Возможно, вы слышали шум, доносящийся над вашей головой. В прошлом было бы легко распознать в этом шуме самолет или вертолет. Однако, поскольку дроны становятся все более популярными, вы можете подумать, что это беспилотник. Я летаю на дронах уже несколько лет. В этой статье я расскажу о различиях в текстуре и качестве шума, чтобы легко определить разницу между вертолетом и дроном.
Дроны и вертолеты звучат совершенно по-разному. Дроны тише вертолетов, и основной звук, который они издают, обусловлен тем, что пропеллеры рассекают воздух. Вертолеты используют бензиновые двигатели и имеют гораздо более громкий аэродинамический шум из-за своего веса.
Высокий уровень громкости вертолета — это не просто звук.
Увеличение объема вертолета происходит за счет двигателя, который приводит в движение роторы, и аэродинамических вихрей, создаваемых лопастью ротора при быстром вращении в воздухе.
Давайте рассмотрим, что вызывает звук дрона и вертолета, чтобы вы могли легко определить, что летает над вашей головой.
Содержание
Разница в звуке
Многие компоненты отличают звук беспилотника от вертолета. Разница в звучании в первую очередь обусловлена размером аппарата. Количество воздуха, которое каждый из них должен вытеснить, чтобы удержаться в воздухе, сильно отличается.
Эти быстрые изменения давления воздуха и создание вихрей способствуют появлению характерных признаков дрона и вертолета.
Давайте рассмотрим, что вызывает характерный звук дрона и вертолета.
Что вызывает звук беспилотника
Дроны работают на электрической энергии, которая является почти бесшумной формой энергии. Причина, по которой беспилотники могут быть громкими, заключается в том, что пропеллеры очень быстро перемещаются по воздуху. Это движение вызывает вибрации в воздухе вокруг пропеллеров, что приводит к значительному количеству шума и гула.
Поскольку пропеллеры рассекают воздух круговыми движениями, они снова и снова рассекают одни и те же участки воздуха, что приводит к возникновению тона. Чем быстрее вращаются пропеллеры, тем выше высота тона. У меня DJI Mavic air, и меньшие пропеллеры в сочетании с увеличенной частотой вращения означают, что он звучит как рой пчел.
Основные причины, по которым пропеллеры дронов издают так много шума, пока они парят, включают:
- Частота вращения пропеллеров — как мы говорили выше, если пропеллеры быстро проносятся по воздуху, то генерируется более высокая частота. Мало что можно сделать с дроном, которому требуется высокая частота вращения. Это то, что удерживает его в воздухе. Однако вы можете выбрать более крупный дрон с меньшей частотой вращения, чтобы избежать высокочастотного звука «пчелиного роя».
- Лопасти пропеллера проходят над руками — одна из основных причин, почему дроны издают высокий звук, заключается в том, что лопасти пропеллера должны проходить над руками, которые держат их за пределами корпуса дрона. Когда лопасти пропеллера проходят над кронштейнами, временно создается система высокого давления, и давление под летательным аппаратом прекращается. Это действие создает волну давления и звук довольно низкой частоты.
- Размер дрона — его вес будет определять, с какой скоростью должны вращаться пропеллеры, чтобы создать нисходящую тягу, необходимую для зависания. Если вы покупаете тяжелый дрон, пропеллеры будут вращаться быстрее и будут намного громче. Для сравнения представьте вертолет как самый громкий тяжелый дрон.
- Длина, шаг и глубина пропеллеров — более крупные пропеллеры вытесняют больше воздуха при вращении, что означает, что они производят больше тяги и требуют меньшей частоты вращения для удержания дрона в воздухе. Звук также меняется в зависимости от угла, или шага, пропеллера.
Все эти факторы играют важную роль в определении звука дрона.
Что вызывает звук вертолета
Основной шум вертолета создается его винтами. Однако из-за размера вертолета и силы тяги, которую необходимо создать, чтобы удержать в воздухе большую массу, винты издают гораздо более громкий шум.
Почти все звуки, которые можно услышать от вертолета, можно отнести к беспилотным.
Почти все, что вы слышите от вертолета, является аэродинамическим шумом. Этот шум возникает из-за снижения давления на лопасти несущего винта, когда он втягивает воздух вверх. Это движение воздуха вверх создает вихрь. Вихрь на вершине лопасти направлен вниз, и когда другие лопасти ротора соприкасаются с этим вихрем, возникает пульсирующий шум — характерный шум вертолета.
Как правило, вихри на вершине лопасти направлены вниз.
Основные создаваемые вихри исходят от лопасти и кончика лопасти:
- Лопастные вихри — вихри, образующиеся на спинке каждой лопасти несущего винта, создают взаимодействие лопастных вихрей. Вихри создаются по всей длине лопасти, что создает стену из вихрей на пути следующей лопасти при ее вращении. Комбинация звуков увеличивает их громкость.
