J. Reichenberger, M. Grünewald, S. Brühl, R. Maier

Fluglärm ziviler Passagierflugzeuge wird im Landeanflug neben den Beiträgen des Triebwerks zu einem erheblichen Teil durch aeroakustische Lärmquellen des Fahrwerks und der Hochauftriebssysteme verursacht. Nachdem der Triebwerkslärm, in erster Linie durch Erhöhung des Nebenstromverhältnisses in den vergangenen Jahren immer weiter verringert wurde, hat man begonnen sich stärker diesen aeroakustischen Lärmquellen zuzuwenden, um eine weitere Minderung des Gesamtpegels erreichen zu können. Der Analyse und Beschreibung der Lärmquellen durch geeignete Verfahren zur Schallquellenortung und Quantifizierung kommt dabei eine entscheidende Bedeutung zu. Die Mikrofonarraytechnik zur Lokalisierung und Quantifizierung von akustischen Quellen wurde über die Jahre bei EADS zu einem wichtigen Engineering Tool in der Aeroakustik entwickelt und in verschiedenen Anwendungen erfolgreich zur Entwicklung effizienter Lärmminderungsmaßnahmen eingesetzt [1]. In den späten achtziger Jahren wurde mit der 2D-Kartierung von Schallimmissionspegeln an der Magnetschwebebahn Transrapid bei Vorbeifahrten von 400 km/h begonnen [2]. Anschließend wurde das Verfahren weiterentwickelt und bei der beschleunigten Vorbeifahrt von Nutzfahrzeugen eingesetzt, was aufgrund der zeitlichen Änderungen der Quellen ein kontinuierliches Abscannen des Fahrzeuges sowie eine spezielle Analyse des Dopplereffektes erforderte. Die Quantifizierung von Quellen unterschiedlichen Pegels wurde Mitte der neunziger Jahre durch die Implementierung einer neuartigen Rückrechnungsmethode SDM (Source Density Method) ermöglicht und am Hochgeschwindigkeitszug ICE erfolgreich eingesetzt [3]. Es konnte gezeigt werden, dass sich die räumliche Auflösung der Quellen deutlich verbessert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Methode ist die Bestimmung der Quellstärken, welche für die Bewertung von Lärmminderungsmaßnahmen benötigt werden. In den späten neunziger Jahren wurde das Verfahren bei Windkanaluntersuchungen aeroakustischer Lärmquellen an Hochauftriebssystemen eingesetzt. Dabei sind die Quellen stationär. Für die Rückrechnung muß die Schallausbreitung in der Strömung sowie die Brechung der Schallwellen an der Scherschicht berücksichtigt werden. Die Analyse an einem skalierten Airbusflügel zeigt, dass die Schallquellenquantifizierung mit einer räumlichen Auflösung im Zentimeterbereich möglich ist und nur durch die prinzipielle physikalische Begrenzung und die Verzerrung bei der Schallwellenausbreitung limitiert ist. Die mit dieser Methode bestimmten Schallquellen können zu einem virtuellen Flugzeug zusammengesetzt, verändert und an jeden beliebigen Beobachtungspunkt projiziert werden, so dass der Einfluss von Lärmminderungsmaßnahmen an einzelnen Quellen simuliert werden kann und die Auswirkungen auf den Lärmteppich für verschiedene Flugzeuge und Flugpfade über Flughäfen und Wohngebiete untersucht werden können. Derzeit wird das Verfahren dazu verwendet Lärmquellen am Flugzeug während eines Überfluges zu lokalisieren und zu quantifizieren. Eine Schwierigkeit bei der Anwendung des Verfahrens ist die erforderliche hohe Genauigkeit bei der Ortsbestimmung des Flugzeugs zu jedem Zeitpunkt der Messung zu erreichen.

DGLR-Symposium: Nachbar Flughafen 2004, Bremen

Conference Paper

deutsch

25,4 x 19,05 cm, 6 Seiten

DGLR-Bericht, 2004, 2004-06, Nachbar Flughafen; S.1-6; 2004; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn

NA

in getr. Zählung;

luftfahrt

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2004