Izolacja akustyczna zmniejszająca poziom hałasu generowanego przez silniki lotnicze
Rygorystyczne normy dotyczące emisji hałasu, powstałe w odpowiedzi na obawy społeczne związane z zanieczyszczeniem hałasem z lotnisk położonych w gęsto zaludnionych regionach, pociągają za sobą konieczność opracowania nowych izolacji akustycznych o zwiększonej wydajności. Jednakże aby niezwykle konkurencyjny rynek lotniczy przyjął nowe materiały izolacyjne, muszą one być nie tylko lekkie, ale również tanie w produkcji. Badania przeprowadzone w ramach finansowanego przez Unię projektu ALTD (Large 3-shaft demonstrator – Aeroengine intake acoustic liner technology development) pozwoliły przenieść tę niezwykle obiecującą koncepcję na szósty poziom gotowości technologicznej (TRL 6). Zmiana poziomu nastąpiła po demonstracji prototypu systemu podczas testu naziemnego silnika obejmującego symulację pracę w locie. Partnerzy projektu ALTD opracowali mikroperforowaną izolację akustyczną, w której za pomocą lasera wykonano niewielkie otwory absorbujące dźwięk, co obniża jego intensywność. Kształt izolacji akustycznej i charakterystyka mikroperforacji zostały zaprojektowane i zoptymalizowane w oparciu o wyniki rozległych testów i modelowania, dzięki czemu udało się spełnić cele w zakresie redukcji hałasu. Dodatkowo zespół przeanalizował mikroperforację w kontekście produkcji przemysłowej. Oceniono możliwości obecnych technologii laserowych z uwzględnieniem nakładów kapitałowych, czasu trwania cyklu produkcyjnego oraz zdolności produkcyjnej. Wyniki tej analizy wyraźnie wskazują, że przyjęte założenia dotyczące wykonywania perforacji za pomocą laserów są błędne. Zauważono również, że rozpowszechnienie nowej technologii może być większym wyzwaniem niż sądzono do tej pory. Aby obniżyć koszty produkcji izolacji akustycznej, zdecydowano się zastosować nowe materiały. Zaproponowano również nowe kleje, a także nowe techniki manipulowania wypełniaczami ulowymi i wstępnie utwardzonymi kompozytami podczas montażu izolacji. Uzyskana podczas projektu wiedza została wykorzystana do opracowania protokołów produkcji pozwalających zredukować koszty i skrócić czas cyklu. Poziom hałasu emitowanego przez samoloty ma kluczowe znaczenie dla rozwoju transportu lotniczego oraz jakości życia ludzi mieszkających w pobliżu lotnisk. Nowatorskie procesy wytwarzania pozwalają zmniejszyć masę, hałas i koszty związane z technologią tłumienia hałasu. Projekt wnosi ważny wkład we wspólną inicjatywę technologiczną UE „Czyste niebo” na rzecz transportu powietrznego przyjaznego dla środowiska.
Słowa kluczowe
Izolacja akustyczna, silnik turbowentylatorowy, emisja hałasu, ALTD, mikroperforacja laserowa
