Airbus explora nuevas configuraciones de vehículos aéreos para aprovechar las posibilidades que generen beneficios significativos en la reducción de ruido mientras optimiza los procedimientos de despegue y aterrizaje para disminuir el sonido operativo de la vida real.
Los vehículos CityAirbus y Vahana VTOL con sus múltiples hélices, ahora en la fase de demostración, deberán cumplir con un nivel de aceptación de sonido que será significativamente más estricto para operar por encima de las ciudades.
Los taxis aéreos y los drones de entrega de paquetes están al borde de proporcionar opciones de movilidad aérea para las ciudades, la reducción de sonido para los aviones está cada vez más en el centro de atención. ¿Puede una nueva investigación realmente impactar los niveles de sonido de los helicópteros? A continuación, un vistazo a las formas en que Airbus intenta reducir el volumen de su helicóptero.
La principal fuente de sonido de un helicóptero proviene de las palas del rotor. Las cuchillas producen varios tipos de sonido. Algunos se deben al desplazamiento del aire (ruido de espesor); otros (ruido de carga) provienen de fuerzas que actúan sobre el aire que fluye alrededor de la pala; estos son causados por levantar y arrastrar, por ejemplo. Aún otros sonidos provienen de choques aerodinámicos en la superficie de la pala o interacciones con flujos turbulentos de aire.
El motor y la caja de cambios también pueden generar sonido, pero éste es mayor cuanto más próximo se encuentra, notable alrededor del helipuerto, pero menos si se trata de un observador a cierta distancia. Los helicópteros más pesados tienden a ser menos silenciosos debido a la mayor cantidad de empuje que requieren; después de todo, tienen más peso para levantar.
El grado de sonido de las fuentes individuales depende considerablemente de las condiciones de vuelo y de la ubicación del observador en relación con el helicóptero. Cuando el avión está volando a velocidad de crucero y se acerca, es probable que una persona escuche el rotor principal cuando el helicóptero se acerca a él. Cuando está más cerca y pasa por encima, predomina el rotor de cola y los motores. En el despegue estas fuentes individuales de sonido pueden cambiar, debido a los diferentes requisitos de potencia y empuje de la máquina.
Y los helicópteros pueden ser más o menos silenciosos en ciertas condiciones de vuelo, como durante una aproximación. Esto se debe a la interacción vórtice de la cuchilla (BVI), un tipo de ruido de carga. Cada pala del rotor principal también produce un fuerte vórtice de punta cuya trayectoria viaja aguas abajo del rotor de una manera aproximadamente epicíclica. En la aproximación y, a veces, a velocidades moderadas en vuelo nivelado, el rastro del vórtice puede cruzarse con los caminos de las cuchillas posteriores, produciendo un ruido impulsivo que a veces se denomina “golpe de la cuchilla”.
Cuando un helicóptero se está acercando, las palas del rotor principal pueden moverse hacia la trayectoria de un vórtice producido por las palas delanteras, produciendo un sonido llamado “golpe de las palas”.
Por supuesto, nuestra percepción del sonido es un factor tan importante para juzgar cuán silencioso o no es un helicóptero. Tendemos a sentirnos más molestos por los sonidos impulsivos, tonales y de alta frecuencia, pero la duración de la exposición al sonido también es importante, irritantes que Airbus está abordando con ajustes en los procedimientos de aterrizaje, por ejemplo.
Los aviones VTOL ya vuelan sobre algunas de nuestras ciudades. Los helicópteros transportan pacientes médicos a hospitales urbanos. El sonido es parte del mundo que habitamos. El siguiente paso, dice Tomasz Krysinski, director de Investigación y Tecnología de Airbus, es el “diseño para el sonido” de los nuevos aviones, particularmente para abordar el mercado de la movilidad aérea urbana.
“No se trata solo de diseñar productos silenciosos, también se trata de diseñar procedimientos silenciosos para nuestros productos“, dice Krysinski. Con este fin, la compañía también está trabajando en otro tipo de reducción de sonido: optimizar los procedimientos de despegue y aterrizaje y reducir el sonido operativo de la vida real. Las BVI se producen en ciertos ángulos de pendiente de planeo y no en otros, por lo que, al diseñar un procedimiento de aterrizaje con una pendiente de planeo más pronunciada, el sonido puede reducirse. Esta es solo una de las soluciones que se están considerando. Los procedimientos de escalada también pueden ser objeto de escrutinio.
“La certificación del sonido se realiza en condiciones de vuelo impuestas por las autoridades”, dice Krysinski. “No son necesariamente los procedimientos que realizan diariamente nuestros clientes. Estamos trabajando para impactar el sonido real que la gente escucha de nuestros productos”.
