Motori per aerei silenziosi
Da una rapida analisi dei recenti progetti finanziati dall’UE emergono importanti progressi nel campo degli strumenti numerici impiegati ai fini della previsione del rumore degli aeromobili. Risulta quindi necessario trovare risposte definitive ai meccanismi che generano tali fenomeni, soprattutto dal momento che la capacità di garantire un ulteriore abbattimento del rumore potrebbe riguardare le architetture del motore e l’identificazione di complesse condizioni di flusso. La comprensione dei meccanismi alla base dell’inquinamento acustico generato dai motori a reazione installati e l’elaborazione di adeguate raccomandazioni in materia di progettazione rappresentano due condizioni necessarie ai fini di un’integrazione efficace di un motore con rapporto di bypass ultraelevato (UHBR) all’interno di un aeromobile. Il progetto JERONIMO (“Jet noise of high bypass ratio engine: Installation, advanced modelling and mitigation”), finanziato dall’UE, analizza i meccanismi fisici alla base del rumore dei motori a reazione UHBR installati con un rapporto di bypass superiore a 12. Gli scienziati stanno eseguendo la caratterizzazione sperimentale del rumore del getto dei motori UHBR isolati o installati occupandosi anche dello studio dell’interazione getto-ala. Test anecoici nella galleria del vento e simulazioni numeriche consentiranno agli scienziati di convalidare la caratterizzazione del rumore e i processi di previsione. I risultati di queste attività condurranno all’elaborazione di linee di guida in materia di progettazione a bassa rumorosità per i motori UHBR del futuro. Una corposa banca dati europea incentrata sui principali impianti per le prove sulla rumorosità offrirà tecniche di misurazione potenziate, tra cui pressione a corto raggio e velocimetria a immagini di particelle, che integrano il rumore a lungo raggio. I lavori progettuali saranno inoltre incentrati sull’adattamento e sulla convalida di strumenti di dinamica computazionale dei fluidi all’avanguardia e sullo sviluppo di una metodologia per la previsione degli effetti delle correnti di volo. Le analisi, che verteranno su complessi meccanismi di interazione tra i flussi delle correnti a getto e le ali, condurranno all’identificazione delle principali caratteristiche dei flussi attraverso un’elaborazione dettagliata dei dati sperimentali unitamente alle informazioni numeriche, che consentono di trovare una correlazione, ad esempio, tra le condizioni di flusso costanti e incostanti e l’acustica. Nell’ambito del progetto verranno sviluppati ugelli innovativi e verrà elaborata una serie di raccomandazioni relative alle posizioni dell’ugello e dell’ala. A oggi, i membri dell’iniziativa hanno condotto importanti lavori sulla caratterizzazione del rumore del getto dei motori a reazione UHBR e sull’esecuzione di una simulazione numerica per l’aeroacustica dei getti ed elaborato le specifiche di progettazione del modello di ugello, delle matrici di prova e dei test nella galleria del vento. L’iniziativa JERONIMO condurrà alla progettazione di aeromobili più silenziosi e alla riduzione dei tempi e dei costi di sviluppo dei prodotti, consentendo in tal modo al settore aeronautico europeo di mantenere una posizione di spicco.
Parole chiave
Rumore del getto, voli a lungo raggio, condizioni di flusso, rapporto di bypass ultraelevato, interazione getto-ala