- Вихри на кончиках лопастей — это вихри, создаваемые на самых кончиках каждой лопасти несущего винта. Их можно увидеть, когда вертолет летит во влажном воздухе. Эти вихри могут быть перехвачены следующей лопастью и взаимодействовать с хвостовым ротором. Если у вертолета длинные лопасти несущего винта, кончики лопастей могут начать достигать скорости звука. Продвигающийся вперед кончик лопасти создает громкий треск после прохождения звукового барьера, вызывая еще один характерный звук вертолета.
И наконец, двигатель вертолета очень громкий по сравнению с электронной системой привода дрона. Поршневые двигатели не производят слишком много шума и часто используют глушители для уменьшения звука.
Газовые турбинные двигатели — это еще один источник шума вертолета.
Газотурбинные двигатели очень громкие, уровень шума может достигать 100 дБ и вызывать необратимое повреждение слуха. Вертолетные двигатели производят больше всего шума от воздухозаборника, силовой турбины и выхлопной трубы.
Если вы хотите узнать больше о том, почему вертолет такой шумный, посмотрите видео на YouTube. Оно предназначено для детей, но объясняет проблемы вихря очень ясно и доступно.
Как отличить звук дрона от звука вертолета
Если над вашей головой раздается шум, вот звуковые качества, по которым вы должны определить, дрон это или вертолет. Дрон, находящийся близко от вас, может звучать как вертолет, находящийся далеко. Прислушайтесь к этим конкретным признакам, чтобы определить, какой из них вы ощущаете.
Дальность
Звуки вертолета распространяются гораздо дальше, чем звуки беспилотника. Более низкий пульсирующий звук, создаваемый вихрями и давлением воздуха, разносится гораздо дальше.
Я часто слышу вертолеты раньше, чем вижу их, и звук может быть очень громким, если вертолет пролетает прямо над вами.
Большая высота тона не так хорошо распространяется по воздуху, и это означает, что беспилотник очень трудно услышать, если вы не находитесь прямо под ним и он далеко от вас.
Дроны часто звучат как рой пчел или низкий гул, в них нет характерного пульсирования, как у вертолета.
Толщина
Насколько низким или высоким будет звук, зависит от частоты, с которой лопасти вертолета или беспилотника рассекают воздух.
Лопасти маленького беспилотника вращаются быстрее, чтобы создать тягу вверх, необходимую для полета. Вертолеты очень тяжелые, и длинные лопасти могут вращаться быстро. Однако после определенного момента, когда скорость вращения лопастей вертолета превысит скорость звука, они будут издавать щелкающий звук из-за взаимодействия лопастей с вихрями лопастей, за которыми они следуют.
Согласованность
Дроны имеют тенденцию сильно изменять свой шум во время полета. Изменение высоты тона и качества звука дрона связано с быстрым движением двигателей дрона и быстрым темпом. Чтобы двигаться по воздуху, дрон меняет мощность своих двигателей. Это увеличение и уменьшение выходной мощности может легко вызвать изменение высоты тона дрона.
С другой стороны, вертолеты имеют гораздо более стабильный звук. Единственное, что меняется с точки зрения неподвижного наблюдателя, — это громкость звука. Вертолет вряд ли будет существенно менять скорость вращения своего ротора во время полета.
Часто задаваемые вопросы
Здесь приведены некоторые часто задаваемые вопросы о полетах беспилотников и шуме. Если вы хотите узнать, как сделать дрон тише, прочитайте мою другую статью — нажмите здесь, — где я рассказываю обо всех способах сделать ваш дрон намного тише.
Слышно ли летающий дрон?
Вы можете услышать дрон, если он находится в радиусе нескольких сотен метров от вашего местоположения. Это расстояние увеличивается, если дрон летит прямо над вами.
Когда я летаю на своем DJI Mavic air, я часто теряю дрон, даже если он находится в прямой видимости. Я часто использую шум полета дрона, чтобы определить его местонахождение в воздухе. После того как дрон удаляется от моего местоположения примерно на 200 м, я не могу определить его местоположение только по звуку.
Дрон особенно легко услышать, когда он быстро меняет ускорение и направление полета. Быстрый темп работы двигателя создает характерный звук движения дрона, который гораздо легче услышать на расстоянии.
Что такое дрон?
Какой шум издает дрон?
Дроны могут издавать различные звуки, от роя пчел до низкочастотного гула. Тип шума, который издает дрон, зависит от размера пропеллера и размера дрона.
Большой пропеллер, который вращается медленно, будет создавать более низкочастотный шум, чем дрон с меньшим пропеллером.
Последнее слово
В этой статье мы рассмотрели разницу между звуком дрона и вертолета. Дроны особенно легкие и поэтому издают меньше шума, чем вертолет. Вертолету необходимо перемещать и вытеснять большое количество воздуха, чтобы оставаться в воздухе. Необходимая дополнительная сила создает вихри, а взаимодействие вихрей с лопастями вертолета создает характерный стук.