Aktive Minderung von Fanlärm mittels Drucklufteinblasung
Am DLR-Institut für Antriebstechnik wird ein aktives Verfahren zur Minderung von Triebwerktönen entwickelt. Mit der Technologie der aktiven Lärmminderung werden die lästigen Töne von Triebwerkkomponenten durch Überlagerung eines Gegenschallfeldes gezielt unterdrückt. Das untersuchte Konzept basiert auf dem Einblasen von Druckluft durch Düsen, die zwischen dem Rotor und dem Stator gleichmäßig über den Umfang verteilt in die Wand integriert sind. Durch die so eingebrachte Störung des Strömungsfeldes werden Wechselkräfte auf den Rotorschaufeln angeregt, die den benötigten Gegenschall erzeugen.
Die Funktionsfähigkeit der Technologie wurde am UHBR (Ultra High Bypass Ratio)-Fanprüfstand des Instituts unter realistischen Einsatzbedingungen demonstriert. Druckluft wurde über zwei unmittelbar hintereinander angeordnete Düsenringe eingeblasen, was eine gleichzeitige Kontrolle von zwei Freiheitsgraden des Schallfeldes ermöglichte. Es konnte eine Reduktion der aus dem Triebwerkeinlauf abgestrahlten dominanten Komponenten des Rotor-Stator-Interaktion-Tons um bis zu 10 Dezibel nachgewiesen werden, was in der menschlichen Wahrnehmung einer Halbierung der Tonlautstärke entspricht. Eine Optimierung der Düsenanordnung ermöglichte eine Minimierung der je Düsenring benötigten Luftmenge um mehr als die Hälfte (im Vergleich zur ersten Versuchsreihe). Die Luft kann im Triebwerk dem vorhandenen Druckluftsystem entnommen werden.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Lars Enghardt · E-Mail: lars.enghardt@dlr.de · DLR.de
