布里斯托大学气动声学研究小组的研究人员首次通过实验测量了地面对螺旋桨噪声的影响。

在发表在《声音与振动杂志》上的研究结果中，该团队发现螺旋桨在地面上的噪音特征与正常运行时相比存在明显差异，即所谓的“地面效应”。他们注意到，在地面以上的角度进行测量时，整体噪音会增加，而流体动力和声学相互作用是影响整体噪音趋势的关键因素。

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希望这项在国家航空声学风洞设施中进行测试的研究可以通过改变着陆垫的设计或改变拟议的飞机架构的设计，为减少飞机起飞或降落时的噪音提供信息。

主要作者利亚姆汉森解释说：“鉴于对更环保航空的需求，航空业一直在推动开发电动飞机。

“电动飞机有很多潜在的好处，世界各地的许多公司，包括所有主要的飞机制造商都已经发现了这一点。”

然而，如果按需空中出租车等城市空中服务要在城市范围内成为现实，工程师必须解决螺旋桨产生的声音污染问题。

最近开发的电动飞机的一个重要子集用于高级空中机动性(AAM)。这些飞机可以广泛地被认为适合三个不同的类别。

第一种是电动垂直起降(eVTOL)飞机，它专注于城市空中交通(UAM)应用，例如空中出租车、病人转移、城市内的屋顶到屋顶旅行和机场转移。

第二类是电动常规起飞和着陆(eCTOL)飞机，正在为区域空中机动性(RAM)开发。RAM专注于农村地区的货物运输、短程航班和客运中转。

最常见的电动飞机、小型无人驾驶飞机系统(sUAS)或无人驾驶飞机可被视为第三类，它侧重于摄像、小包裹递送和医疗物资转移。

每一类电动飞机都经常使用螺旋桨或旋翼产生推力来起飞和降落。至关重要的是，eVTOL飞机在人口众多的城市地区运行，因此，如果要实现UAM，了解和减少飞机产生的噪音至关重要。

飞机使用的螺旋桨比已经使用多年的直升机更小，通常直径更小，旋转速度更快。因此，噪声特性与现有知识有很大不同，因此需要进一步研究。

当eVTOL和sUAS飞机从屋顶或停机坪起飞或降落时，螺旋桨可能会遇到地面效应，这是一种改变螺旋桨性能的空气动力学现象。

地面效应中螺旋桨空气动力学的这种变化改变了螺旋桨的声学性能并导致复杂的相互作用。

利亚姆说：“直到现在，还没有关于地面效应中孤立螺旋桨噪声问题的文献。

“我们的研究首次试图回答螺旋桨噪音在地面效应下运行时会发生什么，以及最需要理解的关键声学和空气动力学相互作用是什么。

“我们首次全面测量了小型螺旋桨在起飞和着陆时与地面相互作用时的噪音。很明显，如果与地面的复杂相互作用，我们可以预期eVTOL飞机在起飞和着陆时的噪音会更大不予考虑。”

基于他们对地面效应中螺旋桨噪声的新理解，他们现在正在对不同的方法进行额外的测试，以潜在地降低整个系统的噪声。