送货无人机和旋翼动力拼车听起来很棒，但也很吵
在NASA的资助下，波士顿大学的澳门威尼斯人注册网站研究人员将领导一项耗资数百万美元的多机构项目，以帮助开发更安静的垂直升力飞行器
无人机送货已经在一些城市实现，而载人eVTOL（电动垂直起降）车辆即将问世，这带来了噪音和安全方面的问题。可视化视频由steamaze/iStock提供
送货无人机和旋翼动力拼车听起来很棒，但也很吵
在NASA的资助下，波士顿大学的澳门威尼斯人注册网站研究人员将领导一项耗资数百万美元的多机构项目，以帮助开发更安静的垂直升力飞行器
忘了订晚餐或生日礼物？让无人机把订单送到你家门口。需要从一个城市跳到另一个城市，但不想在交通或行李排队等候？跳上一架轻型多旋翼拼车飞机。垂直升降飞行器所承诺的未来——在某些地方，是现在——可能看起来超级方便，但由于天空中充斥着嗡嗡作响的旋翼，它也可能非常嘈杂。
问问澳大利亚昆士兰郊区的居民就知道了。在过去的几年里，alphabet旗下的无人机送货公司Wing在街道上空飞速飞行，为DoorDash和连锁超市Coles等公司递送了数千份餐馆和杂货店的订单。这听起来很像《杰森一家》（jetsons）里的情节，但并非所有居民都对这种飞速发展感到高兴：据报道，自动无人机像一群愤怒的蜜蜂一样，发出刺耳的噪音，破坏了和平的社区。
对美国宇航局来说，这提出了一个有趣的问题：如何在不制造噪音的情况下推进一项很酷的飞行技术？该机构已经授予波士顿大学领导的团队资金，以帮助开发安全、经济、安静的垂直升力飞行器，这是一种电动飞机，被归类为先进或城市空中交通工具，有四个或更多的旋翼，可以垂直起降。大学领导计划拨款是四项拨款中的一项，在四年内总额达2510万美元，将支持在城市环境中飞行的技术和环境挑战的澳门威尼斯人注册网站研究。
负责该项目的波士顿大学工程学院机械工程副教授谢丽尔•格雷斯表示，她的团队带来了丰富的澳门威尼斯人注册网站研究经验，澳门威尼斯人注册网站研究主题包括转子性能、城市风如何旋转以及自动驾驶汽车控制等。
格蕾丝说：“应对这一挑战所需的所有专业知识已经发展了很多年。”她将与波士顿大学艺术与科学学院地球与环境副教授丹·李（Dan Li）和机械工程助理教授罗伯托·特隆（Roberto Tron）一起参与这个项目。“现在我们只需要探究这些新问题。”
这个多机构团队还将包括来自弗吉尼亚理工大学、安柏瑞德航空大学、塔斯基吉大学的专家，以及正在开发电动空中拼车的行业合作伙伴Joby Aviation。Joby将为参与该项目的澳门威尼斯人注册网站研究生提供实习机会，而20多名本科生将有机会在参与的实验室工作。该团队还计划为来自代表性不足背景的学生创建一个领导力课程。
美国宇航局大学领导计划项目经理Koushik Datta说：“这种多学科方法使领导团队能够与其他人合作，包括那些代表性不足或以前没有参与航空澳门威尼斯人注册网站研究的学生群体。”“随着我们展望先进空中交通的未来发展，并越来越重视创造真正可持续的航空，让今天的学生帮助我们解决未来的挑战非常重要。”
布林克与格蕾丝谈论了城市飞行的现在和未来，如何减少无人机的嗡嗡声，以及为什么美国宇航局要参与其中。
问＆一个
与谢丽尔·格蕾丝
濒危时刻: 优步和亚马逊都在探索无人机和垂直升降飞行器在城市环境中的潜在用途——为什么NASA对它们感兴趣？
格蕾丝：总的来说，美国宇航局在航空领域的作用是使新技术成为可能，在太空领域也是如此。所以他们在这里的作用是帮助实现这种新的飞机技术。人们想到的NASA是太空项目——月球和火星项目，国际空间站，通过卫星观测地球来澳门威尼斯人注册网站研究天气。但我和NASA的另一边合作，他们澳门威尼斯人注册网站研究和开发直升机，音速运输，下一代清洁发动机，以及广义上的航空运输。这个项目与NASA的太空方面没有任何关系，它都是在航空学方面。
