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Landing Gear Noise Attenuation

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Leisere Regionalflugzeuge

Das Fahrwerk stellt bei Flugzeugen eine der Hauptlärmquellen dar. Während in der Vergangenheit etliche Studien zu diesem Thema durchgeführt wurden, ging es dabei nur bei wenigen um regionale Turboprop-Flugzeuge. Die Projektziele bestanden darin, eine Methodik zur Fahrwerkslärmanalyse vorzuschlagen und den ermittelten Prozess dafür zu nutzen, lärmarme Lösungen für ein Bugfahrwerk eines regionalen Turboprop-Fliegers zu analysieren und zu konzipieren.

Industrielle Technologien

Die akustische Analogie, die auf die Definition einer formale Beziehung zwischen instationären Strömungseigenschaften und äquivalenten Schallquellen in der Strömung abzielt, entkoppelt im Wesentlichen die Lärmausbreitung von seiner Erzeugung. So kann der Strömungslösungsprozess von der akustischen Analyse getrennt werden. Die Alternative, die aus einer direkten numerischen Berechnung des hydrodynamischen und des akustischen Felds besteht, erweist sich für Fahrwerkslärm bei realistischen Reynolds- und Machzahlen aufgrund der unerschwinglichen CPU-Kosten als ziemlich untauglich. Zu diesem Zweck kombinierten zwei Forschungseinrichtungen ihre Kompetenz in Sachen numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD) und numerische Akustik mit der EU-Finanzierung des Projekts NOISETTE (Landing gear noise attenuation). Das Ziel war die Bereitstellung einer maßgeschneiderten Lösung zur aeroakustischen Analyse lärmarmer Bauformen für ein Bugfahrwerk eines Regionalflugzeugs. Die Projektpartner schlugen eine Methode auf Grundlage des topmodernen CFD-Solvers Argo (zur Durchführung hochwertiger aeroakustischer Simulationen) und Virtual.Lab (zur Vorhersage der akustischen Ausbreitung) vor. Diese Methode verfügt über das Potenzial zur Realisierung größerer technologischer Durchbrüche im Fahrwerksdesign in Richtung minimaler Lärmerzeugung und die Vorhersage von Installationseffekten. Zunächst führten die Projektpartner die aeroakustische Analyse einer Grundliniengeometrie durch, die von zwei Luftfahrtunternehmen konzipiert wurde. Zweck der Studie war es, einen möglichst umfassenden Blick auf die kritischen Bestandteile der Bugfahrwerkbaugruppe für die Lärmemission zu werfen. Gestützt auf die Ergebnisse der Lärmanalyse ermittelten sie zwei lärmarme Konfigurationen als die beste Lärmminderungsstrategie. Die Konfigurationen stimmten mit den von einem italienischen Luftfahrtforschungszentrum definierten Beschränkungen überein. Im ersten Entwurf von NOISETTE konzentrierte man sich auf den oberen Teil des Fahrwerks, wo durch Ausrichten der Vordertür der Frachtraumöffnung eine Störklappe ausgebildet wird. Beim zweiten Entwurf ist der untere Teil des Fahrwerks mit vier Kappen ausgestattet, um die Kranzhohlräume und einen Windschutz zwischen zwei Rädern abzudecken. In Hinsicht auf die Entwicklung von Regionalflughäfen sind die Umweltauswirkungen des Fluglärms eines der wichtigsten Anliegen. Die Verfahrensweise des Projekts wird zweifellos großen Einfluss auf die Entwicklung eines nachhaltigen Regionalflugzeugs ausüben und dazu beitragen, die Ziele von Green Regional Aircraft in Hinsicht auf leichtere und leisere Bauformen zu erreichen.

Schlüsselbegriffe

Regionalflugzeuge, Fahrwerk, numerische Aeroakustik, Low-Noise-Konfigurationen, lärmarme Bauformen, lärmreduzierte Konfigurationen

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