[发明专利]用于降低螺旋桨噪声的系统和方法

说明书

本申请涉及用于降低螺旋桨噪声的系统和方法。公开了一种具有降低的噪声特征的飞行器。该飞行器可以是垂直起降(VTOL)飞行器。该飞行器包括机身和可操作地与一个或更多个马达联接的多个旋翼。所述多个旋翼可包括第一、第二、第三和第四旋翼。第一、第二、第三和第四旋翼中的每一个可被布置在单个平面中并且经定向以相对于机身向下引导推力。在某些方面，多个旋翼中的至少两个采用不同的几何形状以产生目标噪声特征。

技术领域

本发明涉及一种用于控制飞机中的声辐射的系统和方法，更具体地，涉及用于降低旋翼飞机中的螺旋桨噪声的系统和方法。

背景技术

通常由多个旋翼/螺旋桨驱动的全电动和混合动力电动飞行器在过去十年中变得越来越流行。然而，这种飞行器容易产生噪声，该噪声的主要来源是旋翼/转子(rotors)本身。

有许多用于降低螺旋桨噪声的现有策略，其中大部分是针对旋翼叶片设计本身。旋翼产生的噪声大致可分为两种主要噪声类型—宽带噪声和周期性噪声。宽带噪声包括涡流噪声和湍流引起的噪声，而周期性噪声包括旋转噪声和相互作用/失真效应。音调噪声很大程度上根据螺旋桨叶片数和螺旋桨叶片旋转的每分钟转数(RPM)(对于给定的操作点(operating point))来确定。使多个旋翼在同一操作点运转对噪声感知有很多负面影响—一个是噪声特征的相长(constructive)干涉，其在音调噪声分量中产生更高的声压级(SPL)峰值。

鉴于前述内容，需要一种减轻由飞行器发射的声辐射的系统和方法。

发明内容

本公开涉及一种用于控制由飞行器发射的声辐射的系统和方法，更具体地，涉及一种减轻由旋翼飞机发射的声辐射的被动系统和方法。

各方面在独立权利要求中定义。各方面的可选特征在从属权利要求中定义。

根据第一方面，具有降低的噪声特征的飞行器包括：机身；被配置成驱动第一螺旋桨的第一电动马达/电动机(motor)，其中第一螺旋桨经定向为机身提供升力；以及被配置成驱动第二螺旋桨的第二电动马达，其中第二螺旋桨经定向为机身提供升力，其中第一螺旋桨采用第一螺旋桨设计，而第二螺旋桨采用不同于第一螺旋桨设计的第二螺旋桨设计，并且其中第一螺旋桨和第二螺旋桨被配置成在以预定的每分钟转数(RPM)被驱动时输送等量的推力。

在某些方面，第一螺旋桨设计和第二螺旋桨设计采用不同的螺旋桨叶片数。

在某些方面，飞行器被配置成动态调节预定的RPM以实现飞行器的期望噪声特征。

在某些方面，第一螺旋桨设计由偶数个叶片构成，而第二螺旋桨设计由奇数个叶片构成。

在某些方面，第一螺旋桨和第二螺旋桨被配置成在悬停飞行模式期间以相同的RPM被驱动。

在某些方面，第一螺旋桨和第二螺旋桨被配置成在悬停飞行模式期间以不同的RPM被驱动。

在某些方面，第一螺旋桨和第二螺旋桨被布置在单个平面中。

在某些方面，第一螺旋桨和第二螺旋桨各自具有固定的旋转轴线。

在某些方面，第一螺旋桨和第二螺旋桨各自具有枢转旋转轴线。

根据第二方面，一种具有降低的噪声特征的飞行器，其包括：机身；可操作地与一个或更多个马达联接的多个螺旋桨，所述多个螺旋桨包括第一、第二、第三和第四螺旋桨，其中第一、第二、第三和第四螺旋桨中的每一个被布置在单个平面中并且经定向以相对于机身向下引导推力，其中所述多个螺旋桨中的至少两个采用不同的几何形状。

在某些方面，所述多个螺旋桨中的每一个具有固定的旋转轴线。

在某些方面，第一螺旋桨设计和第二螺旋桨设计采用具有不同长度的叶片。