Cichsze odkryte śmigła: nie ma rzeczy niemożliwych
Brak obudowy i gondoli oznacza z jednej strony poprawę wydajności silnika, ale z drugiej brak możliwości tłumienia hałasu. Przeszkody te można pokonać jedynie przy pomocy nowych badań technologicznych i szeroko zakrojonych testów. W tym celu powstał projekt NAA-CROR (Numerical aero-acoustic assessment of installed counter rotating open rotor (CROR) power plant). Naukowcy zaproponowali bardzo skuteczne nowe podejście polegające na przewidywaniu hałasu emitowanego w polu dalekim za pomocą połączenia metody opartej na obliczeniowej analizie aeroakustycznej (CAA) i obliczeniowej dynamice płynów (CFD). CAA to sprawdzona metoda analizy hałasu generowanego przez przepływy burzliwe. Kluczową kwestią było opracowanie szybkiego i dokładnego numerycznego analizatora przepływów niestabilnych — narzędzia CFD umożliwiającego identyfikację głównych źródeł hałasu. Metoda obliczeniowej dynamiki płynów umożliwia przewidywanie pola przepływu źródłowego, natomiast obliczeniowa analiza aeroakustyczna pozwala na analizę powstałego pola akustycznego. W ciągu czterech lat realizacji projektu badacze zbudowali zintegrowany system symulacyjny CFD/CAA. System jest w stanie w pełni odzwierciedlić działanie instalacji, np. wzajemne oddziaływanie wspornika/gondoli i dwóch wirników. Takie podejście do analizy przepływów niestabilnych było już wykorzystywane w wielostopniowych konfiguracjach maszyn wirnikowych. W stosunku do symulacji przepływów całkowicie niestabilnych gwarantuje ono znaczne przyśpieszenie prowadzące do wzmocnienia wydajności centralnej jednostki przetwarzania od dwóch do trzech rzędów wielkości. Aby sprawdzić poprawność wyników analiz numerycznych i symulacji dla wybranych konfiguracji CROR, uczeni zbadali skutki przejścia na warstwie granicznej. Wszystkie obliczenia symulują przepływ nieustalony w oparciu o specjalnie opracowaną nieliniową metodę harmoniczną. Stwierdzono, że opóźnienie przejścia ma niewielki wpływ na aerodynamikę i aeroakustykę silnika. Przeprowadzono też obliczenia przed i po testach aeroakustycznych dla modelu CROR, badanego w okołodźwiękowym tunelu aerodynamicznym. Porównanie wyników badań potwierdziło, że nowa metoda umożliwia dokonywanie dokładnych przewidywań niskim kosztem obliczeniowym. Projekt NAA-CROR otworzył nowe możliwości w zakresie wprowadzenia na rynek silników CROR. Rezultaty projektu wpisują się w założenia Rady Doradczej ds. Badań nad Aeronautyką w Europie (ACARE), dotyczące zmniejszenia o 50% emisji dwutlenku węgla oraz postrzeganego poziomu hałasu o 10 dB w latach 2000–2020.
