Investiga NASA abatimiento de ruido en motores para aviones

El Centro de Investigación Glenn de la NASA sigue a la vanguardia en los esfuerzos de Estados Unidos para reducir el ruido de los motores de avión, gran parte de estos avances se han obtenido en su Laboratorio de Propulsión Aeroacústica (AAPL).

Comúnmente conocido como "el domo", contiene múltiples plataformas de prueba encerradas en una gran cámara sin eco; la estructura hemisférica de 130 pies de diámetro y 65 pies de alto se destaca en el campus de Glenn. 

El interior está cubierto con cuñas amortiguadoras de sonido de fibra de vidrio, puntiagudas, y una serie de micrófonos en la parte superior, que capturan los datos del ruido del motor.

La propulsión a chorro ha sido importante en la investigación de NASA Glenn, desde el establecimiento del centro como laboratorio del Comité Asesor Nacional para la Aeronáutica (NACA), a principios de la década de 1940. 

Las mejoras del laboratorio a las primeras generaciones de motores turborreactores del país contribuyeron a hacer posibles los primeros aviones a reacción, a mediados de la década de 1950.

Sin embargo, los aviones a reacción son más ruidosos que sus contrapartes con motores de pistón, y las comunidades cercanas a los aeropuertos se quejaron del aumento del ruido; por lo tanto, el centro comenzó a estudiar sus causas desde la década de 1950. 

Dado que es difícil evaluar el ruido en los túneles de viento y las cámaras de prueba que se usan para probar los motores, los investigadores de Glenn montaron los motores en soportes de acero simples cerca del hangar del laboratorio y colocaron micrófonos a su alrededor para medir los niveles de ruido.

Descubrieron que la principal fuente de ruido no eran los elementos mecánicos de los motores, sino la mezcla de la atmósfera fría con su flujo estrecho y de alta velocidad de gases de escape calientes; en respuesta, probaron diseños únicos de boquillas y eyectores, trabajaron para equilibrar los efectos del hardware de reducción de sonido en el rendimiento y el peso del motor.

A principios de la década de 2000, la AAPL se equipó con una nueva arena acústica, que permite realizar pruebas simultáneas en múltiples plataformas y medir el ruido de sobrevuelo y lateral. 

El uso de la instalación de elevación motorizada (PLF) disminuyó a lo largo de los años y se desmanteló en 2007; el ANCF se eliminó en 2021 para crear espacio para la plataforma DGEN AeroPropulsion Research Turbofan (DART), un banco de pruebas de motores a pequeña escala, útil para una variedad de investigaciones.

El APPL continúa desempeñando un papel clave en los esfuerzos de prueba de la NASA, mediante el cual, los investigadores están comparando los datos de ruido recopilados de las boquillas a escala dentro de la instalación con los datos de las pruebas de vuelo del Learjet 25. 

Este trabajo puede mejorar la capacidad de los investigadores para predecir el ruido de despegue de futuros aviones comerciales supersónicos.