Simulación del ruido de los aviones para determinar métodos de reducción
La combinación del crecimiento de las ciudades con el aumento de los desplazamientos aéreos ha convertido la reducción del ruido en una de las prioridades del sector de la aviación y sus organismos reguladores. Los modelos matemáticos que predicen el comportamiento de sistemas complejos en condiciones diversas son herramientas indispensables para los diseñadores, máxime cuando se trata de equipos grandes y caros, ya que los modelos pueden ahorrar cantidades importantes de tiempo y dinero frente al método de prueba y error. Un grupo de científicos inició el proyecto «Advanced turbofan-equipped aircraft noise model» (FLIGHT-NOISE) con el fin de desarrollar descripciones matemáticas complejas de la generación y la propagación del ruido necesarias para mejorar los diseños reduciendo el ruido emitido. Los modelos son detallados y exhaustivos y abarcan las configuraciones de las aeronaves, el motor, la mecánica de vuelo y el ruido. Esto último consiste en modelos individuales de las fuentes y los métodos de propagación principales del ruido, centrados en predecir el ruido detectado por los receptores sobre el suelo (como lo oiría una persona). Los científicos dividieron las fuentes de ruido en dos categorías. El ruido relacionado con la propulsión, o ruido asociado al motor, consiste en el ruido debido a los componentes principales del motor (hélices, compresor, combustor, unidad auxiliar de potencia o APU, etc.). En la categoría del ruido asociado al bastidor por sí mismo (no propulsión) se tuvieron en cuenta las superficies de sustentación y los sistemas de gran sustentación. También se desarrollaron modelos de interferencia con el fin de describir los efectos producidos por las interacciones entre dos o más componentes. Los modelos de propagación describen la propagación del ruido en el espacio libre (sin obstrucciones, según establecen las definiciones de la ISO), así como los efectos del viento, la humedad, los gradientes de temperatura y los efectos del suelo. Todos los modelos se han validado desde el nivel del componente hasta el nivel de la aeronave (en este último caso tanto en trayectorias sintéticas como reales), y el código se ha comparado con otros modelos que se utilizan en el sector, habiéndose obtenido resultados satisfactorios. La versión final permite predecir las emisiones de ruido de aviones comerciales a turbohélice comunes y debería acelerar el proceso de diseño y certificación y, a la vez, reducir los costes asociados.