Les tests en laboratoire montrent une garantie de réduction du bruit des avions dans les aviateurs industriels et militaires.
Les ingénieurs aéronautiques du College of Cincinnati ainsi que le Naval Research Lab ont mis au point une toute nouvelle conception de buse juste pour les avions de chasse F-18 qui, espèrent-ils, peuvent atténuer le rugissement bruyant des moteurs sans nuire aux performances globales.
L’éminent professeur Ephraim Gutmark, un bon étudiant de l’Ohio Eminent College, et ses étudiants du Collège de l’UC associés à l’ingénierie et aux sciences utilisées ont conçu et testé la nouvelle vanne sur des moteurs d’avion à l’échelle 1/28e dans son laboratoire d’aéroacoustique.
L’intérieur des buses comporte des ailettes triangulaires telles que des rangées de dents de requin qui ont considérablement réduit le bruit du moteur à réaction lors des tests de laboratoire UC. La tâche est une collaboration entre UC, les Oughout. S. Naval Analysis Laboratory et Naval Air Station Patuxent River. Ce largage NAVAIR vérifiera les styles et les performances des UC sur les F-18 Super Hornets, l’avion de chasse à réaction tactique utilisé par le corps des Marines et la Marine des États-Unis.
Les lasers illuminent le panache d’un moteur d’avion à l’échelle d’un radeau utilisé, lèvent l’ancre F-18 Super Hornets. UC a développé une toute nouvelle buse de moteur qui étouffe le bruit des moteurs à réaction sans nuire aux performances globales. Crédit : Andrew Higley/UC Creative + Nom de la marque
« Ce sont de simples pièces jointes qui modifieront le comportement du flux sortant du moteur particulier avec un effet minimal sur ses performances globales », a déclaré Gutmark.
Les tests de diagnostic d’UC ont montré que la nouvelle buse pouvait réduire le bruit du moteur de 5 à 7 décibels. Cela peut sembler peu. Pourtant, contrairement aux balances linéaires comme une règle où un pouce est certainement un pouce, les niveaux sonores sont mesurés dans l’échelle logarithmique par laquelle 20 décibels seront dix fois plus forts.
“C’est assez important”, a déclaré Gutmark. « En règle générale, les constructeurs automobiles sont également satisfaits d’obtenir une amélioration d’un demi-décibel, car les décibels signifient une plage logarithmique. ”
Mohammad Saleem, doctorant en sciences appliquées à l’Université d’ingénierie de l’UC et à l’une des soupapes de moteur à réaction UC conçues dans le laboratoire du professeur Ephraim Gutmark. Le Oughout. S. Navy peut tester le style d’UC sur les F-18 Extremely Hornet cette baisse. Crédit : Andrew Higley/UC Creative + Nom de la marque
Les résultats préliminaires du laboratoire d’UC promettent de réduire le bruit des jets dans l’aviation commerciale et militaire. UC et la Marine ont demandé une évidence commune.
“Si le look fonctionne avec ce moteur, il peut être appliqué à tous les autres moteurs avec une modification assez mineure”, a déclaré Gutmark.
Le projet a été financé dans le cadre du système approprié de recherche et de développement environnemental par l’U. Ersus. Plan de recherche environnementale du ministère de la Défense.
La réduction de l’audition et les acouphènes seraient les principales causes de réclamations pour invalidité dans l’armée, affectant plus de 2 . six millions d’anciens membres fournisseurs, selon les chiffres de l’U.S i9000. Département des affaires expérimentées. L’ADMINISTRATION DES ANCIENS COMBATTANTS dépense plus d’un milliard de dollars par an pour les cas de perte auditive, ce qui représente environ 15 % des nouvelles réclamations pour déficiences déposées à l’aide de l’AV chaque année.
La recherche d’UC garantit la réduction de l’impact sur la santé et la sécurité associé au bruit des avions sur l’aviation commerciale et militaire. Ici, l’équipage de conduite de l’USS Ronald Reagan porte une protection auditive tout en aidant au lancement et à la propriété du F/A-18 Super Hornet. Crédit : Gray Gibson/US Navy
Le bruit des jets en particulier représente un risque critique pour la santé au sein de l’aviation militaire et industrielle. Selon le Naval Research Advisory Panel, le personnel de la Marine sur les ponts d’envol subit un bruit de plus de cent cinquante décibels.
« Sur les porte-avions, l’équipage particulier qui travaille avec les pilotes sur le pont d’envol de la compagnie aérienne doit être assez proche de l’avion pour décoller. En raison de la courte piste de l’entreprise, ils doivent faire fonctionner le moteur particulier avec des postcombustion, donc c’est extrêmement bruyant », a déclaré Gutmark.
Les avions sont si bruyants que le bruit et les vibrations peuvent affecter même l’avion lui-même – le phénomène appelé chargement traditionnel, a mentionné Gutmark.
“En contrôlant le bruit, vous aidez l’équipe mais aussi la longévité particulière du jet lui-même”, a ajouté Gutmark.
