Vil fremtidens passagerfly bestå ... "støjtesten"?

Flystøj er ofte til gene for mennesker, der bor i nærheden af ​​lufthavne og flyruter, og i værste fald også en sundhedsfare: fra søvnforstyrrelser til hjerte-kar-sygdomme.

Ifølge en rapport fra Det Europæiske Miljøagentur blev omkring fire millioner mennesker i Europa i 2017 udsat for for høje niveauer af støj forårsaget af fly.

De nye flytyper med blandede vingekroppe (BWB), hvis skrog blander sig problemfrit med vingerne, som også har lavere luftmodstand og lavere brændstofforbrug, ses som et fyrtårn af håb om også at lette denne byrde.

Desuden ville de generere færre støjemissioner mod jorden, hvis motorerne blev monteret oven på flykroppen.

Et splitfly i form af et "V" til bæredygtig luftfart

I hjertet af det europæiske ARTEM-projekt for 2035 og 2050 flykonfigurationer

ARTEM (Aircraft Noise Reduction Technologies and related Environmental iMpact), en større EU-undersøgelse af flystøj, er et femårigt forskningsprojekt, der startede i slutningen af ​​2017 og fokuserer på innovative støjreduktionsteknologier til flykonfigurationer. fly fra 2035 og 2050.

For det første er der udviklet innovative metoder til at reducere flystøj ved kilden.

For det andet omhandlede projektet koncepter til effektiv dæmpning af motorstøj og andre støjkilder ved brug af nye materialer.

Nye teknologier har ført til designet af et fremtidigt jetfly med en blandet vinge krop.

Det storstilede projekt involverede 24 partnere fra ti europæiske lande, herunder det franske Office National d'études et de Recherches Aérospatiales (ONERA) og German Aerospace Center (DLR), som koordinerede projektet, University of Rome III i Italien, og den føderale polytekniske læreanstalt i Lausanne.

ARTEM blev finansieret under EU's Horizon 2020-program.

FluxJet er tog-flyhybriden, der vil revolutionere vores rejser

Auralisering skabt i laboratoriet: Reto Pieren, Axel Heusser og Beat Schäffer på arbejde

Selvom støjemissionerne fra disse fly kan estimeres med simuleringsværktøjer, kan deres forstyrrende og stressende effekt på mennesker kun registreres realistisk ved at tage hensyn til den subjektive opfattelse af de berørte.

Akustikeksperter ved Federal Materials Testing and Research Laboratory har med succes forfulgt den såkaldte "auralisering"-tilgang til auditive indtryk i årevis, analogt med visualisering for øjet, for eksempel for at studere virkningerne af jernbanestøj på mennesker.

Reto Pieren, Axel Heusser og Beat Schäffer fra Laboratory for Akustik og Støjkontrol ved EMPA brugte også denne erfaring i det europæiske projekt ARTEM (Aircraft Noise Reduction Technologies and related Environmental iMpact), hvor adskillige partnere udviklede langsigtede flykoncepter lav- støjstråle, med en specialdesignet BWB og flere motorvarianter.

Konsortiet overvejede også andre støjreduktionsteknologier, såsom bagkanten med optimerede "Krüger flaps" eller moderne gearede turbofanmotorer, med et stort forhold mellem luftstrømmen uden for forbrændingskammeret og Hot exhaust jet-luftstrømmen, som reducerer støjen markant.

International luftfart vil nu fokusere på bæredygtige brændstoffer

Meget omfattende eksperimenter i AuraLab med mennesker i alderen 18 til 61 år

Hvordan ville disse nye langdistancefly til omkring 400 passagerer klare sig sammenlignet med konventionelle fly?

Holdet fra Federal Materials Testing and Research Laboratory offentliggjorde resultaterne i tidsskriftet "Aerospace Science and Technology".

Baseret på fysikkens love genererede eksperter simuleringer af støj fra overflyvninger af beboede områder på en rent syntetisk måde ved hjælp af computerprogrammer.

De bekræftede disse simuleringer med registreringer af aktuelle ankomster og afgange af kommercielle fly omkring Zürich Lufthavn.

Da den simulerede støj svarede godt til de målte data, var det muligt at bruge det til sammenligning med simuleringer af det nye BWB flykoncept.

Ja i Bologna til det strategiske forum for luftfartsforsyningskæden

31 personer mellem 18 og 61 år blev spurgt, om de var forstyrrede eller irriterede

For at afgøre, hvor meget støjemissionerne fra forskellige passagerfly forstyrrer folk, når de flyver over dem, deltog 31 personer i alderen mellem 18 og 61 år i ret komplicerede eksperimenter i EMPA's AuraLab.

De rumlige simuleringer af de præcist arrangerede højttalere omfattede, efter en indledende familiariseringsfase, 36 overflyvninger: starter og landinger af konventionelle og innovative flytyper, hver i forskellige flyvefaser.

Disse støjscenarier omfattede også detaljer såsom klappernes eller landingsstellets placering samt atmosfæriske forhold, såsom turbulens eller lydrefleksioner på jorden.

Efter eksperimentet udfyldte forsøgspersonerne spørgeskemaer, hvori de rapporterede deres subjektive indtryk, ved at bruge en fælles og standardiseret 11-punkts skala fra 0 ("slet ikke forstyrret eller irriteret") til 10 ("ekstremt forstyrret eller irriteret").

Der spørges også, hvor velkendt den respektive lydbegivenhed var for dem.

Mindre støjende og mere bæredygtige landinger og indflyvninger til lufthavne

BWB blev vurderet til 4,3 enheder mindre støjende end det konventionelle passagerfly

Resultaterne: Det nye BWB-fly er vurderet til 4,3 enheder mere støjsvage end det konventionelle passagerjetfly.

Dette er en åbenlys forskel, også på grund af det faktum, at det virtuelle fly i simuleringen var udstyret med yderligere støjreduktionsteknologier eller særligt lavemissionsmotorer.

Desuden viste undersøgelserne, at starter med denne type fly efterlod et lydindtryk, der virkede mindre velkendt for deltagerne, hvilket tyder på usædvanlige akustiske egenskaber, som sandsynligvis har en positiv indflydelse på opfattelsen af ​​gener.

Det er selvfølgelig svært at forudsige, hvilken BWB-flyvariant, der vil råde i fremtiden, givet de mange mulige hypoteser.

Ifølge EMPA-forsker Reto Pieren er én ting dog sikkert.

"Det største bidrag til støjreduktion kommer uden tvivl fra flyets form, som afskærmer motorens lydemissioner nedad.", siger akustikeksperten.

"Andre støjreduktionsteknologier står kun for omkring 15 procent af genereduktionen".

Raffaella Greco: "Fra San Marino Aerospace til en sektorklynge"