Cichszy wlot powietrza w silnikach odrzutowych

Współczesne silniki turbowentylatorowe, zwane także silnikami obejściowymi, w większości komercyjnych i wojskowych zastosowań zastąpiły silniki turboodrzutowe, zachowując przy tym sporą część oryginalnej architektury. Silnik turbowentylatorowy zasysa powietrze i jednocześnie spręża je. Jednak tu, w przeciwieństwie do starszych silników turboodrzutowych, pewna dawka sprężonego powietrza obchodzi komorę spalania i jest wypychana tyłem, zapewniając tym samym dodatkowy odrzut bez zużycia paliwa i przy zwiększeniu sprawności.

Poprawiając wydajność energetyczną, system wentylatorowy i obejściowy przyczyniają się także do redukcji emisji dwutlenku węgla. To one również stanowią krytyczny cel jeśli chodzi o obniżenie hałasu. Nowe wkładki akustyczne, które obniżają zarówno masę, jak i poziom hałasu, mają pomóc spełnić wymagania wspólnej inicjatywy technologicznej „Czyste niebo”. Finansowany przez UE projekt "Large 3-shaft demonstrator - Aeroengine intake acoustic liner technology development" (ALTD) odkrywa ważną rolę w tym przedsięwzięciu.

Badacze planują doprowadzić obiecującą koncepcję do poziomu szóstego gotowości technologicznej (TRL 6). Nastąpi to po dokonaniu demonstracji aktualnego prototypu systemu w środowisku operacyjnym, a mianowicie po teście naziemnym silnika lotniczego symulującym pracę w locie.

W opracowaniu wkładki akustycznej wykorzystano mikro-perforacje, tj. wywiercane mechanicznie w materiale otworki, które absorbują dźwięk, obniżając jego intensywność. Poprzez rozległe gromadzenie danych i modelowanie, zaprojektowano i zoptymalizowano wkładkę akustyczna i dokładną charakterystykę mikro-perforacji, aby osiągnąć cele w zakresie redukcji hałasu.

Badacze oceniają także materiały i wpływ na wewnętrzną powierzchnię tulei wkładki akustycznej. Ukończono już testy erozji w wyniku całkowitego narażenia na opady deszczu. Obecnie trwają próby erozji pod wpływem cząstek twardych, a także rozważane są analizy zmęczeniowe i skutki promieniowania ultrafioletowego.

Wstępna weryfikacja konstrukcji doprowadziła do zamówienia pewnych elementów i zdefiniowania wymogów dotyczących oprzyrządowania. W pełni skonfigurowana konstrukcja jest bliska ukończenia, a wówczas zostanie poddana weryfikacji krytycznej w kolejnej fazie procesu konstrukcji mechanicznej.

Pionierska wkładka akustyczna wlotu powietrza do silnika lotniczego ALTD i nowatorskie procesy wytwarzania obniżą masę, hałas i koszty związane z technologią tłumienia hałasu. W ten sposób projekt wniesie ważny wkład we wspólną inicjatywę technologiczną UE „Czyste niebo” na rzecz przyjaznego dla środowiska transportu powietrznego.