เครื่องบินโดยสารแห่งอนาคตจะผ่าน... "การทดสอบเสียงรบกวน" หรือไม่

เสียงเครื่องบินมักสร้างความรำคาญให้กับผู้คนที่อาศัยอยู่ใกล้สนามบินและเส้นทางการบิน และในกรณีที่เลวร้ายที่สุด ยังเป็นอันตรายต่อสุขภาพอีกด้วย ตั้งแต่ความผิดปกติของการนอนหลับไปจนถึงโรคหลอดเลือดหัวใจ

ตามรายงานของสำนักงานสิ่งแวดล้อมยุโรป ในปี 2017 ผู้คนประมาณสี่ล้านคนในยุโรปต้องเผชิญกับเสียงรบกวนที่เกิดจากเครื่องบินในปริมาณที่มากเกินไป

เครื่องบินประเภทใหม่ที่มีลำตัวปีกผสม (BWB) ซึ่งลำตัวผสมผสานกับปีกได้อย่างลงตัว ซึ่งมีความต้านทานอากาศต่ำและสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยลง ถือเป็นสัญญาณแห่งความหวังที่จะบรรเทาภาระนี้เช่นกัน

นอกจากนี้ ยังสร้างเสียงรบกวนลงสู่พื้นน้อยลงหากเครื่องยนต์ติดตั้งอยู่ด้านบนของลำตัว

เครื่องบินแยกเป็นรูปตัว "V" เพื่อการบินที่ยั่งยืน

เป็นหัวใจสำคัญของโครงการ ARTEM ของยุโรปสำหรับโครงร่างเครื่องบินปี 2035 และ 2050

ARTEM (เทคโนโลยีการลดเสียงรบกวนของเครื่องบินและ iMpact ด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง) ซึ่งเป็นการศึกษาที่สำคัญของสหภาพยุโรปเกี่ยวกับเสียงของเครื่องบิน เป็นโครงการวิจัยระยะเวลา 2017 ปีที่เริ่มต้นในปลายปี 2035 และมุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีการลดเสียงรบกวนที่เป็นนวัตกรรมสำหรับการกำหนดค่าเครื่องบินของเครื่องบินปี 2050 และ XNUMX

ประการแรก มีการพัฒนาแนวทางที่เป็นนวัตกรรมเพื่อลดเสียงรบกวนของเครื่องบินที่แหล่งกำเนิด

ประการที่สอง โครงการกล่าวถึงแนวคิดในการลดเสียงรบกวนของเครื่องยนต์และแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนอื่นๆ อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้วัสดุใหม่

เทคโนโลยีใหม่ได้นำไปสู่การออกแบบเครื่องบินไอพ่นแห่งอนาคตที่มีลำตัวปีกแบบผสม

โครงการขนาดใหญ่เกี่ยวข้องกับพันธมิตร 24 รายจาก XNUMX ประเทศในยุโรป รวมถึง French Office National d'études et de Recherches Aérospatiales (ONERA) และ German Aerospace Center (DLR) ซึ่งประสานงานโครงการ University of Rome III ในอิตาลี และสหพันธรัฐโพลีเทคนิคแห่งโลซาน

ARTEM ได้รับทุนภายใต้โครงการ Horizon 2020 ของสหภาพยุโรป

FluxJet เป็นลูกผสมระหว่างรถไฟและเครื่องบินที่จะปฏิวัติการเดินทางของเรา

การฟังเสียงที่สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการ: Reto Pieren, Axel Heusser และ Beat Schäffer กำลังทำงานอยู่

แม้ว่าการปล่อยเสียงรบกวนของเครื่องบินเหล่านี้สามารถประมาณได้ด้วยเครื่องมือจำลอง แต่ผลกระทบที่ก่อกวนและตึงเครียดต่อผู้คนสามารถบันทึกได้สมจริงโดยคำนึงถึงการรับรู้เชิงอัตนัยของผู้ที่ได้รับผลกระทบเท่านั้น

ผู้เชี่ยวชาญด้านเสียงที่ห้องปฏิบัติการทดสอบและวิจัยวัสดุของรัฐบาลกลางประสบความสำเร็จในการใช้วิธีการที่เรียกว่า "การรับฟังเสียง" สำหรับการแสดงผลทางเสียงมานานหลายปี ซึ่งคล้ายคลึงกับการแสดงภาพด้วยตา ตัวอย่างเช่น เพื่อศึกษาผลกระทบของเสียงรบกวนจากรถไฟที่มีต่อผู้คน

Reto Pieren, Axel Heusser และ Beat Schäffer จากห้องปฏิบัติการสำหรับการควบคุมเสียงและเสียงรบกวนที่ EMPA ยังได้ใช้ประสบการณ์นี้ในโครงการ ARTEM ของยุโรป (เทคโนโลยีการลดเสียงรบกวนของเครื่องบินและ iMpact ด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง) ซึ่งพันธมิตรจำนวนมากได้พัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับเครื่องบินระยะยาวในระดับต่ำ ลำแสงเสียงรบกวนพร้อม BWB ที่ออกแบบเป็นพิเศษและเครื่องยนต์หลายรุ่น

กลุ่มบริษัทยังได้พิจารณาเทคโนโลยีการลดเสียงรบกวนอื่นๆ เช่น ขอบท้ายที่มี "แผ่นพับของ Krüger" ที่ได้รับการปรับปรุง หรือเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนแบบเกียร์ที่ทันสมัย ​​โดยมีอัตราส่วนขนาดใหญ่ระหว่างการไหลของอากาศภายนอกห้องเผาไหม้และการไหลของอากาศแบบไอพ่นร้อน ซึ่งช่วยลดเสียงรบกวนได้อย่างมาก

