NASA が予期しない方法で失敗した EVTOL キャビン構造のクラッシュ テストを実施

高度なエア モビリティ (AAM) の概念が現実に近づいているため、NASA は、eVTOL メーカーが乗客を飛ばすために提案する構造のパフォーマンスを分析および予測するのに役立つ計算構造モデルを開発しています。 AAM 航空機のモデルを検証するために必要です。

バージニア州ハンプトンにある NASA の Langley Research Center で実施されたこのテストでは、「Lift+Cruise」テスト記事 (NASA の革新的な垂直リフト技術 – RVLT プロジェクトと共同で構築) がスイングのような固定具でリリースされ、自由落下しました。約 30 フィート、水平な前方移動の緊急着陸をシミュレートします。

テスト ビデオで見られるように、実物大の 20 人乗りの AAM テスト キャビンは舗装に衝突し、落下ベクトルの方向に約 XNUMX フィート横滑りし、わずかに反時計回りに回転します。 構造はバウンドしませんが、前方キャビンの後方の屋根が崩壊し、後方の XNUMX 人のダミー乗員の上に乗っています。

テスト記事は、特定の AAM キャビンの設計を代表するものではなく、デジタル モデリング技術のデータ入力を支援する目的で装備された一般化された構造です。 重要なことに、NASA は、多くの AAM 設計に共通する翼構造、ローター、およびバッテリーの位置を表すオーバーヘッド マスを設計および組み込みました。

現在、FAA の型式認証プロセスを経ている Joby の AAM は、その良い例です。 XNUMX つの前方傾斜ナセル電気モーター、ローター、および翼を支える翼ボックスは、キャビンの真上にあります。 理論的には、構造は、これらのコンポーネント、他のサブシステムの重量、および離陸、飛行 (垂直/巡航)、および着陸中に翼が経験する空力荷重/屈曲の両方をサポートする必要があります。

プレス リリースで、NASA は、「衝突時に異なる動作をする可能性のあるオーバーヘッド質量構成が他にもたくさんある」ことを認めました。

「これらのタイプの車両の衝突条件を検討する場合、特定の設計を検討する際に必要な構造重量と分布に注意することが重要です」とラングレーの構造力学部門のリサーチ アシスタントであるジャスティン リテルは述べています。

この場合、試験品の屋根は衝撃時に代表的な重量を保持できませんでした。 NASA は、そのチームが XNUMX つの主要なイベントを見ていると説明しました。 XNUMXつ目は、キャビンフロアとシートストローク（助手席の上下運動とエネルギー吸収）の動的性能です。 NASA によると、キャビンのサブフロアとエネルギー吸収シートは意図したとおりに機能し、衝突試験用ダミー人形への衝撃の影響を制限しましたが、屋根は別の問題でした。

「私たちの計算プレテスト モデルは、頭上の構造物が破損するまでの複合材の変形をうまく予測できました」と Littell 氏は続けます。 「しかし、計算モデルは、テストで見られたような全体的な [屋根] の崩壊を予測しませんでした。」

NASA は、衝突試験用ダミー人形に対する頭上の構造の崩壊の影響 (つまり、潜在的な怪我) はまだ決定されていると述べています。 テスト キャビンには、実験的な NASA エネルギー吸収コンセプト、あらゆるサイズの乗員に対する衝突荷重の影響を研究するためのさまざまなサイズの衝突テスト ダミー、および NASA が開発したモジュール式のエネルギー吸収複合サブフロアを含む、いくつかのシート構成が含まれていました。

屋根の崩壊は予期されていませんでしたが、テスト チームはこの実験が将来のシミュレーション モデルにとって非常に価値のあるデータ ドライバーであると考えています。 「私たちは、200 人乗り、高翼、オーバーヘッド マス、マルチ ローター ビークルを表す eVTOL ビークル コンセプトのテストに成功し、20 チャンネル以上のデータを取得し、XNUMX を超えるオンボードおよびオフボード カメラ ビューを収集しました。」

NASA の衝突試験チームは、今後数か月ですべてのデータを処理します。 デジタル モデルのデータと開発パラメーターを、さまざまな AAM メーカーと共有する可能性があります。 Joby のような企業は、構造モデリング/分析を含む独自のモデリングとシミュレーション体制をすでに持っていますが、NASA のテストから収集されたデータと洞察を熱心に注ぎ込むことは間違いありません。

NASA は、XNUMX つ目の Lift+Cruise 試験品の落下試験で使用される可能性のある試験条件と構成を評価するための基礎として、データが同様に使用されることを確認しました。 そのテストは、今年後半に暫定的に予定されています。 XNUMX 月のテストと同様に、関連するビデオは AAM コミュニティの強制視聴になります。