Prejdú osobné lietadlá budúcnosti... „testom hluku“?

Hluk lietadiel často obťažuje ľudí žijúcich v blízkosti letísk a letových trás a v najhoršom prípade aj ohrozuje zdravie: od porúch spánku až po kardiovaskulárne ochorenia.

Podľa správy Európskej environmentálnej agentúry boli v roku 2017 približne štyri milióny ľudí v Európe vystavené nadmernej hladine hluku spôsobeného lietadlami.

Nové typy lietadiel so zmiešanými krídlovými telesami (BWB), ktorých trup plynule splýva s krídlami, ktoré majú tiež nižší odpor vzduchu a nižšiu spotrebu paliva, sú vnímané ako maják nádeje na zmiernenie aj tejto záťaže.

Okrem toho by generovali menej emisií hluku smerom k zemi, ak by boli motory namontované na vrchu trupu.

Delené lietadlo v tvare „V“ pre trvalo udržateľné letectvo

V srdci európskeho projektu ARTEM pre konfigurácie lietadiel 2035 a 2050

ARTEM (Aircraft Noise Reduction Technologies and related Environmental Impact), významná štúdia Európskej únie o hluku lietadiel, je päťročný výskumný projekt, ktorý sa začal koncom roka 2017 a zameriava sa na inovatívne technológie na zníženie hluku pre letecké konfigurácie. lietadlá z rokov 2035 a 2050.

Po prvé, boli vyvinuté inovatívne prístupy na zníženie hluku lietadla pri jeho zdroji.

Po druhé, projekt riešil koncepcie efektívneho tlmenia hluku motora a iných zdrojov hluku pomocou nových materiálov.

Nové technológie viedli k návrhu budúceho prúdového lietadla so zmiešaným krídlom.

Na rozsiahlom projekte sa podieľalo 24 partnerov z desiatich európskych krajín vrátane francúzskeho úradu National d'études et de Recherches Aérospatiales (ONERA) a Nemeckého leteckého a kozmického centra (DLR), ktoré projekt koordinovalo, University of Rome III v Taliansku, a Federálna polytechnika v Lausanne.

ARTEM bol financovaný v rámci programu EÚ Horizont 2020.

FluxJet je hybrid vlak-lietadlo, ktorý spôsobí revolúciu v našom cestovaní

Auralizácia vytvorená v laboratóriu: Reto Pieren, Axel Heusser a Beat Schäffer pri práci

Hoci emisie hluku týchto lietadiel možno odhadnúť pomocou simulačných nástrojov, ich rušivý a stresujúci účinok na ľudí možno reálne zaznamenať len s prihliadnutím na subjektívne vnímanie dotknutých osôb.

Odborníci na akustiku z Federal Materials Testing and Research Laboratory už roky úspešne využívajú takzvaný „auralizačný“ prístup k sluchovým dojmom, ktorý je analogický s vizualizáciou pre oko, napríklad pri skúmaní účinkov železničného hluku na ľudí.

Reto Pieren, Axel Heusser a Beat Schäffer z Laboratória pre akustiku a kontrolu hluku v EMPA využili tieto skúsenosti aj v európskom projekte ARTEM (Aircraft Noise Reduction Technologies and related Environmental Impact), v rámci ktorého mnohí partneri vyvinuli dlhodobé koncepty lietadiel s nízkou lúč hluku, so špeciálne navrhnutým BWB a niekoľkými variantmi motora.

Konzorcium uvažovalo aj o ďalších technológiách zníženia hluku, ako je napríklad zadná hrana s optimalizovanými „Krügerovými klapkami“ alebo moderné turbodúchadlo s ozubeným prevodom, s veľkým pomerom medzi prúdením vzduchu mimo spaľovacej komory a prúdom vzduchu Hot výfukových prúdov, čo výrazne znižuje hluk.

Medzinárodné letectvo sa teraz zameria na udržateľné palivá

Veľmi prepracované experimenty v AuraLab s ľuďmi vo veku od 18 do 61 rokov

Ako by fungovali tieto nové diaľkové lietadlá pre približne 400 pasažierov v porovnaní s bežnými lietadlami?

Tím z Federal Materials Testing and Research Laboratory zverejnil výsledky v časopise „Aerospace Science and Technology“.

Odborníci na základe fyzikálnych zákonov generovali simulácie hluku z preletov obývaných oblastí čisto syntetickým spôsobom, pomocou počítačových programov.

Tieto simulácie overili so záznamami aktuálnych príletov a odletov komerčných lietadiel v okolí letiska Zürich.

Keďže simulovaný hluk dobre zodpovedal nameraným údajom, bolo možné ho použiť na porovnanie so simuláciami novej koncepcie lietadla BWB.

Áno v Bologni na strategické fórum pre letecký dodávateľský reťazec

31 ľudí vo veku od 18 do 61 rokov sa pýtalo, či boli vyrušovaní alebo obťažovaní

Aby sa zistilo, do akej miery hlukové emisie rôznych lietadiel rušia ľudí, keď nad nimi prelietavajú, 31 ľudí vo veku od 18 do 61 rokov sa zúčastnilo pomerne komplikovaných experimentov v AuraLab EMPA.

Priestorové simulácie presne usporiadaných reproduktorov zahŕňali po počiatočnej fáze oboznámenia sa s 36 preletmi: vzlety a pristátia konvenčných a inovatívnych typov lietadiel, každé v inej letovej fáze.

Tieto hlukové scenáre zahŕňali aj detaily, ako je poloha klapiek alebo podvozku, ako aj atmosférické podmienky, ako sú turbulencie alebo odrazy zvuku na zemi.

Po experimente subjekty vyplnili dotazníky, v ktorých uviedli svoje subjektívne dojmy, pričom použili bežnú a štandardizovanú 11-bodovú stupnicu v rozsahu od 0 („vôbec nie som narušený alebo otrávený“) do 10 („extrémne narušený alebo otrávený“).

Pýta sa tiež, nakoľko im bola príslušná zvuková udalosť známa.

Menej hlučné a udržateľnejšie pristávanie a približovanie na letiská

BWB bol ohodnotený o 4,3 jednotky menej hlučný ako konvenčné osobné prúdové lietadlo

Výsledky: Nové lietadlo BWB je o 4,3 jednotky tichšie ako konvenčné osobné prúdové lietadlo.

Je to zrejmý rozdiel aj z toho dôvodu, že virtuálne lietadlo v simulácii bolo vybavené dodatočnými technológiami na zníženie hluku alebo obzvlášť nízkoemisnými motormi.

Okrem toho prieskumy ukázali, že vzlety tohto typu lietadla zanechali zvukový dojem, ktorý sa účastníkom zdal menej známy, čo naznačuje nezvyčajné akustické vlastnosti, ktoré pravdepodobne pozitívne ovplyvňujú vnímanie obťažovania.

Samozrejme, je ťažké predpovedať, ktorý variant lietadla BWB bude v budúcnosti prevládať, vzhľadom na množstvo možných hypotéz.

Podľa výskumníka EMPA Reta Pierena je však jedna vec istá.

„Najväčší príspevok k zníženiu hluku má nepochybne tvar lietadla, ktorý chráni emisie zvuku motora smerom nadol“, hovorí odborník na akustiku.

"Iné technológie na zníženie hluku predstavujú len asi 15 percent zníženia obťažovania".

Raffaella Greco: „Od letectva v San Maríne k sektorovému zoskupeniu“