美国联邦航空管理局的研究揭示了eVTOL下洗流和上洗流的飓风强度水平

根据美国联邦航空管理局 (FAA) 的研究，电动空中出租车可以产生相当于飓风的下洗和上洗 (DWOW)，其“超过已发布指南中的大部分空气速度安全阈值”。

该报告名为《电动垂直起降 (eVTOL) 下洗流和外洗流调查》 ，于 12 月下旬发布，  旨在为垂直起降机场设计提供参考，监管机构正在为未来几年这种新型飞机的广泛采用做准备。

美国联邦航空管理局表示：“eVTOL 飞机的 DWOW 会对人员和财产造成重大风险，因此在设计垂直起降机场时必须考虑到这一点。”它指出，已经发生过多起旁观者因直升机降落时旋翼气流而死亡或受伤的案例。

美国联邦航空管理局使用制造商提供的三架未识别的 eVTOL 飞机原型进行研究发现，在距离起飞和降落区中心 41 英尺（12 米）处记录到的最大瞬时 DWOW 速度接近 100 英里/小时（86 节/160 公里/小时）。

美国联邦航空管理局的研究显示，接受测试的三架飞机的 DWOW 峰值速度均在 100 英里/小时左右。

美国联邦航空管理局补充说，即使距离起飞区中心 100 英尺，仍记录到 60 英里/小时的速度，距离中心 23 英尺时，最高 3 秒 95 百分位移动速度为 84 英里/小时。三架 eVTOL 中的一架（遥控飞机）的 95 百分位移动数据显示，距离起飞区中心 126 英尺时，速度接近 64 英里/小时。

蒲福风级是一种基于视觉线索估算风速的方法。蒲福风级表示，32-38 英里/小时的风速或强风可使整棵树摇晃，并在迎风行走时产生阻力，而任何超过 74 英里/小时的风速都会被归类为飓风。

FAA 的指导意见指出，“如果保持间隔距离，使旋翼洗流产生的冲击速度不超过 30-40 节”或 34.5-46 英里/小时，则可以避免大多数与旋翼洗流相关的事故。

报告指出，“eVTOL 飞机在安全区域及以外的 DWOW 超过了 FAA 指导中规定的大多数空速安全阈值”。

“接受调查的 eVTOL 飞机产生了高速 DWOW 流场，很容易超出垂直起降机场的安全区域，”它补充道，并指出它可能“对人员、飞机、设备和基础设施造成安全风险”，无论是在场内还是场外。

“eVTOL OEM 建议在城市地区进行大容量、高节奏的 eVTOL 运营，与直升机场的传统直升机相比，这更有可能通过 DWOW 影响旁观者。”

研究结果表明，eVTOL 行业希望在现有建筑物（例如停车场）之上建立着陆区，但这一愿望不太可能轻易实现。

为了降低风险，美国联邦航空管理局建议垂直起降机场设立“下洗警戒区”，该警戒区应在“当 DWOW 速度超过 34.5 英里/小时时”投入使用，并“随着飞机的机动而移动”。

美国联邦航空局的研究证实了英国民航局早期的研究，该研究采用了先进的计算技术来预测与测量结果非常相似的冰水冲刷空速。

所研究的三架飞机均为预生产原型机，“配置、推进系统数量、每个推进装置的叶片数量和最大起飞重量各不相同，但重量均低于 6,500 磅 [2,950 公斤]”。三架飞机中只有一架由机上飞行员驾驶，另外两架由远程操控。

试飞于 2023 年和 2024 年进行，在白天目视气象条件下进行。每位飞行员都要“根据他们和 OEM 的能力和风险承受能力进行几次预设动作”。

然而，美国联邦航空局指出：“由于飞机的实验性质及其处于早期研发阶段，在测试期间飞机的飞行剖面受到限制。”

新颖的多旋翼设计以及尾流与尾流、尾流与机身以及尾流与地面相互作用的复杂性（这些相互作用也会随着速度、航向和高度而变化）导致“不均匀且高速的 DWOW 流场，很容易超出垂直起降机场的安全区域”，值得进一步研究。

在现实环境中，这些流场也可能受到研究中未出现的地面结构的影响。