Offene Rotoren: weg mit den Eintrittsbarrieren
Die EU hat schon viele Anstrengungen zur Reduzierung der Lärm- und Abgasemissionen von Flugzeugen aufgewendet. Der Großteil der Arbeit konzentrierte sich auf Mantelstromtriebwerke, wie sie häufig in modernen Verkehrsflugzeugen zum Einsatz kommen, und den in der Nähe von Flughäfen zu verzeichnenden Lärm beim Starten und Landen. Das EU-finanzierte Projekt "Noise impact of aircraft with novel engine configurations in mid- to high altitude operations" (NINHA) wurde ins Leben gerufen, um diese Untersuchungen zu erweitern. Die Wissenschaftler wollten eine wissenschaftliche Auswertung von Problemen mit Flugbetriebslärm (bei Flügen in mittleren bis hohen Höhen) vornehmen, die mit den neuartigen CROR-Systemen verbunden sind. Eine große Herausforderung für die Forscher stellte die Validierung der weitreichenden Lärmausbreitungsmodelle in Reiseflughöhen dar. Zu diesem Zweck führten sie Nah- und Fernfeldmessungen der Schalldämpfung zwischen einer Propellermaschine mit einem konventionellen Motor und dem Boden durch. Diese Messungen stimmten mit denen der Prognosemodelle überein, die gleichermaßen lokal variierende atmosphärische Bedingungen einbezogen. Eine weitere große Herausforderung war die Hochrechnung des in Windkanälen gemessenen Nahfeld-CROR-Lärms auf das Fernfeld. Die Forscher wandten zwei Aeroakustikrechenverfahren an, um eine umfassende Datenbank für das Fernfeld zu erzeugen. Die Lärmquellen- und Ausbreitungsmodelle wurden in das SOPRANO-Fluglärmvorhersage-Softwarepaket implementiert, um den Flugbetriebslärm vorherzusagen, wie er auf am Boden wahrgenommen wird. Die Forscher entwickelten ein Wirkungsmodell für Flugbetriebslärm. Die Lärmdaten für Turbofans, Turboprops und CROR-Flugzeuge entnahm man der EASA BANOERAC-Studie. NINHA widmete sich Messungen bzw. SOPRANO-Vorhersagen. In Kombination mit den innerhalb von NINHA erarbeiteten Luftverkehrsdaten wurden die Auswirkungen des Flugbetriebslärms für verschiedene Flugzeug- und Motorkonfigurationen (CROR-Anteil) ermittelt. Auf Basis der Resultate der Auswirkungsberechnungen nahmen die Forscher eine erste Bewertung in Hinsicht auf die Herausforderungen vor, die CROR-Flugzeuge der neuen Generation darstellen könnten. NINHA wies nach, dass der CROR-Lärm in Reiseflughöhen mit den Technologien von heute im Vergleich zu den mantellosen Rotoren (Unducted Fan) der 1980er Jahre deutlich reduziert werden könnte. Die maximalen Fahrlärmpegel sollten denen der heutigen Turboprops entsprechen. Man erwartet weitere Verminderungen des Lärms der offenen Rotoren, bevor diese Ende der 2020er Jahre den Betrieb aufnehmen werden.
Schlüsselbegriffe
Gegenläufige offene Rotoren, Mantelstromtriebwerk, Flugbetriebslärm, Lärmbelastung, Flughöhen
