Innovatieve methode voor meten van vliegtuiggeluid

NLR heeft onlangs een nieuwe methode getest voor het meten van het geluid van vliegtuigmotoren tijdens een vlucht. Het Cessna Citation-onderzoeksvliegtuig van NLR is daartoe uitgerust met een zogeheten ‘nose boom’, een voorziening op de neus die geluid van andere vliegtuigen kan opvangen. Met behulp van deze methode kan het geluid van een vliegtuigmotor uitgebreider worden gemeten dan met flyover-tests. Dankzij deze metingen kunnen fabrikanten van vliegtuigmotoren zich richten op de ontwikkeling van nieuwe aandrijvingstechnieken die minder geluid en uitstoot produceren. Het onderzoek maakt deel uit van het PropMat-project in het kader van het Europese Clean Sky 2-programma, dat Airbus ondersteunt met de ontwikkeling van concepten voor toekomstige aandrijvingssystemen.

Motivatie

Nieuwe technologieën voor vliegtuigmotoren kunnen leiden tot een sterke vermindering van het brandstofverbruik en het geproduceerde geluidsniveau. De ontwikkeling van innovatieve aandrijvingsconcepten en de integratie daarvan in vliegtuigen levert dan ook een belangrijke bijdrage aan de CO2-neutrale groei van de luchtvaartsector en de EU-doelstellingen voor de vermindering van vliegtuiggeluid. Met modellen van deze nieuwe aandrijvingssystemen op ware grootte kunnen nauwkeurige akoestische metingen worden uitgevoerd in de cabine (aan één kant van de motor) en op de grond. Inspelend op een behoefte van Airbus streeft NLR ernaar om een innovatieve methode te bieden voor akoestische metingen tijdens de vlucht, waarbij nauwkeurige metingen worden verricht in alle richtingen, bij verschillende operationele omstandigheden en op diverse afstanden van het vliegende model. Daarbij wordt speciale aandacht besteed aan de beoordeling van geluid dat afkomstig is van Open Rotor-motoren (inclusief CROR-motoren – Counter Rotating Open Rotors) in alle richtingen en op kruishoogte.

Innovatieve meetmethode

De innovatieve meetmethode is gebaseerd op akoestische metingen tijdens de vlucht, die worden verricht door de ‘nose boom’ van een begeleidingsvliegtuig dat vlakbij het demonstratievliegtuig vliegt. De uitdaging ligt in het meten van het geluid dat afkomstig is van het demonstratievliegtuig zonder verstoringen door het geluid van het begeleidingsvliegtuig zelf, het grenslaaggeluid van lucht die langs de microfoons stroomt, of reflecties van andere onderdelen van het begeleidingsvliegtuig voordat het geluid de microfoons bereikt. Door de akoestische sensoren te installeren op de ‘nose boom’ van een begeleidingsvliegtuig met staartmotor wordt een maximale afstand gecreëerd tussen de sensoren en de motoren van het begeleidingsvliegtuig, en worden reflecties zoveel mogelijk beperkt. In combinatie met geavanceerde akoestische meettechnieken en nabewerking van de akoestische gegevens zou dit moeten zorgen voor een nauwkeurige en breed toepasbare akoestische meetmethode.

Nieuwe akoestische meetmethode onderzocht tijdens testvlucht

De haalbaarheid van de akoestische meetmethode met behulp van een begeleidingsvliegtuig is nu onderzocht in een kleinschalig experimenteel testprogramma, waarin het Cessna Citation-onderzoeksvliegtuig het geluid van een propellervliegtuig meet. Twee soorten akoestische sensoren werden getest, waarbij metingen werden uitgevoerd vanuit verschillende richtingen en op verschillende afstanden bij uiteenlopende vluchtomstandigheden. Synchronisatie werd tot stand gebracht tussen het begeleidingsvliegtuig en het propellervliegtuig om de akoestische metingen in verband te brengen met de positie van de propeller. De synchronisatietechnologie is gebaseerd op de technologie die is ontwikkeld voor windtunnels in het ITD-project ‘Smart Fixed Wing Aircraft’, onderdeel van het Clean Sky-programma. De eerste resultaten tonen aan dat het geluid van het propellervliegtuig waarneembaar is, en niet wordt verstoord door het eigen motorgeluid. Dit wijst erop dat de akoestische meetmethode met behulp van een begeleidingsvliegtuig bruikbaar is. De opgedane ervaringen maken de weg vrij voor verdere verbeteringen.

Context van project

De methode voor het uitvoeren van akoestische metingen tijdens de vlucht met behulp van een begeleidingsvliegtuig is ontwikkeld in het kader van het PropMat-project (onderdeel van het Clean Sky 2-programma) voor Platform 1 van het Innovative Aircraft Demonstration Platform (IADP) ‘Large Passenger Aircraft’. Het project is gefinancierd door de Clean Sky 2 Joint Undertaking in het kader van het EU-onderzoeks- en innovatieprogramma Horizon 2020, op grond van subsidieovereenkomst nr. 680954. Dit persbericht geeft niet per definitie de standpunten van de Clean Sky 2 Joint Undertaking weer.