據(jù)NewAtlas網(wǎng)站1月26日報(bào)道，多旋翼飛行器螺旋槳工作時(shí)噪聲多與嬰兒的哭聲處于相同的頻率范圍內(nèi)（100~5kHz），而人類恰好對這一區(qū)間的聲音最敏感，這是限制旋翼飛行器在城市交通中發(fā)展的重要因素之一。美國麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室（MIT Lincoln Laboratory）的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)針對該問題探究了不同形狀螺旋槳對噪聲的影響。

據(jù)該實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)和熱流體工程小組的研究員托馬斯·塞巴斯蒂安介紹，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為降噪關(guān)鍵在于改變螺旋槳的渦流分布，如果能夠?qū)⒙菪龢a(chǎn)生的渦流分布在整個(gè)構(gòu)型上，而不是僅僅在槳葉尖端，將使得其在大氣中有效快速地消散，降低傳播距離。

在研究中，他們借鑒了20世紀(jì)初環(huán)形機(jī)翼設(shè)計(jì)，提出一種環(huán)形螺旋槳構(gòu)型。從外觀上看，這種構(gòu)型將兩個(gè)葉片的前端相連，形成一個(gè)封閉的環(huán)形，減少槳尖渦旋，提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并降低傷人或碰撞概率。托馬斯·塞巴斯蒂安介紹，團(tuán)隊(duì)成員利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)物制造，通過多次迭代，其最終設(shè)計(jì)在提供同等推力的情況下，降低了1~5 kHz范圍內(nèi)的噪聲水平以及總體噪聲水平。該團(tuán)隊(duì)發(fā)布的視頻顯示，如果感知同樣強(qiáng)度的噪聲，離環(huán)形螺旋槳的無人機(jī)的距離僅為離普通旋翼的無人機(jī)的一半。

另外，研究團(tuán)隊(duì)還對環(huán)形螺旋槳的推進(jìn)效率進(jìn)行了測試，對于表現(xiàn)最好的B160設(shè)計(jì)方案：在給定的推力水平下，該螺旋槳比測試的常規(guī)DJI螺旋槳聲學(xué)特征更低；在同等功率水平上，該螺旋槳產(chǎn)生了更大的推力。由于環(huán)形螺旋槳尚處于研究初期，該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為其仍有很大的優(yōu)化潛力。環(huán)形螺旋槳的缺點(diǎn)在于，復(fù)雜的造型增加了制造難度和成本，需要3D打印等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

環(huán)形螺旋槳在水中早已得到應(yīng)用，Sharrow Marine公司推出了商用的環(huán)形船用螺旋槳。類似設(shè)計(jì)是否適用于空域的更大范圍，如在固定翼飛機(jī)上當(dāng)作螺旋槳，或取代電動(dòng)垂直起降空中出租車的旋翼，還有待研究。更關(guān)鍵的研究是大型螺旋槳的噪聲頻譜構(gòu)成，以及環(huán)形螺旋槳是否依然可以有效降噪。

研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為此設(shè)計(jì)申請了專利，目前尚不清楚是否有將其商業(yè)化的計(jì)劃，但麻省理工學(xué)院似乎準(zhǔn)備將其授權(quán)給感興趣的制造商。

來源：新浪新聞