AP 2: Technische Lärmminderungs- maßnahmen

22. August 2007

AP 2a:  Minderung des Triebwerkslärms


Die theoretischen/numerischen Prognosen sollen an dem im Projekt „Leiser Flugverkehr“ entwickelten Modellfan unter realistischen Strömungsbedingungen experimentell validiert werden. Ziel ist der Nachweis der Prognosequalität der numerischen Verfahren in Bezug auf die Schallemission des Fans. Für die Prognose der Schallemission an der Düse soll ein Programmpaket auf der Basis des Ersatzstrahlermodells entwickelt werden. Für den Modellfan ist der Entwurf eines leisen Stators und die numerische Ermittlung des Lärmminderungspotenzial durch Modifikationen am Stator vorgesehen. Zur experimentellen Voruntersuchung wird ein neuartiges Profil mit durchströmter poröser Stator-Flügelnase und gezahnter Hinterkante gebaut und in Zusammenarbeit mit der Ecole Central de Lyon mit einem dort untersuchten herkömmlichen Stator-Flügelprofil im Windkanal verglichen.
Bei der Anbringung des Triebwerks am Flugzeugflügel beeinflusst der Neigewinkel der Triebwerksachse die Schallemission. Dieser Effekt soll experimentell mit einem Modelltriebwerk im Windkanal untersucht werden.
Der Breitbandlärm ist als Folge der Absenkung des Tonlärms bereits bei heutigen Triebwerken bedeutend und wird voraussichtlich bei den neuartigen Triebwerken mit Getriebefan einen noch größeren relativen Einfluss haben. In der zweiten Projektphase sollen daher experimentelle und numerische Untersuchungen zum Breitbandlärm durchgeführt werden. Ziel ist das Verständnis dieser Geräuschquelle als eine wichtige Voraussetzung für Lärmminderungsmaßnahmen.
Der Anwendungsbereich des DLR-Verfahrens zur aktiven Lärmminderung durch aerodynamische Strömungsbeeinflussung der Schaufelumströmung soll auf größere Machzahlen erweitert werden. Ziel ist der Einsatz in Flugtriebwerken. In der ersten Projektphase wurden bereits Vorarbeiten zur numerischen Behandlung dieser Strömungsbeeinflussung durchgeführt. Aufbauend auf den Ergebnissen des ersten Projekts soll nun die Einsatzfähigkeit des numerischen Verfahrens auch zur Beschreibung dieser komplizierten Strömung nachgewiesen werden.


AP 2b:  Lärmarmer Zellenentwurf


Der erste Schritt zu einer lärmarmen Flugzeugzelle besteht in der Minimierung des Umströmungslärms. Dazu werden die noch fehlenden Grundlagen zur Entwicklung leiser Hinterkanten von Auftriebsflächen erarbeitet. . Zum Erreichen der in den Visionen 2020 definierten Ziele gilt es allerdings  neue, lärmarme Flugzeugkonfigurationen zu entwickeln, die sowohl optimale Triebwerksanordnungen zur Nutzung von Abschattungseffekten durch Zellenkomponenten als auch die Gewährleistung einer ungestörten Einlaufströmung sowie die Realisierung kleiner Fahrwerksdimensionen berücksichtigen. Aufgrund der fachlichen Nähe zur Hochauftriebsaerodynamik werden die zugehörigen Arbeiten zur lärmminimalen Auslegung von Hochauftriebssystemen zeitgleich im DLR Projekt LEISA durchgeführt.
Zum Entwurf lärmarmer Konfigurationen werden Umströmungslärmkriterien für den Vorentwurf entwickelt und im Sinne einer ganzheitlichen Betrachtung gleichzeitig auch Kontrollrechnungen zum Einfluss lärmarmer Konfigurationen auf die Wirbelschleppenproblematik (Kooperation mit dem Projekt Wirbelschleppe II) durchgeführt.


Kontakt
Dr.-Ing. Werner Dobrzynski
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
, Technische Akustik
Tel: +49 531 295-2172

Fax: +49 531 295-2320

E-Mail: Werner.Dobrzynski@dlr.de
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Leiser Flugverkehr II – LFVK II (http://www.dlr.de/as/desktopdefault.aspx/tabid-192/402_read-10266/usetemplate-print/)