การบินระหว่างประเทศจะมุ่งเน้นไปที่เชื้อเพลิงที่ยั่งยืน

การทดลองที่ซับซ้อนมากใน AuraLab กับคนที่มีอายุระหว่าง 18 ถึง 61 ปี

เครื่องบินพิสัยไกลรุ่นใหม่สำหรับผู้โดยสารประมาณ 400 คนจะมีประสิทธิภาพเป็นอย่างไรเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องบินทั่วไป

ทีมงานจากห้องปฏิบัติการทดสอบและวิจัยวัสดุของรัฐบาลกลางตีพิมพ์ผลการวิจัยในวารสาร "Aerospace Science and Technology"

ตามกฎแห่งฟิสิกส์ ผู้เชี่ยวชาญได้สร้างแบบจำลองเสียงรบกวนจากการบินข้ามพื้นที่ที่มีผู้คนอาศัยอยู่ด้วยวิธีสังเคราะห์ล้วนๆ โดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์

พวกเขาตรวจสอบการจำลองเหล่านี้ด้วยบันทึกข้อมูลขาเข้าและขาออกของเครื่องบินพาณิชย์รอบๆ สนามบินซูริค

เนื่องจากเสียงจำลองนั้นสอดคล้องกับข้อมูลที่วัดได้ดี จึงสามารถใช้เพื่อเปรียบเทียบกับการจำลองแนวคิดเครื่องบิน BWB ใหม่ได้

ใช่ ในโบโลญญาไปยังฟอรัมเชิงกลยุทธ์สำหรับห่วงโซ่อุปทานการบินและอวกาศ

มีการสอบถามผู้ที่มีอายุระหว่าง 31 ถึง 18 ปี จำนวน 61 คน ว่าถูกรบกวนหรือรำคาญหรือไม่

เพื่อพิจารณาว่าเสียงที่ปล่อยออกมาจากเครื่องบินหลายลำรบกวนผู้คนเมื่อพวกเขาบินอยู่เหนือพวกเขามากน้อยเพียงใด คน 31 คนที่มีอายุระหว่าง 18 ถึง 61 ปีได้เข้าร่วมในการทดลองที่ค่อนข้างซับซ้อนใน AuraLab ของ EMPA

การจำลองเชิงพื้นที่ของลำโพงที่จัดวางอย่างแม่นยำ รวมถึงการบินข้าม 36 ครั้งหลังจากระยะสร้างความคุ้นเคยเบื้องต้น: การบินขึ้นและลงของเครื่องบินประเภทธรรมดาและประเภทนวัตกรรมใหม่ โดยแต่ละประเภทอยู่ในขั้นตอนการบินที่แตกต่างกัน

สถานการณ์เสียงรบกวนเหล่านี้ยังรวมถึงรายละเอียดต่างๆ เช่น ตำแหน่งของลิ้นปีกนกหรือล้อลงจอด ตลอดจนสภาพบรรยากาศ เช่น ความปั่นป่วนหรือเสียงสะท้อนบนพื้น

หลังจากการทดลอง ผู้ถูกทดสอบกรอกแบบสอบถามโดยรายงานความรู้สึกส่วนตัวโดยใช้ระดับคะแนน 11 ​​คะแนนที่เป็นมาตรฐานทั่วไปและมีค่าตั้งแต่ 0 (“ไม่รบกวนหรือรำคาญเลย”) ถึง 10 (“รบกวนหรือรำคาญอย่างยิ่ง”)

มีการถามด้วยว่าเหตุการณ์เสียงนั้นคุ้นเคยสำหรับพวกเขาอย่างไร

การลงจอดและแนวทางสู่สนามบินที่มีเสียงดังน้อยลงและมีความยั่งยืนมากขึ้น

BWB ได้รับการจัดอันดับ 4,3 หน่วยให้มีเสียงรบกวนน้อยกว่าเครื่องบินโดยสารทั่วไป

ผลลัพธ์: เครื่องบิน BWB รุ่นใหม่มีเสียงเงียบกว่าเครื่องบินโดยสารทั่วไปถึง 4,3 หน่วย

นี่เป็นข้อแตกต่างที่ชัดเจน เนื่องจากเครื่องบินเสมือนจริงในการจำลองได้รับการติดตั้งเทคโนโลยีลดเสียงรบกวนเพิ่มเติมหรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องยนต์ที่ปล่อยมลพิษต่ำ

นอกจากนี้ การสำรวจยังแสดงให้เห็นว่าการบินขึ้นของเครื่องบินประเภทนี้ทำให้เกิดเสียงที่ดูเหมือนไม่ค่อยคุ้นเคยสำหรับผู้เข้าร่วม ซึ่งบ่งบอกถึงลักษณะทางเสียงที่ผิดปกติ ซึ่งอาจส่งผลเชิงบวกต่อการรับรู้ถึงความรำคาญ

แน่นอนว่าเป็นการยากที่จะคาดการณ์ว่าเครื่องบินรุ่น BWB รุ่นใดจะเหนือกว่าในอนาคต เมื่อพิจารณาจากสมมติฐานที่เป็นไปได้มากมาย

ตามที่นักวิจัยของ EMPA Reto Pieren สิ่งหนึ่งที่แน่นอนก็คือ

“ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการมีส่วนร่วมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการลดเสียงรบกวนนั้นมาจากรูปทรงของเครื่องบิน ซึ่งป้องกันการปล่อยเสียงของเครื่องยนต์ลงด้านล่าง”ผู้เชี่ยวชาญด้านเสียงกล่าว

“เทคโนโลยีลดเสียงรบกวนอื่นๆ คิดเป็นประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์ของการลดความรำคาญเท่านั้น”.

Raffaella Greco: “จาก San Marino Aerospace สู่กลุ่มเซกเตอร์”