Het verhogen van de voorwaartse snelheid van helikopters heeft de potentie om levens te redden door de toegang tot medische zorg te versnellen. Het Centre for Flow Physics and Control (CeFPaC) en het Centre for Mobility with Vertical Lift (MOVE) van het Rensselaer Polytechnic Institute werken samen om deze uitdaging aan te gaan, met de steun van subsidies van het Legeronderzoeksbureau en het Israëlische Ministerie van Defensie.

Onderzoekers van de twee Rensselaer-centra zullen methoden ontwikkelen en testen om helikopters sneller en efficiënter te laten vliegen door de luchtstroom en scheiding van lucht over hun bladen te regelen.

"De vraag is:hoe vlieg je met zeer hoge snelheden terwijl je probeert de effecten van tegenstroom te verminderen?" zei Farhan Gandhi, de directeur van MOVE.

Wanneer een helikopter in voorwaartse vlucht gaat, de oprukkende kant van het blad - dat in de wind beweegt - ziet veel hogere snelheden dan de terugtrekkende kant. Naarmate dat fenomeen toeneemt, gebieden met tegenstroom beginnen zich te ontwikkelen, negatieve lift en weerstand genereren.

Het kost veel kracht en energie om die omstandigheden te overwinnen, het verminderen van de afstand die een helikopter kan afleggen voordat de brandstof opraakt, of het verminderen van het laadvermogen om ruimte te maken voor extra brandstof.

Door dit partnerschap, Gandhi en zijn team zullen voortbouwen op hun onderzoek en een blad ontwerpen dat zo is gevormd dat het de terugstroming kan verminderen. Michael "Miki" Amitay, de directeur van CeFPaC, en zijn team zal die ontwerpen vervolgens testen met modelbladen in een ultramoderne windtunnel.

"We moeten begrijpen hoe - in deze omstandigheden - de lift wordt gegenereerd, hoe je de weerstand kunt verminderen, en hoe je dat kunt kwantificeren, "zei Amitay. "Dat alles kunnen we bestuderen, en testen, hier."

"Het Amerikaanse leger en industriële partners werken momenteel hard aan de ontwikkeling van de volgende generatie helikopters. Dit fundamentele onderzoek zal nieuwe methoden aan het licht brengen voor het manipuleren van de fysica van stromingen om de efficiënte creatie van lift en stuwkracht mogelijk te maken, " zei Matthew Munson, programma manager, vloeistofdynamica programma, bij het legeronderzoeksbureau, een onderdeel van het Army Research Laboratory van het Amerikaanse leger Combat Capabilities Development Command. "Dit onderzoek heeft een groot potentieel om de voertuigen 'after next' mogelijk te maken door de aerodynamische krachten slim te beheren."

Amitay en zijn team zijn al begonnen met testen, en hij zei dat ze ontdekten dat door de vorm van het mes te veranderen, ze kunnen de weerstand met 50 procent verminderen.

Maar het onderzoek van de teams kan daar niet stoppen. De stromingsomstandigheden tijdens zweven en voorwaartse beweging zijn verschillend, dus het veranderen van de bladvorm om de ene modus te verbeteren, heeft een negatief effect op de andere.

Daarom zal het team van Gandhi ook een activeringssysteem ontwikkelen dat een verandering in de configuratie van de bladen tijdens het gebruik mogelijk maakt.

"Je moet het in beide staten goed doen, en dit is waar vormverandering of geometrie-aanpassing begint te komen, ' zei Gandhi.

Dit soort interdisciplinair onderzoek is een fysieke belichaming van The New Polytechnic, het innovatieve model dat het onderzoek bij Rensselaer informeert, die wereldwijde uitdagingen probeert op te lossen door de beste ideeën en experts op elk gebied samen te brengen.

Amitay hoopt dat dit onderzoek de manier verandert waarop toekomstige hogesnelheidshelikopterbladen worden ontworpen. Naast het beschermen van militairen tegen vijandelijk vuur en het verbeteren van hun reddingspogingen, hij zei dat er ook duidelijke civiele toepassingen zijn.

"In situaties waar tijd belangrijk is, zoals wanneer medische bemanningen slachtoffers van brandwonden of mensen bij auto-ongelukken helpen, "Amitay zei, "Als je sneller kunt vliegen zonder concessies te doen aan de prestaties, dat is wat wij denken dat de oplossing is."