Projdou osobní tryskáče budoucnosti… „zkouškou hluku“?

Hluk letadel často obtěžuje lidi žijící v blízkosti letišť a letových tras a v nejhorším případě také ohrožuje zdraví: od poruch spánku po kardiovaskulární onemocnění.

Podle zprávy Evropské agentury pro životní prostředí byly v roce 2017 přibližně čtyři miliony lidí v Evropě vystaveny nadměrné hladině hluku způsobeného letadly.

Nové typy letounů se smíšenými křídlovými tělesy (BWB), jejichž trup plynule přechází s křídly, která mají také nižší odpor vzduchu a nižší spotřebu paliva, jsou považovány za maják naděje na zmírnění této zátěže.

Kromě toho by generovaly méně emisí hluku směrem k zemi, pokud by byly motory namontovány na horní části trupu.

Dělené letadlo ve tvaru "V" pro udržitelné letectví

Srdcem evropského projektu ARTEM pro konfigurace letadel 2035 a 2050

ARTEM (Aircraft Noise Reduction Technologies and related Environmental Impact), významná studie Evropské unie o hluku letadel, je pětiletý výzkumný projekt, který začal na konci roku 2017 a zaměřuje se na inovativní technologie snižování hluku pro konfigurace letadel. letadla z let 2035 a 2050.

Za prvé, byly vyvinuty inovativní přístupy ke snížení hluku letadla u jeho zdroje.

Za druhé se projekt zabýval koncepty pro účinné tlumení hluku motoru a dalších zdrojů hluku pomocí nových materiálů.

Nové technologie vedly k návrhu budoucího proudového letadla se smíšeným křídlem.

Na rozsáhlém projektu se podílelo 24 partnerů z deseti evropských zemí, včetně francouzského úřadu National d'études et de Recherches Aérospatiales (ONERA) a Německého leteckého a kosmického centra (DLR), které projekt koordinovalo, University of Rome III v Itálii, a Federální polytechnika v Lausanne.

ARTEM byl financován v rámci programu EU Horizont 2020.

FluxJet je hybrid vlak-letadlo, který změní naše cestování

Auralizace vytvořená v laboratoři: Reto Pieren, Axel Heusser a Beat Schäffer při práci

Přestože lze emise hluku těchto letadel odhadnout pomocí simulačních nástrojů, jejich rušivý a stresující účinek na lidi lze reálně zaznamenat pouze s přihlédnutím k subjektivnímu vnímání postižených.

Odborníci na akustiku z Federal Materials Testing and Research Laboratory již léta úspěšně provádějí takzvaný „auralizační“ přístup pro sluchové vjemy, analogický s vizualizací pro oko, například ke studiu účinků železničního hluku na lidi.

Reto Pieren, Axel Heusser a Beat Schäffer z Laboratoře pro akustiku a kontrolu hluku při EMPA využili tyto zkušenosti také v evropském projektu ARTEM (Aircraft Noise Reduction Technologies and related Environmental Impact), ve kterém řada partnerů vyvinula dlouhodobé koncepty letadel s nízkou hlukový paprsek, se speciálně navrženým BWB a několika variantami motoru.

Konsorcium uvažovalo i o dalších technologiích pro snížení hluku, jako je odtoková hrana s optimalizovanými „Krügerovými klapkami“ nebo moderní turboventilátorové motory s převodovkou s velkým poměrem mezi prouděním vzduchu mimo spalovací komoru a prouděním vzduchu Hot výfukových trysek, což výrazně snižuje hlučnost.

Mezinárodní letectví se nyní zaměří na udržitelná paliva

Velmi propracované experimenty v AuraLab s lidmi ve věku od 18 do 61 let

Jak by si tato nová dálková letadla pro asi 400 cestujících vedla ve srovnání s konvenčními letadly?

Tým z Federal Materials Testing and Research Laboratory zveřejnil výsledky v časopise „Aerospace Science and Technology“.

Odborníci na základě fyzikálních zákonů generovali čistě syntetickým způsobem pomocí počítačových programů simulace hluku z přeletů obydlených oblastí.

Tyto simulace ověřili se záznamy aktuálních příletů a odletů komerčních letadel v okolí letiště v Curychu.

Protože simulovaný hluk dobře odpovídal naměřeným datům, bylo možné jej použít pro srovnání se simulacemi nové koncepce letadla BWB.

Ano v Bologni na strategické fórum pro letecký dodavatelský řetězec

31 lidí ve věku od 18 do 61 let bylo dotázáno, zda byli rušeni nebo obtěžováni

Aby se zjistilo, jak moc hlukové emise různých dopravních letadel ruší lidi, když je přelétají, zúčastnilo se 31 lidí ve věku 18 až 61 let poměrně komplikovaných experimentů v AuraLab EMPA.

Prostorové simulace precizně uspořádaných reproduktorů zahrnovaly po úvodní fázi seznamování 36 přeletů: vzlety a přistání konvenčních i inovativních typů letadel, každý v jiné letové fázi.

Tyto hlukové scénáře zahrnovaly také detaily, jako je poloha klapek nebo podvozku, a také atmosférické podmínky, jako jsou turbulence nebo odrazy zvuku na zemi.

Po experimentu subjekty vyplnily dotazníky, ve kterých uvedly své subjektivní dojmy, za použití běžné a standardizované 11bodové škály v rozmezí od 0 („vůbec ne rozrušený nebo otrávený“) do 10 („extrémně rozrušený nebo otrávený“).

Je také dotázáno, jak povědomá jim příslušná zvuková událost byla.

Méně hlučné a udržitelnější přistání a přiblížení na letiště

BWB byl ohodnocen o 4,3 jednotky méně hlučným než konvenční osobní proudové letadlo

Výsledky: Nové letadlo BWB je o 4,3 jednotky tišší než konvenční osobní proudové letadlo.

To je zřejmý rozdíl, a to i z toho důvodu, že virtuální letadlo v simulaci bylo vybaveno dalšími technologiemi pro snížení hluku nebo zvláště nízkoemisními motory.

Průzkumy dále ukázaly, že vzlety tohoto typu letadla zanechávaly účastníkům méně povědomý zvukový dojem, svědčící o neobvyklých akustických vlastnostech, které pravděpodobně pozitivně ovlivňují vnímání obtěžování.

Samozřejmě je obtížné předvídat, která varianta letounu BWB bude v budoucnu převládat, vzhledem k četným možným hypotézám.

Podle výzkumníka EMPA Reto Pierena je však jedna věc jistá.

„Největší příspěvek ke snížení hluku má bezesporu tvar letadla, který stíní emise motoru směrem dolů“, říká odborník na akustiku.

„Ostatní technologie pro snížení hluku představují pouze asi 15 procent snížení obtěžování“.

Raffaella Greco: „Od San Marino Aerospace k sektorovému klastru“