Weniger Lärm von vorbeifliegenden Hubschraubern
Flughäfen befinden sich zunehmend in der Nähe von Stadtgebieten. Das zunehmende Wissen über die gesundheitlichen Auswirkungen von Lärm macht eine Fluglärmreduzierung dringend erforderlich. Dies ist auch eines der Hauptziele, die sich der Rat für Luft- und Raumfahrtforschung in Europa (Advisory Council for Aeronautics Research in Europe, ACARE) für das Jahr 2020 gesetzt hat. Die EU-finanzierten Wissenschaftler des Projekts "Development of helicopter exhaust engine noise reduction technologies" (HEXENOR) tragen zu diesen Anstrengungen bei, indem sie drei Auskleidungskonzepte entwickeln, die durch Auspuffgeräusche verursachten Motorenlärm reduzieren sollen. In allen drei Fällen handelt es sich bei der Form der Auskleidung um einen Hohlraum, der aus Partitionen besteht, die über einer perforierten Platte liegen. Eine akzeptable Lautstärkenminderung wird mit den Masse- und Kostenbeschränkungen in Übereinstimmung gebracht. Das Team arbeitet an einer kurzen Auskleidung aus Titanaluminid (TiAl), einer leichten Legierung mit mechanischen Eigenschaften, die für die vergleichsweise geringen Belastungen im geplanten System geeignet sind. Verkleidungen von mittlerer und großer Länge werden aus erst kürzlich patentiertem ferritischem Edelstahl (Grad K44X) hergestellt, einem kostengünstigen Werkstoff mit erhöhter Temperaturbeständigkeit, aufgrund derer er sich für Auspuffanwendungen eignet. Während der ersten 15-monatigen Projektphase führte das Team wichtige Untersuchungen durch, in denen Form und Werkstoffe der Auskleidungen unter realistischen aeroakustischen Motorbedingungen geprüft wurden. Zu den ausgekleideten Auspuffrohren (zylindrische Rohrabschnitte mit ausgekleideten Innenwänden) wurden experimentelle und theoretische Untersuchungen angestellt. Dies ermöglichte nicht nur die Spezifizierung der am besten zur Geräuschminderung geeigneten Auskleidungssysteme, es erlaubte auch die Verfeinerung der Analysemodelle. Die Wissenschaftler haben nun ein vorläufiges computergestütztes Konstruktionsmodell der TiAl-Düse vorgelegt, deren Validierung bevorsteht. Trotz bedeutender technologischer Fortschritte ist Luftfahrzeuglärm für städtische Gebiete in Europa zu einem ernsten Problem geworden. Mit den im Rahmen von HEXENOR entwickelten Technologien, die darauf ausgerichtet sind, durch Änderungen am Auspuffsystem den Motorenlärm von Hubschraubern zu minimieren, konnte eine deutliche Verbesserung erzielt werden. Diese Technologien sind zudem auch für Anwendungen auf anderen Gebieten gut geeignet, zum Beispiel für Pumpen, Lüfter und Verbrennungsmotoren, wie sie in der Belüftungs- und Automobilindustrie verwendet werden.
