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研发设计收录论文、预印本和会议论文；标题保留原文，预印本与设计目标请核对原文。未经过编辑判断的资料展示在全部动态中。

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找到 4 条 · 更新于 01:22
2025年9月19日周五
  1. arXiv eVTOL预印本历史资料

    多旋翼eVTOL引发的喷射式出流数值研究及出流抑制工程方法

    本研究对由电动垂直起降（eVTOL）飞行器产生的出流现象进行了全面的计算研究，特别强调旋翼几何形状和对齐方式如何塑造垂直港的危险气流模式。使用非量纲雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）模拟，结合OpenFOAM中实现的k-omega SST湍流模型，研究系统地描述了多种多旋翼配置下的类似喷射出流现象。结果表明，螺旋桨数量和螺旋桨间距是出流强度、方向、传播范围和边界层结构的主要决定因素。对于电力升力eVTOL，低螺旋桨数量结合狭窄间距会产生高度方向性、增强的类似喷射出流，其传播范围远超当前FAA EB105a安全标准。相反，较高的螺旋桨数量和较大的间距会降低峰值速度和传播距离，从而实现更安全、更紧凑的垂直港布局。高螺旋桨数量的设计进一步表现出垂直分层和增厚的出流边界层，需要定制的缓解策略。有针对性的工程解决方案——如与预测出流方向对齐的模块化喷射挡板——被证明可以将所需的垂直港安全区域减少高达82%，而不会影响操作安全。这些发现建立了飞机设计、法规合规性和基础设施优化之间的直接联系，为安全和可扩展的城市空中交通提供了实际路径。（预印本；同行评审状态请核对原文。）

2023年9月19日周二
  1. arXiv eVTOL预印本历史资料

    HorizonUAM多旋翼空中出租车概念的电池电动动力系统设计

    本文所呈现的工作是在德国航空航天中心（DLR）内部研究项目HorizonUAM中进行的，该项目涵盖了与城市空中交通相关的多个研究领域。项目的一个目标是开发一种安全且可认证的机载系统概念。本文旨在介绍一种全电动电池驱动多旋翼电动垂直起降（eVTOL）飞行器的推进系统架构设计概念。因此，开发了一种概念设计方法，为设计安全的多旋翼推进架构提供结构化的方法。基于运行概念，首先定义了动力传动系统，随后根据安全评估进行迭代优化，并通过组件尺寸设计和仿真进行验证。分析工作在三个系统组中并行开展：传动系统、能源供应系统和热管理系统。设计过程表明，纯四旋翼推进系统仅能合理设计以满足欧洲航空安全局（EASA）的可靠性规范。通过增加两个推进螺旋桨并实施多种安全及钝化措施，最终满足了EASA定义的可靠性规范。随后的系统仿真也验证了该系统架构能够满足飞行器运行概念的要求。然而，还需要进一步的工作以将安全分析扩展到其他系统组件，如热管理系统或电池（预印本；同行评审状态请核对原文。）

10月18日周日
  1. bioengineer.org85

    日本JAXA研究提出通过操作体积约束VFR飞行以整合低空空域

    日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的一项研究提出，通过将VFR飞行限制在精心设计的四维操作体积内，可在低空空域实现VFR与无人机、eVTOL等的协同运行。研究基于实际飞行测试，验证了操作体积约束的有效性，为低空空域整合提供了技术路径。

    推荐理由：该研究提出通过操作体积约束VFR飞行以实现低空空域整合，为eVTOL和无人机在复杂空域中的协同运行提供了技术路径，对空管系统设计和适航审定标准具有参考价值。

4月14日周二
  1. arXiv eVTOL预印本历史资料

    利用粘性扩展离散涡方法对eVTOL螺旋桨进行设计优化

    势流理论由于其在建模复杂流动现象时的计算效率，仍然是非定常空气动力学的基石。本研究通过将粘性非定常理论与已有的数值涡方法相结合，提出了一个重要的进展，创建了一个用于低至中雷诺数流动的混合计算工具。我们通过将经典的无粘性库塔条件替换为由三重层边界层理论推导出的闭合条件，开发了一种粘性离散涡方法（VDVM），使模型能够考虑雷诺数依赖性和非定常粘性效应。该框架利用三维涡环方案和非定常伯努利公式进行载荷计算。该模型通过实验和高保真CFD数据进行验证，在广泛的运行范围内展示了良好的推力和扭矩一致性。利用该验证框架，我们对电动垂直起降（eVTOL）旋翼叶片设计进行了系统的参数研究。对展向几何进行了复杂的优化：扭度分布通过迭代求解轴向和切向诱导因子来计算，以保持最佳的局部攻角，而弦分布则采用Adkins和Liebeck框架推导，以满足贝茨条件以实现最大效率。结果表明，这种锥形弦和非线性扭度剖面显著减轻了尖端损失并管理了展向载荷。优化后的几何结构实现了8.99%的效率提升（预印本；同行评审状态请核对原文。）