Ziel der Arbeit war, ein schnelles Lärmvorhersageverfahren für den Vorentwurf zu erarbeiten, mit dem sich Zertifizierungspegel und Lärmkonturen für verschiedene Flugzeugkonfigurationen und Flugprozeduren abschätzen lassen. In Bezug auf die hierfür notwendige Modellierung von Umströmungsgeräuschquellen war ein (bislang in vorliegenden Prognoseverfahren fehlendes) Quellmodell für Landeklappenseitenkantenschall bereitzustellen. Grundlage für die Implementierung eines solchen Quellmodells ist v. a. ein verbessertes Verständnis der Schallentstehungsmechanismen durch Identifikation der wesentlichen Einflussparameter, Kenntnis der daraus resultierenden Skalierungsgesetze sowie die räumliche Vermessung der Richtcharakteristik. In Bezug auf letzteres sei angemerkt, dass in der relevanten Literatur kaum belastbares Datenmaterial zu finden ist. In Rahmen von QSTOL wurden sowohl akustische als auch aerodynamische Messungen an zwei Windkanalmodellen im Akustischen Windkanal Braunschweig (AWB) durchgeführt. Aus den aerodynamischen Messungen konnte die (in diesem Bericht genauer definierte) Querströmungsgeschwindigkeit an der Klappenseitenkante in Abhängigkeit von der Freistrahlgeschwindigkeit und dem Ausschlagswinkel der Klappe quantifiziert und empirisch mit Hilfe dieser Parameter approximiert werden. Somit konnte ein wesentlicher Parameter für die folgende Schallquellmodellierung gewonnen werden. Der Einfluss der Freistrahlgeschwindigkeit sowie des Klappenwinkels auf den abgestrahlten Schall wurde mittels zweier Mikrofonarrays mit verschiedener Apertur vermessen. Zudem konnte die 3D-Richtcharakteristik des Seitenkantenschalls für eine isolierte Landeklappe (Klappengeometrie eines typischen Hochauftriebssystems ohne Vorflügel und Hauptelement) gemessen werden. Für die Quellmodellierung des Landeklappenseitenkantenschails wurde ein Potenzgesetz (p2∝Ucn) mit einem Exponent von n = 5.5 abgeleitet. Die Auswertung der ebenfalls durchgeführten akustischen Messungen für ein typisches 3- Element-Hochauftriebsmodell mit halbspannweitig ausgeschlagener Landeklappe konnte im Rahmen der Projektlaufzeit wegen unzureichender Array-Auswertealgonthmen nicht vollständig erbracht werden. In diesem Zusammenhang ist für zukünftige Forschungsaufgaben der Einsatz von Entfaltungsalgorithmen zur verbesserten Isolation von Quellbereichen geplant. Erst nach der vollständigen Auswertung der in QSTOL erstellten Datenbasis wird es sinnvoll möglich sein, ein auf die Großausführung übertragbares parametrisches Vorhersagemodell für Landeklappenseitenkantenlärm vorzulegen. Im Rahmen von QSTOL ist folglich das Hauptziel (Erweiterung eines bereits vorhandenen parametrischen Quellmodells für Umströmungsgeräusch um ein solches Modell für Landeklappenseitenkantenschall) nicht erreicht worden. Allerdings sind wesentliche Grundlagen in dieser Richtung geschaffen worden, um dieses Ziel zeitnah zu erlangen.
Experimentelle Untersuchungen am Klappenseitenkantengeräusch. Abschlussbericht vom DLR Projekt QSTOL, Arbeitspaket 3.3: Zellenakustik
2011
23 Seiten, 15 Bilder, 3 Tabellen, 12 Quellen
Report
German
Stand der Arbeiten zur akustischen Bewertung von Flugzeugkonfigurationen im Projekt QSTOL
GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 2007
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