İngiltere’nin Bristol Üniversitesi’nde görev yapan araştırmacılar, pervanelerin oluşturduğu gürültü üzerinde zeminin etkilerini ilk kez deneysel olarak ölçmeyi başardı.
Bristol Üniversitesi’ndeki Aeroakustik araştırma ekibi, pervanelerin zemin üzerindeyken (Yer Etkisi) gürültü özellikleriyle, normal çalıştırılma koşulları arasında net farklılıklar buldu. Genel gürültü eğilimleri için önemli bir faktör olan hidrodinamik ve akustik etkileşimlerle, yerden yüksek açılarda ölçüm yaparken genel gürültü seviyesinde bir artış kaydedildi.
Birleşik Krallık Ulusal Aeroakustik Rüzgar Tüneli tesisinde yapılan bu araştırmanın, uçakların indiği pistlerinin veya uçakların tasarımını değiştirerek, kalkış veya iniş sırasında uçakların gürültüsünü azaltmaya yönelik stratejiler geliştirilmesi konusunda bilgi sağlayabileceği düşünülüyor.
Daha çevreci bir havacılığa olan ihtiyaç ışığında, havacılık endüstrisinde elektrikli uçaklar geliştirmeye yönelik bir baskı var. Tüm büyük uçak üreticileri de dahil olmak üzere dünya çapında çeşitli şirketler tarafından tanımlanan elektrikli uçakların pek çok potansiyel faydası var. Ancak, hava taksiler gibi kent içi hava hareketliliği, metropollerde bir gerçeklik haline gelecekse, mühendislerin pervaneler tarafından üretilen ses kirliliği sorununu çözmesi gerekiyor.
İnsansız hava araçları (drone), eVTOL hava araçları ve yeni elektrikli uçaklarda, kalkış ve iniş için güçlü bir itki kuvveti oluşturmak için pervaneleri veya rotorları giderek daha fazla kullanıyor. En önemlisi, eVTOL uçakları büyük nüfusa sahip kentsel alanlarda faaliyet gösteriyor. Sonuç olarak, uçak tarafından üretilen gürültü kritik bir düzeye ulaşıyor.
Bu uçaklarda kullanılan pervanelerin çapı nispeten küçük ve daha yüksek hızlarda dönmek zorunda. Sonuç olarak, gürültü özellikleri, eldeki mevcut bilgilerden çok farklı. Bu nedenle bilim insanları tarafından daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulan bir alan.
Dronlar ve eVTOL uçakları da çatılardan veya çeşitli pist ve platformlardan iniş-kalkış yapabilir. Bu da pervanelerin performanslarını değiştiren aerodinamik bir fenomen olan ‘Yer Etkisi’ne maruz kalmasının muhtemel olduğu anlamına gelir.
Yer Etkisindeki pervane aerodinamiğinde yaşanan bu değişim, pervanelerin akustik performansını etkiler ve karmaşık etkileşimlere neden olur.
Projenin baş araştırmacısı Liam Hanson, bugüne kadar, yer etkisi izole edilmiş pervane gürültüsü üzerine literatürde hiçbir çalışma olmadığını söylüyor. Hanson, yaptıkları araştırmada, Yer Etkisinde çalışırken, pervane gürültüsünün durumunu ve anlaşılması çok önemli olan temel akustik ve aerodinamik etkileşimlerin neler olduğunu anlamaya çalıştıklarını belirtiyor.
Bu çalışmada ilk kez, küçük ölçekli pervanelerin, kalkış ve iniş sırasında yerle etkileşim halindeyken çıkardığı gürültü kapsamlı bir şekilde ölçüldü. Yerle etkileşimlerin yapıyı getirdiği karmaşıklık çözüme ulaştırılabilirse, kalkış ve iniş sırasında eVTOL uçaklarının daha düşük seviyede ses çıkarması sağlanabilir.
Araştırmacılar şimdi tüm sistemin gürültüsünü potansiyel olarak azaltmak için farklı yöntemler üzerinde ek testler yapıyor.
Araştırma, Embraer ve Horizon 2020 SilentProp projesi tarafından destekleniyor. Çalışmada elde edilen bulgular, Journal of Sound and Vibration’da kısa süre önce yayımlandı.