האם מטוסי הנוסעים של העתיד יעברו את... "מבחן הרעש"?

רעש מטוסים מהווה לרוב מטרד לאנשים המתגוררים בקרבת שדות תעופה ונתיבי טיסה ובמקרה הגרוע גם מפגע בריאותי: מהפרעות שינה ועד מחלות לב וכלי דם.

על פי דו"ח של הסוכנות האירופית לאיכות הסביבה, בשנת 2017 כארבעה מיליון בני אדם באירופה נחשפו לרמות רעש מוגזמות שנגרמו ממטוסים.

סוגי המטוסים החדשים עם גופי כנפיים מעורבים (BWB), שגוף המטוס שלהם משתלב בצורה חלקה עם הכנפיים, שגם להם התנגדות אוויר נמוכה יותר וצריכת דלק נמוכה יותר, נתפסים כמגדלור של תקווה להקל גם על העומס הזה.

יתר על כן, הם ייצרו פחות פליטות רעש כלפי הקרקע אם המנועים היו מורכבים על גבי גוף המטוס.

מטוס מפוצל בצורת "V" לתעופה בת קיימא

בלב פרויקט ARTEM האירופי לתצורות מטוסים של 2035 ו-2050

ARTEM (Aircraft Noise Reduction Technologies and related Environmental iMpact), מחקר גדול של האיחוד האירופי על רעש מטוסים, הוא פרויקט מחקר בן חמש שנים שהחל בסוף 2017 ומתמקד בטכנולוגיות חדשניות להפחתת רעש עבור תצורות מטוסים. מטוסים של 2035 ו-2050.

ראשית, פותחו גישות חדשניות להפחתת רעש המטוסים במקורו.

שנית, הפרויקט התייחס למושגים לשיכוך יעיל של רעשי מנוע ומקורות רעש אחרים באמצעות חומרים חדשים.

טכנולוגיות חדשות הובילו לתכנון של מטוס עתידי עם גוף כנף מעורב.

בפרויקט רחב ההיקף השתתפו 24 שותפים מעשר מדינות אירופיות, כולל המשרד הצרפתי National d'études et de Recherches Aérospatiales (ONERA) ומרכז התעופה הגרמני (DLR), אשר ריכז את הפרויקט, אוניברסיטת רומא III באיטליה, והפוליטכני הפדרלי של לוזאן.

ARTEM מומנה במסגרת תוכנית Horizon 2020 של האיחוד האירופי.

FluxJet היא ההיברידית בין רכבת למטוס שתחולל מהפכה בנסיעות שלנו

אורליזציה שנוצרה במעבדה: רטו פיירן, אקסל הוסר וביט שפר בעבודה

למרות שניתן להעריך את פליטת הרעש של מטוסים אלו בעזרת כלי סימולציה, ניתן לתעד את השפעתם המטרידה והמלחיצה על אנשים באופן מציאותי רק על ידי התחשבות בתפיסה הסובייקטיבית של הנפגעים.

מומחי אקוסטיקה במעבדה הפדרלית לבדיקות ומחקר חומרים נוקטים בהצלחה במה שמכונה "אורליזציה" עבור רשמים שמיעתיים, בדומה להדמיה לעין, למשל כדי לחקור את ההשפעות של רעש רכבת על אנשים.

Reto Pieren, Axel Heusser ו-Beat Schäffer מהמעבדה לאקוסטיקה ובקרת רעש ב-EMPA השתמשו בניסיון זה גם בפרויקט האירופי ARTEM (Aircraft Noise Reduction Technologies and Environmental iMpact קשור), שבו שותפים רבים פיתחו תפיסות מטוסים ארוכות טווח. אלומת רעש, עם BWB שתוכנן במיוחד ומספר גרסאות מנוע.

הקונסורציום שקל גם טכנולוגיות אחרות להפחתת רעש, כמו הקצה האחורי עם "דשי קרוגר" אופטימליים או מנועי טורבו-פאן מודרניים, עם יחס גדול בין זרימת האוויר מחוץ לתא הבעירה לבין זרימת האוויר של סילון הפליטה Hot, מה שמפחית משמעותית את הרעש.

