Lärm an der Flugzeugzelle vorhersagen und vermindern
Die 50%ige Senkung der Lärmstärke von Starrflügelflugzeugen bis zum Jahr 2020 ist ein ehrgeiziges Ziel des Rats für Luft- und Raumfahrtforschung in Europa (Advisory Council for Aviation Research and Innovation in Europe, ACARE). Lärm an der Flugzeugzelle (Airframe Noise, AFN) trägt wesentlich zum von modernen Flugzeugen emittierten Gesamtlärm bei. Da man zunehmend Wert auf virtuelle Prototypenentwicklung legt, sind genaue Modelle des an der Flugzeugzelle erzeugten Lärm überaus wichtig. Die Komplexität und Vielfalt der turbulenten AFN-Breitbandquellen machen jedoch die Vorhersage und den nachfolgend erstellten Lärmminderungsentwurf zu einer anspruchsvollen Aufgabe. Das EU-finanzierte Projekt "Validation and improvement of airframe noise prediction tools (VALIANT) vereinfachte diese Komplexität. Die Forscher konzentrierten sich auf Testfallkonfigurationen, welche die wichtigsten Breitband-AFN-Mechanismen - und zwar Fahrwerke und Hochauftriebssysteme - repräsentieren. Man wählte die generischen vereinfachten Testfälle aus, um die Lärmprognose zu validieren und zu verbessern, die später auf realistische großmaßstäbliche Flugzeugzellen angewendet werden. Die Forscher bewerteten die Komponenten der Lärmerzeugungskette und deren Wechselwirkungen, womit die Entwicklung eines experimentellen Datenbestands und numerischer Prognoseinstrumente realisierbar ist. VALIANT lieferte effiziente und zuverlässige numerische Ansätze zur AFN-Prognose sowie eine experimentelle Datenbasis und verbesserte den Einblick in Lärmmechanismen. Die Resultate ebnen den Weg für eine zukünftige Optimierung von Prognoseinstrumenten, die zu einer reduzierten Rechenlast und einer höheren Genauigkeit hinführen. Die Entwicklungen werden Durchbrüchen in punkto Design für leisere Flugzeuge Raum verschaffen, die der Vision von ACARE genügen.
