Neue Konzepte zur Geräuschminderung bei Flugzeugen
Das Abgas eines Gasturbinentriebwerks wird zum Antrieb verwendet. Um eine angemessene Schubkraft zu erreichen, werden die Abgase durch eine Schubdüse beschleunigt. Die Emission von Turbomaschinengeräuschen (erzeugt durch Turbinenmotor und -triebwerk) aus Sekundärstrom- und Kerndüse ist eine entscheidende Geräuschquelle bei modernen Flugzeugen, wurde jedoch bisher größtenteils übergangen. Europäische Forscher konzentrierten sich mithilfe des EU-finanzierten Projekts "Turbomachinery noise radiation through the engine exhaust" (Turnex) auf dieses Problem. Mithilfe experimenteller Methoden und numerischer Modelle untersuchte das Konsortium Möglichkeiten zur Vorhersage der Emission von Turbinen- und Triebwerksgeräuschen. Ein verbessertes Verständnis der physikalischen Geräuschentwicklung im Zusammenhang mit einer speziellen Bauteilgeometrie, Triebwerksdaten und Luftströmen würden eine zuverlässige Bewertung von Lärmminderungskonzepten ermöglichen. Die Wissenschaftler von Turnex prüften experimentell die maßstabgetreue Geometrie herkömmlicher Turbinenabgassysteme. Zudem untersuchten sie innovative Geräuschminderungskonzepte, darunter neue Düsenkonfigurationen. Zusammen bilden die Daten einen stabilen Rahmen zur Modellbewertung. Das Konsortium erzielte bei der numerischen Berechnung entscheidende Fortschritte und führte eine parametrische Studie der Folgen von Geometrie- und Flussparametern auf eine vollmaßstäbliche Turbinenkonfiguration durch. Schließlich bewertete das Konsortium mithilfe von Modellen und Bewertungsdaten verschiedene Methoden zur Schätzung des Geräuschpegels. Europäische Prüfeinrichtungen für Antriebsgeräusche sollten von den Ergebnissen profitieren. Die vom Turnex-Konsortium entwickelten Erkenntnisse sind besonders für die Luft- und Raumfahrtfahrtindustrie interessant, da sie bei der Konstruktion leiserer Systeme für weniger Geräuschbelastung behilflich sind. Des Weiteren bedeutet eine geringere Geräuschbelastung durch Flugzeuge besonders während der Starts und Landungen eine größere öffentliche Akzeptanz gegenüber dem Bau geplanter Flughäfen – was wiederum die Zahl der Arbeitsplätze in der Luftfahrtindustrie steigert.