Helfen Gondeln um Flugzeugtriebwerke herum, das Triebwerksgeräusch zu reduzieren?

Nehmen Sie einen modernen Turbofan : Die Spitzen des Lüfters laufen mit etwa Mach 1,5 . Wir wissen von ungezogenen Propellern, dass Überschallspitzen sie sehr laut machen . Derselbe Turbofan ohne die Ummantelung wäre auch extrem laut. Akustische Auskleidungen an der Innenseite der Lüfterhaube leisten einen wesentlichen Beitrag zur Unterdrückung dieser Geräuschquelle.

Doch damit nicht genug: Die Gondel ermöglicht es auch, dem Fan einen Ansaugstutzen vorzusetzen, der dabei hilft, die Strömungsverhältnisse über den Querschnitt des Ansaugstutzens zu vergleichmäßigen und den Luftstrom triebwerksgerecht zu beschleunigen oder zu verlangsamen . Ohne den Einlass würde das Triebwerk unter häufigen Kompressorstillständen und Druckstößen leiden, sodass die Gondel tatsächlich die Betriebsbedingungen erweitert und auch diese lauten Zwischenfälle vermeidet .

Eine weitere wichtige Geräuschquelle ist die Düse: Hier wird das heiße, schnelle Gas aus dem Motor in die Umgebungsströmung ausgestoßen, und die Mischung beider erzeugt den größten Teil des Motorgeräuschs . Beachten Sie, dass das Geräusch mit der sechsten bis achten Potenz der Strahlgeschwindigkeit zunimmt, sodass die dramatischste Geräuschreduzierung mit Triebwerken mit höherem Bypass-Verhältnis möglich ist.

Diagramm von der oben verlinkten Stanford-Webseite. Die Strahlgeschwindigkeit wird in ft/s angegeben.

Durch eine Verzahnung der Düsenhinterkante kann dieser Mischvorgang etwas verlangsamt und der Geräuschpegel gesenkt werden .

Ohne die Gondel würde der Motor viel weniger Schub und mehr Luftwiderstand erzeugen, und es wären größere, leistungsstärkere Motoren erforderlich. Größere Motoren würden auch mehr Lärm erzeugen, also ist dies auch ein indirekter Weg, wie Gondeln dazu beitragen, den Lärm niedrig zu halten.

Ein letzter zu erwähnender Beitrag zur Geräuschreduzierung ist die Fähigkeit der Gondel, die Splitter eines ausgefallenen Lüfterblatts aufzunehmen. Das Versagen der Lüfterblätter ist fast lautlos, aber wenn die Blattfragmente mit hoher Geschwindigkeit entweichen würden, wäre der Lärm des Folgenden ebenfalls beträchtlich.

Wie Sie richtig erwähnt haben, bezieht sich der Begriff Gondel im Allgemeinen auf eine Reihe von Abschnitten um ein Flugzeugtriebwerk (im Zusammenhang mit Turbofan-Flugzeugtriebwerken). Dies sind im Allgemeinen die Strukturen, die durch den Einlass, die Lüfterhaube, den Schubumkehrer und den Auslass gebildet werden.

Die Gondel erfüllt die grundlegende Funktion eines Gehäuses für all diese Unterbaugruppen, was bedeutet, dass sie zum Schutz des Triebwerks vor Witterungseinflüssen und der Umwelt vor dem Triebwerk beiträgt (z. B. Blattbruch). Seine Hauptfunktion besteht jedoch darin, einen aerodynamischen Körper bereitzustellen, der die Mechanik des Motors, die pneumatischen Kanäle, Kraftstoffleitungen und elektrischen Leitungen aufnehmen kann.

Die Gondel kann daher eine Geräuschreduzierung bereitstellen, indem sie das Schleppgeräusch reduziert, das andernfalls erzeugt würde. Dies ist auf das aerodynamische Design und die verschiedenen in die Unterbaugruppen eingebauten Merkmale zurückzuführen, wie z. Dies ist eine Hauptquelle der Geräuschreduzierung in modernen Flugzeugtriebwerken.

Abgase sind die größten Übeltäter, wenn es um Flugzeugtriebwerksgeräusche geht, und als solche sind die Abgase so konzipiert, dass sie einen „Mischbereich“ schaffen, in dem heiße Luft aus dem Auspuff mit Umgebungsluft gemischt wird, um das Abgasgeräusch zu reduzieren.

Ich denke, ich versuche nur zu sagen, dass die Gondel aus diesen verschiedenen Unterbaugruppen besteht und daher ihr individueller Beitrag zur Geräuschreduzierung sehr wichtig ist. Was eine quantitative Studie zur Lärmreduzierung betrifft, so konnte ich keine ausfindig machen und kann daher nur den ersten Teil Ihrer Frage beantworten.

Nebenbemerkung: Moderne Einlässe verwenden auch ein Laminar-Flow-Design (z. B. 777X), das zu immensen Kraftstoffeinsparungen und einer sehr geringen Reduzierung des Schleppgeräuschs beiträgt (wahrscheinlich vernachlässigbar).

Die Gondeln selbst reduzieren den Schall, indem sie eine weitere Barriere darstellen, bevor der Schall Sie zum größten Teil erreicht. Es ist da, um einen Luftstrom um Motorkomponenten, eine bessere Aerodynamik und Schutz vor Elementen zu gewährleisten, und je nach Art des Motors "kann" es bei der Geräuschreduzierung helfen (Turbofan).

Bei Turbinentriebwerken gibt es Abluftstromoptionen, die das Geräusch unterdrücken . Das ist keine Gondel, das ist eine Geräuschunterdrückungsdüse.