eVTOL噪声解决方案!

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一、eVTOL：未来出行新宠



在科技飞速发展的当下，城市交通拥堵日益严重，人们急需一种高效便捷的出行方式。eVTOL，即电动垂直起降飞行器应运而生，它以电力为驱动，无需传统跑道，可实现垂直起降，为城市交通拥堵问题提供了创新解决方案。

eVTOL 的应用场景极为广泛。在城市空中交通领域，它能充当 “空中出租车”，在高楼大厦间穿梭，快速运送乘客，极大地节省出行时间。在应急救援中，eVTOL 可迅速抵达现场，为被困人员提供及时援助。在物流配送方面，它能实现小包裹的快速投递，提高配送效率。

随着技术的不断进步，eVTOL 的发展前景十分广阔。据相关机构预测，未来几年，eVTOL 将逐步投入商业运营，市场规模有望持续扩大。然而，就像任何新兴技术一样，eVTOL 在发展过程中也面临着诸多挑战，其中噪音问题尤为突出。
二、噪音：eVTOL 面临的挑战



eVTOL 的噪音问题主要来源于多个方面。从空气动力学角度看，旋翼与空气的高速摩擦是产生噪音的重要原因。当 eVTOL 垂直起降时，旋翼快速旋转，切割空气，会产生尖锐且高强度的噪音。就如同直升机在低空飞行时，那巨大的轰鸣声会引起人们的注意，eVTOL 的旋翼噪音与之类似，只是相对程度可能有所不同。

在机械运转方面，电机、传动系统等部件在工作过程中也会产生噪音。这些机械部件的振动、摩擦等，都会形成噪音源，叠加到空气动力产生的噪音之上。

这些噪音对环境和居民生活的影响不容小觑。在城市环境中，eVTOL 若大规模投入使用，其起降和飞行过程中产生的噪音，会打破城市原有的宁静，增加城市的噪声污染。长期暴露在这样的噪音环境中，居民的生活质量会受到严重影响，可能导致睡眠障碍、焦虑等健康问题。比如在机场附近居住的居民，常常受到飞机起降噪音的干扰，生活颇受困扰。若 eVTOL 的噪音问题得不到有效解决，类似的情况可能会在城市中更为广泛地出现。

不仅如此，噪音问题还可能引发居民对 eVTOL 的抵触情绪，从而影响其商业化推广和普及。如果人们在日常生活中频繁受到 eVTOL 噪音的干扰，就会对这一新兴交通工具产生负面看法，进而阻碍其在城市交通中的应用。
三、现有解决方案



（一）技术革新

涵道风扇技术：贝尔 Nexus 作为 eVTOL 的典型代表，在降噪方面采用了独特的涵道风扇技术。Nexus 安装有 6 个直径 2.4 米的涵道风扇，这些风扇尺寸较小，能有效保证较低的梢速 。涵道顶端采用变细设计，可将声音向上引导。通过这些措施，Nexus 不仅降低了噪音的分贝水平，还改变了发出声音的音调和频率。与传统直升机相比，Nexus 的噪音大幅降低，为解决城市环境噪音问题带来了新的希望。

分布式电力推进（DEP）系统：该系统主要由多个小型电动机和推进器组成。电动机本身具有低噪音特性，它不像传统内燃机那样存在燃烧过程和复杂的机械运动部件，大大减少了振动和噪声的产生。在推进器设计上，通过精心优化叶片形状和数量，能有效减少气流产生的噪音。同时，调整推进器的转速和推力分布，进一步降低噪音水平。将多个小型电动机和推进器分布在飞行器的不同位置，这种分布式布局使噪音源均匀分布，减少了单一噪音源对周围环境的强烈影响。此外，DEP 系统还可采用智能控制策略，实时监测飞行器的飞行状态和外部环境，智能调整电动机和推进器的工作参数，从而达到最佳的降噪效果。

