Simulazioni acustiche per la riduzione del rumore relativo alla cabina di pilotaggio
Il peso ridotto dei polimeri rinforzati con fibre di carbonio (carbon fibre-reinforced polymer, CFRP) frena il consumo di carburante. L’uso di materiali CFRP per le strutture della fusoliera aiuta a raggiungere una più confortevole pressione della cabina grazie alla maggiore resistenza e all’umidità della cabina più accettabile, poiché i materiali compositi non sono soggetti a corrosione. La maggiore resistenza dei compositi permette inoltre di avere finestrini più grandi, con conseguente miglioramento della visibilità per equipaggio e passeggeri. Una fusoliera in CFRP offre molti vantaggi rispetto ai materiali metallici tradizionali. Tuttavia, in Europa non è stata applicata ai velivoli per passeggeri di medie o grandi dimensioni. Un altro fattore chiave è dato dall’effetto della struttura CFRP sull’ambiente acustico della cabina di pilotaggio. Il progetto DYNAPIT (Nose fuselage/cockpit dynamic characterization for internal noise attenuation), finanziato dall’UE, ha utilizzato vari software per simulare le prestazioni acustiche di un progetto relativo alla parte anteriore della fusoliera in CFRP. È stata inoltre condotta un’analisi comparativa di un design metallico convenzionale. Le proprietà fisiche dei componenti strutturali in CFRP danno una risposta vibroacustica diversa rispetto alle strutture metalliche. Le tecnologie CFRP possono causare livelli di rumore più elevati nella cabina di pilotaggio. I partner del progetto hanno dunque applicato dei metodi numerici per valutare con precisione le dinamiche strutturali e la conseguente acustica interna di un nuovo design relativo a parte anteriore della fusoliera e cabina di pilotaggio, svolto interamente tramite analisi computazionale. Solo recentemente la precisione delle tecniche di analisi vibroacustiche ha raggiunto un livello sufficiente a supportare la progettazione. Il team DYNAPIT ha modellizzato l’ambiente acustico interno di un aereo come parte del processo di progettazione. L’applicazione di queste tecniche, per tali valutazioni acustiche degli aerei, non sono frequenti in ingegneria aerospaziale. La valutazione del rumore acustico del progetto DYNAPIT dovrebbe contribuire a migliorare la parte anteriore della fusoliera e il design della cabina di pilotaggio, nel tentativo di ottenere prestazioni acustiche superiori.
Parole chiave
Rumore nella cabina di pilotaggio, polimeri rinforzati con fibre di carbonio, DYNAPIT, punta anteriore della fusoliera, prestazioni acustiche
