L’industrie avancée de la mobilité aérienne s’efforce actuellement de produire de nouveaux avions allant des taxis aériens aux drones de fret autonomes, et tous ces conceptions nécessiteront des tests approfondis – c’est pourquoi la NASA travaille pour leur donner un coup de tête en étudiant un type spécial d’aile modèle. L’aile est un modèle d’échelle d’une conception utilisée dans un type d’avion appelé «tiltwing», qui peut balancer son aile et ses rotors de la verticale à horizontale. Cela permet à l’avion de décoller, de planer et d’atterrir comme un hélicoptère, ou de voler comme un avion à voilure fixe. Cette conception permet la polyvalence dans une gamme d’environnements de fonctionnement.
Plusieurs entreprises travaillent sur Tiltwings, mais les recherches de la NASA sur l’aile à l’échelle auront également un impact sur presque tous les types de conceptions avancées d’avion des avions de mobilité aérienne.
«La recherche de la NASA soutenant Advanced Air Mobility démontre l’engagement de l’agence à soutenir cette industrie en croissance rapide», a déclaré Brandon Litherland, chercheur principal pour le test au Langley Research Center de la NASA à Hampton, en Virginie. «Les améliorations des outils dans ces domaines amélioreront considérablement notre capacité à prédire avec précision les performances de nouveaux avions avancés de mobilité aérienne, ce qui soutient l’adoption de conceptions prometteuses. Gagner la confiance grâce à des tests garantit que nous pouvons identifier des conditions de fonctionnement sûres pour ces nouveaux avions.»
En mai et juin, la NASA a testé un modèle d’aile de 7 pieds avec plusieurs hélices dans la soufflerie subsonique de 14 par 22 pieds à Langley. Le modèle est un «Serispan» ou la moitié droite d’une aile complète. Comprendre comment plusieurs hélices et les ailes interagissent sous différentes vitesses et conditions fournissent des informations précieuses pour l’industrie avancée de la mobilité aérienne. Ces informations prennent en charge les conceptions d’aéronefs améliorées et améliorent les outils d’analyse utilisés pour évaluer la sécurité des conceptions futures.
Ce travail est géré par le Revolutionary Vertical Lift Technology Project dans le cadre du programme avancé des véhicules aériens de la NASA à l’appui de la mission avancée de la mobilité aérienne de la NASA, qui cherche à fournir des données pour guider le développement par l’industrie des taxis aériens électriques et des drones.
«Ce test de Tiltwing fournit une base de données unique pour valider la prochaine génération d’outils de conception à utiliser par la communauté plus large de la mobilité aérienne», a déclaré Norm Schaeffler, le directeur des tests, basé à Langley. «Le fait d’avoir des outils de conception validés pour une large gamme d’avions accélérera les cycles de conception futurs et permettra des décisions éclairées sur les performances aérodynamiques et acoustiques.»
L’aile est équipée de plus de 700 capteurs conçus pour mesurer la distribution de la pression, ainsi que plusieurs autres types d’outils pour aider les chercheurs à collecter des données à partir des interactions de l’aile et de l’hélice. L’aile est montée sur des capteurs spéciaux pour mesurer les forces appliquées au modèle. Les capteurs de chaque moyeu de monteur de moteur pour mesurer les forces agissant indépendamment sur les composants.
Le modèle a été monté sur une platine à l’intérieur de la soufflerie, afin que l’équipe puisse collecter des données à différents angles d’inclinaison des ailes, positions du volet et taux de rotation. L’équipe a également varié la vitesse du vent du tunnel et ajusté les positions relatives des hélices.
Les chercheurs ont collecté des données pertinentes pour les conditions de croisière, de planage et de transition pour les avions avancés de la mobilité de l’air. Une fois qu’ils ont analysé ces données, les informations seront rendues dans l’industrie sur le site Web de la NASA.