Symulowanie hałasu samolotów w celu opracowania metod jego redukcji
Za sprawą ciągłego rozwoju miast i rosnącego natężenia ruchu lotniczego redukcja emisji hałasu stała się jednym z priorytetów dla przemysłu lotniczego i urzędów regulacji lotnictwa. Modele matematyczne przewidujące zachowanie złożonych układów w różnych warunkach stanowią nieodzowną część zestawu narzędzi każdego projektanta. Dotyczy to w szczególności dużych i kosztownych układów, przy których stosowanie modeli może przynosić znaczną oszczędność czasu i pieniędzy w porównaniu z pracami metodą prób i błędów. Naukowcy zainicjowali finansowany przez UE projekt FLIGHT-NOISE ("Advanced turbofan-equipped aircraft noise model") w celu opracowania złożonych opisów matematycznych mechanizmów powstawania i propagacji hałasu niezbędnych do skutecznego tworzenia cichszych konstrukcji. Opracowane modele są szczegółowe i kompleksowe — obejmują różne konfiguracje samolotów, silnik, mechanikę lotu i hałas. Na modelowanie hałasu składają się indywidualne modele najważniejszych źródeł i metod propagacji hałasu, z naciskiem na przewidywanie hałasu rejestrowanego przez odbiorniki naziemne (czyli również hałasu doświadczanego przez ludzi). Naukowcy podzielili źródła hałasu na dwie kategorie. Na hałas związany z napędem (hałas silników) składa się hałas generowany przez poszczególne podzespoły silnika, w tym wentylator, sprężarkę, komorę spalania, pomocniczą jednostkę napędową itd. W kategorii hałasu związanego z samym kadłubem (a nie napędem) uwzględniono powierzchnie nośne i układy zwiększania nośności. Opracowano też modele interferencji w celu opisania wpływu interakcji między kilkoma elementami. Modele propagacji opisują propagację hałasu na otwartej przestrzeni (wolnej od przeszkód, zgodnie z definicjami Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej ISO), uwzględniając wpływ wiatru, wilgotności, gradientu temperatur i efektu przypowierzchniowego. Wszystkie modele zostały sprawdzone od poziomu poszczególnych części do poziomu całego samolotu w locie po trajektoriach syntetycznych i rzeczywistych. Stosowany kod porównano z innymi modelami stosowanymi w branży, uzyskując dobrą zgodność. Ostateczna wersja umożliwia przewidywanie emisji dla typowych komercyjnych samolotów turbowentylatorowych i powinna przyspieszyć proces projektowania i certyfikacji, jednocześnie istotnie zmniejszając jego koszty.
