An einem Hubschrauber sind der Haupt- und der Heckrotor die Hauptlärmquellen. Eine Lärmminderung kann beim Heckrotor durch die Integration in das Leitwerk erreicht werden, d.h. durch einen ummantelten Rotor. Die Arbeit beschäftigt sich mit der weiteren Reduzierung von Fenestronlärm mittels passiver, indirekter Maßnahmen. Darunter versteht man die Reduzierung von bereits entstandenen Lärm. Der Mantel des Fenestron kann dazu verwendet werden, schallabsorbierende Materialien zu integrieren. Aufgrund der diskreten Frequenzverteilung des vom Fenestron emittierten Lärms eignen sich besonders Helmholtz-Resonatoren. Diese bestehen aus einem Volumen, welches eine (Einzelresonatoren) oder mehrere Bohrungen (Mehrlochresonatoren) besitzt. Trifft Schall auf eine solche Anordnung, so beginnt die Masse in der Bohrung zu schwingen. Das Volumen wirkt dabei wie eine Feder, während die Reibung in der Bohrung dämpfend wirkt. Es handelt sich somit um ein Masse-Feder-Dämpfungssystem, in dem Schallenergie in Wärme umgewandelt wird. Im Beitrag werden beschrieben: 1. Zwei- und dreidimensionale Theorie sowie empirische Modelle zur Beschreibung des Absorptionsverhalten von Helmholtz-Resonatoren. 2. Versuchsaufbauten und Meßtechnik (Impedanzrohr, Resonator-Prüfstand, Fenestron-Prüfstand). 3. Erarbeitung einer geeigneten Helmholtz-Resonatorgeometrie. 4. Integration der Helmholtz-Resonatoren in das Fenestronmodell. 5. Messungen am Fenestronprüfstand. Die erreichten Pegelreduzierungen zeigen, daß Helmholtz-Resonatoren geeignet sind, Fenestronlärm zu reduzieren. Hohe Reduktionen werden jedoch nur mit den konstruktiv aufwendigeren Einzelresonatoren erreicht. Eine interessante Lösung für die Zukunft stellt hier die Verwendung von Wabenstrukturen für die Resonatorvolumina dar, da auf diese Art das zur Verfügung stehen Volumen besser genutzt, die Verlustleistung weiter gesteigert, die Integration vereinfacht und das zusätzliche Strukturgewicht minimiert werden kann.
Analyse und Reduzierung der Lärmemission von ummantelten Hubschrauber-Heckrotoren
1999
185 Seiten, Bilder, Tabellen, 70 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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