีมทดสอบการชนของ NASA จะวิเคราะห์ข้อมูลทั้งหมดในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า มีแนวโน้มว่าจะแบ่งปันข้อมูลและพารามิเตอร์การพัฒนาของโมเดลดิจิทัลกับผู้ผลิต AAM หลายราย บริษัทอย่าง Joby มีการสร้างแบบจำลองและการจำลองแบบของตนเองอยู่แล้ว ซึ่งรวมถึงการสร้างแบบจำลองโครงสร้าง/การวิเคราะห์ แต่ไม่ต้องสงสัยเลยว่าพวกเขาจะกระตือรือร้นที่จะเทข้อมูลและข้อมูลเชิงลึกใด ๆ ที่รวบรวมได้จากการทดสอบของ NASA

NASA ยืนยันว่าข้อมูลดังกล่าวจะถูกใช้เป็นพื้นฐานในการประเมินเงื่อนไขการทดสอบและการกำหนดค่าที่เป็นไปได้ที่จะใช้ในระหว่างการทดสอบการตกของบทความทดสอบ Lift + Cruise ที่สอง การทดสอบนั้นมีกำหนดไม่แน่นอนในปลายปีนี้ เช่นเดียวกับการทดสอบในเดือนธันวาคม วิดีโอที่เกี่ยวข้องจะถูกบังคับให้ดูสำหรับชุมชน AAM