Paul Grove: Vliegtuigmotoren en geluid

26 april 2019

Stel, je woont in een woonwijk waar een snelweg langs loopt. Achter de snelweg is een weiland. De herrie is ondraaglijk. De bewoners willen een geluidscherm en die wordt gebouwd, maar niet tussen de snelweg en de woonwijk maar achter de snelweg. Nu heeft u nog meer geluidsoverlast.
Welnu, wat heeft dat te maken met vliegtuiggeluid? Ik leg het u uit.

We nemen een gemiddelde verkeersmachine. Wat direct opvalt is, dat de motoren zo opgehangen zijn dat ze half voor de vleugel hangen. Hierdoor bevindt zich de uitlaat onder de vleugel.
Die vleugel vormt zo een fantastisch geluidscherm boven de uitlaat, die het geluid naar beneden reflecteert, daar waar u woont. Het meeste geluid van een vliegtuigmotor komt uit de uitlaat. Geluid direct uit de motor uitlaat, maar ook geluid veroorzaakt door wrijving tussen de omgevingslucht en de uitlaatgassen, die met hoge snelheid de motor verlaten. Dat geluid wordt door de vleugel naar beneden gereflecteerd.

Er zouden eens proeven genomen moeten worden met een uitlaat die doorloopt tot achter de vleugel. Die pijp of buis, achter de motor geplaatst, kan zo worden ontworpen dat er een betere overgang ontstaat tussen de uitlaatgassen die met hoge snelheid de motor verlaten en de omgevingslucht. Ook zo kan je het geluid verminderen. Om voldoende ruimte tussen die nieuwe uitlaat en de grond te behouden zal die buis over moeten gaan naar een ovale vorm, zoals je dat ook bij sommige motoren ziet aan de voorkant, de inlaat. Het laatste deel van de uitlaat kan aan de onderkant zelfs nog iets verder doorlopen,  wat geluid naar boven weerkaatst. Hopelijk kan dit idee eens uitgetest worden. Ik denk dat het een flinke geluidsvermindering op de grond oplevert.

Een ander idee is om de voorkant van de motor waar de compressor zit, die ook werkt als een soort propeller, langer te maken,  want ook die eerste turbine maakt geluid, herkenbaar aan het ratelende geluid, wanneer het vliegtuig op je af komt. Het lijkt op het geluid dat een helikopter produceert. Met die langere inlaat vooral aan de onderkant, vermindert het geluid van de turbine compressor naar de grond.

Motoren kunnen op de vleugel geplaatst worden zodat ook de uitlaat boven de vleugel komt en het geluid naar boven reflecteert. Dit is een enorm kostbare verandering, er ontstaat een geheel nieuw vliegtuig. De vleugel kan dan ter plaatse  verder naar achteren doorlopen.
Zie hiervoor ook het ontwerp van de Fokker VFW-614. Nadeel is wel dat de ophanging van deze motoren bovenop een vleugel een stuk zwaarder moet zijn dan wanneer ze onder de vleugel hangen.

In plaats van 2 zware motoren kunnen meerdere kleine motoren de intensiteit van het geluid verminderen. Echter de trend is juist tegengesteld, grotere motoren en zo min mogelijk.

Een ander idee kan zijn om alleen met de start en landing de motoren voor en achter uit te schuiven, net zoals ook flaps en slots uitschuiven bij de start en landing. Pas op een zekere hoogte schuiven ze weer in. Zo demp je het geproduceerde geluid op lagere hoogte, bij start en landing.

Eventueel een naar achteren uitschuifbare ring van 1. Tot 1,5 meter lang, die achter de motoruitlaat komt. Deze ring is zodanig geconstrueerd dat er een smalle turbulente laag ontstaat. Deze laag zal het geluid voor een deel weerkaatsen en dempen. Resultaat, op de grond zal het motor geluid een aantal decibellen lager zijn wat een geluidservaring kan zijn van een halvering van geluid.

Er zijn nog wel een aantal andere ideeën uit te werken, maar ik denk dat de aanpassing van de uitlaat het meest effectief zal zijn.

Wil je echt iets doen aan het geluid en het milieu, dan is de ontwikkeling van het elektrische vliegtuig het meest voor de hand liggend. Met batterijen of met waterstof. Echter is dat nu alleen voor de korte afstand technisch mogelijk. Bovendien, een vliegtuig met alleen propellers zal niet veel hoger vliegen dan 7 km en dat is de hoogte waar de weersinvloeden het grootst zijn.

Paul Grove
[email protected]

Reageren op artikelen? Graag! Er gelden spelregels. We moedigen toevoeging van uw reactie op onze content aan, maar kijken streng naar taalgebruik.

Paul Grove
10-05-17, 09:05
Herman Mateboer
04-03-17, 04:03
24-02-17, 09:02
Herman Mateboer
20-01-17, 10:01
27-07-16, 10:07
Herman Mateboer
15-06-16, 05:06
Herman Mateboer
15-02-16, 10:02
08-02-16, 05:02
16-01-16, 11:01
12-12-15, 12:12
Copyright Reismedia BV 2019