Silniki do cichych samolotów
Szybki przegląd ostatnio realizowanych projektów unijnych wskazuje na istotne postępy w pracach nad narzędziami numerycznymi przewidującymi hałas generowany przez samoloty. Potrzebne są jednoznaczne ustalenia dotyczące źródeł hałasu, ponieważ dalsze zmniejszenie hałasu może wymagać modyfikacji architektury silników oraz określenia złożonych warunków przepływu. Poznanie mechanizmów generujących hałas w silnikach odrzutowych oraz przygotowanie odpowiednich zaleceń konstrukcyjnych są niezbędne, by z powodzeniem zastosować silniki o ultrawysokim współczynniku dwuprzepływowości (UHBR) w samolotach. Uczestnicy finansowanego ze środków UE projektu "Jet noise of high bypass ratio engine: Installation, advanced modelling and mitigation" (JERONIMO) badają mechanizmy fizyczne powodujące generowanie hałasu przez silniki UHBR o współczynniku dwuprzepływowości większym niż 12. W oparciu o doświadczenia uczeni badają hałas silników UHBR, samodzielnych, jak i zamontowanych, uwzględniając przy tym interakcje między silnikiem i skrzydłem. Za pomocą testów w bezechowym tunelu aerodynamicznym oraz symulacji numerycznych naukowcy ocenią proces charakteryzowania i przewidywania hałasu. W oparciu o wyniki tych prac przygotowane zostaną wytyczne dotyczące obniżenia hałasu w przyszłych silnikach UHBR. Spójna, ogólnoeuropejska baza danych pochodzących z najważniejszych ośrodków testowych pozwoli udoskonalić techniki pomiarowe. Chodzi tu o ciśnienie bliskiego pola i anemometrię obrazową uzupełniające hałas dalekiego pola. Prace obejmą także adaptację i walidację nowych narzędzi wykorzystujących obliczeniową dynamikę przepływów oraz opracowanie metodologii umożliwiającej przewidywanie efektów strumienia lotu. Badania dotyczyć będą złożonych mechanizmów interakcji między przepływem strumienia z silnika i skrzydłami. Uczeni zidentyfikują najważniejsze cechy przepływu dzięki szczegółowej analizie danych eksperymentalnych oraz danych numerycznych, co umożliwi między innymi skorelowanie warunków przepływu ustalonego lub nieustalonego z parametrami akustycznymi. Zbudowane zostaną innowacyjne dysze oraz przygotowane zalecenia dotyczące ich położenia względem skrzydła. Dotychczas uczestnicy projektu przeprowadzili ważne prace związane ze scharakteryzowaniem hałasu generowanego przez silniki UHBR oraz symulacjami numerycznymi dotyczącymi aeroakustyki silników. Przygotowano też specyfikacje konstrukcji dyszy, matryce testowe oraz testy w tunelu aerodynamicznym. Efektem projektu JERONIMO powinny być cichsze samoloty oraz skrócenie czasu i obniżenie kosztów tworzenia nowych produktów, dzięki czemu wzmocni się pozycja europejskiej branży lotniczej.
Słowa kluczowe
Hałas generowany przez odrzutowce, loty długodystansowe, warunki przepływu, ultrawysoki współczynnik dwuprzepływowości, interakcje miedzy silnikiem odrzutowym i skrzydłem
