近日，南方科技大学力学与航空航天工程系刘宇教授团队以“Recent advancements and challenges for eVTOL aircraft aerodynamic noise in Urban Air Mobility”为题在航空航天领域旗舰综述期刊Progress in Aerospace Sciences发表综述论文。文章围绕电动垂直起降飞行器（eVTOL）气动噪声这一城市空中交通发展中的关键约束问题，对噪声机理、控制路径及工程验证体系进行了系统梳理与前瞻性分析，为低噪声飞行器的设计与运行提供了重要理论参考。

随着低空经济的加速推进，eVTOL被视为未来城市空中交通的重要技术形式。不同于传统航空器，eVTOL多采用分布式电推进架构，呈现多旋翼、多构型并存的特征。声源数量增加、空间分布复杂以及旋翼与机体之间的耦合干扰，使气动噪声问题具有显著的系统性与工况依赖性。在城市运行环境中，噪声不仅对乘坐体验产生影响，更直接关系到社区接受度与运行限制，成为规模化应用面临的核心技术挑战之一。

图1：典型eVTOL构型及主要的相互作用噪声源

该综述从旋翼噪声、部件自噪声与交互噪声等层面系统分析了eVTOL噪声来源，指出在分布式电推进构型下，多旋翼之间及旋翼与机体之间的相互作用往往重构声场结构，是影响整体噪声水平的关键因素。文章进一步梳理了eVTOL在悬停、过渡、巡航与下降等不同飞行阶段主导噪声机制的变化规律，指出噪声控制需在完整任务剖面内开展一致性与稳健性评估，避免形成仅针对单一工况的局部优化设计。

图2：多旋翼eVTOL飞行器垂直飞行剖面及孤立旋翼在不同飞行阶段的主要流动特征

在降噪策略方面，文章系统归纳了被动几何优化与主动协同控制两类技术路径。被动几何优化主要依赖几何与材料设计，通过改变声源产生机制或削弱流动相干性实现降噪，包括叶片参数优化、叶尖与非平面构型设计、前后缘改造、表面处理及声衬结构等。此类方法工程可实施性较强，但需与推进效率、载荷与结构约束协同权衡。主动协同控制强调工况自适应与系统协同控制，包括叶片调节、流动主动控制以及多旋翼同步相位控制。DEP（分布式电推进）平台为同步相位控制提供了实现条件，但在复杂飞行环境下的稳健性与验证体系仍需进一步完善。同时，文章系统梳理了理论模型、数值模拟与实验测量三类研究路径在噪声预测中的分工与互补关系，强调构建多物理场耦合验证体系对提升模型可信度与工程可实施性的关键作用。

图3：用于气动降噪的叶片表面处理方式

文章将eVTOL气动噪声问题置于“构型—工况—机理—评价—控制—验证”的统一链条中展开系统性论述，着重指出噪声研究需要从单一声源分析走向系统级、多源耦合的综合评估，并在完整任务剖面内建立一致性与可复核的对比框架。在此基础上，文章还进一步明确了未来研究的关键发力方向：开展面向结构—声学协同设计的多学科联合优化，构建兼顾精度与效率的多保真建模体系，以及实施面向复杂工况的多物理场实验验证与标准化评估方法。其目标在于形成可预测、可验证、可认证的低噪声技术体系与标准化验证范式，为eVTOL在城市环境中的规模化运行与适航评估提供系统化支撑。

南方科技大学力学与航空航天工程系博士生赵昌盛为论文第一作者，华南理工大学杨延年副教授为第二作者，刘宇教授为通讯作者，其他作者还包括刘宇课题组博士生成志勇和硕士生张童臻。南方科技大学为第一完成单位及通讯单位。该研究得到深圳市航空航天复杂流动重点实验室资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2026.101184

供稿：力学与航空航天工程系

图文：赵昌盛

通讯员：许馨文

编辑：任奕霏