M. Kränzler, M. Valley, S. Hille, E. Stumpf

Der Markt senkrechtstartfähiger Fluggeräte ist zurzeit stark in Bewegung. Moderne elektrische Antriebe erweitern den Lösungsraum für den Entwurf deutlich. Entwicklungen mit mehreren verteilten Antrieben wie z.B. Multirotorkonfigurationen ermöglichen auch Einsatzzwecke im urbanen Raum, bei denen die soziale Akzeptanz von zentraler Bedeutung ist. Insbesondere die Lärmemission ist einer der wichtigsten Aspekte. Daher soll diese bereits im Vorentwurfsprozess bestmöglich berücksichtigt werden. Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchung wird eine schnellrechnende Methodik auf Basis der von Ffowcs-Williams und Hawkings entwickelten Gleichung zur Berechnung von Rotorlärm vorgestellt. Diese wird in den Vorentwurfszyklus eines Auslegungsprogramms für elektrisch angetriebene Vertical TakeOff and Landing (eVTOL) Fluggeräte implementiert. Anhand von experimentellem Daten wird die Simulation abgeglichen. Für drei Multirotor-Konfigurationen wird eine Lärmsimulation exemplarisch angewendet.

The market for vertical takeoff and landing (eVTOL) aircraft is currently undergoing significant change. Modern electric propulsion systems are considerably expanding the design possibilities. Developments with multiple distributed propulsion systems, such as multirotor configurations, also enable applications in urban areas where social acceptance is of paramount importance. Noise emissions, in particular, are a critical factor and should therefore be considered as effectively as possible during the preliminary design process. This study presents a rapid computational methodology based on the equation developed by Ffowcs-Williams and Hawkings for calculating rotor noise. This methodology is implemented in the preliminary design cycle of a design program for electrically powered eVTOL aircraft. The simulation is validated using experimental data. Noise simulation is applied to three multirotor configurations as examples.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2020

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2020

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 9 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2020103014563880551936

10.25967/530252

Aeroakustik, Rotorlärm, Multirotor, eVTOL, Vorentwurf

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Kränzler, M.; Valley, M.; et al. (2020): Entwicklung einer Methodik zur Akustikberechnung und Integration in ein Multirotor-Vorentwurfstool. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/530252. urn:nbn:de:101:1-2020103014563880551936.

30.10.2020