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kache
kache republicó
He estado profundamente inmerso en un agujero de conejo de aeromecánica de eVTOL. Originalmente, estaba más interesado en Lift+Cruise (L+C) para un diseño de dos asientos porque parecía mecánicamente más simple.
Pero después de revisar las lecciones de equipos en Aurora, Beta, Wisk y Joby, la complejidad oculta se ha vuelto muy real.
El desafío principal es la severa vibración durante la transición al vuelo hacia adelante.
Las cargas oscilantes de las hélices pueden alcanzar ~3 veces la carga promedio y constante. Y dado que dependemos del empuje diferencial y, por lo tanto, de la RPM variable de la hélice para el control, los rotores a menudo atraviesan frecuencias que resuenan con las estructuras. Esto se convierte en un gran impulsor de ciclos de estrés y dimensionamiento estructural.
Como dijo un líder de ingeniería de eVTOL muy experimentado sobre la escalabilidad de prototipos: "la aerodinámica se vuelve más fácil, pero las estructuras se vuelven más difíciles".
El problema más profundo es la brecha de predicción. Las pruebas a pequeña escala a menudo pasan por alto problemas críticos como la resonancia de boom que una de las empresas mencionadas descubrió. Incluso cuando la simulación lo señala, los modelos predictivos más simples pueden subestimar severamente las cargas reales. Una empresa incluso utilizó acelerómetros adhesivos para identificar caminos de vibración y problemas en las pruebas.
Esto hace que las pruebas cuidadosamente instrumentadas a escala completa (o casi a escala completa) sean esenciales si deseas datos verdaderamente confiables que puedan evaluarse en comparación con las predicciones.
Así que el camino "simple" de L+C exige dominar el estrés repetido de iniciar y detener las hélices de elevación en cada vuelo. Los tiltrotors tienen más complejidad mecánica, pero al menos confinan su aerodinámica más difícil a un marco de tiempo más corto cuando los rotores están casi perpendiculares al suelo. También tienen sus propios problemas, pero es menos probable que sorprendan tarde en el ciclo de desarrollo.
Los híbridos obtienen algunos ahorros mecánicos (menos ejes de inclinación) pero aún enfrentan problemas de vibración tanto en posición lateral como en estacionamiento. Mira cómo Archer tuvo que cambiar a hélices de elevación de cuatro palas, lo que tiene una penalización significativa en arrastre y alcance, pero reduce las cargas vibratorias en comparación con las hélices de dos palas.
En última instancia, está claro que la verdadera ventaja en AAM no es solo construir un prototipo volador, sino la maestría validada de estas cargas dinámicas para garantizar la seguridad y confiabilidad a largo plazo. Un gran respeto a los equipos que publican sus datos.

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