濒危时刻: 你在哪里工作，你的专业领域是什么？
格蕾丝：我是一名航空声学家，也就是说我澳门威尼斯人注册网站研究流动噪音。在我的领域里，澳门威尼斯人注册网站研究人员澳门威尼斯人注册网站研究喷气机噪声、机身噪声、水面和水下航行器噪声、汽车噪声——任何运动中产生的噪声。多年来，我对涡轮风扇噪音——飞机发动机的前端——做了很多澳门威尼斯人注册网站研究。不久前，我很清楚，小型无人机需要关注。2014年左右，我给儿子买了一架小型无人机，我们会在附近飞。当时，我也有过去的学生在Wing和（波音的）极光飞行科学公司工作，开发用于军事监视、包裹递送等所有事情的小型无人机。监控应用需要低噪音，而我儿子驾驶的无人机噪音并不是特别低。我还在想，“如果一堆无人机每天都在我家附近送货，我们会疯掉的。”我只知道噪音是一个问题，这一切促使我与来自奥罗拉和弗吉尼亚理工大学的同事合作，获得了一些小型四旋翼飞行器的第一次噪音测量。这就是一切开始的地方。但是现在我们已经远远超出了无人机运输的范畴——这正在发生，我并不是说它非常安静——我们有一个新的挑战：载人evtools，电动垂直起降工具。如果这些飞机要在我们的城市环境中飞行，我们需要了解它们的性能和潜在的噪音。这是一个巨大的挑战，也是一组有趣的问题。
濒危时刻: 你的nasa资助项目的任务或目标是什么？
格蕾丝：我们知道直升机是做什么的——有很多澳门威尼斯人注册直升机的澳门威尼斯人注册网站研究。当你移动到分布式电力推进系统时，你有多个转子，这意味着转子上的气流之间有更多的相互作用。旋翼是不同的：它们比直升机的旋翼更小，有更多的叶片，它们的驱动方式也不同，所以有新的动力在起作用。现在，你拿着它，然后在城市环境中运行。你走过城市的街道，你知道当你穿过建筑物之间的开口时，你会受到干扰，我们称之为风洞效应。水流从建筑物周围流过，流过建筑物的顶部。这些多旋翼飞行器如何应对这些非定常扰动？从性能的角度来看飞行器如何保持良好的向前飞行？通过与干扰的相互作用和通过干扰所需的驱动会产生什么样的噪声？多旋翼飞行器对干扰的性能和噪声响应是我们要量化的。另一个想法是我们应该能够解决这些系统的路径规划。一旦我们明白了，“好吧，不要对抗这种流动，因为你会制造更多的噪音，”我们就可以选择一条更安静的操作路径。我们的目标是开发方法，使我们能够优化多旋翼在城市环境中的运行方式。
濒危时刻: 你会在哪里测试新的理论——在城市里，风洞里，还是在电脑上？
格蕾丝：我个人做理论和计算建模。实验将在弗吉尼亚理工大学的稳定风洞进行，它有能力引入干扰并测量噪音，这是许多风洞无法做到的。我们的行业合作伙伴Joby一直在测量他们的全尺寸车辆，其中一些数据将为这个项目提供信息。
濒危时刻: 一些无人机送货实验，比如亚马逊（Amazon）的，似乎进展缓慢，但你认为我们很快就会看到更多的无人机和拼车飞机挤满我们的天空吗？
格蕾丝：它正在发生，它将会发生。Wing在澳大利亚送货，投诉来自蜂群的噪音。对于eVTOL，在城市环境中进行的人工移动，我认为在我们真正实现城市内部空中交通之前，我们将从一个城市的边缘到另一个城市的短途飞行。这肯定很快就会发生——2025年是Joby的目标。利用建筑物的顶部和停车场作为垂直机场，在一个城市里从一个垂直机场到另一个垂直机场，我认为这需要更长的时间，因为有很多物流。我所知道的是，当物流问题得到解决时，如果车辆产生太多噪音，所有的努力都将付诸东流，因为社区的投诉将阻止它们的采用。我们希望这项澳门威尼斯人注册网站研究能为这些新型飞行器铺平道路。
为简洁明了，本文经过编辑。
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