يدرس الجيش الأمريكي الخصائص الصوتية لطائرات الإقلاع العمودي والمروحيات متعددة المراوح بهدف فهمها بشكل أفضل كجزء من الجهود لتصميم طائرات وطائرات هليكوبتر أكثر هدوءًا وتخفيًا ، وفقًا لموقع New Atlas ،وتتمتع المروحيات بالعديد من المزايا ، ولكن من أبرز عيوبها الضوضاء التي تصدرها أثناء الطيران ، نتيجة لما يعرف بالتفاعل بين ريش المروحة ودوامات المروحية الهوائية الذي تشكله الشفرات الأمامية للمروحة.
وهذا بالطبع ، تفسير مبسط لسبب ضجيج تشغيل المروحية ، لكن الديناميكيات الهوائية تنطوي على وجود عدد من الشفرات الطويلة والرقيقة والمرنة التي تدور بسرعات عالية بالقرب منها بعضها معقد بشكل لا يصدق، وتقوم DEVCOM ومختبر أبحاث الجيش الأمريكي ، بالتعاون مع Uber وجامعة تكساس في أوستن ، بدراسة الخصائص الصوتية للطائرات ذات قدرات الإقلاع والهبوط العمودي التي تستخدم مراوح صغيرة متعددة منتشرة عبر هياكلها الخارجية ، على أمل أن يكون ذلك ممكنًا يومًا ما، ويا له من إنتاج مروحية صامتة تمامًا في ساحة المعركة.
والفكرة الأساسية هي أن المراوح الصغيرة لها توقيعات صوتية مختلفة عن المراوح الكبيرة التقليدية ، حيث يتم إنشاء الأصوات بواسطة آليات فيزيائية مختلفة، وتأتي ضوضاء المروحة التقليدية من ضجيج السماكة ، حيث يتم تحريك الهواء بواسطة ريش المروحة ، ويتم شحن الضوضاء بواسطة قوى الرفع والامتصاص للهواء أثناء دورانه فوق ريش المروحة ، التي تنتج معًا ما يسمى "الضوضاء التوافقية".
ومع ذلك ، فإن المراوح الأصغر المستخدمة في طائرات eVTOL تميل إلى توليد اضطراب أقل للاضطراب ولديها مقاييس أقل للضوضاء التوافقية، وبرامج قياس الضوضاء المعقدة.
على منصة اختبار بمحركات كهربائية ، وكذلك في نماذج الكمبيوتر ، تم توصيل الأقواس بتسعة ميكروفونات وتم تسجيل ضوضاء لإجراء مقارنات بين النماذج المختلفة ، وتم حساب الأحمال الديناميكية الهوائية ، من خلال برنامج يسمى RCAS ، على الشفرات بالإضافة إلى طي ولف الشفرات.
ومما قاله الدكتور جورج جاكوبليس ، مهندس أبحاث الجيش الأمريكي في قسم تكنولوجيا المركبات: "تم جمع هذه المعلومات لاستخدامها كمدخلات لبرنامج PSU-WOPWOP ، الذي يحسب الضوضاء الناتجة عن المراوح "، وبالإضافة إلى دراسة صوتيات مراوح eVTOL ، درس فريق البحث أيضًا عددًا محددًا من المراوح في المروحيات ، والمعروفة باسم "مراوح المكدس"،وكما يوحي الاسم ، بدلاً من أن تكون شفرات المروحة مستوية ، يتم ضبطها على ارتفاعات مختلفة على المحور.
ووجد فريق البحث أن شفرات المروحة المتباعدة بشكل متساوٍ أحدثت أقل مستوى ضوضاء أو تم تثبيتها حول مستوى المروحة التقليدية.
ويعتقد جاكوبليس ، في ضوء الدراسات ، أن "المراوح المكدسة يمكن أن تكون مفيدة لتطبيقات eVTOL (الإقلاع والهبوط العمودي)" ، مشيرًا إلى أن "الدرجة الإضافية من الحرية ستسمح للتصميم بتحقيق مكاسب في الكفاءة و التحكم في التوقيع الصوتي كما هو موضح بالنتائج، ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة لتحديد الحد من الضوضاء باستخدام مفهوم التباعد المحوري.