Los vuelos ARM se realizaron en el avión SubsoniC Research Aircraft Testbed G-III de la NASA, o SCRAT, en el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en California. La NASA combinó tres tecnologías, incluida la reducción de ruido del tren de aterrizaje, tratamientos de la cavidad del tren de aterrizaje, y el faldón de ala flexible Adaptive Compliant Trailing Edge, para demostrar una reducción en el ruido del fuselaje superior al 70 por ciento. Esto puede reducir el ruido de los aviones para las comunidades que viven cerca de los aeropuertos. Crédito:NASA / Ken Ulbrich
Una serie de pruebas de vuelo de la NASA ha demostrado con éxito tecnologías que logran una reducción significativa del ruido generado por las aeronaves y escuchado por las comunidades cercanas a los aeropuertos.
Los vuelos de medición de investigación acústica (ARM), que concluyó en mayo, en el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en California, tecnología probada para abordar el ruido de la estructura del avión, o ruido producido por partes no propulsoras de la aeronave, durante el aterrizaje. Los vuelos combinaron con éxito varias tecnologías para lograr una reducción superior al 70 por ciento en el ruido de la estructura del avión.
"La queja pública número uno que recibe la Administración Federal de Aviación es sobre el ruido de los aviones, "dijo Mehdi Khorrami, un científico aeroespacial en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Virginia, e investigador principal de la medición de la investigación acústica. "El objetivo de la NASA aquí era reducir sustancialmente el ruido de las aeronaves para mejorar la calidad de vida de las comunidades cercanas a los aeropuertos. Estamos muy seguros de que con las tecnologías probadas podemos reducir sustancialmente el ruido total de las aeronaves, y eso podría hacer que muchos vuelos sean mucho más silenciosos ".
La NASA probó varios diseños experimentales en varios componentes de la estructura de un avión de investigación Gulfstream III en Armstrong, incluidos los carenados del tren de aterrizaje y los tratamientos de cavidades diseñados y desarrollados en Langley, así como el flap del ala Adaptive Compliant Trailing Edge (ACTE), que previamente había sido probado en vuelo para estudiar la eficiencia aerodinámica. El avión voló a una altitud de 350 pies, sobre un conjunto de micrófonos de 185 sensores desplegados en Rogers Dry Lake en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California.
El elemento de tecnología de reducción de ruido del tren de aterrizaje abordó el ruido de la estructura del avión causado por el flujo de aire que pasa por el tren de aterrizaje en la aproximación. El tren de aterrizaje experimental probado por la NASA presenta carenados que son porosos a lo largo de su frente, lo que significa que constan de muchos agujeros diminutos que, en parte, permitir que algo de aire fluya a través del carenado, mientras que también desvía parte del flujo de aire alrededor del tren de aterrizaje.
Si bien los conceptos porosos para los carenados de los trenes de aterrizaje se han estudiado antes, El diseño de la NASA se basó en extensas simulaciones por computadora para producir la máxima cantidad de reducción de ruido sin la penalización de aumentar la resistencia aerodinámica. La cavidad del tren de aterrizaje se trató con una serie de galones cerca de su borde de ataque, y una red extendida a través de la abertura para alterar el flujo de aire, alineándolo más con el ala. Crédito:NASA / Ken Ulbrich
Los conceptos porosos se han estudiado antes, pero el diseño único desarrollado por la NASA resultó de simulaciones por computadora altamente detalladas que llevaron a los ingenieros de la NASA a lo que creen que es el diseño ideal para una máxima reducción de ruido sin aumentar la resistencia aerodinámica.
Otra área de atención fueron las cavidades del tren de aterrizaje, también es una causa conocida de ruido de la estructura del avión. Estas son las regiones donde el tren de aterrizaje se despliega desde el cuerpo principal de una aeronave, típicamente dejando una cavidad grande donde el flujo de aire puede ser atraído, creando ruido. La NASA aplicó dos conceptos a estas secciones, incluyendo una serie de chevrones colocados cerca del frente de la cavidad con una espuma que absorbe el sonido en la pared trasera, así como una red que se extendía a través de la abertura de la cavidad principal del tren de aterrizaje. Esto alteró el flujo de aire y redujo el ruido resultante de las interacciones entre el aire, las paredes de la cavidad, y sus bordes.
Para reducir el ruido de las aletas, La NASA utilizó un experimento aleta flexible que anteriormente se había volado como parte del proyecto ACTE, que investigó el potencial de flexibilidad, solapas sin costuras para aumentar la eficiencia aerodinámica. A diferencia de los flaps de ala convencionales que suelen presentar espacios entre el flap y el cuerpo principal del ala, el colgajo ACTE, construido por FlexSys Inc. de Ann Arbor, Michigan, es un diseño sin costuras que elimina esos huecos.
Se debe lograr una reducción significativa del ruido de las aeronaves para que el crecimiento del transporte aéreo mantenga su tendencia actual. La reducción del ruido de la estructura del avión utilizando la tecnología de la NASA es un logro importante en este esfuerzo, ya que puede conducir a aviones más silenciosos, lo que beneficiará a las comunidades cercanas a los aeropuertos y fomentará la expansión de las operaciones aeroportuarias.
"Esta reducción del ruido del fuselaje producida por la tecnología de la NASA es definitivamente trascendental, y la mejor parte es que beneficia directamente al público, ", dijo Kevin Weinert, gerente de proyectos de ARM. Si bien existen beneficios económicos potenciales obvios para la industria, esto beneficia a las personas que viven cerca de los principales aeropuertos, y tener que lidiar con el ruido de los aviones que llegan a tierra. Esto podría reducir en gran medida el impacto del ruido en estas comunidades ".
