I voli ARM sono stati effettuati sul velivolo SubsoniC Research Aircraft Testbed G-III della NASA, o SCRAT, presso l'Armstrong Flight Research Center della NASA in California. La NASA ha combinato tre tecnologie, compresa la riduzione del rumore del carrello di atterraggio, trattamenti della cavità del carrello di atterraggio, e l'ala flessibile del bordo d'uscita adattivo conforme, per dimostrare una riduzione del rumore della cellula superiore al 70 percento. Ciò può ridurre il rumore degli aerei per le comunità che vivono vicino agli aeroporti. Credito:NASA/Ken Ulbrich
Una serie di test di volo della NASA ha dimostrato con successo tecnologie che ottengono una significativa riduzione del rumore generato dagli aerei e ascoltato dalle comunità vicino agli aeroporti.
I voli di misurazione della ricerca acustica (ARM), conclusosi a maggio, presso l'Armstrong Flight Research Center della NASA in California, tecnologia testata per affrontare il rumore della cellula, o rumore prodotto da parti non propulsive dell'aeromobile, durante l'atterraggio. I voli hanno combinato con successo diverse tecnologie per ottenere una riduzione superiore al 70% del rumore della cellula.
"La denuncia pubblica numero uno che riceve la Federal Aviation Administration riguarda il rumore degli aerei, " disse Mehdi Khorrami, uno scienziato aerospaziale presso il Langley Research Center della NASA in Virginia, e ricercatore principale per la misurazione della ricerca acustica. "L'obiettivo della NASA qui era ridurre sostanzialmente il rumore degli aerei al fine di migliorare la qualità della vita delle comunità vicine agli aeroporti. Siamo molto fiduciosi che con le tecnologie testate possiamo ridurre sostanzialmente il rumore totale degli aerei, e questo potrebbe davvero rendere molti voli molto più silenziosi."
La NASA ha testato diversi progetti sperimentali su vari componenti della cellula di un aereo da ricerca Gulfstream III ad Armstrong, comprese le carenature dei carrelli di atterraggio e i trattamenti delle cavità progettati e sviluppati a Langley, così come il flap alare Adaptive Compliant Trailing Edge (ACTE), che era stato precedentemente testato in volo per studiare l'efficienza aerodinamica. L'aereo ha volato ad un'altitudine di 350 piedi, su un array di microfoni a 185 sensori distribuito sul Rogers Dry Lake presso la Edwards Air Force Base in California.
L'elemento tecnologico di riduzione del rumore del carrello di atterraggio ha affrontato il rumore della cellula causato dal flusso d'aria che si sposta oltre il carrello di atterraggio durante l'avvicinamento. Il carrello di atterraggio sperimentale testato dalla NASA presenta carenature porose lungo la parte anteriore, nel senso che sono costituiti da tanti piccoli fori che, in parte, lasciare che una parte dell'aria fluisca attraverso la carenatura, mentre devia anche parte del flusso d'aria attorno al carrello di atterraggio.
Mentre i concetti porosi per le carenature del carrello di atterraggio sono stati studiati in precedenza, Il design della NASA si basava su ampie simulazioni al computer per produrre la massima quantità di riduzione del rumore senza la penalità dell'aumento della resistenza aerodinamica. La cavità del carrello di atterraggio è stata trattata con una serie di chevron vicino al bordo anteriore, e una rete tesa attraverso l'apertura per alterare il flusso d'aria, allineandolo maggiormente con l'ala. Credito:NASA/Ken Ulbrich
I concetti porosi sono stati studiati in precedenza, ma il design unico sviluppato dalla NASA è il risultato di simulazioni al computer altamente dettagliate che hanno portato gli ingegneri della NASA a quello che credono sia il design ideale per la massima riduzione del rumore senza aumentare la resistenza aerodinamica.
Un'altra area di interesse erano le cavità del carrello di atterraggio, anche una causa nota del rumore della cellula. Queste sono le regioni in cui il carrello di atterraggio si dispiega dal corpo principale di un aeromobile, tipicamente lasciando una grande cavità dove il flusso d'aria può essere tirato dentro, creando rumore. La NASA ha applicato due concetti a queste sezioni, comprendente una serie di chevron posti vicino alla parte anteriore della cavità con una schiuma fonoassorbente alla parete di fondo, così come una rete che si estendeva attraverso l'apertura della cavità del carrello principale. Ciò ha alterato il flusso d'aria e ridotto il rumore derivante dalle interazioni tra l'aria, le pareti della cavità, e i suoi bordi.
Per ridurre il rumore dei flap, La NASA ha utilizzato uno strumento sperimentale, flap flessibile che era stato precedentemente utilizzato nell'ambito del progetto ACTE, che ha studiato il potenziale di flessibilità, alette senza cuciture per aumentare l'efficienza aerodinamica. A differenza dei lembi alari convenzionali che tipicamente presentano spazi tra il lembo e il corpo principale dell'ala, il lembo ACTE, costruito da FlexSys Inc. di Ann Arbor, Michigan, è un design senza soluzione di continuità che elimina tali lacune.
È necessario realizzare una significativa riduzione del rumore degli aerei affinché la crescita del trasporto aereo mantenga la sua tendenza attuale. La riduzione del rumore della cellula utilizzando la tecnologia della NASA è un risultato importante in questo sforzo, in quanto potrebbe portare a velivoli più silenziosi, che andrà a beneficio delle comunità vicine agli aeroporti e favorirà l'espansione delle operazioni aeroportuali.
"Questa riduzione del rumore della cellula prodotta dalla tecnologia della NASA è decisamente epocale, e la parte migliore è che avvantaggia direttamente il pubblico, ", ha affermato il Project Manager ARM Kevin Weinert. "Anche se ci sono ovvi potenziali guadagni economici per il settore, questo va a vantaggio delle persone che vivono vicino ai principali aeroporti, e devono fare i conti con il rumore degli aerei che arrivano all'atterraggio. Ciò potrebbe ridurre notevolmente l'impatto acustico su queste comunità".
