Motori a reazione più silenziosi a richiesta
Le limitazioni sempre maggiori sull'emissione dei rumori nelle aree degli aeroporti civili continuano a rappresentare un importante problema per i costruttori di aeromobili e motori. Negli anni, l'impegno nel campo della ricerca e dello sviluppo ha permesso di ottenere una significativa riduzione del rumore prodotto dal motore degli aeromobili in servizio. Nonostante tali progressi, il rumore dei motori resta la fonte di rumore principale durante il decollo. La riduzione del rumore dei motori è stata trattata con dispositivi passivi che da una parte riducono il rumore del motore e dall'altra ne diminuiscono le prestazioni durante la fase di crociera. I dispositivi attivi che possono essere disattivati dopo il decollo rappresenteranno la futura generazione di dispositivi progettati per raggiungere gli obiettivi della Vision 2020 dell'Advisory Council for Aeronautics Research in Europe (ACARE) per la riduzione dei rumori esterni. Il progetto ORINOCO rappresenta la collaborazione tra Europa e Russia nel quadro del controllo avanzato del rumore dei motori basato sugli attuatori al plasma. Gli attuatori al plasma sono stati sviluppati e migliorati con il sostegno di ricerche teoriche e simulazioni numeriche. Questi sono stati implementati su ugelli per generare strutture coerenti nel livello della turbolenza a bassa quota del motore. Per comprendere appieno i meccanismi legati al rumore dei motori, è stata utilizzata una tecnica di velocimetria tomografica a immagini di particelle. In questo modo è stato possibile eseguire il calcolo del campo di velocità a tre dimensioni del volume del motore. Sono state eseguite simulazioni numeriche per misurare il rumore in campo prossimo con o senza la presenza degli attuatori. Le misurazioni in campo prossimo hanno rivelato che le onde di instabilità sono fortemente collegate al rumore emesso a distanza. Per ridurre il rumore dei motori, i ricercatori hanno posizionato l'attuatore all'interno dell'ugello, al fine di valutare se questo avrebbe soppresso l'onda di instabilità artificiale generata dall'altoparlante. Il rumore del motore è stato ridotto con successo a distanza regolando la fase del segnale inviato all'attuatore. I ricercatori hanno inoltre posizionato sei attuatori al plasma all'interno di un ugello circolare per eccitare i componenti più stabili del flusso. In questo modo è stata ridotta l'amplificazione delle modalità più instabili oltre al suono emesso a queste associato. Il lavoro finale si concentrerà sulla sintetizzazione delle prestazioni acustiche di ciascun modello di attuatore per la riduzione del rumore del motore e sulla definizione delle specifiche per l'estensione dei progetti a grandezza naturale.
