Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

NASA-teknologier reducerer flystøj betydeligt

ARM-flyvningerne blev fløjet med NASAs Subsonic Research Aircraft Testbed G-III-fly, eller SCRAT, på NASAs Armstrong Flight Research Center i Californien. NASA kombinerede tre teknologier, inklusive støjreduktion i landingsstel, hulrumsbehandlinger i landingsstel, og den Adaptive Compliant Trailing Edge fleksible vingeklap, at demonstrere en reduktion af støj fra flyskrog på over 70 procent. Dette kan reducere flystøj for lokalsamfund, der bor i nærheden af ​​lufthavne. Kredit:NASA/Ken Ulbrich

En række af NASA-flyveforsøg har med succes demonstreret teknologier, der opnår en betydelig reduktion i den støj, der genereres af fly og høres af lokalsamfund i nærheden af ​​lufthavne.

ARM-flyvningerne (Acoustic Research Measurement), som sluttede i maj, ved NASAs Armstrong Flight Research Center i Californien, testet teknologi til at håndtere støj fra flyskrog, eller støj, der frembringes af ikke-fremdrivende dele af luftfartøjet, under landing. Flyvningerne kombinerede med succes adskillige teknologier for at opnå en mere end 70 procent reduktion af støj fra flyskrog.

"Den offentlige klage nummer et, som Federal Aviation Administration modtager, handler om flystøj, " sagde Mehdi Khorrami, en rumfartsforsker ved NASAs Langley Research Center i Virginia, og hovedefterforsker for akustisk forskningsmåling. "NASAs mål her var at reducere flystøj væsentligt for at forbedre livskvaliteten for lokalsamfund i nærheden af ​​lufthavne. Vi er meget sikre på, at vi med de testede teknologier kan reducere den samlede flystøj betydeligt, og det kunne virkelig gøre mange flyvninger meget mere støjsvage."

NASA testede adskillige eksperimentelle design på forskellige flyskrogkomponenter af et Gulfstream III forskningsfly hos Armstrong, herunder landingsstellet og hulrumsbehandlinger designet og udviklet hos Langley, samt den Adaptive Compliant Trailing Edge (ACTE) vingeklap, som tidligere var flyvetestet for at studere aerodynamisk effektivitet. Flyet fløj i en højde af 350 fod, over en 185-sensor mikrofon array indsat på Rogers Dry Lake ved Edwards Air Force Base i Californien.

Landing Gear Noise Reduction-teknologielementet adresserede støj fra flyskrog forårsaget af luftstrøm, der bevægede sig forbi landingsstellet ved indflyvning. Det eksperimentelle landingsstel testet af NASA har kåber, der er porøse langs fronten, hvilket betyder, at de består af mange små huller, delvis, lad noget af luften strømme gennem kåben, samtidig med at det afbøjer noget af luftstrømmen omkring landingsstellet.

Mens porøse koncepter for kåber til landingsstel er blevet undersøgt før, NASAs design var baseret på omfattende computersimuleringer for at producere den maksimale mængde støjreduktion uden straffen for at øge aerodynamisk modstand. Landingsstellets hulrum blev behandlet med en række chevrons nær dens forkant, og et net strakt hen over åbningen for at ændre luftstrømmen, justere det mere med vingen. Kredit:NASA/Ken Ulbrich

Porøse koncepter er blevet undersøgt før, men det unikke design udviklet af NASA er et resultat af meget detaljerede computersimuleringer, der førte NASA-ingeniører til, hvad de mener er det ideelle design til maksimal støjreduktion uden at øge aerodynamisk modstand.

Et andet fokusområde var kaviteter i landingsstel, også en kendt årsag til støj fra flyskrog. Dette er de områder, hvor landingsstellet udløses fra hoveddelen af ​​et fly, efterlader typisk et stort hulrum, hvor luftstrømmen kan blive trukket ind, skabe støj. NASA anvendte to koncepter på disse sektioner, inklusive en række vinkler placeret nær forsiden af ​​hulrummet med et lydabsorberende skum ved den bageste væg, samt et net, der strakte sig på tværs af åbningen af ​​hovedlandingsstelhulrummet. Dette ændrede luftstrømmen og reducerede støjen som følge af interaktionerne mellem luften, hulmurene, og dens kanter.

For at reducere vingeklapstøj, NASA brugte en eksperimentel, fleksibel klap, der tidligere var blevet fløjet som en del af ACTE-projektet, som undersøgte potentialet for fleksible, sømløse klapper for at øge den aerodynamiske effektivitet. I modsætning til konventionelle vingeklapper, der typisk har mellemrum mellem flappen og hoveddelen af ​​vingen, ACTE-klappen, bygget af FlexSys Inc. fra Ann Arbor, Michigan, er et sømløst design, der eliminerer disse huller.

En betydelig reduktion af flystøj skal realiseres, for at væksten i lufttransporten kan fastholde den nuværende tendens. Reduktionen af ​​støj fra flyskrog ved hjælp af NASA-teknologi er en vigtig præstation i denne indsats, da det kan føre til mere støjsvage fly, hvilket vil gavne lokalsamfund nær lufthavne og fremme udvidet lufthavnsdrift.

"Denne støjreduktion af flyskrog produceret af NASA-teknologi er bestemt betydningsfuld, og det bedste er, at det gavner offentligheden direkte, " sagde ARM-projektleder Kevin Weinert. "Selvom der er åbenlyse potentielle økonomiske gevinster for industrien, dette gavner de mennesker, der bor i nærheden af ​​større lufthavne, og skal håndtere støjen fra fly, der kommer ind for at lande. Dette kan i høj grad reducere støjpåvirkningen på disse samfund."