Fluglärmbewertung für leisere Start- und Landemanöver
Die bisher wichtigste Errungenschaft von SilentProp bezieht sich auf die Lärmbewertung. Die Projektforschenden zeigten auf, wie sich die Flugbedingungen und die Propellerinstallation auf die Aerodynamik und die Lärmentwicklung von derartigen Luftfahrzeugen auswirken. „Die Propellergeräusche lassen sich durch modernste Installationstechniken verringern und der Schallentstehungsmechanismus kann zwischen Start- und Landebedingungen variieren“, erklärt Richard Jefferson-Loveday von der projektkoordinierenden Universität Nottingham im Vereinigten Königreich. Ein weiteres wichtiges Ergebnis sind die numerischen Methoden, die aus dem Projekt hervorgingen. Die Projektpartner entwickelten neue numerische Modelle, um die Schallentwicklung bei einem und bei mehreren Propellern und die vibroakustische Resonanz des Rumpfs vorherzusagen. Ein dritter bemerkenswerter Erfolg betrifft die Lärm- und Vibrationsunterdrückung. Die Partner erarbeiteten und bewerteten verschiedene Verfahren zur Lärm- und Vibrationsunterdrückung bei verteiltem Elektroantrieb, etwa durch die Verriegelung der Propellerphase, die Abschirmung des Propellers und lokal resonante Metamaterialien und poröse Medien als Auskleidungswerkstoffe für den Rumpf.
Erarbeitung optimaler Konstruktionen für Konfigurationen des verteilten Elektroantriebs
Anhand von numerischen Simulationen und virtuellem Engineering demonstrierte das Team, wie Schallpegel von solchen Systemen und/oder Systemen der urbanen Luftmobilität mithilfe der Phasenverriegelung verringert werden können, wenn bestimmte Phasenwinkel zwischen den Propellern vorsichtig aufrechterhalten werden. Die beobachteten Entwicklungen bei den Phasenverriegelungssimulationen wurden durch Labormessungen validiert. „Das Wissen über die Auswirkungen des relativen Phasenwinkels zwischen den Propellern auf die Lärmentwicklung des Systems kann die Entwicklung der urbanen Luftmobilität unterstützen und Erstausrüstern dabei helfen, einen leisen urbanen Luftverkehr zu verwirklichen“, sagt Jefferson-Loveday. Für die Simulationen modellierte das Projekt die Akustik verschiedener Komponenten und ihre Interaktionen über große Rechencluster im gesamten Vereinigten Königreich. Die Daten aus den hochpräzisen numerischen Simulationen und weiteren Datenquellen dienen nun dazu, ausgeklügelte Modelle für maschinelles Lernen für die Vorhersage von Propellerlärm zu trainieren. Das Team von SilentProp hat den Algorithmus erfolgreich darauf trainiert, Propellerlärm vorherzusagen. Weitere Forschung zeigte ein vielversprechendes Potenzial in der Entwicklung von akustischen Metamaterialien, die Breitbandrauschen und -vibrationen reduzieren können. Das wird dazu beitragen, das Reiseerlebnis der Fluggäste zu verbessern, und zugleich die Lärmemission des Luftfahrzeugs verringern. SilentProp (Development of computational and experimental noise assessment and suppression methodologies for the next generation of silent distributed propulsion configurations) endet im September 2023. Wenn Sie Ihr Projekt in einer der nächsten Ausgaben als „Projekt des Monats“ sehen wollen, schreiben Sie uns einfach eine E-Mail an editorial@cordis.europa.eu und sagen Sie uns, warum wir Ihr Projekt vorstellen sollten.
Schlüsselbegriffe
SilentProp, verteilter Elektroantrieb, Lärm, Schall, Flugzeug, Luftfahrzeug, Propeller