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Nuovi metodi e strumenti di ingegneria per ridurre al minimo il rumore nell’abitacolo e in cabina

Per i jet di affari e gli aerei passeggeri di grandi dimensioni, la questione del rumore in cabina e nell’abitacolo è fondamentale per la confortevolezza dei passeggeri e per la sicurezza e la salute dell’equipaggio. Un’iniziativa dell’UE ha introdotto soluzioni per misurare e prevedere meglio il rumore interno in queste aree.

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Il rumore dell’abitacolo e della cabina assumono un’importanza cruciale nella progettazione di nuovi aeromobili. Una delle principali fonti di rumore in condizioni di crociera è il rumore aerodinamico, e in particolare lo strato limite turbolento (TBL, Turbulent Boundary Layer). Esso genera una turbolenta fluttuazione della pressione di parete lungo la fusoliera che provoca vibrazioni e genera rumore interno. «Con l’integrazione di nuovi dispositivi esterni per migliorare la comunicazione a bordo e la tendenza a progettare cabine più ampie, il rumore TBL avrà un impatto maggiore sul rumore interno nella prossima generazione di aeromobili civili», afferma Romain Leneveu, coordinatore del progetto CANOBLE, finanziato dall’UE. Le fonti di rumore della cellula saranno notevolmente modificate con lo sviluppo di nuove architetture di aeromobili. «Ciò contribuirà ulteriormente al rumore interno», aggiunge Leneveu. «È pertanto obbligatorio sviluppare tecnologie e processi per far fronte a queste modifiche in fase di progettazione».

Proporre nuove strategie nella progettazione dell’architettura aeronautica del futuro

Per far fronte al rumore interno dovuto al TBL, il team di CANOBLE ha prodotto, dotato di strumentazione e collaudato un modello su larga scala di un abitacolo e di una sezione di cabina in una grande galleria del vento aeroacustica. Il team ha sviluppato, dispiegato e convalidato tecnologie di collaudo e simulazione di rilievo in questa galleria del vento. Le principali tecnologie includono un sensore di superficie di pressione per misurare le eccitazioni del TBL e il flusso di lavoro multifisico per il rumore interno. Per aggirare la limitazione della misurazione TBL, i partner del progetto hanno sviluppato una strumentazione innovativa e ultrasottile per un sistema di superfici di pressione. Il sistema consente misurazioni accurate grazie ai sensori di pressione. Hanno dimostrato che la nuova generazione di sensori microelettromeccanici numerici «aprirà un nuovo campo della strumentazione con la possibilità di misurare quantità attualmente non raggiungibili dal settore», spiega Leneveu. «Una nuova fonte di entrate è ora possibile grazie all’innovativo sistema di super sensori che si occupa delle misurazioni della pressione di parete». I partner hanno inoltre convalidato un flusso di lavoro numerico per prevedere il rumore interno.

Fornire una banca dati sperimentale unica

Il team del progetto ha creato una banca dati che comprende fisica, aerodinamica, pressione instabile di parete, vibrazioni e acustica. «È stata creata una nuova banca dati sperimentale e numerica per il bene della comunità europea del rumore e dell’industria aeronautica europea», osserva Leneveu. Nessuna banca dati di questo tipo è attualmente disponibile. Inoltre, i membri del team hanno sviluppato un nuovo banco di prova accademico adatto alla ricerca aeronautica. Fornire accesso ai metodi di progettazione per un abitacolo e una cabina a bassa rumorosità e bassa massa significa compiere un grande passo avanti. «La riduzione della massa è ecocompatibile e meno rumore si traduce in una maggiore confortevolezza», continua. CANOBLE è ora in fase di valorizzazione. Ha inoltre l’obiettivo di affrontare le misurazioni del rumore in condizioni di volo reali e progettare un nuovo abitacolo e una nuova cabina a basso rumore grazie a futuri finanziamenti dell’UE. «Abbiamo proposto un insieme unico di competenze per affrontare il rumore generato dal TBL all’interno dell’abitacolo e della cabina introducendolo ai servizi e hardware di mercato per la progettazione di attrezzature per la mobilità e apparecchiature industriali più silenziose e sicure», conclude Leneveu. «La produzione di aeromobili più silenziosi rappresenta sicuramente un vantaggio competitivo sul mercato».

Parole chiave

CANOBLE, cabina, abitacolo, TBL, aeromobile, rumore interno, architettura aeronautica

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