NASA je izvršila testiranje sudara strukture kabine EVTOL-a koja je zakazala na neočekivani način

Dok se koncepti napredne zračne mobilnosti (AAM) približavaju stvarnosti, NASA razvija računalne strukturne modele koji će pomoći proizvođačima eVTOL-a analizirati i predvidjeti performanse struktura u kojima predlažu letenje putnika. Test fizičkog pada koji je NASA izvela malo prije Božića pokazao je da je nešto posla potreban za provjeru valjanosti modela za AAM zrakoplove.

Izvedeno u NASA-inom istraživačkom centru Langley u Hamptonu, Virginia, test je vidio "Lift+Cruise" testni članak (konstruiran u suradnji s projektom Agencije Revolutionary Vertical Lift Technology – RVLT) pušten u učvršćenje poput ljuljačke koje je slobodno palo s oko 30 stopa, simulirajući ravno, hitno slijetanje naprijed.

Kao što se može vidjeti u testnom videu, AAM testna kabina za šest putnika u punoj veličini udara o kolnik i klizi u smjeru svog vektora pada oko 20 stopa, lagano se okrećući u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Struktura se ne odbija, ali se krmeni krov prednje kabine sruši na četiri lažna putnika straga.

Testni članak nije predstavljao niti jedan poseban dizajn kabine AAM-a, već generaliziranu strukturu instrumentiranu u svrhu pomoći u ispunjavanju podataka za tehnike digitalnog modeliranja. Najvažnije je da je NASA dizajnirala i ugradila gornju masu koja predstavlja strukturu krila, rotor i lokacije baterija koje su uobičajene za mnoge dizajne AAM-a.

Jobyjev AAM – koji sada prolazi kroz postupak certificiranja tipa FAA – dobar je primjer. Njegov krilni okvir, koji podržava četiri prednja elektromotora s nagibnom gondolom, rotore i krilo nalazi se izravno iznad kabine. Teoretski, struktura mora podnijeti i težinu ovih komponenti, ostalih podsustava i aerodinamičko opterećenje/savijanje krila tijekom polijetanja, leta (vertikalno/krstarenje) i slijetanja.

U svom priopćenju za tisak, NASA je priznala da "postoje mnoge druge konfiguracije mase iznad glave koje se mogu ponašati drugačije u slučaju sudara."

"Kada se promatraju uvjeti sudara za ove vrste vozila, važno je obratiti pozornost na strukturnu težinu i raspodjelu koja se mora napraviti pri ispitivanju specifičnog dizajna", rekao je Justin Littell, asistent istraživanja za Langley's Structural Dynamics Branch.

U ovom slučaju, krov ispitnog predmeta nije mogao izdržati reprezentativnu težinu pri udaru. NASA je objasnila da je njezin tim promatrao dva primarna događaja; Prva je bila dinamička izvedba poda kabine i pomicanja sjedala (okomito kretanje i apsorpcija energije putničkih sjedala). Pod kabine i sjedala koja apsorbiraju energiju funkcionirali su kako je predviđeno i ograničili su učinak sudara na lutke za testiranje sudara prema NASA-i, ali krov je bio druga stvar.

"Naši računalni predtestni modeli obavili su dobar posao predviđajući kompozitnu deformaciju do sloma konstrukcije iznad glave", tvrdi Littell. "Međutim, računalni modeli nisu predvidjeli cjelokupno urušavanje [krova] kao što se vidi u testu."

NASA kaže da se učinak urušavanja nadzemne konstrukcije na lutke za testiranje sudara (tj. potencijalna ozljeda) još utvrđuje. Testna kabina uključivala je nekoliko konfiguracija sjedala uključujući eksperimentalni NASA-in koncept apsorbiranja energije, različite veličine lutki za testiranje sudara za proučavanje učinaka opterećenja sudara na putnike svih veličina i modularnu kompozitnu podlogu koja apsorbira energiju razvijenu od strane NASA-e.

Iako se urušavanje krova nije očekivalo, testni tim smatra eksperiment vrlo vrijednim pokretačem podataka za buduće simulacijske modele. "Uspješno smo testirali koncept vozila eVTOL koji predstavlja vozilo sa šest putnika, visokim krilom, masom iznad glave, s više rotora, prikupivši više od 200 kanala podataka i prikupivši više od 20 prikaza kamera na vozilu i izvan njega."

NASA-in tim za testiranje sudara analizirat će sve te podatke u nadolazećim mjesecima. Vjerojatno će dijeliti podatke i razvojne parametre svog digitalnog modela s raznim proizvođačima AAM-a. Tvrtke poput Jobyja već imaju vlastite režime modeliranja i simulacije – uključujući strukturno modeliranje/analitiku – ali će bez sumnje rado prenijeti podatke i sve uvide prikupljene NASA-inim testom.

NASA je potvrdila da će se podaci također koristiti kao osnova za procjenu mogućih uvjeta testiranja i konfiguracija koje će se koristiti tijekom testa pada drugog članka testa Lift+Cruise. Taj je test okvirno zakazan za kraj ove godine. Kao i kod testa u prosincu, povezani videozapis bit će obvezan za gledanje za AAM zajednicu.