« C’est excitant de savoir que vous vous concentrez sur les avions de chasse. Il y a un facteur cool. ”
– Mohammad Saleem, étudiant anatomiste aérospatial de l’UC
UC continue de travailler sur cette tâche avec le Naval Analysis Lab et NAVAIR pendant deux ans. La Marine particulière fournit une analyse informatique et des informations sur l’avion pour compléter la conception et les nouveaux travaux d’UC.
La recherche diversifiée de Gutmark a incorporé la combustion du moteur ainsi que la technologie de propulsion, le ton et même l’étude biomédicale. Il a enseigné les principes de l’ingénierie aéronautique aux pilotes de l’Oughout. Le programme Hit Fighter Tactics Trainer de S. Navy, l’école qui a inspiré le film « Top Gun. ”
“C’était passionnant de leur enseigner simplement parce qu’ils étaient vraiment curieux”, a déclaré Gutmark. «Ils voulaient vraiment en savoir plus sur ce qui se passe l’avion fait ceci ou cela. Et avoir les commentaires de quelqu’un qui comprend ce que fait l’avion pratiquement chaque fois qu’il vole était évidemment une opportunité spéciale. ”
Les doctorants de l’UC Mohammad Saleem et Aatresh Karnam se concentrent sur des modèles réduits de moteurs d’avion F-18 Super Hornet dans le laboratoire d’aéroacoustique de l’UC. Pointage de crédit : Andrew Higley/UC Innovative + Brand
Les étudiants du laboratoire de Gutmark utilisent une protection auditive de qualité industrielle lorsqu’ils travaillent avec les moteurs d’avion dans un laboratoire infiltré à Rhodes Hall. Les moteurs sont montés vers le sol à l’intérieur d’une chambre anéchoïque – une zone conçue pour absorber complètement les reflets des ondes traditionnelles. Les élèves peuvent changer de moteur à réaction à distance à l’extérieur de la chambre de rétention et utiliser un ensemble de capteurs afin de mesurer et d’évaluer le bruit à travers les panaches d’échappement.
“Dans notre laboratoire, nous disposons de quatre techniques de mesure différentes, qui incluent le traitement du signal au moyen de mesures acoustiques et optiques et d’équipements à faisceau laser”, a déclaré Aatresh Karnam, doctorant à l’UC. « Comme toute industrie de l’ingénierie, il faut adapter plusieurs techniques pour savoir quelle information capter, la bonne façon de la traiter et la façon de l’interpréter. C’est un défi difficile. ”
Un réseau de microphones délicats entoure le jet particulier dans la chambre de maintien. Il n’est peut-être pas surprenant que le bruit particulier sonne différemment selon la position de chacun par rapport au panache de l’avion.
“Chacune de ces composantes du son se propage dans diverses directions”, a déclaré le professeur Gutmark. «Les microphones sont dispersés en arc autour du jet afin que nous puissions détecter le bruit qui va en aval ou même en amont ou côte à côte. ”
Les étudiants en génie aéronautique de l’UC utilisent des lasers et d’autres appareils pour observer et déterminer le bruit et le panache d’usure d’un moteur à réaction à l’échelle utilisé dans les F-18 Super Hornets. Crédit : Andrew Higley/UC Creative + Nom de la marque
Les ingénieurs de l’UC testent leurs nouveaux styles de buses sur les jets froids et chauffés ainsi que sur les gaz d’échappement qui brûlent à chaud à 1 100 niveaux. F . L’avion est un type à l’échelle du moteur F404 du F-18 fabriqué par Common Electric Aviation, basé à Cincinnati.
“La postcombustion du système d’échappement du jet deviendra encore plus chaude”, a déclaré Karnam.
Le doctorant de l’UC, Mohammad Saleem, a déclaré que les avions sont généralement plus silencieux aujourd’hui qu’ils ne l’étaient il y a à peine deux décennies. L’aviation moderne, tant industrielle que militaire, a une forte curiosité publique et financière pour la réduction du bruit. Des améliorations progressives peuvent également avoir un impact profond, a-t-il déclaré.
“Ces systèmes de réduction du bruit sont extrêmement bénéfiques pour les communautés particulières vivant à proximité des bases aériennes ainsi que pour le personnel travaillant sur des porte-avions”, a déclaré Saleem.
Mohammad Saleem, doctorant à l’UC, brandit plusieurs soupapes de moteur à réaction personnalisées qu’il a aidé à façonner dans le laboratoire de l’enseignant de l’UC Ephraim Gutmark. Crédit : Andrew Higley/UC Creative + Nom de la marque
Saleem a déclaré qu’il s’intéressait à l’architecture aérospatiale. Mais il aime le défi présenté simplement par une tâche aussi compliquée que le bruit des moteurs à réaction.
« J’ai choisi UC parce que c’est une université solide en techniques de propulsion », a-t-il déclaré.
Mais il ou elle admet que sa famille et ses amis sont impressionnés chaque fois qu’il parle de faire face à des F-18 Super Hornets.
« C’est le plaisir de savoir que vous travaillez sur des avions de chasse. Il y a un aspect cool », a déclaré Saleem.
« L’ingénierie, c’est avant tout la résolution de problèmes. La joie particulière est de créer un système qui fonctionne. Je crois que c’est satisfaisant. ”