堆叠旋翼技术：传统直升机的旋翼通常将叶片排列在一个平面上，而堆叠式旋翼则将叶片放置在多个平面上。研究表明，同轴共转旋翼（堆叠旋翼）能够使直升机具备更好的性能，同时产生的噪音也比传统旋翼更低。尤其是具有等间距旋翼叶片的堆叠旋翼，产生的噪声水平最低。美国陆军研究实验室的研究人员通过实验验证了这一结论，他们发现堆叠式同向旋转旋翼比传统的成对旋翼方法要安静得多。堆叠旋翼技术通过改变旋翼的结构和旋转方式，有效降低了噪音的产生，为提升 eVTOL 的性能和降低噪音提供了有力支持 。

（二）法规助力

欧洲航空安全局（EASA）在推动 eVTOL 噪音问题解决方面发挥了重要作用。EASA 率先为 eVTOL 航空服务设定了严格的噪音限制。规定 eVTOL 飞机在进近、起飞和飞越时的最大允许噪音水平与两类特定飞行器相同，并且还将悬停噪音评估纳入考量范围，以全面评估垂直机场周围的噪音水平 。

EASA 发布了一套环境保护技术规范（EPTS），其中一份文件针对由非倾斜旋翼提供动力的可垂直起降飞机（如 Volocopter 的双座 VoloCity 飞行器），另一份将适用于由倾斜旋翼提供动力的 VCA 模型（如 Lilium Jet）。这些文件的制定广泛征求了制造商、监管机构和学者的意见，充分考虑了各方面的因素。通过制定这些法规，EASA 不仅为 eVTOL 的噪音控制提供了明确的标准，也促使制造商在设计和生产过程中更加注重噪音问题，积极采用各种技术手段来降低噪音，以满足法规要求，推动 eVTOL 朝着更环保、更安静的方向发展。
四、案例展示



在 eVTOL 降噪的探索之路上，不少企业已经取得了显著成果。乔比航空的飞行器便是一个成功范例。乔比公司的全电动垂直起降飞机，在设计上极为注重降噪。其六个旋翼的叶片经过精心设计，在起飞和巡航时，可单独调整倾斜度、轮转速度和叶片间距 。通过这些精细调整，有效减少了传统直升机产生的那种典型的叶片涡流噪音。

实际测试数据令人惊喜，该款飞行器在起飞和降落时，噪音水平低于 65 分贝，这大致相当于人们日常一般谈话的声音强度。在飞行过程中，当处于 500 米的飞行高度、时速达到 185 公里时，其噪音水平更是低至 45 分贝 。如此出色的降噪效果，使得乔比航空的飞行器在众多 eVTOL 产品中脱颖而出，有力地证明了通过技术手段能够大幅降低 eVTOL 的噪音，为其在城市环境中的广泛应用奠定了坚实基础。
五、未来展望



随着技术的不断进步和创新，eVTOL 噪音解决方案的前景十分乐观。未来，我们有望看到更多先进的技术应用于 eVTOL，进一步降低其噪音水平。涵道风扇技术、分布式电力推进系统等现有技术将不断优化和完善，发挥更大的降噪效能。新的技术和材料也可能应运而生，为解决噪音问题提供更多途径。

当 eVTOL 的噪音问题得到有效解决，它将在城市交通中得到更广泛的应用。作为 “空中出租车”，eVTOL 将成为人们日常出行的重要选择，有效缓解城市交通拥堵，让出行变得更加高效、便捷。在物流配送领域，eVTOL 能够实现快速、精准的货物投递，提高物流效率，降低物流成本。在应急救援方面，eVTOL 的快速响应能力将为拯救生命争取更多宝贵时间。

在未来，eVTOL 有望成为城市交通的重要组成部分，为我们带来更加便捷、高效、环保的出行体验，让城市生活变得更加美好。让我们共同期待 eVTOL 在解决噪音问题后，为未来城市交通带来的巨大变革。

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