Symulacje akustyczne pomagają zmniejszyć hałas w kokpicie samolotu
Stosowanie lekkich polimerów wzmocnionych włóknem węglowym (CFRP) przyczynia się do zmniejszenia zużycia paliwa. Ponadto pomaga w uzyskaniu odpowiedniego ciśnienia w kabinie dzięki większej wytrzymałości oraz zwiększeniu wilgotności, ponieważ materiały kompozytowe nie są podatne na korozję. Zwiększona wytrzymałość kompozytów daje też możliwość stosowania większych okien, a tym samym zapewnia lepszą widoczność dla załogi i pasażerów. Kadłuby z CFRP mają wiele zalet dających im przewagę nad tradycyjnymi konstrukcjami metalowymi. Nie stosowano ich dotąd w europejskich średnich i dużych samolotach pasażerskich. Ważną kwestią jest również wpływ konstrukcji z CFRP na środowisko akustyczne w kokpicie. Uczestnicy projektu DYNAPIT (Nose fuselage/cockpit dynamic characterization for internal noise attenuation), finansowanego ze środków UE, posłużyli się różnego rodzaju oprogramowaniem, aby przeprowadzić symulacje parametrów akustycznych części przedniej kadłuba wykonanego z CFRP. Uczeni dokonali analizy porównawczej z wykorzystaniem konwencjonalnej konstrukcji metalowej. Właściwości fizyczne komponentów konstrukcyjnych z CFRP charakteryzują się inną reakcją wibroakustyczną niż konstrukcje metalowe. Technologie CFRP mogą skutkować zwiększeniem poziomu hałasu w kokpicie. Partnerzy projektu zastosowali metody numeryczne, aby precyzyjnie ocenić dynamikę strukturalną oraz związane z nią wewnętrzne parametry akustyczne nowej konstrukcji kadłuba i kokpitu, przy pomocy wyłącznie analizy obliczeniowej. Dopiero niedawno techniki analizy wibroakustycznej stały się na tyle dokładne, aby można je było wykorzystywać w procesie projektowania. Zespół DYNAPIT przeprowadził modelowanie wewnętrznego środowiska akustycznego w samolocie w ramach procesu jego projektowania. Zastosowanie tych technik w analizach akustycznych nie jest powszechne w inżynierii lotniczej. Przeprowadzona w ramach inicjatywy DYNAPIT analiza akustyczna może przyczynić się do usprawnienia projektowania części przedniej kadłuba oraz kokpitu, które będą cechować się niższym poziomem hałasu.
Słowa kluczowe
Hałas w kokpicie, polimery wzmocnione włóknem węglowym, DYNAPIT, przednia część kadłuba, parametry akustyczne
