Elektrická letadla jsou důležitou součástí rozvoje leteckého průmyslu bez fosilních paliv, ale na rozdíl od elektromobilů mají velký problém. Jsou obecně hlučnější než jejich protějšky se spalovacím motorem.
Podle výzkumníků z Chalmers University of Technology ve Švédsku platí, že čím je letadlo energeticky účinnější, tím je hlučnější.
Je to proto, jak vědci vysvětlují, že hluk vrtule se stává „relativně dominantním v nepřítomnosti primárně vnímaného hluku z turbosoustrojí, spalovací komory a vysokorychlostního proudu. Ten existuje v konvenčních plynových turbomotorech“.
A elektrická letadla mají pravděpodobně létat v relativně nízkých nadmořských výškách. Čímž se zvýší riziko znečištění hlukem nad obytnými oblastmi a kritickými oblastmi životního prostředí.
Dilema tedy řeší kompromis mezi elektrickým letadlem, které je tiché a energeticky účinné. A odpovědí by mohlo být mít více listů na vrtuli.
,,Můžeme vidět, že čím více listů má vrtule, tím nižší se zdají emise hluku,“ řekl Hua-Dong Yao, docent a výzkumník v oblasti dynamiky tekutin a námořních technologií na Chalmers University of Technology.
„Ale s menším počtem lopatek se pohon stává efektivnější a elektrické letadlo může létat déle. V tomto smyslu existuje kompromis mezi energetickou účinností a hlukem. To je něco jako překážka pro elektrická letadla, která jsou tichá a účinná.“
Zdroj hluku generovaný listy vrtule
Ve snaze vyřešit tento problém kompromisu se Hua-Dong Yao a jeho výzkumným kolegům podařilo izolovat a prozkoumat hluk. Ten se vyskytuje na špičce listů vrtule, známý jako víry na špičce.
Izolací hluku byli vědci schopni lépe porozumět jeho roli ve vztahu k jiným zdrojům hluku generovaným listy vrtule.
Co je však důležitější, vědci byli schopni upravit řadu parametrů vrtule – jako je úhel stoupání, délka tětivy a počet listů – k optimalizaci konstrukce vrtule a vyrovnání efektu kompromisu mezi účinností a hlukem.
Vědci se domnívají, že jejich zjištění, publikovaná v časopise Aerospace, lze nyní použít k výrobě tišších a účinnějších vrtulí pro budoucí letadla.
„Moderní letecké vrtule mají obvykle dva až čtyři listy, ale zjistili jsme, že použitím šesti listů navržených pomocí našeho optimalizačního rámce můžete vyvinout vrtuli, která je relativně účinná a tichá,“ řekl Hua-Dong Yao.
,,Vrtule dosahuje snížení hluku až o 5-8 (A-vážený decibel (dBA) s pouze 3,5 % penalizací tahu ve srovnání s vrtulí se třemi listy. To je srovnatelné se snížením hluku, když někdo přestane mluvit běžným konverzačním hlasem na zvuk. Ten byste vnímali v tiché místnosti.“
Zdroj: thedriven, Vapol
