Ich habe mich intensiv mit dem eVTOL-Aeromechanik-Thema beschäftigt. Ursprünglich war ich am Lift+Cruise (L+C) für ein Zweisitzer-Design interessiert, da es mechanisch einfacher schien. Aber nach der Überprüfung der Erfahrungen von Teams bei Aurora, Beta, Wisk und Joby ist die versteckte Komplexität sehr real geworden. Die zentrale Herausforderung sind starke Vibrationen während des Übergangs zum Vorwärtsflug. Die oszillierenden Propellerlasten können ~3x die stetige, durchschnittliche Last erreichen. Und da wir auf differenzielle Schubkraft und damit variable Propellerdrehzahlen zur Steuerung angewiesen sind, durchlaufen die Rotoren oft Frequenzen, die mit den Strukturen resonieren. Dies wird zu einem massiven Treiber von Spannungszyklen und struktureller Dimensionierung. Wie ein sehr erfahrener eVTOL-Ingenieur sagte, als es um die Skalierung von Prototypen ging: "Aerodynamik wird einfacher, aber die Strukturen werden schwieriger". Das tiefere Problem ist die Vorhersagelücke. Kleinmaßstabsversuche übersehen häufig kritische Probleme wie die Boomresonanz, die eines der oben genannten Unternehmen entdeckt hat. Selbst wenn Simulationen darauf hinweisen, können einfachere prädiktive Modelle die tatsächlichen Lasten erheblich unterschätzen. Ein Unternehmen verwendete sogar aufgeklebte Beschleunigungsmesser, um Vibrationspfade und Probleme in Tests zu identifizieren. Das macht sorgfältig instrumentierte, vollskalierte (oder nahezu vollskalierte) Tests unerlässlich, wenn man wirklich zuverlässige Daten haben möchte, die gegen Vorhersagen bewertet werden können. Der "einfache" L+C-Weg erfordert also das Beherrschen der wiederholten Belastung durch das Starten und Stoppen der Hebe-Propeller bei jedem Flug. Tiltrotoren haben mehr mechanische Komplexität, aber sie beschränken zumindest ihre schwierigsten Aerodynamiken auf einen kürzeren Zeitraum, wenn die Rotoren nahezu senkrecht zum Boden stehen. Sie haben auch ihre eigenen Probleme, sind aber weniger wahrscheinlich, spät im Entwicklungszyklus Überraschungen zu bringen. Hybride erzielen einige mechanische Einsparungen (weniger Neigungsachsen), sehen sich jedoch weiterhin sowohl mit seitlichen als auch mit Parkvibrationsproblemen konfrontiert. Man sieht, wie Archer auf vierblättrige Hebe-Propeller umschalten musste, was signifikanten Luftwiderstand und Reichweitenverlust mit sich bringt, aber die vibrationalen Lasten im Vergleich zu zweiblättrigen Propellern reduziert. Letztendlich ist klar, dass die wahre Herausforderung im AAM nicht nur darin besteht, einen fliegenden Prototyp zu bauen – es ist die validierte Beherrschung dieser dynamischen Lasten, um langfristige Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Großer Respekt an die Teams, die ihre Daten veröffentlichen.