Spielen gekonnt mit einem lauten Geräusch

(ISNS)--Landung Überschall Jets auf Flugzeugträger in schwerer See, US Navy Piloten fliegen über Land--fast immer in den frühen Stunden des Morgens, wenn das Kreischen ihrer Motoren bei Start und Landung die Nachtruhe der Anwohner stört zu simulieren.

Aber gesponsert von der Marine Technologie verspricht die Nachbarn mehr ruhige Nächte. Es funktioniert durch Eingriffe in die Turbulenzen von Düsentriebwerken, die den Lärm verursacht.

Die Technik fügt eine neue Wendung zu einer Methode, die vor kurzem eingeführt in zivilen Flugzeugen. Diese Methode beinhaltet Gestaltung das hintere Ende der Düsentriebwerke--der Region, durch die das Abgas--in ein Muster von Kurven reist. Die Kurven, als Sparren oder Ausschnitte, verringern Sie die Menge der Turbulenzen im Abgas. Aber sie reduzieren auch den Wirkungsgrad des Motors Kraftstoff leicht.

Der neue Ansatz untersucht von Ingenieuren der University of Cincinnati und das Naval Research Laboratory, wirkt sich aktiver Turbulenzen.

Ein kleine Luftstrom in den Motor vor den Auspuff eingeführt beeinflusst die Turbulenzen in der gleichen Weise wie die Richtungspfeile. Piloten können Sprit sparen, durch diese "fluidischen Technologie" ausschalten, sobald das Flugzeug in der Luft ist, wenn die Rauschunterdrückung nicht mehr benötigt wird.

"Wir sind im Geschäft des Versuchens, ruhigen Ebenen ohne Auswirkungen auf ihre Kraftstoffeffizienz", sagte Jeff Kastner von der University of Cincinnati.

Kastner hervorgehoben sein Team Studien von Sparren und fluidische Technologie an die Internoise 2012 Kongress 21 August in New York City.

"Das Militär ist bereit zu zahlen, um leisere Motoren zu erhalten", sagte James Bridges, ein Jet-Lärm-Forscher am NASA Glenn Research Center in Cleveland, Kastners Untersuchung nicht beteiligt hat.

Der Auspuff emittiert von Düsentriebwerke verursacht Lärm durch eine kraftschlüssige Wirkung wie es verlangsamt.

"Es ist das Geräusch, das Sie erhalten, wenn Sie in Ihrem Auto die Bremsen zuschlagen," erklärte Kastner. "Je schneller der Auspuff, desto lauter der Lärm."

Wenn Überschall Jets starten und landen, sie mehr als Menschen den Schlaf stören. Das Geräusch auch betont, dass Jet Flugzeugkomponenten und hilft potentielle Feinde, die Flugzeuge zu identifizieren.

Sparren reduzieren den Lärm durch Eingriffe in die Richtung der Turbulenzen in der Motoren-Auspuff.

"Motor Auspuff eher einseitig," sagte Kastner. "Chevrons stören den Fluss. Sie machen es etwas plastischer, an welcher Stelle dieser Prozess weniger effizient wird. Sie können noch mehr Turbulenzen, aber es ist nicht so effektiv bei der Herstellung von Lärm."

Hersteller wie Boeing akzeptieren die geringe Senkung der Kraftstoffeffizienz, die die Sparren begleitet, die sie in ihrer neuesten Arten von Verkehrsflugzeug eingeführt haben. Aber weil Militär-Jets mit Überschallgeschwindigkeit weit mehr Kraftstoff verbrauchen, der Verlust an Effizienz stellt ein ernsthaftes Problem. Bisher wurden keine Militärflugzeuge mit Chevrons ausgestattet.

Fluidische Technologie bietet eine Möglichkeit der Ergänzung der Sparren in Militärflugzeugen bei gleichzeitiger Minimierung des Verlustes bei der Kraftstoffeffizienz.

"Es ist eine Beschnittzugabe platziert in einem früheren Teil des Motors. Sie im Grunde die fluidische Luft senkrecht zu den Hauptstrom gesaugt bist,"sagte Kastner. "Die Nummer eins ist, dass Sie es aktivieren bzw. deaktivieren können."

Piloten konnte der Technologie während der Starts und Landungen, einschalten, wenn das Motorengeräusch der größten Bedrängnis verursacht, und schalten Sie es einmal in der Luft.

Alternativ könnte die Technologie wie der Tempomat im Auto voreingestellt werden.

"Das Flugzeug programmiert werden könnte, der Fluidik nach Belieben deaktivieren," sagte Kastner. "Aber der Pilot könnte es überschreiben."

Frühere Studien der fluidische Technologie haben Mischresultate produziert.

"Wir einige erheblichen positiven Auswirkungen, sowie einige ernsthaft negativen gesehen haben," sagte Brücken. "Der Trick ist, wie Sie es tun."

Auf dem Kongress Internoise stellte Kastner die Ergebnisse der Studien auf beide schallreduzierende Technologien in eine kostensparende Versuchsanordnung, die Motoren verwendet ein Zehntel der Größe der Militär-Jets.

"Ergebnisse zeigen deutliche Lärmminderung durch strömungstechnische Injektion und Sparren," berichtet Kastner.

Wenn weitere Ergebnisse, die Konzepte beweisen, könnte das Militär bald darauf mit den Technologien in ihre Jet-Flugzeuge.

Brücken warnt, dass Düsentriebwerke Richtungspfeile und Fluidik hinzufügen etwas Geschick erfordert.

"Es ist nicht nur eine Frage der schlagen sie auf und gehen mit ihm," sagte Brücken.

Es ist auch möglich, dass das Militär für fluidische Technologie allein gegeben sein Vorteil bei der Kraftstoffeffizienz entscheiden könnte.

"Es könnte Sparren ersetzen", so Kastner. "Verschmelzen die beiden Technologien könnten jedoch vorteilhafter für Militärflugzeuge. "Wenn ein Flugzeug Überschall geht könnte es ein wenig schwerer zu steuern mit fluidischen fließen allein sein."

Eine ehemalige Wissenschaftsredakteur der Newsweek und aktuellen Nordamerika-Korrespondent der Physik-Welt, ist Peter Gwynne ein freier Wissenschaftsjournalist basierend auf Cape Cod, Massachusetts.

In Science News-Service wird unterstützt durch das American Institute of Physics.