Dem Schall mit Lasern auf der Spur

SAMURAI-Projekt des DLR für leisere Flugzeugtriebwerke

Wie jedes Wasser hat auch jedes Geräusch seine Quelle. Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben den durch die Triebwerke eines Airbus A320 entstehenden Lärm unter die Lupe genommen. Genauer gesagt: Sie haben ihn mit Lasertechnik sichtbar gemacht und mit Mikrofonen abgehört. Die Messergebnisse haben sie jetzt vorgestellt. Auf ihrer Basis können künftig leisere Triebwerke entwickelt werden.

 

Das Forschungsprojekt des DLR heißt SAMURAI (Synergy of Advanced Measurement Techniques for Unsteady and High Reynolds Number Aerodynamic Investigations) und ist eine weltweit einmalige Aktion. Mit Laserlicht kamen die Forscher den Strömungen, die den Schall verursachen, auf die Spur – sowohl denen im Ansaugbereich der Triebwerke als auch denen im Abstrahlbereich, also hinter dem Triebwerk. Mikrofone lieferten den Wissenschaftlern dabei den Lautstärkepegel zu den Strömungsverhältnissen, die im Laserlicht sichtbar wurden.
„Erstmals konnten wir die Lärmquellen hinter dem Triebwerk im Freistrahl gleichzeitig mit laser-optischen Messverfahren und Mikrofonen hochgenau vermessen“, sagt Projektleiter Dr. Andreas Schröder vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik. „Bestimmte Strömungs- und Dichtestrukturen, die einen Teil des Lärms im Triebwerksstrahl verursachen, konnten mit diesem Experiment identifiziert werden.“ Die Ergebnisse helfen, den Lärm künftig detaillierter vorherzusagen und Lösungen dafür zu finden, wie die Strömung im Triebwerk noch besser beeinflusst werden kann.

 

Die Lärmforscher nutzen für ihre Messkampagne das DLR-Forschungsflugzeug A320-ATRA in einer Reihe von Standläufen. Ort: die Lärmschutzhalle der Lufthansa Technik auf dem Gelände (und mit Unterstützung) des Hamburger Flughafens.

 

Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, den Strahllärm hinter den Triebwerken künftig weiter zu reduzieren. Dazu gehören die Verlangsamung des Triebwerksstrahls und die schnellere Zusammenführung der heißen Turbinengase mit der kalten Außenluft hinter dem Triebwerk. Zum Einsatz kommen dafür heute sogenannte Chevrondüsen (das sind sägezahnartige Austrittskanten am hinteren Ende der Triebwerke).

 

Das SAMURAI-Projekt bildet einen weiteren Grundstein für den Lärmschutz und sorgt dafür, dass die Antriebsmaschinen des Luftverkehrs zukünftig lärmmindernd konstruiert werden können.

 

15.10.2014