Ali bodo potniška letala prihodnosti prestala ... "test hrupa"?

Hrup letal je za ljudi, ki živijo v bližini letališč in letalskih prog, pogosto moteč, v najslabšem primeru pa tudi nevarnost za zdravje: od motenj spanja do bolezni srca in ožilja.

Po poročilu Evropske agencije za okolje je bilo leta 2017 okoli štiri milijone ljudi v Evropi izpostavljenih čezmerni ravni hrupa, ki ga povzročajo letala.

Novi tipi letal z mešanimi telesi kril (BWB), katerih trup se neopazno zlije s krili, ki imajo tudi manjši zračni upor in manjšo porabo goriva, veljajo za svetilnik upanja, da se tudi to breme zmanjša.

Poleg tega bi proizvajali manj emisij hrupa proti tlom, če bi bili motorji nameščeni na vrhu trupa.

Razcepljeno letalo v obliki črke "V" za trajnostno letalstvo

V središču evropskega projekta ARTEM za konfiguracije letal 2035 in 2050

ARTEM (Aircraft Noise Reduction Technologies and related Environmental Impact), pomembna študija Evropske unije o hrupu letal, je petletni raziskovalni projekt, ki se je začel konec leta 2017 in se osredotoča na inovativne tehnologije za zmanjšanje hrupa za konfiguracije letal leta 2035 in 2050.

Prvič, razvili so se inovativni pristopi za zmanjšanje hrupa letal pri njegovem izvoru.

Drugič, projekt je obravnaval koncepte za učinkovito dušenje hrupa motorja in drugih virov hrupa z uporabo novih materialov.

Nove tehnologije so pripeljale do zasnove bodočega letala z mešanim telesom krila.

Pri obsežnem projektu je sodelovalo 24 partnerjev iz desetih evropskih držav, med drugim francoski Office National d'études et de Recherches Aérospatiales (ONERA) in nemški vesoljski center (DLR), ki je koordiniral projekt, Univerza Rim III v Italiji, in Zvezna politehnika v Lausanni.

ARTEM je bil financiran v okviru programa EU Obzorje 2020.

FluxJet je hibrid vlaka in letala, ki bo revolucioniral naša potovanja

Avralizacija, ustvarjena v laboratoriju: Reto Pieren, Axel Heusser in Beat Schäffer pri delu

Čeprav je mogoče emisije hrupa teh letal oceniti s simulacijskimi orodji, je njihov moteč in stresen učinek na ljudi mogoče realno zabeležiti le ob upoštevanju subjektivne zaznave prizadetih.

Strokovnjaki za akustiko v Zveznem laboratoriju za preskušanje in raziskovanje materialov že leta uspešno izvajajo tako imenovani pristop "auralizacije" za slušne vtise, analogen vizualizaciji za oko, na primer za preučevanje učinkov hrupa železnice na ljudi.

Reto Pieren, Axel Heusser in Beat Schäffer iz Laboratorija za akustiko in nadzor hrupa pri EMPA so te izkušnje uporabili tudi v evropskem projektu ARTEM (Aircraft Noise Reduction Technologies and related Environmental Impact), v katerem so številni partnerji razvili dolgoročne koncepte letal z nizko stopnjo noise beam, s posebej zasnovanim BWB in več različicami motorjev.

Konzorcij je upošteval tudi druge tehnologije za zmanjševanje hrupa, kot je zadnji rob z optimiziranimi "Krügerjevimi loputami" ali sodobni turboventilatorski motorji z gonilniki, z velikim razmerjem med pretokom zraka zunaj zgorevalne komore in pretokom zraka vročega izpušnega curka, ki znatno zmanjša hrup.

Mednarodno letalstvo se bo zdaj osredotočilo na trajnostna goriva

Zelo dovršeni poskusi v laboratoriju AuraLab z ljudmi, starimi od 18 do 61 let

Kako bi se ta nova letala dolgega dosega za približno 400 potnikov obnesla v primerjavi z običajnimi letali?

Ekipa zveznega laboratorija za testiranje in raziskovanje materialov je objavila rezultate v reviji "Aerospace Science and Technology".

Strokovnjaki so na podlagi fizikalnih zakonov povsem sintetično z uporabo računalniških programov ustvarili simulacije hrupa preletov naseljenih območij.

Te simulacije so preverili z zapisi trenutnih prihodov in odhodov komercialnih letal okoli züriškega letališča.

Ker je simulirani hrup dobro ustrezal izmerjenim podatkom, ga je bilo mogoče uporabiti za primerjavo s simulacijami novega koncepta letala BWB.

Da v Bologni na strateški forum za letalsko in vesoljsko dobavno verigo

31 oseb, starih od 18 do 61 let, smo vprašali, ali jih motijo ​​ali jezijo

Da bi ugotovili, koliko emisije hrupa različnih potniških letal motijo ​​ljudi, ko letijo nad njimi, je 31 ljudi, starih od 18 do 61 let, sodelovalo v precej zapletenih poskusih v laboratoriju AuraLab EMPA.

Prostorske simulacije natančno razporejenih zvočnikov so po začetni fazi spoznavanja vključevale 36 preletov: vzletov in pristankov konvencionalnih in inovativnih tipov letal, vsak v različnih fazah leta.

Ti scenariji hrupa so vključevali tudi podrobnosti, kot je položaj zakrilc ali podvozja, pa tudi atmosferske razmere, kot so turbulenca ali odboj zvoka na tleh.

Po eksperimentu so preiskovanci izpolnili vprašalnike, v katerih so poročali o svojih subjektivnih vtisih, pri čemer so uporabili skupno in standardizirano 11-stopenjsko lestvico od 0 (»sploh ne moti ali jezi«) do 10 (»zelo moti ali jezi«).

Sprašuje se tudi, kako poznan jim je bil posamezni zvočni dogodek.

Manj hrupni in bolj trajnostni pristanki in prileti na letališča

BWB je bil ocenjen za 4,3 enote manj hrupno kot običajno potniško letalo

Rezultati: Novo letalo BWB je ocenjeno za 4,3 enote tišje od običajnega potniškega letala.

To je očitna razlika, tudi zaradi dejstva, da je bilo virtualno letalo v simulaciji opremljeno z dodatnimi tehnologijami za zmanjšanje hrupa ali motorji s posebej nizkimi emisijami.

Poleg tega so raziskave pokazale, da so vzleti tovrstnih letal pustili zvočni vtis, ki se je udeležencem zdel manj poznan, kar kaže na neobičajne akustične značilnosti, ki verjetno pozitivno vplivajo na zaznavanje motnje.

Glede na številne možne hipoteze je seveda težko napovedati, katera različica letala BWB bo prevladala v prihodnosti.

Po mnenju raziskovalca EMPA Reta Pierena pa je ena stvar gotova.

»Največji prispevek k zmanjšanju hrupa nedvomno izhaja iz oblike letala, ki ščiti emisije hrupa motorja navzdol.«, pravi strokovnjak za akustiko.

"Druge tehnologije za zmanjševanje hrupa predstavljajo le približno 15 odstotkov zmanjšanja motenj".

Raffaella Greco: »Od San Marino Aerospace do sektorskega grozda«