Recentemente, pesquisadores da Chalmers University of Technology conseguiram desenvolver um método de otimização para o projeto de hélices que possibilita voos elétricos silenciosos e com baixo consumo de energia.
Devido às limitações de alcance, são principalmente os aviões de hélice elétrica para distâncias mais curtas que são de particular interesse, já que as hélices acopladas a motores elétricos são consideradas o sistema de propulsão mais eficiente para voos regionais e domésticos.
Mas, ao mesmo tempo, as hélices do avião geram outro tipo de emissão, o ruído. E o barulho das pás da hélice não causaria apenas transtornos aos viajantes. Os aviões movidos a eletricidade do futuro precisam voar a uma altitude relativamente baixa, e as perturbações sonoras também atingiram áreas residenciais e animais selvagens.
“Podemos ver que quanto mais pás uma hélice tem, menor é o ruído que ela faz. Mas com menos pás, a propulsão se torna mais eficiente e a aeronave movida a eletricidade pode voar por mais tempo. Nesse sentido, há uma "compensação" entre eficiência energética e ruído que impede aeronaves elétricas silenciosas e eficientes, explica Hua-Dong Yao, professor associado e pesquisador em teoria de fluxo e tecnologia marítima na Chalmers .
Um design otimizado
Mas agora Hua-Dong Yao e seus colegas de pesquisa podem estar um passo mais perto de uma solução. Eles conseguiram extrair e explorar o ruído que ocorre na ponta das pás da hélice, os chamados vórtices de ponta, uma fonte sonora previamente conhecida, mas relativamente inexplorada. Ao extrair o som, os pesquisadores conseguiram entender seu papel em relação a outras fontes de ruído das pás da hélice.
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Quando então ajustaram uma série de parâmetros da hélice, como o número de pás e o ângulo e largura das pás, os pesquisadores conseguiram encontrar uma maneira de otimizar o projeto da hélice e, assim, também suavizar o efeito de trade-off entre eficiência e barulho. O método, descrito no estudo publicado na revista Aerospace, já pode ser usado no processo de projeto de hélices mais silenciosas para futuras aeronaves elétricas.
*Imagem de capa: Depositphotos