תעופה בינלאומית תתמקד כעת בדלקים בני קיימא

ניסויים משוכללים מאוד ב-AuraLab עם אנשים בגילאי 18 עד 61

כיצד יפעלו המטוסים ארוכי הטווח החדשים הללו לכ-400 נוסעים בהשוואה למטוסים רגילים?

הצוות מהמעבדה הפדרלית לבדיקות ומחקר חומרים פרסם את התוצאות בכתב העת "Aerospace Science and Technology".

בהתבסס על חוקי הפיזיקה, מומחים יצרו סימולציות של רעש מטיסות יתר של אזורים מיושבים בצורה סינתטית גרידא, תוך שימוש בתוכנות מחשב.

הם אימתו הדמיות אלה עם תיעוד של כניסות ויציאות נוכחיות של מטוסים מסחריים סביב נמל התעופה של ציריך.

מכיוון שהרעש המדומה תואם היטב את הנתונים הנמדדים, ניתן היה להשתמש בו לצורך השוואה עם סימולציות של קונספט מטוסי BWB החדש.

כן בבולוניה לפורום האסטרטגי לשרשרת האספקה ​​האווירית

31 אנשים בגילאי 18 עד 61 נשאלו אם הם מוטרדים או מוטרדים

כדי לקבוע עד כמה פליטת הרעש של מטוסי נוסעים שונים מפריעות לאנשים כשהם טסים מעליהם, 31 אנשים בגילאי 18 עד 61 השתתפו בניסויים משוכללים למדי ב-AuraLab של EMPA.

ההדמיות המרחביות של הרמקולים המסודרים במדויק כללו, לאחר שלב היכרות ראשוני, 36 טיסות יתר: המראות ונחיתה של סוגי מטוסים קונבנציונליים וחדשניים, כל אחד בשלבי טיסה שונים.

תרחישי רעש אלו כללו גם פרטים כמו מיקום הדשים או ציוד הנחיתה, כמו גם תנאים אטמוספריים, כמו מערבולות או החזרות קול על הקרקע.

לאחר הניסוי, הנבדקים מילאו שאלונים שבהם דיווחו על התרשמויותיהם הסובייקטיביות, תוך שימוש בסולם נפוץ וסטנדרטי של 11 נקודות שנע בין 0 ("בכלל לא מופרע או מוטרד") ל-10 ("מוטרד או מוטרד מאוד").

כמו כן נשאל עד כמה אירוע הסאונד המתאים היה מוכר להם.

נחיתות וגישות לשדות תעופה פחות רועשות ויותר בנות קיימא

ה-BWB דורג ב-4,3 יחידות פחות רועש ממטוס הנוסעים הרגיל

התוצאות: מטוס ה-BWB החדש מדורג ב-4,3 יחידות שקט יותר ממטוס הנוסעים הרגיל.

זהו הבדל ברור, גם בשל העובדה שהמטוס הוירטואלי בסימולציה צויד בטכנולוגיות נוספות להפחתת רעש או במנועי פליטה נמוכים במיוחד.

יתרה מכך, הסקרים הראו שהמראות של כלי טיס מסוג זה הותירו רושם קול שנראה פחות מוכר למשתתפים, המעיד על מאפיינים אקוסטיים חריגים, שכנראה משפיעים לטובה על תפיסת המטרד.

כמובן שקשה לחזות איזו גרסה של מטוסי BWB תנצח בעתיד, לאור ההשערות האפשריות הרבות.

לדברי חוקר EMPA Reto Pieren, דבר אחד בטוח.

"התרומה הגדולה ביותר להפחתת הרעש מגיעה ללא ספק מצורת המטוס, אשר מגן על פליטת הקול של המנוע כלפי מטה", אומר המומחה לאקוסטיקה.

"טכנולוגיות אחרות להפחתת רעש מהוות רק כ-15 אחוז מהפחתת המטרד".

רפאלה גרקו: "מסן מרינו תעופה וחלל לאשכול מגזרי"