소음: 항공 공유 이동을 촉진하기 위한 방해요소 극복

eVTOL은 수직 이착륙 및 착륙을 위해 전기 시스템을 사용하는 현대의 혁신적인 항공기입니다. 세계적으로 연구 및 개발 활동이 속도를 내고 있지만, 도시 공중 이동(Urban Air Mobility, UAM) 솔루션의 널리 받아들여지는 데는 여전히 운영 성능과 사회적 영향 및 수용에 관한 여러 장벽이 있습니다.

이번 주에는 eVTOL 소음에 대한 통찰력을 공유하고자 합니다. 헬리콥터와 비교했을 때 상대적으로 조용함이 대중의 수용을 돕는 방법과 엔지니어가 시뮬레이션을 사용하여 진동음향 목표를 달성하는 방법을 포함하여 소음은 주요 분야이며, 주요 OEM들이 비행기 및 헬리콥터보다 훨씬 낮은 수준의 소음으로 빠르게 진전을 이루고 있습니다.

자비 항공(Joby Aviation)의 예를 들어보겠습니다. 자비 항공은 도시 지역의 도로 혼잡을 완화하기 위해 공기 공유에 대한 혁신적인 솔루션을 개발하는 캘리포니아 스타트업입니다. 우연히도 자비의 항공기는 전기 추진을 사용하는데, 이는 도로 혼잡을 완화하는 것뿐만 아니라 캘리포니아나 다른 곳에서 이동하는 데 제로 배출 솔루션을 제공합니다. 게다가 이것은 조용한 솔루션입니다.

ESI LIVE 2022, 우리의 연례적인 지속 가능한 미래를 만들기 위한 글로벌 행사에서 그렉 고치어스(Greg Goetchius)라는 자비 항공의 소음 및 진동 주도 엔지니어를 발표자로 환영한 기쁨이 있었습니다.

As Greg Goetchius가 강조한 바에 따르면, 오늘날 커뮤니티 소음은 공기 공유의 확장에 대한 가장 큰 장벽입니다. 헬리콥터는 수직 이착륙을 할 수 있으므로 공항 외에서도 사용할 수 있어 도시에 적합한 공기 이동성(UAM) 솔루션을 제공하지만, 그들이 발생시키는 소음은 도시에 사는 사람들에게 큰 불편을 초래하여 그 사용이 주로 긴급 상황으로 제한됩니다. 이것이 자비의 제품이 게임 체인저가 될 수 있는 이유입니다. 그렉 고치어스에 따르면 "100m 거리에서 서 있을 때 자비 차량은 65dB(A)로 매우 조용하며, 이는 전통적인 헬리콥터보다 약 20dB(A) 조용하다"고 합니다.

eVTOLs에 대해, 낮은 소음과 지속 가능성은 동전의 양면입니다. Joby의 조용한 eVTOL의 첫 번째 우세한 특징은 6개의 프로펠러를 특정 위치에 배치하고 최적화된 블레이드 디자인을 사용하는 "분산 추진"입니다. 이로 인해 프로펠러가 매우 낮은 회전 속도로 회전하며 매우 낮은 소음을 발생시키는 것 중 하나입니다.

둘째, 분산 추진은 조밀하고 가벼우며 빠르게 반응하며 효율적인 추진 장치를 가능하게 합니다. 이는 Greg Goetchius에 따르면 전기 전원을 사용하여 가장 현실적으로 달성할 수 있는 것입니다. 따라서 흥미로운 점은 조용한 eVTOL이 더 지속 가능한 eVTOL이기도 하다는 것입니다.

Joby는 자신의 eVTOL의 실제 소음을 두 대의 비행 물리적 프로토 타입 중 하나를 사용하여 물리적 음향 비행 시험에서 측정했습니다. 비행기는 100 노트로 비행하여 지면에서 1,500 피트 위에있는 마이크 위에 정확한 경로를 따랐습니다. 회사의 측정 결과는 NASA 엔지니어들이 50개 이상의 마이크로폰 배열을 사용하여 Joby의 항공기 소음을 측정한 미국 버지니아의 NASA 측정과 비교되었습니다. 이 측정 결과는 오버헤드 비행 시 45.2 dBA의 소음과 이착륙 시 65 dBA의 소음을 확인했습니다.

 Joby의 차세대 비행기의 외부 소음 성능 외에도, 그렉 고에치우스의 음향 엔지니어링 팀은 내부 캐빈 경험에 음향적으로 쾌적한 환경을 조성하는 것이 또 다른 중요한 영역입니다. "ESI는 조비가 eVTOL 비행기의 최초의 종합 진동음 모델을 개발하는 데 도움이 되는 훌륭한 파트너였습니다," Greg Goetchius.는 말합니다.

당신이 온디맨드로 듣게 될 녹음된 발표에서 들을수 있듯이, 이를 달성하기 위해 Joby 소음 진동 엔지니어들은 ESI’의 소음진동 소프트웨어인 VA One을 사용하여 내부 캐빈 소음을 모델링하고 개선합니다.

여기를 클릭하여 Greg Goetchius의 전체 프레젠테이션을 시청하세요.